cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí nhà máy

đồ án, bài tập cung cấp điện, thiết kế cung cấp điện đồ án, bài tập cung cấp điện, thiết kế cung cấp điện đồ án, bài tập cung cấp điện, thiết kế cung cấp điện đồ án, bài tập cung cấp điện, thiết kế cung cấp điện

LỜI NÓI ĐẦU

Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến và có tầm quan trọng khôngthể thiếu được trong bất kỳ một lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân của mỗiđất nước Như chúng ta đã xác định và thống kê được rằng khoảng 70% điệnnăng sản xuất ra dùng trong các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp Vấn đề đặt racho chúng ta là đã sản xuất ra được điện năng làm thế nào để cung cấp điện chocác phụ tải một cách hiệu quả, tin cậy.Vì vậy cung cấp điện cho các nhà máy, xínghiệp công nghiệp có một ý nghĩa to lớn đối với nền kinh quốc dân

Nhìn về phương diện quốc gia, thì việc đảm bảo cung cấp điện một cáchliên tục và tin cậy cho ngành công nghiệp tức là đảm bảo cho nền kinh tế củaquốc gia phát triển liên tục và kịp với sự phát triển của nền khoa học công nghệthế giới Khi nhìn về phương diện sản xuất và tiêu thụ điện năng thì công nghiệp

là ngành tiêu thụ nhiều nhất.Vì vậy cung cấp điện và sử dụng điện năng hợp lýtrong lĩnh vực này sẽ có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác một cách hiệu quảcông suất của các nhà máy phát điện và sử dụng hiệu quả lượng điện năng đượcsản xuất ra

Một phương án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hài hoà cácyêu cầu về kinh tế,độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảmbảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa khi hỏnghóc và phải đảm bảo được chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép.Hơn nữa là phải thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển trong tương lai Đặcbiệt trong nền kinh tế nước ta hiên nay đang chuyển dần từ một nền kinh tế màtrong đó nông nghiệp chiếm một tỉ lệ lớn sang nền kinh tế công nghiệp nơi máymóc dần thay thế sức lao động của con người Để thực hiện một chính sách côngnghiệp hóa, hiện đại hóa các nghành nghề thì không thể tách rời khỏi việc nângcấp và thiết kế hệ thống cung cấp điện để có thể đáp ứng được nhu cầu tăngtrưởng không ngừng về điện

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, với kiến thức được học tại bộ môn cungcấp điện em được nhận đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng

cơ khí Là một sinh viên ngành điện, thông qua việc thiết kế đồ án giúp em bướcđầu có những kinh nghiệm về thiết kế hệ thống cung cấp điện trong thực tế

Đề tài của em gồm 5 chương:

Chương 1: Xác định phụ tải tính toán ở phân xưởng và nhà máy

Chương 2: Chọn vị trí, số lượng, dung lượng trạm biến áp

Chương 3: Thiết lập sơ đồ nguyên lý, sơ đồ đi dây hệ thống cung cấpđiện

Chương 4: Tính chọn các thiết bị, dây dẫn, dây cáp trong hệ thống cungcấp điện

Chương 5: Tính chọn và kiểm tra thiết bị điện ứng dụng phần mềmECODIAL.

Trong thời gian làm đồ án vừa qua, với sự cố gắng của bản thân, đồngthời với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo, những người đã đi trước cógiàu kinh nghiệm, em đã hoàn thành đồ án được giao Qua đây em xin cảm ơn

cô giáo Phạm Thị Thảo - người đã tận tình hướng dẫn giúp em hoàn thành đồ

án này Song do thời gian làm đồ án có hạn, kiến thức còn hạn chế nên đồ án của

em không thể tránh khỏi những thiếu sót Do vậy em kính mong nhận được sựgóp ý, chỉ bảo của các thầy cô giáo để em bảo vệ đồ án của mình đạt được kếtquả tốt nhất

Hải Dương, ngày ……… tháng 1 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Hoàng Việt HiềnCHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN Ở PHÂN XƯỞNG VÀ NHÀ MÁY

1.1 MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU CỦA XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN.

Mục đích của việc xác định phụ tải tính toán

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó, nhiệm vụ đầu tiêncủa chúng ta là xác định phụ tải điện của công trình ấy Tùy theo quy mô củacông trình mà phụ tải điện được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải tínhđến khả năng phát triển mở rộng quy mô sản suất của công trình trong nhữngnăm sau

Phụ tải tính toán là đại lượng đặc trưng cho khả năng tiêu thụ công suất củamột hay một nhóm phụ tải nào đó Xác định phụ tải tính toán là xác định côngsuất tính toán tại thời điểm gần nhất Việc xác định đúng phụ tải tính toán giúp talựa chọn dây dẫn, các vật liệu khí cụ điện đóng cắt,máy biến áp, các thiết bịđóng cắt bảo vệsao cho phù hợp với tải để tránh lãng phí hoặc trường hợp quátải Ngoài ra việc xác định phụ tải sẽ giúp ta tính được các tổn thất công suất,điện áp để chọn các thiết bị bù và vị trí bù cho thích hợp Như vậy phụ tải tínhtoán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện

Các yêu cầu của xác định phụ tải tính toán.

Khi xác định phụ tải tính toán cần chú ý các yêu cầu sau:

• Tính từ thiết bị dùng điện trở về nguồn

• Xác định phụ tải tính toán gần nhất

• Khi tính phụ tải thì nên tránh những trường hợp đặc biệt làm cho nhq <4

1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán.

Phương pháp tính toán theo hệ số nhu cầu và P đ

Phương pháp này sử dụng khi đã có thiết kế của nhà xưởng của xí nghiệp

(chưa có thiết kế chi tiết bố trí các máy móc, thiết bị trên mặt bằng), lúc này chỉmới biết duy nhất một số liệu cụ thể là công suất đặt của từng thiết bị

Phụ tải tính toán :

Ptt = Knc .đi

Qtt = Ptt

Stt = =

Trong đó :

Pđi :công suất đặt của thiết bị thứ I (KW)

Ptt: công suất tác dụng của nhóm thiết bị (KW)

Qtt :công suất phản kháng tính toán của nhóm thiết bị (KVAR)

Stt :công suất toàn phần tính toán của nhóm thiết bị (KVA)

n :số thiết bị trong nhóm

Knc :hệ số nhu cầu (tra trong sổ tay kỹ thuật)

Cos: hệ số công suất tính toán

Nếu hệ số công suất của các thiết bị không giống nhau thì phải tính công suấttrung bình theo công thức sau:

Ptb =

Ưu điểm này là: Đơn giản, tính toán thuận tiện, sử dụng rộng rãi

Nhược điểm : Kém chính xác do hệ số Knc (tra sổ tay) là một số liệu cố định chotrước không phụ thuộc vào chế độ vận hành của thiết bị trong nhóm này Mà Knc

= Ksd .Kmax, nên khi chế độ vận hành và số lượng thiết bị thay đổi nhiều thì kếtquả này sẽ không chính xác

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

Công thức tính :

Ptt = p0.S

Trong đó : p0 : Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất,KW/m2

S: Diện tích sản xuất, m2 (diện tích đặt máy sản xuất)

Giá trị của p0 được tra trong các sổ tay

*Nhận xét: Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng do giá trị của p0 được tính dựa trên kinh nghiệm vận hành của những người trước thống kê lại Vì vậy

nó thường được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ Nó cũng thường được dùng

để tính phụ tải các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất tương đối đều như phân xưởng gia công cơ khí,dệt,…

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

Công thức tính :

Ptt =

Trong đó :

M : Số đơn vị sản phẩm được sản xuất trong một năm

w0 : suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm, KWh/đơn vị sản phẩm

Tmax : thời gian sử dung công suất lớn nhất,h

*Phương pháp này thường được dùng để tính toán các thiết bị điện có đồ thị phụtải ít biến đổi như :quạt gió, bơm nước, máy nén khí … Khi đó phụ tải tính toángần bằng phụ tải trung bình và kết quả tương đối chính xác

Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại K max và công suất trung bình P tb

Trong đó:

kpti là hệ số phụ tải của từng máy, nếu không có số liệu chính xác thì có thểlấy gần đúng như sau:

kpti = 0,9 đối với các thiết bị làm việc ở ché độ dài hạn

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

Đối với các thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (máy bơm, quạt nén khí .)phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình

o Nếu thiết bị mắc vào Up thì P3ph = 3P1pha.

o Nếu thiết bị mắc vào Ud thì P3pha = P1pha

o Nếu vừa mắc vào Ud,Up thì

là tối ưu hơn cả Vì vậy nên sẽ sử dụng phương pháp này để xác định phụ tảitính toán trong bài

1.3 Xác định phụ tải tính toán trong phân xưởng cơ khí 621

Phụ tải chiếu sáng

Để tính sơ bộ phụ tải chiếu sáng phân xưởng ta dùng phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích.

P esex = P o F = P o a.b µ 2

P o : Suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích Tra b¶ng ‘‘Phụ lục I.2’’ trang 253 tµi liÖu Thiết kế cấp điện ta chän P o = 15 (W/m 2 )

• Các thiết bị cùng một nhóm phải để ở gần nhau để tiết kiệm vốn đầu tư

• Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở chế độ làmviệc giống nhau

• Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ bằng nhau

Tuy nhiên trong thực tế rất khó có thể đảm bảo tất cả các yêu cầu trên màphụ thuộc vào yêu cầu của các nhóm phụ tải mà ta lựa chọn có sự ưu tiên, từ đócăn cứ để phân các thiết bị trong xưởng sửa chữa cơ khí làm 4 nhóm

b, Xác định phụ tải nhóm 1

Bảng 1.1: Phụ tải nhóm 1

STT Tên thiết bị Ký hiệu Số lượng

Tổng công suất trong nhóm: = 66 (KW)

Số thiết bị có công suất = 6 (KW) là: = 7 , = 66 (KW),

Pđm(KW) cos Ksd

Tổng công suất trong nhóm: = 61,5 (KW)

Số thiết bị có công suất = 7 (KW) là: = 5, = 57 (KW),

Số thiết bị trong nhóm là n = 6

Tổng công suất trong nhóm là P = 67 (KW)

Số thiết bị có công suất Pmax = 6 là n1= 6 ; p1 = 67(KW)

2 Cầu trục CT 1 8,9 0,65 0,2

Số thiết bị trong nhóm là n=6

Tổng công suất trong nhóm là:P= 56,9 (KW)

Số thiết bị có công suất Pmax =5 là n1= 6; p1 = 56,9 (KW)

Ta có bảng tổng hợp phụ tải của các nhóm như sau

Bảng 1.5 Bảng tổng hợp phụ tải động lực các nhóm của phân xưởng

Nhóm Ptt (kW) Qtt (kVAR) Stt (kVA) Itt (A) cos ϕ tb

Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng

Phụ tải tính toán toàn phân xưởng

1.4 Xác định phụ tải tính toán của nhà máy cơ khí 621

Dựa vào sơ đồ mặt bằng nhà máy ta có bảng:

Bảng 1.7: Diện tích các phân xưởng

STT Tên phân xưởng Diện tích(m2)

Stt (KVA)

Hộ phụtải Loại

Hệ số đồng thời dùng cho một nhóm phụ tải,thể hiện sự vận hành đồng thời của

tất cả các phụ tải có trong một lưới điện, chọn Kđt = 0,85.22

Hệ số phát triển của nhà máy: Kpt = 1,15

Sttnm=Kpt.Kđt

=1,15.0,9.(KVA)cos = = = 0,81

Ittnm == = 5,2 (kA)

Bảng 1.8: Phụ tải tính toán nhà máy

Pttnm(KW) Qttnm(KVAR) Sttnm(KVA) cos Ittnm(kA)

CHƯƠNG 2 : CHỌN VỊ TRÍ, SỐ LƯỢNG, DUNG LƯỢNG TRẠM BIẾN ÁP

2.1 Chọn vị trí

Yêu cầu chung của việc chọn vị trí đặt trạm biến áp

Khi đặt trạm biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu chính sau:

Gần trung tâm phụ tải nhất ,thuận tiện cho nguồn cung cấp điện đến và đi

An toàn, đảm bảo liên tục cung cấp điện

Thao tác vận hành quản lý dễ dàng

Tiết kiệm chi phí đầu tư và chi phí vận hành hàng năm bé nhất

Có tính đến sự phát triển của nhà máy

Ngoài ra nếu có yêu cầu đặc biệt như có khí ăn mòn, bụi bặm nhiều, môi trường dễ cháy cần lưu ý

Với các trạm biến áp cấp điện cho nhiều phân xưởng, ta nên xây dựng trạm biến áp độc lập gần tâm phụ tải

chú ý tiết kiệm ngoại tệ và vật tư hiếm

Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

Thuận tiện cho vận hành và sửa chữa…

Đảm bảo chất lượng điện năng

Ngoài ra, còn phải chú ý đến các điều kiện khác như: môi trường, sự phát triển của phụ tải, thời gian xây dựng…

Trong thự tế việc đạt được tất cả các yêu cầu trên là rất khó khăn, do đó phải dựavào các điều kiện thực tế để có thể đưa ra phương án tốt nhất

Chọn vị trí đặt trạm biến áp cho toàn nhà máy

Xi,Yi :là tọa độ của phụ tải thứ I tính theo một hệ trục tùy ý

Si : công suất phụ tải thứ i

Tâm phụ tải là vị trí tốt để đặt các trạm biến áp, tủ phân phối, tủ động lực nhằm tiết kiệm chi phí đi dây và giảm tổn thất trên lưới điện

Diện tích hình tròn là được biểu diễn theo tỉ lệ xích bằng với phụ tải toànphần của phân xưởng Cụ thể là Stti= Từ đó ta suy ra bán kính Ri = với:

Ri: là bán kính hình tròn phụ tải của phân xưởng thứ i (m hoặc cm)

Stti: là công suất toàn phần của phân xưởng thứ i (KVA), trong tính toán

có thể lấy gần đúng bằng cách thay Stt bằng Ptt

M : tỉ lệ xích tự chọn (KW/m2 hoặc KW/cm2)

b, Xác định tâm phụ tải phân xưởng

Ta có bảng tính toán bàn kính phụ tải của các thiết bị trong phân xưởng, chọn tỉ lệ xích M = 200

Bảng 2.1 Bán kính hình tròn phụ tải

Dựa vào mặt bằng phân xưởng ta có

Hình 2.1 sơ đồ mặt bằng phân xưởng

STT Tên thiết bị Pđm (KW)

R=

m 2

Theo công thức tính tâm phụ tải ta có:

c, Tâm phụ tải nhà máy

Do hệ trục tọa độ của phân xưởng lắp ráp và hệ trục tọa độ của nhà máy khác nhau,tỉ lệ cũng khác nhau.Nên tọa độ tâm phụ tải của phân xưởng cơ khí với hệ trục của nhà máy là (3,2 ; 5,7)

Tọa độ tâm phụ tải của nhà máy cơ khí 621

Sau khi tính toán ta nhận thấy tâm phụ tải nhà máy hay vị trí đặt trạm biến áp lại

là giữa nhà máy.Nếu đặt ở đây thì tuy tiết kiệm chi phí đi dây, hạn chế đến mức

tối thiểu tổn thất trên đường dây,nhưng nó gây khó khăn cho việc đi lại và khôngđảm bảo an toàn,mỹ quan nhà máy.Vì vậy nên chuyển trạm biến áp về tọa độ (14,1;13,3).Địa điểm này nằm sát với tường bao sẽ:

Đảm bảo an toàn

Ít người qua lại

Đặt ngay dưới đường dây cao thế

Dễ lắp đặt,tháo lắp

Tuy đặt ở đó sẽ gây ra tổn thất lớn hơn, tốn nhiều dây hơn nhưng xét tổng thể thìlắp đặt trạm biến áp ở vị trí đó là tối ưu nhất

2.2 Chọn số lượng máy biến áp

Số lượng và dung lượng MBA trong trạm đảm bảo sao cho vốn đầu tư và cho phí vận hành hàng năm là nhỏ nhất đồng thời phù hợp cung cấp điện của nhà máy

Dựa vào yêu cầu trên và sơ đồ mặt bằng nhà máy và phụ tải của các phân xưởngyêu cầu CCĐ với phụ tải tính toán của nhà máy cơ khí số 621:

Ta có Sttnm = 3417 (KVA) , nguồn cung cấp có điện áp là : 35 KV

2.3 Dung lượng máy biến áp

Để CCĐ cho các phân xưởng ta dùng các MBA đặt ở các trạm biến áp phân xưởng biến đổi điện áp 35 kV của lưới thành cấp điện áp 0,4 kV cung cấp cho phân xưởng

Các trạm BA đặt càng gần trung tâm phụ tải để giảm tổn thất điện áp và tổn thất công suất trong một nhà máy nên chọn càng ít MBA càng tốt để thuận tiện cho việc vận hành và sửa chữa, thay thế và chọn thiết bị cao áp, thuận lợi cho việc mua sắm thiết bị

Sau đây là một số phương pháp cấp điện cho nhà máy:

+ Phương án 1 : dùng 2 máy biến áp mỗi máy có công suất 1800KVA nguồn cấp35/0,4kV có các thông số:

Pdn (kv) Tổn thất

UN

Đơn giá(triệuđồng)

Caoáp

Hạáp

∆Po(w)

∆PN(w)

Pdn (kv) Tổn thất

UN

Đơn giá(triệuđồng)

Caoáp

Hạáp

∆Po(w)

∆PN(w)

- Khi làm việc ở chế độ bình thường.

Xét khả năng mang tải của trạm:

Máy 1: SđmBA =1800 > Snhóm 1= 403,11+216,33+216,33+757,171,11

= 1592,94 (KVAR) (thỏa mãn)Máy 2: SđmBA =1800 > Snhóm2 =

216,33+228,47+154,65+349,28+740,27,27+15+6,439

=1710,439 KVAR

Cả 2 máy đều mang đủ tải

Hệ số phụ tải của các máy :

ttBA pt

dmBA

S K

S

=

+ MBA 1 : = = 0,88

+ MBA 2 : = = 0,95

- Khi sự cố:

Nếu một trong hai máy bị hỏng hoặc bảo dưỡng thì

Hệ số quá tải Kqt = 1,4

SqtBA = kqt.sđmBA = 1,4.1800 = 2520(KVAR)

Shộ loại 1 = SĐúc thép+Sđúc gang = 757,171,171+740,27,27 = 1497,441 < SqtBA.Máy biến áp đủ cung cấp cho hộ phụ tải loại 1 trong trường hợp quá tải Kết luận: Phương án 1 đạt yêu cầu về kỹ thuật

- Khi làm việc ở chế độ bình thường

Xét khả năng mang tải của trạm:

Máy 1: SđmBA = 2000 > Snhóm 1 = 757,171+740,27+349,28

=1846,721 (KVA)Máy 2: SđmBA = 2000 > Snhóm2 =216,33.3+403,11+228,47+154,65+15+6,439

=1456,59 (KVA)

Cả 2 máy đều mang đủ tải

Hệ số phụ tải của các máy :

ttBA pt

dmBA

S K

S

=

+ MBA 1 : = = 0,923

Shộ l1 = thép+Sđúc gang = 757,171+740,27 = 1497,441 < SqtBA

Máy biến áp đủ cung cấp cho hộ phụ tải loại 1 trong trường hợp quá tải

Kết luận: Qua phân tích 2 phương án trên, ta thấy cả 2 đều đảm bảo các yêu cầu

về kỹ thuật, đã đáp ứng các yêu cầu về cung cấp điện cho hộ phụ tải loại 1 Đểquyết định xem chọn phương án nào, ta đi xét thêm chỉ tiêu về kinh tế

n : số lượng máy biến áp

t: thời gian đóng điện vào lưới Ta có t=8760(h)

τ: thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất Với nhà máy cơ khí 621, chọn:

Tmax = 5000h

τ = (0,124+Tmax.10-4).t = 5466,24(h)

=Po+Kkt.:Tổn thất không tải của máy BA+phần C/S phản kháng gây ra

=PN+Kkt.:Tổn thất ngắn mạch của máy BA+phần C/S phản kháng gây ra

Tổn thất trong máy biến áp của phương án 1 lớn hơn phương án 2

(A1=284066,6049kWh > A2 = 258814,7937 kWh) nhưng chi phí hành năm của phương án 2 lại lớn hơn chi phí hằng năm của phương án 1

(Ctt1 = 669,27 tr < Ctt2=688,7tr) Giá của máy biến áp loại 2000 KVA, 35/0,4kV lớn hơn giá của loại máy biến áp 1800 KVA, 35/0,4kV Do đó chọn loại máy biến áp có công suất 1800 kVA dùng cho hệ thống nhà máy cơ khí số 621

2.4.Phụ tải tính toán của nhà máy có kể đến tổn thất công suất trong MBA.

2 0

2 0

.K K

Ta có KVAR

= 6,5 117 KVAR

Với :MBA 1 : ∆P1 = 2,5+18,9.0,882 = 17,13 KW

∆Q1 = 16,2+117.0,882 = 106,8 KVAR MBA2 : ∆P2 = 2,5+18,9.0,952 = 19,56 KW

3.1 Thiết lập sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện

Sơ đồ nguyên lý, sơ đồ đi dây là bộ phận quan trọng trong hệ thống CCĐ, là bước quan trọng nhất trong quá trình thiết kế Bởi thiết kế được, sơ đồ đi dây gọn nhẹ tiết kiệm thì mới đảm bảo yêu cầu kinh tế, kỹ thuật căn cứ vào sơ đồ nguyên lý, ta có phương hướng chọ dây dẫn, dây cáp hợp lý

*Sơ đồ nối dây mạng điện hạ áp :

Mạng điện hạ áp là mạng điện động lực hoặc chiếu sáng trong phân xưởng với cấp điện áp thường là 380/220V

Hình 3.1 : Sơ đồ nối dây hình tia

- Sơ đồ phân nhánh: sơ đồ nối dây mạng phân nhánh thường dùng trong cácphân xưởng có phụ tải không quan trọng

Hình 3.2 Sơ đồ nối dây phân nhánh.

*So sánh hai sơ đồ hình tia và phân nhánh:

+ Sơ đồ cung cấp điện bằng đường dây chính có độ tin cậy kém hơn so vớihình tia

+ Sơ đồ cung cấp điện phân nhánh có giá thành rẻ hơn sơ đồ hình tia

+ Sơ đồ phân nhánh có dòng ngắn mạch lớn hơn so với hình tia, tổn thất điện

áp nhỏ hơn

Chọn sơ đồ hình tia:

• Từ MBA có các đường dây cung cấp điện cho thanh cái, từ các thanh cái cócác đường dây cung cấp điện cho các tủ động lực hoặc tải có công suất lớn

•

Ưu điểm : nhờ có thanh cái nên dùng cho tải có công suất lớn, tổn hao nhỏ

và thường dùng cho phân xưởng có phụ tải phân bố đều

3.2 Sơ đồ nguyên lý – sơ đồ đi dây cho phân xưởng.

*Phía hạ áp:

Căn cứ vào hai dạng mạng hình tia và phân nhánh với những ưu nhược điểmcủa chúng, và sơ đồ mặt bằng phân xưởng dụng cụ có phụ tải phân bố tươngđối đều vì vậy ta chọn sơ đồ đi dây mạng hình tia

- Các thiết bị sử dụng trong sơ đồ nguyên lý:

+ Cầu dao cách ly

+ Chống sét van

+ Cầu chì cao áp

+ Aptomat

+ MBA nối theo kiểu Y / Y0 , sơ cấp Y, thứ cấp Y0

+ Máy biến dòng BI

3.2.1 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện.

3.2.2 Sơ đồ đi dây phân xưởng.

.2.3 Sơ đồ đi dây nhà máy cơ khí số 621.

CHƯƠNG 4 : TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ, DÂY DẪN, DÂY CÁP

TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN.

4.1 cơ sở lý luận

các thiết bị, dây dẫn, dây cáp trong điều kiện vận hành có thể ở 1 trong 3 chế độ:quá tải, làm việc lâu dài, chịu dòng ngắn mạch Nhưng nhò việc tính chọn đảm bảo yêu cầu về dòng và áp định mức, giới hạn quá tải cho phép, các điều kiện về

ổn định nhiệt và điện động

trong hệ thống cung cấp điện, các thiết bị điện, dây dẫn, dây cáp, có vai trò rất quan trọng nó quyết định đến sự hiệu quả của an toàn và độ tin cậy cung cấp điện của hệ thống chính vì vậy, việc tính chọn các thiết bị, dây dẫn, dây cáp là rất cần thiết để hệ thống được đảm bảo các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật trong yêu cầu chung

4.2 Điều kiện để chọn các thiết bị.

* chọn theo điện áp định mức:

Điện áp định mức của thiết bị được ghi trên nhãn máy hoặc trong lý lịch máy Trong khi chế tạo, nhà chế tạo còn tính phần dự trữ độ bến về điện, cho phép chúng làm việc lâu dài với U > (10%-15%)U dm Do đó khi chọn các thiết bị điện

phải thỏa mãn các điều kiện:

Dòng điện áp định của khí cụ điện I dmKcd do nhà chế tạo sẵn và chính là dòng đi

qua khí cụ điện trong thời gian dài với nhiệt độ môi trường xung quanh là địnhmức

Căn cứ vào độ phát nóng của các thiết bị điện làm việc lâu dài mà người ta định

ra dòng định mức: I dmKcd ≥I lvmax

Nếu θ ