Đồ án cung cấp điện mới

Phụ tải điện là một số liệu dùng làm căn cứ chọn các thiết bị điện trong hệ thống cung cấp điện.Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế thì các thiết bị chọn ra sẽ quá lơn so với y

Phụ tải điện là một số liệu dùng làm căn cứ chọn các thiết bị điện trong hệ thống cung cấp điện.Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế thì các thiết bị chọn ra sẽ quá lơn so với yêu cầu dẫn tới lãng phí.

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

đợc độ chính xác kể đến nhiều yếu tố ảnh hởng thì phơng pháp tính lại qúa phức tạp

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

1.Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo cônh suất đặt và hệ số yêu cầu.2.Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất

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

4.Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung

bình(Theo số thiết bị dùng điện có hiệu quả)

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

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

B-XáC ĐịNH PHụ TảI TíNH TOáN CHO PHÂN XƯởNG

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

A-Xác định phụ tải động lực:

I-Chia nhóm các thiết bị:

Để có số liệu cho việc tính toán thiết kế sau này tôi chia ra các thiết bị trong phân xởng ra làm từng nhóm.Việc chia nhóm đợc căn cứ theo các nguyên tắc sau:

-Các thiết bị gần nhau đa vào một nhóm

-Một nhóm tốt nhất có số thiết bị n ≤ 8

-Đi dây thuận lợi, không đợc chồng chéo, góc lợn của ống phải ≥ 120 0ngoài ra có thể kết hợp các công suất của các nhóm gần bằng nhau

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

1.Trong đó:

Udm

3 .cos ϕ. Bảng 1-1: Phân nhóm thiết bị

STT Tên thiết bị Ký hiệu Pđm(KW) SL Cosϕ Ksd Nhóm1

7.537.512

1232

0.60.60.60.6

0.160.160.160.16

74.54.57

3121

0.60.60.60.6

0.160.160.160.16

2.87510

2223

0.60.60.60.6

0.160.160.160.16

1920

157.55152020KVA

107

111111

11

0.60.60.60.60.60.4

0.60.6

0.160.160.160.160.160.2

0.160.16

IV

2.Xác định phụ tải của các nhóm:

*)Xác định phụ tải của nhóm 1:

- Số thiết bị của nhóm I là n=8

Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm Pmax=12kW

Thiết bị có công suất >= 1/2 Pmax là: n1=3

Tổng công suất của n thiết bị:

8 1

) (

dmi

sdi dmi

P

k P

=ksd=0,16

Với ksd,ksdtb là hệ số sử dụng của một thiết bị và của cả nhóm

Ptb là phu tải trung bình của một thiết bị

Theo phụ lục I.4 ,I.6 trang 254, 256 thiết kế cấp điện của Ngô Hồng

Quang và Vũ Văn Tẩm, NXB khoa học và kỹ thuật, Hà Nội-1998 Ta đợc n*

8

1

) cos (

dmi

i dmi

6 , 49

=75,35(A)

*)Xác định phụ tải của nhóm 2:

- Số thiết bị của nhóm I là n=7

Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm Pmax=7kW

Thiết bị có công suất >= 1/2 Pmax là: n1=7

Tổng công suất của n thiết bị:

8 1

) (

dmi

sdi dmi

P

k P

=ksd=0,16

Với ksd,ksdtb là hệ số sử dụng của một thiết bị và của cả nhóm

Ptb là phu tải trung bình của một thiết bị

Theo phụ lục I.4 ,I.6 trang 254, 256 thiết kế cấp điện của Ngô Hồng Quang và Vũ Văn Tẩm, NXB khoa học và kỹ thuật, Hà Nội-1998 Ta đợc n*

8

1

) cos (

dmi

i dmi

47 , 16

=27,45(kVA)

QttnhI= 2 2

ttnhI ttnhI P

45 , 27

=41,7(A)

*)Xác định phụ tải của nhóm 3:

- Số thiết bị của nhóm I là n=9

Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm Pmax=10kW

Thiết bị có công suất >= 1/2 Pmax là: n1=7

Tổng công suất của n thiết bị:

8 1

) (

dmi

sdi dmi

P

k P

=ksd=0,16

Với ksd,ksdtb là hệ số sử dụng của một thiết bị và của cả nhóm

Ptb là phu tải trung bình của một thiết bị

Theo phụ lục I.4 ,I.6 trang 254, 256 thiết kế cấp điện của Ngô Hồng

Quang và Vũ Văn Tẩm, NXB khoa học và kỹ thuật, Hà Nội-1998 Ta đợc n*

8

1

) cos (

dmi

i dmi

03 , 22

=36,72(kVA)

QttnhI= 2 2

ttnhI ttnhI P

72 , 36

Giả sử hai máy hàn một pha đều nối vào điện áp dây Uab

+Máy biến áp hàn một pha 10

Quy đổi công suất chế độ ngắn hạn lặp lại sang dài hạn

Ta có: P’đm=Sđm.cosφđm εdm =20.0,4. 0 , 35=4,73(kw)

Quy đổi một pha về ba pha

1

) cos (

dmi

i dmi

P

=15.0,6+7,5.0,6+5.0,6+15.0,684+,2320.0,6+4,73.0,2+10.0,6+7.0,6 =48,85/84,23=0,58

36 , 33

=57,52(kVA)

QttnhI= 2 2

ttnhI ttnhI P

52 , 57

=87,39 (A)Tæng hîp l¹i ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau :

Nhãm ΣP®m(kW) cosϕtb Ksdtb Kmax Ptt(kW) Qtt(kVAr) Stt(kVA) Itt(A)

II-Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xởng:

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

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

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

F : Diện tích mặt bằng phân xởng

Phân xởng có chiều dài: a =18 cm

Chiều rộng: b =38cm → F =a.b.à2=18.38.12002=684 (m2)

Pcs =Po F = 15.684 = 10,26 (Kw)

III-Xác định phụ tải tính toán phân xởng:

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

55 , 177

Udm

Sttpx

=269,7 (A)Pttpx =Pttnhi+Pttcs =101,62+10,26=111,88 (Kw)

Qttpx=137,87 (KVAr)

C- Xác định phụ tải tính toán nhà máy

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

Ngoài việc chiếu sáng cho từng máy móc trong phân xởng ta còn phải tính toán phụ tải chiếu sáng ngoài phân xởng bao gồm: Chiếu sáng bảo vệ, chiếu sáng

đờng đi , chiếu sáng nhà kho ,chiếu sáng khu vực nhà hành chính ,phòng trực,nhà ăn ca ,nhà ở tập thể

Việc xác định phụ tải này cũng dựa vào phơng pháp suất chiếu sáng trên 1

Pttcsck =Po.F =684.10=6,84 (Kw)3.Chiếu sáng phân xởng cơ điện: Po = 13 w/m2

Pttcscđ =Po.F = 13.684=8,89(Kw)4.Chiếu sáng phân xởng rèn dập: P0=15 W/m2

Pttcslr = Po.F =15.684=10,26 (Kw)5.Chiếu sáng phân xởng đúc gang2:Po = 15 w/m2

Pttcsmm = Po.F = 15.684=10,26(Kw)6.Chiếu sáng phân xởng đúc thép : Po = 12 w/m2

Pttcshc=P0.F =15.600=9 (Kw)11.Chiếu sáng phân xởng kiểm nghiệm: P0=10 w/m2

Pttcshc=P0.F = 10.481=4,8(Kw)12.Chiếu sáng nhà hành chính: P0=15 w/m2

Pttcshc=P0.F = 15.185=2,775(Kw)13.Chiếu sáng trạm bơm: P0=10 w/m2

Pttcshc=P0.F =10.225=2,25(Kw)

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

Pttcsđt=P0.F =0,2.20483 =4,0966 (Kw)Tổng công suất chiếu sáng toàn nhà máy:

Pttcsnm=100,83 (Kw)

II- Phụ tải tính toán toàn nhà máy:

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

Sơ đồ nối dây của phân xởng có 3 dạng cơ bản

- Sơ đồ nối dây hình tia

- Sơ đồ nối dây phân nhánh

- Sơ đồ nối dây hỗn hợp

Sơ đồ nối dây hình tia có u điểm là việc nối dây đơn giản, độ tin cậy cao,

dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hoá, dễ vận hành, bảo quản, sửa chữa nhng có nhợc điểm là vốn đầu t lớn

Sơ đồ phân nhánh có u nhợc điểm ngợc lại với sơ đồ hình tia Sơ đồ hỗn hợp có u điểm là tiết kiệm đợc thiết bị, vốn đầu t ít nhng có nhợc điểm là khó khăn trong việc bảo vệ và sửa chữa

II- chọn SƠ Đồ cung cấp điện cho PHÂN XƯởng cơ khí

Qua phân tích ở trên đối với phân xởng cơ khí ta dùng sơ đồ hỗn hợp để cung cấp điện cho phân xởng: Sơ đồ nguyên lý nh hình vẽ

- Tiện lợi cho các hớng đi dây

- Tiện lợi cho thao tác vận hành, bảo dỡng sửa chữa

2 Tủ phân phối trung gian đợc đặt tại vị trí thoả mãn các điều kiện sau:

- Gần TTPT của các tủ động lực

- Tiện lợi cho các hớng đi dây

- Tiện lợi cho thao tác vận hành, bảo dỡng sửa chữa

3 Đi dây từ TBA đến tủ phân phối trung gian bằng cáp 3 pha 4 lõi bọc cách điện đặt trong hào cáp (rãnh cáp) có nắp đậy bê tông Nếu phân xởng lớn có thể phải dùng nhiều đờng cáp khi đó nên chia phân xởng thành nhiều khu vực (hay những phân xởng con) để thiết kế ccđ tơng tự nh một phân xởng đã trình bày ở trên Vì dùng nhiều đờng cáp song song cấp điện đến 1 tủ có nhiều nhợc

điểm trong quá trình vận hành

4 Đi dây từ tủ phân phối đến tủ động lực bằng cáp bọc cách điện đặt trong rãnh cáp chung có nắp đậy bê tông xây dọc theo chân tờng nhà xởng

Tủ phân phối Cáp đến tủ động lực

Tủ động lực

Cáp đến từng máy

Nhóm máy 1 Nhóm máy 2 Nhóm máy 3 Nhóm máy 4

CS phân xưởng

5 Đi dây từ tủ động lực đến các máy bằng cáp 3 pha 4 lõi bọc cách điện tăng cờng, luồn trong ống thép (bảo vệ vỏ cáp) chôn ngầm dới nền nhà xởng sâu khoảng 20 cm, mỗi mạch đi dây không nên uốn góc quá 2 lần, góc uốn không nhỏ hơn 1200.

Trờng hợp trong nhóm có thiết bị công suất nhỏ, ta có thể đi dây kiểu hỗn hợp: đầu nối rẽ nhánh cho máy thứ hai đợc thực hiện tại hộp nối dây của máy thứ nhất, không thực đợc thực hiện trích ngang đờng cáp

III Chọn áptômát bảo vệ cho từng động cơ:

Aptômat có thể dùng để khởi động trực tiếp các động cơ điện có công suất vừa

và nhỏ,nó là thiết bị dùng ở mạng điện áp thấp.Nó có thể làm đợc cả 2 nhiệm vụ

là đóng cắt và bảo vệ.Tuy vậy nó dùng để bảo vệ là chính còn việc đóng cắt phải hạn chế,nó có chức năng bảo vệ quá tải và bảo vệ ngắn mạch do đó có thể dùng aptômat để bảo vệ cho các máy

Việc chọn aptomat phải dựa vào yêu cầu sau:

- Aptomat không đợc tác động với dòng quá tải ngắn hạn và dòng định mức

- Aptomat phải tác động khi có dòng cực đại (quá tải lâu dài và dòng ngắn mạch chạy qua)

3 Udm

Pdm

- Dòng điện cắt tức thời của phần tử tháo móc điện từ phải thoả mãn :

IdA ≥ 1,2 Ikd = 1,2 Kmm.Iđmđc

Với Ikd : là dòng mở máy của động cơ : Ikđ = Kmm.IđmđcChọn aptomat cho máy khoan:

IđmMC ≥ 1,25 Ittđc = 31.Udm,25 .cosϕ.

Pdm

= 31,250,6.7.0,6,38. =24,056(A)Tra bảng 3-53 “Sổ tay tra cứu thiết bị điện từ 0,4 - 500KV” của Ngô Hồng Quang

ta đợc ATM loại A3110 với phần tử tháo móc kiểu tổng hợp với các thông số : IđmMC = 30 ( A) ; IdA = 300 ( A) ; Uđm = 500 ( V) ; IđmA = 100 (A)

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

Chọn Aptômat bảo vệ cho từng động cơ

Tên thiết bị Loại

ATM

1,25 Iđm(A)

IđmMC

(A)

IđmA(A)

Uđm(V)

Kiểu tháo móc

2-Chọn áptômát bảo vệ cho từng nhóm máy:

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

Để chọn áptômát bảo vệ cho từng nhóm máy ta chọn theo điều kiện sau: IđmMC≥1,1Ittnh

IđA ≥ 1,2 Iđnnh

Trong đó : Iđnnh = Imnmax + ( Ittnh - Ksd.Iđmmax)

Immmax = Kmm.Iđmmax : là dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm

* Tính cho nhóm I : IttnhI = 75,35 ( A) ; Iđmmax = 30,386 (A)

Do đó :

