Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo bơm nông nghiệp

xác định phụ tải tính toánKhi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó nhiệm vụ đầu tiên của chúng ta là xác định nhu cầu dùng điện của công trình đó.Tuỳ theo quy mô công trình,

Trang 1

Trờng đại học bách khoa hà nội cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam

Bộ môn hệ thống điện Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

******* *********

nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp

Họ và tên sinh viên :

Lớp :

Ngành : Hệ thống điện

I Đề tài thiết kế

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo bơm nông nghiệp

II Các số liệu ban đầu

1 Mặt bằng nhà máy chế tạo bơm nông nghiệp

2 Danh sách và sơ đồ mặt bằng bố trí thiết bị trong phân xởng SCCK của nhà máy

3 Nguồn điện cung cấp cho nhà máy TBATT 110/35 /22/10kV cách nhà máy 7 km

III Nội dung các phần thuyết minh và tính toán

1 Xác định phụ tải tính toán

2 Thiết kế mạng cao áp nhà máy

1 Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy

2 Các phơng án thiết kế mạng điện cao áp

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

4 Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp của phân xởng SCCK

5 Mặt bằng đi dây phân xởng SCCK

6 Sơ đồ nguyên lý , mặt bằng tổng thể trạm biến áp

1

Trang 2

V/ Cán bộ hớng dẫn

TS: Ngô Hồng Quang

VI/ Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày tháng năm

VII/ Ngày hoàn thành thiết kế: Ngày tháng năm

Kết quả điểm đánh giá: Sinh viên đã hoàn thành và nộp

+ Quá trình thiết kế: toàn bộ bản Thiết kế cho Bộ môn

+ Bảo vệ thiết kế: Ngày tháng năm

Trang 3

Lời nói đầu

Chơng I: Xác định phụ tải tính toán 01

I Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán

01 II Chọn phơng pháp xác định phụ tải tính toán 02

III Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng và toàn nhà máy 03

1 Xác định phủ tải tính toán của phân xởng SCCK 03

2 Xác định phủ tải tính toán của các phân xởng còn lại và toàn nhà máy 12

3 Xác định biểu đồ phụ tải nhàmáy 20

ChơngII: Thiết kế mạng cao áp của nhà máy 23

I Đặt vấn đề 23

II Xác định vị trí đặt trạm PPTT( hoặc BATT) 23

III Xác định dung lợng, số lợng các TBA 25

IV Vạch phơng án đi dây mạng cao áp 32

V Tính toán chi tiết cho từng phơng án 36

VI So sánh các phơng án, lựa chọn phơng án tối u 66

VII Thiết kế chi tiết cho phơng án đợc chọn 67

Chơng III: Thiết kế mạng điện hạ áp cho phơng án 79

I Sơ đồ cung cấp mạng điện phân xởng 79

II Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối 80

III Tính toán ngắn mạch phía hạ áp của PX SCCK để kiểm tra thiết bị đã chọn 82

IV Lựa chọn thiết bị trong các tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xởng 87

Chơng IV: Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho PX SCCK 97

I Chọn hệ thống chiếu sáng

98 II Tính toán chiếu sáng cho PX SCCK 99

III Bố trí đèn trên mặt bằng và xác định công suất đèn 100

IV Thiết kế mạng điện chiếu sáng 102

3

Trang 4

Chơng V: Tính toán bù công suất phản kháng năng cao hệ số công suất của toàn nhà máy … 106

I Xác định dung lợng bù cần thiết 107

II Xác định vị trí bù và phân phối công suất bù trong nội bộ nhà máy 108

III Chọn loại tụ bù 113

Chơng VI: Thiết kế một trạm biến áp phân xởng 115

I Tính toán thiết kế chi tiết trạm BAPX 115

II Lựa chọn kết cấu trạm 124III Tính toán thiết kế nối đất cho trạm 126

Chơng VII: Thiết kế đờng dây trung áp 35kv 128

I Phân cấp đờng dây vùng khí hậu và số liệu

đờng dây dùng cho tính toán 128

II Tính toán và lựa chọn các phần tử trên đờng dây 130III Kiểm tra các phần tử đã chọn 132

4

Trang 5

Lời nói đầu

Cùng với sự phát triển chung của đất nớc, điện năng luôn đi trớc trong quá trình phát triển kinh tế – xã hội ở nớc ta hiện nay đang trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc, chúng ta càng thấy điện năng có tầm quan trọng chiến lợc trong quá trình phát triển nền kinh tế đất nớc, hệ thống điện nớc

ta hiện nay ngày càng hoàn thiện hơn đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình phân phối và cung cấp điện

Điện năng đợc sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, nông lâm nghiệp, thông tin liên lạc và dịch vụ Điện năng có u điểm hơn các nguồn năng l-ợng khác là sản xuất điện năng tập trung với các nguồn cung cấp lớn, truyền tải

điện năng đi xa đến nơi tiêu thụ với tổn hao tơng đối nhỏ, tơng đối dễ dàng khi biến đổi thành dạng năng lợng khác

Để giải quyết những vấn đề cụ thể của thực tế, em đợc giao nhiệm vụ thực hiện đề tài tốt nghiệp với nội dung

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo bơm nông nghiệp.

Trong những năm học tập ở trờng cũng nh trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp em luôn đợc sự dậy bảo, giúp đỡ tận tình của các Thầy các Cô trong

bộ môn Hệ thống điện, Khoa Điện, Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đặc biệt dới sự hớng dẫn của thầy: TS Ngô Hồng Quang, nhờ sự giúp đỡ rất tận tình của Thầy đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Mặc dù đã có rất nhiều cố gắng song do hạn chế về kiến thức nên chắc chắn bản đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong đợc sự chỉ bảo, góp ý của các Thầy, các Cô

Em xin chân thành cảm ơn sự dìu dắt, chỉ bảo của các Thầy, các Cô!

Tài liệu tham khảo

5

Trang 6

1 TS Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tầm, Thiết kế cấp điện.

2 TS Trịnh Hùng Thám – Nguyễn Hữu Khánh, Nhà máy điện và trạm biến

áp

3 Khoa ĐHTC - ĐHBKHN, Hớng dẫn thiết kế mạng và hệ thống điện

4 TS Nguyễn Văn Đạm, Mạng lới điện I.II

5 Nguyễn Công Hiếu – Nguyễn Mạnh Hoạch, Hệ thống cung cấp điện của

xí nghiệp công nghiệp, đô thị và nhà cao tầng

6 Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện

chơng I

6

Trang 7

xác định phụ tải tính toán

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó nhiệm vụ đầu tiên của chúng ta là xác định nhu cầu dùng điện của công trình đó.Tuỳ theo quy mô công trình, nhu cầu dùng điện cần xác định theo phụ tải thực tế và có xét đến khả năng phát triển của nó trong tơng lai Nh vậy phụ tải tính toán là phụ tải dùng để thiết kế tính toán nó tơng đơng với phụ tải thực về hiệu quả phát nhiệt và tốc độ hao mòn cách điện trong quá trình làm việc

Vì vậy để xác định đợc chính xác phụ tải tính toán gặp nhiều khó khăn Nếu phụ tải tính toán đợc xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế sẽ giảm tuổi thọ của thiết bị điện, đôi khi còn dẫn đến hỏng hóc, cháy nổ rất nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì thiết bị điện đợc chọn sẽ lớn hơn yêu cầu dẫn đến vi phạm bài toán về kinh tế

Do tính quan trọng nh vậy nên việc xác định phụ tải tính toán cho ta những số liệu cần thiết, lựa chọn những thiết bị điện đảm bảo yêu cầu kỹ thuật,

đảm bảo an toàn về mặt phát nóng và không lãng phí về kinh tế

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

I Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán: P TT

1 Phơng pháp xác định P TT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

PTT = Knc Pđm Trong đó: Pđm : Công suất định mức

Knc: Hệ số nhu cầu thiết bị (tra trong sổ tay kỹ thuật)

2 Phơng pháp xác định P TT theo công suất trung bình và hệ số hình

Trong đó: PTB: Công suất trung bình

Khd: Hệ số hình dáng (tra trong sổ tay kỹ thuật)

3 Phơng pháp xác định P TT theo công suất trung bình và hệ số cực đại

PTT = Kmax PTBTrong đó: PTB : Công suất trung bình

Kmax : Hệ số cực đại (tra trong sổ tay kỹ thuật theo hai đại

7

Trang 8

Ksd: Hệ số sử dụng

NHA: Số thiết bị dùng điện hiệu quả

4 Phơng pháp xác định P TT theo công suất trung bình và độ chênh lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình

PTT = PTB ±βσ

Trong đó: β: Hệ số tản xạ

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

5 Phơng pháp xác định P TT theo suất cho phí điện năng cho một đơn vị

Trong đó: a0: suất chi phí điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm, kWh/1đv

M: tổng số sản phẩm sản xuất ra trong thời gian khảo sát

Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất

6 Phơng pháp xác định P tt theo suất trang bị điện cho 1đơn vị diện

Trong đó: P0: Suất trang bị điện cho 1 đơn vị diện tích, W/m2

F: diện tích bố trí thiết bị

II Chọn phơng pháp xác định phụ tải tính toán: PTT

Trong thực tế tuỳ theo quy mô và đặc điểm của từng phân xởng và phụ tải

mà ngời ta chọn phơng pháp thích hợp trong 6 phơng pháp đã nêu ở trên

1 Phân xởng sửa chữa cơ khí :

Tại phân xởng sửa chữa cơ khí ta chọn phơng pháp số 3, xác định phụ tải tính toán PTT theo công suất trung bình PTB và hệ số cực đại KMAX

PTT = Kmax PTB Vì ta đã biết chính xác những thông tin về phụ tải điện nh số thiết bị dùng

điện, vị trí lắp đặt và công suất của từng thiết bị điện Phơng pháp này cho ta kết quả tính toán đủ chính xác và khối lợng tính toán không lớn lắm

2 Các phân xởng còn lại

8

Trang 9

Do thiếu nhiều thông tin về phụ tải điện, cụ thể chỉ cho biết côngsuất đặt

và diện tích nên ta chọn phơng pháp tính phụ tải tính toán PTT theo công suất đặt

và hệ số nhu cầu (phơng pháp số 1)

PTT = Knc Pđm

3 Phụ tải chiếu sáng

Chọn phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo suất trang bị điện cho 1

đơn vị diện tích (phơng pháp số 6)

PTT = P0 F

III Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng và toàn nhà máy

1 Xác định phụ tải tính toán của phân xởng sửa chữa cơ khí :

a) Giới thiệu về phân xởng sửa chữa cơ khí số 1:

- Diện tích phân xởng: 1200 m2 bao gồm tất cả 39 thiết bị dùng điện Trong đó có công suất lớn nhất là 30 kW

b) Trình tự xác định phụ tải tính toán của phân xởng sữa chữa cơ khí:

+ Phân nhóm phụ tải

+ Xác định phụ tải tính toán từng nhóm

+ xác định phụ tải chiếu sáng phân xởng

+ xác định phụ tải tính toán toàn phân xởng

+ xác định diện tích định mức Iđm và diện tích tính toán ITT

c) Phân nhóm phụ tải điện của phân xởng sửa chữa cơ khí:

Việc phân nhóm phụ tải điện sẽ định hớng cho ta sơ đồ cung cấp điện, xác

định phụ tải tính toán chính xác hơn, chọn thiết bị chính xác Mỗi nhóm phụ tải

điện sẽ nhận điện tại 1 tủ động lực tơng ứng

Phân nhóm phụ tải điện theo nguyên tắc sau:

- Các thiết bị trong cùng 1 nhóm nên ở gần nhau để giảm dây dẫn, giảm giá thành, giảm tổn hao

- Các thiết bị trong cùng 1 nhóm nên có chế độ làm việc gần giống nhau

để xác định NHQ giống nhau dẫn đến việc tính toán phụ tải PTT có sai số nhỏ

- Tổng công suất của từng nhóm nên xấp xỉ nhau để hạn chế tối đa các loại tủ động lực khác nhau

9

Trang 10

Trên cơ sở danh sách các thiết bị của phân xởng sửa chữa cơ khí và kèm theo bản vẽ số 1 ta có số lợng, công suất và vị trí lắp đặt thiết bị trên mặt bằng phân xởng, ta phân thành 5 nhóm Cụ thể tính toán từng nhóm nh sau:

1 - Nhóm 1: gồm 10 thiết bị.

l-ợng

Ký hiệu

Tổng công suất trong nhóm: ΣPđmi = 35,5 (kW)

Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm: Pđmmax = 7 (kW)

Thiết bị có công suất bé nhất trong nhóm: Pđmmin = 0,65 (kW)

min m

max mP

P

đ

= 0,765= 10,76 > 3Tra bảng phụ lục I.1 - trang 253 - thiết kế cấp điện (TKCĐ) với phân xởng sữa chữa cơ khí ta đợc : Ksd = 0,15; cosϕ = 0,6 ⇒ tgϕ = 1,33

- Xác định n1: Số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng 1/2 công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm Với nhóm 1 có n1 = 4

- Xác định Pđm1: Tổng công suất định mức của n1 thiết bị

Trang 11

Tra bảng PLI.5 - T255 - TKCĐ ta tìm đợc nhq* = 0,57

- Với nhq = n x nhq* = 10 x 0,57 = 5,7

Với nhq = 10,32 và Ksd = 0,15 tra bảng PLI.6 - T255 - TKCĐ ta đợc Kmax= 2,64

- Công suất tác dụng của nhóm 1 đợc xác định:

Ptt = Kmax Ksd mi

n 1 i

43 , 24

P đm (kW) I ĐM (A)

Thiết bị công suất lớn nhất trong nhóm: Pđmmax= 5,8 (kW)

Thiết bị công suất bé nhất trong nhóm: Pđmmin= 0,65 (kW)

Ta có: m =

min m

max m

Trang 12

Tra bảng PLI.1 - T253 - TKCĐ với phân xởng sữa chữa cơ khí ta có: Ksd = 0,15; cosϕ = 0,6 ⇒ tgϕ = 1,33

- Xác định n1: số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng 1/2 công suất của thiết

bị có công suất lớn nhất trong nhóm

Với nhóm 2 có n1 = 7

- Xác định P1: tổng công suất định mức của n1 thiết bị

P1= n m1

P1

P

đ

= 3733,,056 = 0,9Tra bảng PLI.5 - T255 - TKCĐ ta tìm đợc nhq* = 0,85

S

đ

=

38 , 0 3

37 , 21

P ĐM (kW) I ĐM (A)

12

Trang 13

Tổng công suất trong nhóm: Σi=n1Pđmi = 36,4(kW)

Thiết bị có công suất bé nhất trong nhóm: Pđmmin = 0.65 (kW)

Ta có: m =

min m

max mP

10

= 15,38 > 3

Tra bảng PL I.1 - T255 - TKCĐ với phân xởng sữa chữa cơ khí ta có: Ksd = 0,15; cosϕ = 0,6 ⇒ tgϕ = 1,33

- Xác định n1: Số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng 1/2 công suất của thiết

đ

- Xác định tỷ số n*:

n* = n

n1 =

P

đ

= 3621,,54 = 0,59Tra bảng PLI.5 - T255 - TKCĐ ta tìm đợc nhq* = 0,81

- Với nhq = n nhq* = 8 x 0,81 = 6,48

13

Trang 14

Ptt = Kmax Ksd mi

n 1 i

S

đ

=

38 , 0 3

98 , 23

Tổng công suất trong nhóm: Σi=n1Pđmi = 49,5 (kW)

Thiết bị có công suất bé nhất trong nhóm: Pđmmin = 1 (kW)

Ta có: m =

min m

max mP

P

đ

= 118,0= 18 > 3Tra bảng PL I.1 - T255 - TKCĐ với phân xởng sữa chữa cơ khí ta có:

Ksd = 0,15; cosϕ = 0,6 ⇒ tgϕ = 1,33

Với nhóm 4 có n1 =3

14

Trang 15

- Xác định Pđm1: Tổng công suất định mức của n1 thiết bị

Pđm1 = n m

1

P1

đ

- Xác định tỷ số n*:

n* = n

n1 =

39

= 0,79Tra bảng PLI.5 - T255 - TKCĐ ta tìm đợc nhq* = 0,7

- Với nhq = n x nhq* = 6 x 0,7 = 4,2

Ptt = Kmax Ksd mi

n 1 i

S

đ

=

38 , 0 3

64 , 30

Trang 16

Tổng thiết bị trong nhóm: n = 5

Tổng công suất trong nhóm: Σi=n1Pđmi = 63,5(kW)

Thiết bị có công suất bé nhất trong nhóm: Pđmmin = 2 (kW)

Ta có: m =

min m

max mP

Ksd = 0,15; cosϕ = 0,6 ⇒ tgϕ = 1,33

n1 =

P

đ

= 6330,5 = 0,47Tra bảng PLI.5 - T255 - TKCĐ ta tìm đợc nhq* = 0,69

Vậy nhq = n x nhq* = 6 x 0,69= 4,11

Ptt = Kmax Ksd mi

n 1 i

Trang 17

đ

=

38 , 0 3

29 , 49

P0 - suất trang bị điện cho 1 đơn vị diện tích (lấy theo quy trình trang bị

Pttpx - công suất tính toán thiết bị của cả phân xởng

Pttcs - công suất tính toán chiếu sáng của phân xởng

17

Trang 18

Ittpx =

38 , 0 3

12 , 152 38

, 0

2 Xác định phụ tải tính toán các phân xởng còn lại và toàn nhà máy

Các phân xởng còn lại do thiếu thông tin về phụ tải điện, chỉ biết công suất đặt và diện tích các phân xởng nên ta xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Ptt = Knc PđmTrong đó:

Pđm - công suất đặt của các thiết bị trong phân xởng

Knc - hệ số nhu cầu của thiết bị (tra trong sổ tay kỹ thuật)

Trang 19

Tra bảng PL1-3( TL1 )với phân xởng cơ khí chính ta tìm đợc

knc = 0,6 cosϕ = 0,7 ⇒ tgϕ = 1,02Tra bảng ( PL 1-2 trang 253 sách thiết kế cấp điện ) ta tìm đợc suất chiếu sáng P0 = 15W/m2, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên có cosϕ =1

2 2

+

- Dòng điện tính toán của phân xởng sủa chữa chính:

) ( 7 , 2237 38

, 0 3

8 , 1472

Tra bảng ( PL 1-2 trang 253 sách thiết kế cấp điện ) ta tìm đợc suất chiếu sáng P0 = 15W/m2, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên có cosϕ =1

Trang 20

2 2

, 0 3

59 , 1189

2 2

, 0 3

7 , 1225

20

Trang 21

Tra bảng PL1-3( TL1 )với phân xởng đúc ta tìm đợc knc = 0,65 , cosϕ = 0,75: ⇒ tgϕ = 0,88

2 2

, 0 3

97 , 706

Trang 22

2 2

, 0 3

54 , 1362

2 2

19 , 568

22

Trang 23

Tra bảng PL1-3( TL1 )với khu hành chính và xởng thiết kế ta tìm đợc knc

Q P

2 2

13 , 287

Trang 24

- C«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng cña ph©n xëng lµ:

Qtt = Q®l + Qcs = 26,25 + 18,2 = 44,45 (kVAr)

- C«ng suÊt tÝnh to¸n toµn phÇn cña ph©n xëng:

Q P

2 2

2 , 78

2 2

1 , 553

Trang 25

Bảng phụ tải tính toán các phân xởng của nhà máy

* Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy

Sau khi có công suất tính toán của các phân xởng ta tính đợc phụ tải tính toán toàn nhà máy

- Công suất tính toán tác dụng của nhà máy:

Trang 26

3 Xác định biểu đồ phụ tải nhà máy

Việc phân bố các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy là 1 vấn đền quan trọng để xây dựng sơ đồ cung cấp điện có các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cao, đảm bảo đợc chi phí hàng năm nhỏ

Để xác định đợc vị trí đặt trạm biến áp ta xây dựng biểu đồ phụ tải trên mặt bằng tổng nhà máy

