THIẾT kế cấp điện CHO NHÀ máy cơ KHÍ TRONG KHU CÔNG NGHIỆP mới cấp TỈNH

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán : Xác định phụ tải toàn nhà máy Thiết kế sơ đồ một sợi cao áp và hạ áp cho nhà máy tính chọn máy biến áp và trạm biến áp Thiết kế cung cấp đ

Bộ giáo dục và đào tạo cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Trờng đại học bách khoa hà nội độc lập – tự do - hạnh phúc ************* ****************

Nhiệm vụ Thiết kế tốt nghiệp

Họ và tên :

Lớp :

Khoá Khoa : điện

Bộ môn : thiết bị điện điện - điện tử

1 Đầu đề thiết kế :

thiết kế cấp điện cho nhà máy cơ khí trong khu

công nghiệp mới cấp tỉnh2.Số liệu ban đầu :

Cho mặt bằng nhà máy

Cho số liệu trong bảng thống kê

Tổng thể nhà máy

Nguồn cung cấp điện 35 kv 22 kv cách nhà máy 3 km

3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán :

Xác định phụ tải toàn nhà máy

Thiết kế sơ đồ một sợi cao áp và hạ áp cho nhà máy tính chọn máy biến áp và trạm biến áp

Thiết kế cung cấp điện hạ áp cho nhà máy

6 Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : 7/2/2004

7 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 12/4/2004

Sinh viên đã hoàn thành

( và nộp toàn bộ bản thiết kế cho khoa)

Ngày12 tháng4năm 2004

(ký , ghi rõ họ tên)

Lời nói đầu

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện ại hoá của đát nớc ta , ngành công

nghiệp điện lực giữ một vai trò hết sức quan trọng , bởi vì nguồn điện năng đóng vâi trò là nguồn năng lợng đợc dùng rộng nhất trong các ngành công nghiệp và các ngành kinh tế quốc dân khác Khi xây dựng một khu công nghiệp , một khu dân c một nhà máy điều quan trọng nhất là phải nghĩ đến là xây dựng một hệ thống cung cấp điện nhằm phục vụ cho nhu cầu sản xuất , sinh hoạt của nhà máy , khu công nghiệp đó

Hệ thống cung cấp điện là hệ thống bao gồm các khâu sản xuất , truyền tải và phân phối điện năng phân phối điện năng đén các nơi tiêu thụ Việc giải quyết

đúng đắn về vấn đề kinh tế kỹ thuật trong thiết kế , xây dựng , và vận hành chúng

sẽ mang lại những lợi ích về kinh tế cho nền kinh tế quốc dân nói chung và cho ngành điện lực nói riêng

Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy nằm trong hệ thống năng lợng chung Hiện nay nền kinh tế nớc ta đang có những thay đổi đáng kể phát triển vợt bậc , hội nhập với nền kinh tế trong khu vực và trên thế giới Trong lĩnh vực cung cấp

điện , nhiều thế hệ thiết bị đợc sử dụng nên hệ thống cung cấp điện cũng có nhiều thay đổi và ngày càng trở lên phức tạp Vì vậy hệ thống cung cấp điện phảI làm việc một cách an toàn và có độ tin cậy cung cấp điện cao đảm bảo chỉ tiêu về kinh

tế kỹ thuật và Cho nên việc khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp điện là một việc hếtsức quan trọng , nó bao gồm những vấn đề cần giải quyết nh : Phơng pháp xác địnhphụ tải , phơng pháp xác định phụ tải , phơng pháp bảo vệ , phơng án đi dây nâng cao hệ số cos ϕ

Với đề tài “ thiết kế cấp điện cho nhà máy cơ khí trong khu công nghiệp mới cấp tỉnh ’’ , em đã cố gắng tìm ra giải pháp thích hợp

để đáp ứng đợc các vấn đề nói trên

Nhà máy cơ khí trong khu công nghiệp mới ở một tỉnh là một thành phần kinh tế hết sức quan trong với tỉnh đó nó góp phần giải quyết đợc số lao động lớn cho tỉnh