Immmax = Kmm.Iđmmax = 5 30,386 = 151,93 ( A)

Iđmnh = Immmax+ ( Ittnh - Ksd.Iđmmax)

= 151,93 + ( 75,35 - 0,19 30,386 )

= 221,506 (A)

IđmMC ≥1,1Ittnh = 1,1 75,35 = 82,885 ( A)

IđA ≥ 1,2 Iđnnh = 1,2 221,506 = 265,807 (A)

Tra bảng 3-53 “Sổ tay tra cứu thiết bị điện từ 0,4 - 500KV” của Ngô Hồng Quang ta

đợc ATM loại A3110 với phần tử tháo móc kiểu tổng hợp với các thông số :

ATM kiểu A3110 do Liên Xô chế tạo với thông số :

Iđm = 100 (A) ; IđmMC = 100 (A) ; IđA = 1000 (A) ; Uđm = 500 ( V)

3 Chọn dây dẫn cung cấp cho từng thiết bị:

Cáp và dây dẫn đợc lựa chọn theo dòng điện lâu dài cho phép,nhằm đảm bảo cách

điện của cáp và dây dẫn không đạt tới nhiệt độ nguy hiểm cho cách điện của dây:Tiết diện của dây dẫn đợc lựa chọn theo điều kiện sau:

[I 1 ] ≥ . 1.max2. 3= K1.K2.K3Idm

K K K Ilv

+ K2: Là hệ số điều chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong hầm hoặc rãnh dới đất Tra bảng 2-58 (Trang 656 CCĐ- Nguyễn Xuân Phú,NXB khoa học kĩ

thuật): K2 =1

+ K3: Là hệ số hiệu chỉnh kể đến các chế độ làm việc của thiết bị:

- Với chế độ làm việc dài hạn: K3 = 1

- Với chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại: K3 = 9875ε

+ K: Là hệ số kể đến cấu trúc của đờng dây: K = 1,5

- Động cơ Roto lồng sóc có: K =3

- Cáp cung cấp cho nhóm động cơ: K =1,5

- Với đờng dây không xuất hiện dòng đỉnh nhọn: K =1

Uđm cáp≥ Uđm mạng

[I1] ≥ K1.Ittnh K2.K3

[I2] ≥ 1,5 1 2 3IdmAnh K K K

Trong đó : Ittnh : Dòng điện tính toán của cả nhóm

K1 = 0,96 : Hệ số kể đến sự sai khác với nhiệt độ môi trờng

Từ các điều kiện trên ta chọn tủ phân phối là loại tủ do hãng SAREL

(Pháp) chế tạo SAREL chỉ chế tạo các loại vỏ chứ không lắp đặt sẵn các thiết bị

đóng cắt vào trong tủ SAREL chế tạo hàng trăm mẫu tủ khác nhau, trên khung

tủ đã lắp sẵn các lỗ gá dày đặc để có thể gá lắp các giá đỡ tuỳ ý, tuỳ theo thiết bị chọn lắp đặt.Tủ SAREL vững, cứng, đa chức năng, dễ tháo lắp, linh hoạt với kích

cỡ tuỳ thích của khách hàng, đợc đặt tiện lợi trên nền láng xi măng

6- Chọn các tủ động lực:

Điều kiện chọn:

Uđmtủ≥ Uđmmạng =380 (V)

Iđmtủ≥ Ilvmax i

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

Phần III thiết kế mạng điện nhà máy

đặt vấn đề

Thiết kế mạng điện nhà máy là một phần quan trọng trong toàn bộ công việc thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Việc thiết kế đợc một mạng điện nhà máy hợp lý, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật là một yêu cầu quan trọng Mạng điện nhà máy bao gồm 2 phần bên trong và bên ngoài nhà máy Phần bên ngoài bao gồm đờng dây nhận điện từ hệ thống điện dẫn đến nhà máy Còn phần bên trong bao gồm các trạm biến áp phân xởng và đờng dây cung cấp điện cho phân xởng Mạng điện nhà máy phải đảm bảo các chỉ tiêu sau:

1 Kinh tế: - Vốn đầu t ban đầu nhỏ

- Sơ đồ đi dây đơn giản, sử lý sự cố nhanh, tác động chính xác

Trong thực tế thì 2 mặt kinh tế kỹ thuật mâu thuẫn nhau Phơng án tốt về mặt kĩ thuật thì lại quá đắt về kinh tế và ngợc lại Do dó để lựa chọn phơng án cung cấp điện phải so sánh về cả 2 mặt kinh tế và kỹ thuật sao cho phơng án vừa

đảm bảo yêu cầu kỹ thuật vừa đảm bảo chỉ tiêu kinh tế đề ra

I- Chọn sơ đồ cung cấp điện bên ngoài nhà máy

Căn cứ vào qui mô và tầm quan trọng của nhà máy, do nhà máy thuộc hộ phụ tải loại I với điện áp nguồn là 35 KV Nên để đảm bảo cung cấp điện cũng

nh chất lợng điện năng Nhà máy phải đợc cung cấp điện từ 2 nguồn qua 2 tuyến

đờng dây trên không gần nhà máy hoặc từ 2 trạm biến áp khu vực với cấp điện

áp 35 KV

II- Chọn sơ đồ cung cấp điện bên trong nhà máy.

Căn cứ vào phụ tải tính toán và diện tích của nhà máy với điện áp nguồn là

35 KV Mà nhà máy có 2 phụ tải cao áp với điện áp là 35 KV.Trong cung cấp

điện thờng dùng 2 loại sơ dồ sau: sơ đồ hình tia và sơ đồ phân nhánh Có thể kết hợp 2 sơ đồ trên thành sơ đò hỗn hợp Mỗi sơ đồ đều có u nhợc điểm riêng của

nó và phạm vi sử dụng thuận lợi đối với từng nhà máy

III- Chọn dung lợng và số lợng máy biến áp.

Để đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật thì số lợng và dung lơng của các máy biến áp (MBA) cần phải thoả mãn những yêu cầu sau :

S : Tổng công suất định mức của các máy biến áp

SttXN : Công suất tính toán của xí nghiệp ,nhà máy

Các yêu cầu chọn Máy biến áp :

+ Các MBA nên chọn loại ít dầu để thuận tiện trong vận hành dễ thay thế lẫn nhau và giảm thiết bị dự phòng

+ Phân nhỏ dung lợng Máy biến áp để hạn chế dòng ngắn mạch và đa vào trung tâm phụ tải

* Điều kiện chọn MBA :

- Khi làm việc bình thờng : ∑n

1 BAi

S ≥ SttXN

- Khi xảy ra sự cố : (n - 1).kqt.SđmMBA ≥ Sqtr

Trong đó :

n : số máy biến áp trong trạm

kqt : hệ số quá tải của máy biến áp

Sqtr : phụ tải quan trọng mà MBA phải cung cấp khi xảy ra sự cố

Dựa vào yêu cầu cung cấp điện, công suất và mặt bằng nhà máy ta đa ra các phơng án cung cấp điện sau :

Phơng án I : Dùng 4 MBA 1000 - 35/0,4 do Việt nam sản xuất đặt làm một trạm

cung cấp cho các phân xởng Phụ tải phân bố trong trạm và từng máy biến áp trong bảng 3-1

Phơng án II : : Dùng 5 MBA 750 - 35/0,4 do Việt nam sản xuất đặt làm một

trạm cung cấp cho các phân xởng Phụ tải phân bố trong trạm và từng máy biến

kpt = 1,05 : HÖ sè ph¸t triÓn cña nhµ m¸y.

2 2 2

0, 82 895,603

2

1000

C¬ khÝ 2 RÌn dËp L¾p r¸p Tr¹m b¬m

2 2 2 1

0,765 863,33

I

3 1000

§óc gang KiÓm nghiÖm Dông cô

1 2

2 0,79 874,59

4 1000

§óc thÐp NhiÖt LuyÖn Hµnh ChÝnh ChiÕu s¸ng

1 1 2 2

0,79 734,51

3 750 §óc thÐp

L¾p r¸p

1 2

0,82 650,46

4 750

C¬ khÝ 2 C¬ ®iÖn KiÓm nghiÖm

2 2

2 0,73 671,95

5 750

Tr¹m b¬m Méc mÉu NhiÖt luyÖn

1 2

1 0,79 713,55

TiÕn hµnh so s¸nh 2 ph¬ng ¸n trªn:

= 0,895

kptBA2 = S ttBA

SdmBA = 1000

33,863

= 0,863

kptBA3 = S ttBA

SdmBA = 1000

59,874

=0,874

kptBA4 = S ttBA

SdmBA = 1000

025,837

= 0,837

- Trong điều kiện làm việc bình thờng:

SdmBA

∑ ≥ Stt ⇔ 4 1000 > 3468,95 (KVA)

- Khi sự cố 1 máy biến áp thì:

1,4.3.SđmBA > Sqtrọng hay 4200 (KVA) > 1384,4(KVA)

Trong đó

Sqtrọng = 1384,4 (KVA)

MBA còn lại đủ cung cấp cho phụ tải quan trọng

Qua các điều kiện trên phơng án I thoả mãn yêu cầu kỹ thuật

= 0,97

kptBA3 = S ttBA

SdmBA = 750

46,650

= 0,86

kptBA4 = S ttBA

SdmBA = 750

95,671

∑ ≥ Stt ⇔ 5 750 > 3468,95 (KVA)

- Khi sự cố 1 máy biến áp thì:

1,4.4.SđmBA > Sqtrọng hay 4200 (KVA) > 1384,4 (KVA)

Trong đó Sqtrọng = 1384,4 (KVA)

MBA còn lại đủ cung cấp cho phụ tải quan trọng

Qua các điều kiện trên phơng án II thoả mãn yêu cầu kỹ thuật

2- So sánh chỉ tiêu về kinh tế

Số liệu các máy biến áp đã chọn đợc ghi trong bảng 3 - 2

( Số liệu này đợc tra bảng 2-13 và 2-14 Trang 632 – CCĐ -NXP )

t - thời gian máy biến áp làm việc trong năm ( t = 8760 giờ )

τ - thời gian chịu tổn thất công suất (τ phụ thuộc vào Tmax và cosϕNM )

5

= 100

6

= 100

, S

%.

UN dmBA

(KVAR)

∆P’0 là tổn thất công suất khi không tải

∆P’N - Tổn thất công suất khi ngắn mạch

τ= 3550 giờ.

Suy ra ∆A2 = 8,15 8760 + 18,25 0,8952.3550 = 123290,4(KWh)

+ Máy 2: Tmax = 5100 giờ

cosϕ = 0,765Tra đờng cong hình (2-10) trang 35 CCĐ tập 1 của ĐHKTCN đợc

τ= 3700 giờ

Suy ra ∆A2 = 8,15 8760 + 18,25 0,8632.3700 = 121684,53(KWh)

+ Máy 3: Tmax = 5100 giờ

cosϕ = 0,79Tra đờng cong hình (2-10) trang 35 CCĐ tập 1 của ĐHKTCN đợc

τ= 3100 giờ

Suy ra ∆A2 = 8,15 8760 + 18,25 0,8742.3100 = 114610,28(KWh)

+ Máy 4: Tmax = 5100 giờ

cosϕ = 0,78Tra đờng cong hình (2-10) trang 35 CCĐ tập 1 của ĐHKTCN đợc

Suy ra KI = 4 31,6= 126,4 (triệu đồng)

* Chi phí vận hành phơng án I:

ZI = αKI + ∆AI gTrong đó: α - hệ số vận hành α =0,1

∆AI - tổng tổn thất điện năng

g - giá tiền 1KWh ( g = 1000 đồng / 1KWh )Suy ra: ZI = 0,1 126,4 + 477645,86 1000.10-6 = 490,285( triệu đồng / năm)

* Chi phí qui dẫn của phơng án I:

.,S

%

UN dm

48,75 (KVAR)Suy ra:∆P’0 = ∆P0 + Kkt ∆Q0 = 4,1 + 48,75.0,05 = 6,54 (KW)

τ= 3650 giờ

Suy ra: ∆A1 = ∆P0’ t + ∆PN’.Kpt2.τ

= 6,54 8760 + 14,34 0,932.3650 = 102560,13(KWh)+ Máy 2: Tmax = 5100 giờ

cosϕ = 0,79Tra đờng cong hình (2-10) trang 35 CCĐ tập 1 của ĐHKTCN đợc

τ= 3150 giờ

Suy ra: ∆A2 = ∆P0’ t + ∆PN’.Kpt2.τ

= 6,54 8760 + 14,34 0,792.3150 = 85481,62(KWh)

+ Máy 3: với Tmax = 5100 giờ

cosϕ = 0,82Tra đờng cong hình (2-10) trang 35 CCĐ tập 1 của ĐHKTCN đợc

τ= 3000 giờ

Suy ra: ∆A3 = ∆P0’ t + ∆PN’.Kpt2.τ

= 6,54 8760 + 14,34 0,862.3000 = 89107,99(KWh)+ Máy 4: với Tmax = 5100 giờ

cosϕ = 0,73Tra đờng cong hình (2-10) trang 35 CCĐ tập 1 của ĐHKTCN đợc

τ= 3550 giờ

Suy ra: ∆A4 = ∆P0’ t + ∆PN’.Kpt2.τ

= 6,54 8760 + 14,34 0,892.3550 = 97613,83(KWh)+ Máy 5: với Tmax = 5100 giờ

cosϕ = 0,79Tra đờng cong hình (2-10) trang 35 CCĐ tập 1 của ĐHKTCN đợc

τ= 3100 giờ

Suy ra: ∆A5 = ∆P0’ t + ∆PN’.Kpt2.τ

= 6,54 8760 + 14,34 0,952.3100 = 97410,13(KWh)Vậy tổn thất điện năng của phơng án II:

Trong đó: n - số máy biến áp ( n = 4)

VII - giá mua 1 máy biến áp (VII = 17,6 triệu đồng)Suy ra KII = 5.17,6 = 88 (triệu đồng)

* Chi phí vận hành phơng án II:

ZII = αKII + ∆AII gTrong đó: α - khấu hao hàng năm ( α = 0,1)

g - giá tiền 1KWh ( g = 1000 đồng / 1KWh )

Suy ra: ZII = 0,1 88 + 482173,7 1000.10-6 = 490,97( triệu đồng / năm)

* Chi phí qui dẫn ủa phơng án II:

IV- Xác định phụ tải nhà máy kể cả tổn thất

công suất trong các máy biến áp.

5

= 100

6

= 100

, S

* Xác định phụ tải của nhà máy:

Phụ tải tính toán của nhà máy đã xác định ở phần trớc

nguyên tắc sau:

- Gần trung tâm phụ tải

- Không ảnh hởng tới sản xuất, đi lại, vận chuyển

- Có thể thông gió, phòng cháy, phòng nổ

Thông thờng trạm biến áp đợc đặt liền kề với phân xởng nào đó

Căn cứ vào mặt bằng nhà máy trên bản vẽ ( 01) và phụ tải các phân xởng chọn hệ trục toạ độ xOy gốc toạ độ đợc đặt ở góc nhà máy cạnh nhà hành chính

Từ đó xác định đợc trung tâm phụ tải của các phân xởng ghi trong bảng 3-3 :

* Trung tâm phụ tải nhà máy:

Trạm gồm có 2 MBA cung cấp cho các phân xởng trung tâm phụ tải của nhà máy có toạ độ là:

13 1

.

i tt

i tt

P

x P

13 1

.

i tt

i tt

P

y P

A/CHọN THIếT Bị Hạ áP:

I-CHọN CáP CUNG CấP CHO PHÂN XƯởNG :

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

Uđm cáp ≥ Uđm mạng [ I ] ≥ K K K Ilv. max.

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

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

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

a-Chọn cáp cung cấp cho phân x ởng cơ khí số 2:

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

7 , 269

= (A)Tra bảng ta chọn đợc cáp hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo Cáp đặt ngoài trời có các thông số sau:

Bảng 2-7

Đ.a định mức (V) Số ruột [ I ] (A) Tiết diện

(mm2)

Tổn thất

KLkg/km

II-CHọN THANH CáI Hạ áP CHO MBA:

Điều kiện chọn: UđmTC≥ Uđm mạng ; [ I ] ≥ K K K U Ilv

ha

max

3 1 2 3

K1: Hệ số kể đến môi trờng nơi đặt thanh cái, với nhiệt độ môi trờng là 300C tra bảng ta có K1 = 0,91

K2: Hệ số điều chỉnh thanh cái ta dùng 1 thanh cái nên K2 = 1

K3: Hệ số kể đến vị trí đặt thanh cái,vì đặt nằm ngang nên K3 = 0,95

38 , 0 95 , 0 1 91 , 0 3

1000 4 ,

Tra bảng 6-31 CCĐ T2 ta chọn thanh cái bằng đồng có các thông số bảng 2-9:

Bảng 2-9Kích th-

ớc(mm2)

Tiết diện 1

TC (mm2)

Khối lợng(kg/km)

Dòng cho phép mỗi pha 1 thanh (A)

Vật liệu Dài

(m)

iii-chọn sứ đỡ thanh cái hạ áp mba:

Điều kiện chọn: Uđmsứ≥ Uđm mạng = 380 V

Tra bảng 5-27 TKCCĐ trang 227 ta chọn sứ có số liệu kỹ thuật nh bảng 3-1:

Bảng 3-1Kiểu Kích thớc Uđm(KV) Uphđ khô Phụ tải phá

hoại (kg)

Khối lợng(kg)

iv-chọn áptômát đầu ra mba:

ATM là thiết bị bảo vệ tin cậy có thể đóng cắt tự động cả 3 pha khi có sự

cố ngắn mạch hoặc quá tải

Điều kiện chọn: UđmATM≥ Uđm mạng = 380 V

IđmATM≥ Ilvmax = 1,43..10000,38 =1701,6 (A)