Biểu đồ phụ tải của nhà máy là những vòng tròn vẽ trên mặt bằng có diện tích tơng ứng với phụ tải tính toán của phân xởng theo tỷ lệ xích nào đó Mỗi phụ tải vẽ một vòng tròn có tâm trùng với tâm phụ tải phân xởng Tâm phụ tải phân xởng hoặc tâm của nhà máy là tâm tợng trng cho việc tiêu thụ điện năng của phân xởng hoặc nhà máy

Đồ thị phụ tải chia làm 2 phần: Phần phụ tải động lực là phần gạch chéo, phần không gạch chéo là phần phụ tải chiếu sáng

Sttpxi - phụ tải tính toán của phân xởng i, kVA

Ri - bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phân xởng thứ i, (mm)

M - tỷ lệ xích Chọn tỷ lệ xích là 3 kVA/ mm 2

Góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải: αcs =

tt

csP

P.360

áp dụng công thức trên ta có bảng kết quả R và αcs sau:

26

Trang 27

đồ phụ tải của nhà máy:

27

Trang 29

thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy

đảm bảo các chỉ tiêu sau :

Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật

Đảm bảo về mặt kinh tế

An toàn cho ngời và thiết bị

Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành

Dễ dàng phát triển phụ tải

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

1 Vạch các phơng án cung cấp điện

2 Lựa chọn vị trí, số lợng, dung lợng của các trạm biến áp và lựa

chọn chủng loại, tiết diện các đờng đây dẫn điện

3 Tính toán kinh tế – kỹ thuật để lựa chọn phơng án hợp lý

4 Thiết kế chi tiết cho phơng án đã đợc chọn

Với các số liệu đã tính toán ở chơng I, công suất toàn nhà máy là tơng đối lớn, vì vậy ta quyết định chọn phơng án cấp điện sau : Điện áp cấp trung áp từ trạm BATG sẽ qua đờng dây trên không về trạm phân phối trung tâm (hoặc trạm biến áp trung tâm), từ trạm PPTT(hoặc BATT) sẽ qua các đờng cáp ngầm đến các trạm biến áp phân xởng (BAPX) để hạ xuống 0,4 kV cung cấp cho các thiết

bị làm việc

II Xác định vị trí đặt trạm PPTT ( hoặc BATT)

Nhà máy lấy điện từ Hệ thống về qua trạm BATG, đến trạm phân phối trung tâm và đa về các trạm BAPX Việc xây dựng trạm PPTT có mục đích làm giảm tổn thất điện năng Vị trí trạm PPTT đợc xác định nh sau :

Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng và biểu đồ phụ tải của nhà máy, xây dựng hệ trục toạ độ xOy , khi đó ta sẽ xác định đợc toạ độ M(x,y) là vị trí đặt

29

Trang 30

trạm PPTT thông qua các trọng tâm (xi,yi) của các phân xởng theo công thức

i i

n 1

i i i

S

x

i i

n 1

i i i

S

y S

Trong đó :

xi : khoảng cách từ tâm phụ tải phân xởng thứ i tới trục tung

yi : khoảng cách từ tâm phụ tải phân xởng thứ i tới trục hoành

Bảng 2.1 : Bảng phụ tải tính toán của các phân xởng

67 , 32955

6 , 7634

095 , 42383

Dịch chuyển ra khoảng trống vậy tâm phụ tải là M (5 ; 4,4)

30

Trang 31

Hình 2.1 - Sơ đồ xác định vị trí trạm PPTT

III Xác định dung lợng, số lợng trạm biến áp phân xởng

Kinh phí xây dựng trạm biến áp (TBA) là lớn, do vậy để thoả mãn cả về yêu cầu kinh tế, kỹ thuật, các quá trình vận hành và bảo quản thì ta phân bố nh sau :

- Đặt riêng trạm BAPX cho các phân xởng có công suất lớn

- Các phân xởng có công suất nhỏ và chiếu sáng sẽ dùng chung trạm biến

áp

* Căn cứ vào các yêu cầu trên ta quyết định đặt 10 trạm biến áp

1 Trạm biến áp B1 :

Trạm biến áp B1 cấp điện cho Phân xởng cơ khí số 1

Trạm đặt hai máy làm việc song song

Công thức xác định công suất MBA nh sau :

n.khc.SđmB≥ Stt ( kVA)Trong đó :

n : số MBA làm việc song song

khc : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ nếu dùng các máy biến áp

do nớc ngoài sản xuất

ở đây ta chọn sử dụng MBA sản xuất tại Việt nam nên hệ số hiệu chỉnh khc=1

31

Trang 32

SđmB≥ 736 , 4

2

8 , 1472

2tt = =

S

(kVA)

Chọn MBA tiêu chuẩn có SđmB = 1000 ( kVA )

* Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố khi xảy ra trờng hợp hỏng một MBA Lúc này phụ tải là phân xởng kết cấu kim loại số 1 đã cắt bớt một số thiết bị không quan trọng

( n – 1).kqt.SđmB≥ Sttsc = 0,8Stt

4 , 1

8 , 1472 8 , 0 8 , 0

Trạm biến áp B2 cấp điện cho Phân xởng lắp ráp cơ khí số 2

n.khc.SđmB≥ Stt ( kVA)

Trong đó :

khc : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ nếu dùng các máy biến áp do nớc ngoài sản xuất

ở đây ta chọn sử dụng MBA sản xuất tại Việt Nam nên hệ số hiệu chỉnh khc=1

2

6 , 1199 2

S

(kVA)

* Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố khi xảy ra trờng hợp hỏng một MBA ( n – 1).kqt.SđmB≥ΣStt = 1199,6 (kVA)

4 , 1

6 ,

1199 =

= Σ

Trạm biến áp B3 cấp điện cho Phân xởng đúc và khu nhà xe

32

Trang 33

2

25 , 29 7 , 1225 2

S

(kVA)

4 , 1

9 ,

1354 =

= Σ

Trạm biến áp B4 cấp điện cho Phân xởng nén khí

2

97 , 706

2tt = =

S

(kVA)

Chọn MBA tiêu chuẩn có SđmB = 630( kVA )

* Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố khi xảy ra trờng hợp hỏng một MBA ( n – 1).kqt.SđmB≥ Stt = 706,97 (kVA)

4 , 1

97 , 706

Trang 34

5 Trạm biến áp B5 :

Trạm biến áp B5 cấp điện cho Phân xởng rèn

2

54 , 1362 2

S

(kVA)

4 , 1

54 ,

1362 =

= Σ

Trạm biến áp B6 cấp điện cho trạm bơm

2

19 , 568

2tttb = =

S

(kVA)

34

Trang 35

SđmB≥ 405 , 9

4 , 1

19 ,

2

12 , 152

2tt = =

S

(kVA)

* Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố khi xảy ra trờng hợp hỏng một MBA Lúc này phụ tải là phân xởng nhiệt luyện đã cắt bớt một số thiết bị không quan trọng

do đó ta có:

( n – 1).kqt.SđmB≥ Sttsc = 0,8Stt

4 , 1

12 , 152 8 , 0 8 , 0

Trạm biến áp B8 cấp điện cho phân xởng gia công gỗ

35

Trang 36

SđmB≥ 143 , 56

2

13 , 287

2tt = =

S

(kVA)

4 , 1

13 ,

Trạm biến áp B9 cấp điện cho bộ phận hành chính và xởng thiết kế

2

2 , 78

2tt = =

S

(kVA)

4 , 1

2 ,

Trạm biến áp B10 cấp điện cho bộ phận KCS và kho thành phẩm

n.khc.SđmB≥ Stt ( kVA)Trong đó : n : số MBA làm việc song song

36

Trang 37

khc : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ nếu dùng các máy biến áp

2tt = =

S

(kVA)

4 , 1

1 ,

Nh vậy MBA chọn là đảm bảo yêu cầu về mặt kỹ thuật

Bảng 2.2 - Kết quả chọn MBA cho các trạm BAPX

* Để đảm bảo an toàn và mỹ quan ta chọn loại trạm BAPX là loại trạm kín,

xây liền kề với tờng của phân xởng Vị trí các trạm BAPX đợc bố trí dựa trên vị trí của tâm phụ tải, với vị trí chọn nh vậy thì ta sẽ giảm đợc chiều dài dây dẫn hạ

áp và giảm đợc tổn thất công suất mạng hạ áp Từ các

nhận định trên, ta quyết định đặt vị trí các trạm BAPX nh hình vẽ 2.2

37

Trang 38

Từ hệ thống

điện đến

Hình 2.2 - Vị trí các trạm biến áp phân xởng

IV Vạch các phơng án đi dây mạng cao áp

Trớc khi đi vào vạch các phơng án đi dây, ta tiến hành xác định cấp điện áp cung cấp cho nhà máy Việc chọn cấp điện áp cung cấp cho nhà máy thờng căn

cứ vào các điều kiện sau :

- Dựa vào công thức kinh nghiệm Still ( Mỹ ) :

U = 4,34 l+0,016.Pttnm (kV)Trong đó :

l : Khoảng cách từ trạm BATG đến nhà máy, l = 7 (km)

Pttnm : Công suất tác dụng toàn nhà máy, Pttnm = 5343,5 (kW)

U = 4,34 7 + 0 , 016 5343 , 5 = 41 , 74 (kV)

- Căn cứ vào các cấp điện áp Trung áp của trạm biến áp trung gian Quốc gia gần nhà máy ta đang thiết kế ở đây trong đề bài cho trạm BATG 110/35,(22),10 (kV) có ba cấp điện áp trung áp là 35kV,22 (kV) và 10 (kV)

- Căn cứ vào cấp điện áp của tuyến dây trục trung áp đi gần nhà máy

Từ các số liệu đầu bài cho về trạm BATG, các số liệu tính toán đợc về công suất toàn nhà máy ở chơng I là tơng đối lớn, tuy nhiên trạm BATG quốc gia có 3 cấp điện áp trung áp là 35kV, 22 (kV) và 10 (kV) Vì thế ta quyết định chọn cấp

điện áp U = 35 (kV) và 10kV làm điện áp cung cấp cho nhà máy

38

Trang 39

Để chọn lựa giữa hai phơng thức cấp điện là dùng trạm phân phối trung tâm ( PPTT) hay biến áp trung tâm (BATT) ta dựa vào việc so sánh kinh tế – kỹ thuật giữa bốn phơng thức

Nếu sử dụng phơng thức BATT thì ta phải đặt 2 máy biến áp 35/10 (kV) trong trạm biến áp trung tâm Việc sử dụng trạm BATT thì cáp cao áp từ trạm BATT đến các trạm BAPX chỉ là cáp 10 (kV), sẽ rẻ hơn so với cáp 35(kV) của phơng thức sử dụng trạm PPTT Tuy nhiên do giá mua máy biến áp rất đắt mà đ-ờng cáp cao áp trong nhà máy lại ngắn nên việc giảm giá cáp không bù lại đợc kinh phí mua máy biến áp trung tâm Đó là cha kể đến tổn thất điện năng trong l-

ới cáp 10 (kV) sẽ nhiều hơn so với lới cáp 35 (kV)

Tuy nhiên để thấy rõ tính kinh tế của từng phơng thức ta vẫn đa ra các

ph-ơng án cấp điện nh sau:

- Điện áp cấp trung áp 35 (kV) từ trạm BATG sẽ đi theo đờng dây trên không

về trạm PPTT của nhà máy, từ trạm PPTT sẽ đi các tuyến cáp 35 (kV) về các trạm biến áp phân xởng ( đa ra đợc 2 phơng án đi dây theo 2 sơ đồ đi dây: phơng

án I và phơng án II)

- Điện áp cấp trung áp 35 (kV) từ trạm BATG sẽ đi theo đờng dây trên không

về trạm BATT 35/10 (kV) của nhà máy, từ trạm BATT sẽ đi các tuyến cáp 10 (kV) về các trạm biến áp phân xởng ( đa ra đợc 2 phơng án đi dây theo 2 sơ đồ

đi dây: phơng án III và phơng án IV)

Từ các lập luận trên ta đa ra 4 phơng án đi dây mạng cao áp nhà máy nh sau :

39

Trang 40

6 B6

Từ hệ thống

điện đến 11

3 B3

Từ hệ thống

điện đến 11

3 B3

40

Định dạng
Số trang	148
Dung lượng	2,23 MB