đó Nhà máy cần đợc đảm bảo cung cấp điện liên tục an toàn , đảm bảo chât lợng

điện năng vì chất lợng của sản phẩm liên quan chặt chẽ đến chất lợng sản phẩm Nhà máy có 8 phân xởng <kể cả nhà kho và khu hành chính > , làm việc ba ca một ngày.Với thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax =4500 h Nguồn cung cấp điện cho nhà máy lấy từ hai nguồn cung cấp 35KV và 22 KV cách nhà máy 3 Km

Đồ án thiết kế thực hiện nội dung tính toán sau:

+ Thiết kế công suất tính toán cho nhà máy

+ Thiết kế sơ đò một sợi mạng cao áp cho nhà máy Tính chọn máy biến áp và trạm biến áp cho nhà máy

+ Thiết kế cung cấp điện hạ áp cho nhà máy < cụ thể phân xởng cỏ khí >

+ Thiết kế hệ bù cos nâng cos từ 0,6 lên 0,9 cho nhà máy

Qua thời gian tính toán , với khối kiến thức đã đợc hoc cùng với sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo hớng dẫn hoàng tháI sinh đến nay đồ án của em đã hoàn thành Tuy tuy đã hoàn thành nhng không tránh khỏi những thiếu sót

Em kính mong sự thông cảm và đóng góp ý kiến của quý thầy , cô

Em xin chân thành cảm ơn

Hà Nội , ngày 10 tháng 04 năm 2004 Sinh viên thực hiện

B¶ng sè liÖu phô t¶I nhµ m¸y c¬ khÝ

B¶ng liÖt kª danh s¸ch thiÕt bÞ ph©n xëng c¬ khÝ I

Chơng I

I.Cơ sở lý thuyết để 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 phụ tải điện năng của công trình ấy Tuỳ theo qui mô của công trình mà phụ tải điện đợc xác định theo phụ tải thực tế và phải tính toán đến khả năng phát triển của công trình đó trong tơng lai

Nh vậy phụ tải tính toán là một số liệu rất quan trọng để thiết kế cung cấp điện cho một công trình

Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh : Công suất và số lợng các máy , chế độ vận hành của chúng ,qui trình công nghệ sản xuất , trình độ vận hành của công nhân vv Vì vậy xác định phụ tải tính toán một cách chính xác là nhiệm vụkhó khăn nhng hết sức quan trọng bởi vì :

Nếu phụ tải tính toán dợc nhỏ hơn phụ tải thực tế thì giảm tuổi thọ của cá thiết

bị điện dẫn đến cháy nổ gây nguy hiểm cho con ngời và các thiết bị khác Nếu phụ tải tính toán tính ra mà lớn hơn phụ tải thực nhiều tế thì gây ra lãng phí khi chọn các thiết bị điện

Hiện nay có rất nhiều phơng pháp để xác định phụ tải tính toán nhng

thông thờng thì những biện pháp nào càng đơn giản, thuận tiên cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác , còn những phơng pháp nào nâng cao đợc độ chính xác thì phơng pháp tính lại rất phức tạp và khó khăn Dới đây là những phơng pháp tính toán phụ tảI thờng đợc dùng nhiều nhất trong thiết kế hệ thống cung cấp điện

I.1.1Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Phơng pháp này thờng đợc áp dụng với trờng hợp khi đã có thiêts kế nhà xởng

và công suất đặt của từng phân xởng mà không biết rõ về chi tiết bố trí thiết bị và công suất của tng thiết bị điện trong phân xởng

*Phụ tải tính toán đ ợc xác định :

Cosϕ : hệ số công suất tính toán Từ Cosϕ cho ta biết đợc tgϕ

Nếu hệ số Cosϕ của các thiết bị trong nhóm là không giống nhau thì phải tính

hệ số công suất trung bình theo công thức sau:

Cosϕ

n n

P P

P

Cos P Cos

P Cos P

+ + +

+ +

+

2 1

2 2 1

* Phụ tải chiếu sáng đợc xác định :

Phụ tải chiếu sáng đợc xác định theo suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích

Kđt : hệ số đòng thời , hệ số này xét đến khả năng các phụ tải các phân ởng không đồng tời cực đại

1.2 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Phơmg pháp này tiện sử dụng khi đã biết rõ chi tiết thiết bị trong từng phân x-ởng, mặt bàng bố trí thiết bị

Số liệu đầu tiên cần đợc xác định là công suất tính toán của từng động cơ và từng nhóm động cơ trong phân xởng

P -Với nhóm n≥ 4 động cơ thì phụ tải tính toán của nhóm động cơ đợc xác định theo công thức :

Ptt = Kmax Ksd

Trong đó :

Ksd : hệ số sử dụng của nhóm thiết bị , tra sổ tay

Kmax: hệ số cực đại của công suất tác dụng , Kmax đợc xác định theo ờng cong Kmax = f( nhq , ksd )

Nhq : số thiết bị hiệu quả

P

1

dmi pti P K

1

Trong đó ;

Kpti :hệ số phụ tảI của thiết bị thứ i

Thông thờng:

Ppti = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

Ptti = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

Nếu trong nhóm thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải qui đổi về chế độ dài hạn trớc khi tính nhq

Pqd = Pdm K d 0

Pqd : hệ số công suất qui đổi

Kd 0 : hệ số đóng điện phần trăm

Nếu trong nhóm thiết bị có thiết bị một pha phải qui đổi về ba pha :

*Thiết bị một pha đấu vào điện áp pha Pqd = 3Pdm

* Thiết bị một pha đấu vào điện áp dây Pqd = 3Pdm

b Xác định phụ tải chiếu sáng giống nh công thức ở mục 1.1

Đối với các hộ tieu thụ có phụ tảI tiêu thụ không thay đổi thì phụ tảI tính toán bằng phụ tảI trung bình và đợc xây dựng trên suất tiêu hao điện năng trên một đon

vị sản phẩm khi biết tổng sản phẩm trong một đơn vị thời gian

Pn : thời gian của ca phụ tải lớn nhất ( h)

W0 : suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm

Tmax :thời gian sử dụng công suất cực đại (h) vói nhà máy này ta chọn thói gian cực đại là 3500 h làm việc ba ca mỗi ngày mỗi ca là 8 h

1.1.4Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất: Công thức tính ;

Ptt = P0 F

Trong đó :

F : diện tích bố trí nhóm thiết bị ( máy sản xuất hay diện tích nhà xởng ) (m2 )

P0 : suất phụ tải trên 1m2 diện tích sản xuất ( Kw / m2 ) P0 có thể tra trong bảng của sổ tay

Phơng pháp này chỉ cho kết quả gần đúng , vì vạy nó thờng đợc dung để tính toán khi thiết kế sơ bộ

I 2 Xác định phụ tảI tính toán của nhà máy

Toàn nhà máy có 8 phân xởng ( kể cả nhà làm việc ) Trong đó đã có số liệu chi tiết của hai phân xơng là phân xởng cơ khí I ( PXCKI ) và phân cởng vơ khí II ( PXCKII ) Các phân xởng còn lại thì số liệu ban đầu là công suất đặt ( Pd ) và diện tích phân xởng , nen ta sử dụng hai phơng án để tính

Ph

ơng án I: đối với PXCKI và PXCKII đã có chi tiết số liệu cụ thể của các thiết bị

nên ta sử dụng phơng pháp tính theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình

Ph

ơng án II: Đối với các phân xởng còn lại vì đã cho công suất đặt từng phân xởng

mà không có số liệu của từng chi tiết máy nên ta sử dụng phơng pháp tính là công suất đặt và hệ số nhu cầu Knc các phân xởng cụ thể là (3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 )

I 2.1 Phụ tảI tính toán phân x ởng cơ khí I ( PXCKI )

Nh đã nói ở trên thì phân PXCKI sử dụng phơng pháp tính phụ tải bằng hệ số cực

đại và công suất trung bình ( phơng pháp số thiết bị hiệu quả )

Công thức tính Ptt = Kmax.Ksd.∑

=

n i dmi

P

1

Trong đó :

Pdm công suất định mức ( Kw )

Kmax, ksd : hệ số cực đại và hệ số sử dụng

* Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy , máy móc đợc bố trí trên mặt bằng củaphân xởng thì ta chia số thiết bị đã cho của phân xởng cơ khí I thành hai nhóm để tính toán lần lợt là : PXCKI.N1 và PXCKII N2

a tính toán nhóm I của PXCKI

bảng liệt kê danh sách thiết bi phân xởng cơ khí I nhóm 1

Tổng số thiết bị trong nhóm CKI là : n = 11

Tổng công suất ứng với số thiết bị của nhóm là : P ∑ = 90 Kw

Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiêt bị có công suất lớn nhất là n1 = 8

Tổng công suất ứng với n1 thiết bị là : Pt = 75 Kw

Từ n* = 0,72 và P* = 0,83

Tra phụ lục (PL) PL 1.4 (trang 323 HTCCĐ ) chọn n*

hq = 0,90 Vậy số thiết bị hiệu quả :

Nhq = n*

hq n = 0,90 11 = 10,12 Với nhóm máy của nhóm 1 tra bảng PL > > (321 HTCCĐ) ta đợc :

Theo b¶ng trªn ta thÊy :

* sè thiÕt bÞ trong nhãm 2 PXCKI cã n =23

Tæng c«ng suÊt øng víi sè thiÕt bÞ trong nhãm lµ :

* tra theo phô lôc 1.4 (323 HTCC§ ) chän n*

hq = 0,67 VËy sè thiÕt bÞ hiÖu qu¶ nhq lµ :

nhq= n*

hq n = 0,67.23 =15,41 Víi nhãm m¸y cña nhãm II tra theo b¶ng phô lôc P L.1.1 (321 – HTCC§)

I 2.2 Phụ tải tính toán của phân x ởng cơ khí II ( PXCKII )

Tơng tự nh trên ta cũng phân chia số thiết bị của phân xởng ra làm hai nhóm để tiệntính toán

a tính toán nhóm thiết bị I của PXCKII

Bảng liệt kê danh sách thiết bị nhóm I của PXCKII

*Tổng số thiết bị trong nhóm là : n = 18

* Tổng công suất thiết bị trong nhóm là P∑ = 146 ( Kw )

* Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là: n1 = 7

* Công suất của n1 thiết bị là : P1 = 120 (Kw )

hq= 0,53 => nhq =n*

hq n =0,53 18 = 9,63 Với nnhóm máy này tra bảng PL 1.1 ( 321 – HTCCĐ ) ta tra đợc

hq = 0,46 => S« thiÕt bÞ hiÖu qu¶ : n hq = n*

2 ) (P tt +P cs +Q tt

3 ) (P tt +P cs + Q tt = ( 720 + 12 ) 2 + 957 , 6 2 =1205,36 ( KVA )

Hệ số công suất tính tóan:

36 , 1207

S

P P

ϕ

I.2.4tính toán phân x ởng cơ điện

* Pđ4 = 300 ( kw )

* Scs4 = 200 (m2 )

theo PL >1.3 ( HTCCĐ ) tra đợc : Knc = 0,6 cos ϕ = 0,6 => tgϕ = 1,33

* Công suất tác dụng tính toán :

3 180

S

P P

S

P P

2 6

5 , 4 80

S

P P

* Công suất chiếu sáng trong phân xởng ta chọn đèn sợi đốt có cosϕ = 1

Với P0 suất phụ tải chiếu sáng cho khu hành chính nhà máy tra phụ lục 1 6 ( HTCĐ ) chọn P0 = 15 ( W / m2 )