Tra bảng ta chọn ATM có Iđm = 2000 (A) do hãng MERLINGERIN chế tạo số lợng 5 chiếc có các thông số sau:

Bảng 3-2Loại ATM Số cực Iđm (A) Uđm (V) IM (KA)

V-CHọN ATM LIÊN LạC:

Trong 1 trạm nào đó khi bị sự cố 1 MBA thì phụ tải quan trọng của nhà máy đợc cung cấp điện thông qua ATM liên lạc

Điều kiện chọn: UđmATM≥ Uđm mạng = 380 V

IđmATM≥ Ilvmax Ilvmax: Dòng làm việc lớn nhất chạy qua ATM liên lạc

Phụ tải quan trọng của trạm I bao gồm phân xởng đúc gang, đúc thép và phân xởng kiểm nghiệm

SqtTrI = Spx đúc gang + Spx đúc thép + S kiểm nghiệm= 1601,13 (KVA)

Gỉa sử khi 1 MBA bị hỏng thì máy còn lại sẽ mang tải của các phụ tải quan trọng nh vậy:

38 , 0 3

13 , 1601

Nh vậy khi 1 máy bị hỏng thì máy còn lại sẽ CCĐ cho các hộ phụ tải loại

1 thông qua ATM liên lạc Do 2 phụ tải này lại nằm ở 2 MBA khác nhau nên khi mất 1 MBA thì máy còn lại thông qua ATM liên lạc sẽ CCĐ cho 1 hộ phụ tải quan trọng còn 1 phụ tải sẽ không phải thông qua ATM liên lạc nh vậy ta tính cho trờng hợp có dòng Ilvmax lớn hơn

Ilvmax = 1380 , 04

38 , 0 3

3 , 908

Bảng 3-4Kiểu Uđm (V) Iđm (A) Ixk (A) Thời gian cắt tức thời (s)

VI-CHọN ATM BảO Vệ CHO PHÂN XƯởNG:

Điều kiện chọn: UđmATM≥ Uđm mạng = 380 V

IđmATM≥ IttpxTra bảng ta chọn đợc các loại ATM nh bảng 2-1

b-chọn thiết bị cao áp:

i-chọn máy cắt:

Máy cắt là thiết bị dùng trong mạng điện cao áp, nó có nhiệm vụ là đóng cắt phụ tải lúc làm việc bình thờng và tự động cắt phụ tải khi xảy ra sự cố Máy cắt là thiết bị làm việc tin cậy nhng giá thành cao nên ngời ta chỉ sử dụng nó ở những nơi quan trọng

Điều kiện chọn: UđmMC ≥ Uđm mạng = 35 KV ; IđmMC ≥ Ilvmax

1-Chọn máy cắt liên lạc trên thanh cái 35 KV (MCLL):

Dòng qua MCLL là dòng cung cấp cho phụ tải phân đoạn của thanh cái bị mất điện Dòng qua máy cắt liên lạc trong điều kiện nặng nề nhất là trờng hợp mất điện 1 nguồn, đờng dây còn lại sẽ CCĐ cho thanh cái đó đồng thời các MBA

và thiết bị cao áp nối vào thanh cái đó phải làm việc trong điều kiện quá tải

Trong trờng hợp cụ thể: giả sử khi 1 nguồn bị mất và 1 MBA bị hỏng (giả

sử MBA2) khi đó nguồn cung cấp cho MBA3 là nguồn 2 thông qua MCLL lúc

đó do BA2,BA4 mất điện nên BA1,BA3 phải làm việc trong tình trạng quá tải 40% khi đó dòng qua MCLL là dòng lớn nhât

35 3

1000 4 , 1 3

dm

BA BA

qt

U

Sdm Sdm

K

(A)Tra bảng ta chọn loại máy cắt do Liên Xô chế tạo ROCT-687-41 số lợng 1

Cơ cấu TĐ

2-Chọn dao cách ly cho máy cắt liên lạc (CD3):

Dao cách ly là thiết bị đợc dùng phổ biến trong mạng điện cao áp và hạ

áp Dao cách ly có nhiệm vụ cách ly giữa phần mang điện và phần không mang

điện đồng thời tạo ra khe hở nhìn thấy đợc để cho ngời thợ yên tâm sửa chữa Dao cách ly không có bộ phận dập hồ quang nên tuyệt đối không đợc dùng để

đóng cắt khi có tải

Điều kiện chọn: UđmCD ≥ Uđm mạng = 35 KV

35 3

1000 3 4 , 1

3

2

=

=

dm

dm qt

U

S K

(A)