7 ) (P tt +P cs + Q cs = ( 140 + 5 ) 2 + ( 163 , 8 ) 2 =218 ( KVA )

Hệ số công suất tính tóan:

P P

* Công suất chiếu sáng trong phân xởng ta chọn đèn sợi đốt có cosϕ = 1

Với P0 suất phụ tải chiếu sáng cho khu hành chính nhà máy tra phụ lục 1 6 ( HTCĐ ) chọn P0 = 10 ( W / m2 )

8 ) (P tt +P cs + Q tt = ( 70 + 5 ) 2 + ( 81 , 9 ) 2 =111,05 ( KVA )

Hệ số công suất tính tóan:

cos 0 , 67

05 , 111

S

P P

ϕ

I.2.9 Công suất tính toán toàn nhà máy:

Công suất tính toán toàn nhà máy đợc xác định theo công thức sau :

Q

Qttnm = 0,85.1699,05 = 1444.20 ( KVAR )

* Công suất biểu kiến toàn nhà máy là :

Sttnm = P2ttnm+Q ttnm2 = 1288,182 +1444,202 =1935,23 ( KVA )

*Hệ số công suất trung bình cuẩ toàn nhà máy là :

23 , 1935

18 ,

I 3 Xác định biểu đồ phụ tải của nhà máy

Biểu đồ phụ tải của nhà máy cho biết mức độ phân bố phụ tải động lực và chiếu sáng trong từng phân xởng

Phụ tải tính toán của mỗi phân xởng đợc biểu diễn bởi một hình tròn có bán kính R đợc xác định theo công thức sau:

Trong đó :

Pcsi : công suất chiếu sáng của phân xởng thứ i

Ptti : công suất tính toán tác dụng của phân xởng thứ i

I 3.1 phân xỏng cơ khí I

R 1 = 3 , 39

14 , 3 3

47 , 108

6 360

50 , 125

9 360

36 , 1205

αcs3 = 6

720

12 360

4 , 227

3 360

22 , 204

8 , 94

tti

cs

P P

I 3 Kho vËt liÖu chÝnh :

R 7 = 4 , 81

14 , 3 3

tti

cs

P P

I 3 8 Kho thµnh phÈm :

R 8 = 3 , 43

14 , 3 3

05 , 111

tti

cs

P P

Bảng kết quả tính toán R và αcscho nhà máy

Chơng II

Thiết kế mạng cao áp và hạ áp

tính chọn các thiết bị cho nhà máy

Vấn đề đặt ra trong quá trình thiết kế là tìm phơng pháp đặt trạm BA sơ đồ đi dây một cách đảm bảo độ tin cậy cấp điện nhìn chung phơng pháp thiết kế mạng diện trng nhà máy phải thoả mãn những yêu cầu sau:

* Đảm bảo chất lợng điện tức là đảm bảo điện áp , tần số nàm trong phạm vi chophép

*Đảm bảo độ tin cậy tính liên tục cấp điện phù hợp với yêu cầu của tải

* Thuận tiện tronh vận hành sửa chữa và lắp ráp

* Có chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật hợp lí

Với số liệu và qui mô của nhà máy h đã tính toắn trong chơng I thì với công suấttính toán toàn nhà máy Sttnm = 3270,8 ( KVA ) nên trong thiét kế cấp điện của nhà máy sẽ đặt trạm phân phối trung tâm ( PPTT ) nhận điện từ trạm BATG bvề rồi phân phối cho các trạm biến áp phân xởng ( BAPX )

chính804,538,494,83,1720,250,857Kho vật liệu

chính1405163,82184,8112,850,668Kho thành phẩm70581,9111,053,4325,70,67

i tti i

S

X S

n

i tti i

S

Y S

i tti i

S

X S

, 94 22 , 204 4 , 227 36 , 1205 5

, 125 218 05 , 111

18 8 , 94 20 22 , 204 40 4 , 227 10 6 , 1205 30

5 , 125 50 47 , 108 5 , 7 218 05

+ +

+ +

+

+ +

+ +

+ +

i tti i

S

Y S

, 94 22 , 204 4 , 227 36 , 1205 5

, 125 218 05 , 111

16 8 , 94 30 22 , 204 70 4 , 227 50 36 , 1205 60

5 , 125 20 47 , 108 6 218 05

+ +

+ +

+

+ +

+ +

+ +

điện cho nhà máy

Căn cứ vào vị trí , kết quả tính toán của các phân xởng và tính chất quan trọng của các phân xởng , trong bảng thiết kế này quyết định đặt 3 trạm biến áp phân x-ởng

+Trạm biến áp 1 cấp điện cho phân xởng lắp ráp

+Trạm biến áp 2 cấp điện cho XCK1 , XCK 2 và phân xởng mạ

+Trạm biến áp 3 cấp điện cho phân xởng cơ khí điện , nhà máy hành chính , khovật liệu chính và kho thành phần

Các trạm phân xởng cùng loại trạm kề có một mặt giáp với từng cửa phân xởng ,trạm biến áp 1 đặt kề với phân xởng lắp ráp trạm biến thế 2 đặt kề với phân xởng biến thế 2 Trạm biến thế 3 đặt kề với phân xởng cơ điện ( Hoặc đặt tại trọng

tâm )

II .2 Tính chọn dung lợng MBA cho các trạm MBA

Dung lợng và các tham số khác của máy biến áp phụ thuộc vào tải của nó và vàocấp điện áp của mạng , vào phơng thức vận hành của máy biến áp …Tuỳ theo tính

chất quan trọng của phụ tải mà trạm biến áp phân xởng có thể dặt 1 máy hoặc 2 máy biến áp Để đảm bảo cho an toàn cung cấp điện ta chọn 2 máy biến áp cho mỗi trạm.

Với trạm 2 máy : Sđm

4 , 1

tt

S

≥

Trong đó :

Sđm : Công suất định mức của máy biến áp chọn

Stt : Công suất tính toán cho trạm

Theo cách chọn này thì trạm biến áp đảm bảo 100% cho phụ tải ngay cả khi sự

cố 1 máy Nhng trong vận hành bình thờng thi 2 MBA thờng rất non tải vì vạy để tiết kiệm chi phí ngời ta thờng chọn MBA có dung lợng bé hơn với điều kiện khi sự

cố xảy ra thì máy biến áp còn lại quá tải trong mức cho phép và chỉ cung cấp điện cho hộ tiêu thụ điện loại 1 , loại 2 cắt giảm hộ loại 3

Vì vậy thoe kinh nghiệm để giảm chi phí mà vẫn đảm bảo đợc yêu cầu về kĩ thuật

II.2.1Chọn máy biến áp cho trạm biến áp 1 :

Công suất tính toán của trạm biến áp 1 là :

SttB1=1205,36 ( KVA )

Công suất định mức của máy biến áp chọn là:

SdmBA=

4 , 1

1

ttBA

S = 837 , 05

4 , 1

36 , 1205

2 3 2

16 , 445 44 ,

2 8 7 6

II.3 lựa chọn dây dẫn và cáp phía cao áp

Dây dẫn và cáp phía cao áp và thấp áp có nhiều loại dây dẫn đồng hoặc dây dẫn nhôm cáp đồng hoặc cáp nhôm, cáp một hai ba hay bốn lõi cáp dầu hoặc cáp cao su

* Cáp có U≤ 1 KV thờng là cáp cách điện bằng cao su hoặc bằng dầu dợc chế tạothành một pha hoặc hai pha hoặc ba pha bốn lõi ( một lõi làm dây trung tính ) + Cáp có U > 1kv thuong là loại cáp ba pha có cách điện bằng dầu

+ Dây dẫn trần ngoài trời thờng là dây dẫn trần một sợi hoặc nhiều sợi

+ Dây dẫn thờng đợc lựa chọn theo các đièu kiện sau

II 3 1 chọn dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế

Ta có : F=

kt

ttnm

J I

+ Kiểm tra điều kiện phát sóng lúc làm việc bình thờng

Icp ≥ Ilvmax

Trong đó :

Icp: Dòng điện cho phép của dây dẫn , cáp ( A )

Ilvmax : Dòng điện làm việc lâu dài lớn nhất của mạng điện ( A )

+ Kiểm tra theo điều kiện dòng sự cố :

Icp ≥ Isc

Trong đó :

Isc : Dòng điện của mạng khi có sự cố xảy ra

II.3.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp theo điều kiện phát sóng :

Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn và cáp vật dẫn bị nóng lên Nếu nhiệt độ dây dẫn và cáp quá cao có thể làm cho chúng bị h hỏng hoặc làm giảm tuổi thọ Mặt khác độ bền cơ học của kim loại dây dẫn điện cũng bị giảm xuống Do vậy

mà mỗi loại dây dẫn và cáp đều có một nhiệt độ cho phép do các nhà chế tạo qui

định

Tiết diện dây dẫn đợc lựa chọn theo điều kiện

K.Icp ≥ Ilvmax

Trong đó :

Ilvmax : Dòng điện làm việc cực đại của dây dẫn

Icp : Dòng điện cho phép đối với dây dẫn đã chọn

K : Hệ số hiệu chỉnh tra trong sổ tay

II.3.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp theo điều kiện tổn thất cho phép

Đối với mạng điện trung áp và hạ áp do trc tiếp cung cấp điện cho các phụ tải nên vấn đề đảm bảo điện áp rất quan trọng Vì vậy đối với mạng điện này thì phải lấy điều kiện tổn thất điện áp cho phép làm điều kiện đầu tiên để chọn tiết diện dây dẫn , tổn thất điện áp không đợc vợt quá mức tổn thất cho phép

∆Umax ≤ ∆U cp

∆U cp : tổn thất điện áp cho phép

∆Umax : tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng

Tổn thát điện áp trong mạng điện đợc tính theo công thức sau

=

=

∆ +

∆

= +

∑

= +

0 0

1 1 1

( 1

n i i dm

P i

dm

U U U

U U U

l Q x U

r x Q r P n U

U

n

i i iL

∆U: tổn thất điện áp do công suất tác dụng và điện trở đừơng dây gây nên ∆U": tổn thất điện áp do công suất phản kháng và điện kháng đờng dây gây

U

l P r

dm

n i i i

U

L p

Với γ : điện dẫn suất của vật liệu làm dây dẫn

F : tiết diện dây dẫn ( mm2 )

Vậy :

dm

n i i

FU

l P U

l P F

dm

n i i

đi dây trên không dùng dây nhôm lõi thép lộ kép

Dùng dẫn mạng cao áp lựa chọn theo mật độ dòng kinh tế

F =

kt

ttnm

J I

Trong đó Ittnm : Dòng điện tính toán của nhà máy

Ittnm = 30 , 11

22 3 2

8 ,

2294 = ( A )

Jkt :Mật độ dòng kinh tế đối với việc nhà máy cơ khí tổ chức làm ba ca một ngày thời gian sử dụng cực đại là 4500h một ngày ứng với dây nhôm lõi thép lộ kép

Tra bảng 5 : tài liệu CCĐ tìm đợc trị số mật độ kinh tế Jkt = 1,1 ( A/mm2 )

⇒F = 27 , 37

1 , 1

11 ,

30 = ( m2 )

Vậy tra P.L.4.12.CCĐ chọn dây nhôm lõi thép có tiết diện 35 ( mm2 )

Chọn loại AC-50 có Icp= 220 (A)

Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp

dm

U U

X Q R P

hơn nữa ở mạng cao áp ta chó thể sử dụng nấc phân áp MBA sao cho phù hợp với

điều kiện chọn dây dẫn

Để đảm bảo mỹ quan và an toàn mạng cao áp trong nhà máy ta dùng cáp ngầm

đồng thời do tính chất quan trọng của phụ tải nên ta thiết kế sơ đồ cung cấp điện hình tia từ trạm PPTT đến các trạm BATX BAI ,BAII BAIII dùng cáp lộ kép các trạm BATX dùng trạm kín ( trạm xây )

II.2.3 PHơng án đi dây mạng điện cao áp

Dựa vào yêu cầu cầu cơ bản của mạng điện tính chất của các trạm biến áp phân ởng , vị trí đặt trạm PPTT trên mặt bằng thiết kế chọn phơng án đi dây nh sau( hình 2-1)

x-Trên mặt bàng nhà máy ta đặt tram PPTT liền kề vứi phân xởng lắp ráp

Từ trạm phân phối trung tâm này ta sẽ phân phối điện cho các trạm BAI trạm này

sẽ cung cấp điện cho phân xởng lắp ráp

Từ trạm PPTT cấp điện cho trạm BAII trạm này đặt liền kề với phân xởng cơ điện và từ trạm này ta cung cấp điện cho nhà hành chính kho vật liệu chính kho thành phẩm

Từ trạm PPTT cung cấp điện cho trạm BAIII trạm này cung cấp điện cho PXCKI ,PXCKII, và phân xởng mạ cụ thể sơ đồ cung cấp điện nh hình vẽ :

II.2.3.Chọn cáp từ trạmPPTT đến trạm BAPX

a.Chọn cáp từ trạm PPTT đến trạm BAPX BAI

Vì trạm PPTT đến trạm BAPX BAI đặt liền kề nhau nên chiều dài của dây dẫn cóthể lấy L1 = 8 (m) nhng theo phơng án đi dây thì phải nhân với 2 , vì nếu có sự cố thì một dây còn lại chịu toàn bộ công suất

L1 = 8x2 =16 (m)

Chọn tiết diện cáp

22 3 2

36 , 1205

8 , 15

từ phơng án đi dây mạng cao áp nhà máy ta đợc khoảng cách từ trạmPPTT (sơ đồ

đi dây) đến trạm BAPX BAII l = 3 (cm)

02 , 461

04 , 6

từ phơng án đi dây mạng cao áp nhà máy ta đợc khoảng cách từ trạmPPTT (sơ đồ

đi dây) đến trạm BAPX BAIII L = 3 (cm)

L = 0,03x1000x2 = 60 ( m )

.Chọn tiết diện cáp

22 3 2

11 , 630

26 , 8

Nhng theo qui hoạch của ngành điện thì ta chọn loại cáp XLPE hống thấm dọc loại 2x(3x240)mm2 vì các đờng cáp đã chọn vợt cấp nên không cần phải kiểm tra theo điều kiện ∆Uvà Icp

Tổng chi phí mua cáp là 1632000 (VNĐ )

Nhng theo qui hoạch của ngành điện ta chọn cáp LXPE 2 (3x240)

II.2.4.Tính tổn thất công suất , tổn thất điện năng

II 2.4.1.Tổn thất công suất ∆Pcủa mạng cao áp

. 10 3( )

2

2

Kw R

U

S

P= −

∆ (2-7) +Tổn thất trên đoạn PPTT đến trạm BAPX BAI

16 972 , 0 2

II 2.4.2 Tổn thất công suất các máy trong biến áp phân x ởng

Tổn thất công suất có tác dụng của trạm BãP có 2 máy BA làm việc song song

đợc tính theo công thức :

2 1

2

1 2

P (Kw) (2-8)

a.xác định tổn thất trạm BAPX:BAI

Trạm BAI đặt 2MBA 1000 KVA da ABB chế tạo Tra bảng P.1.2.2 ta dợc :

3 ,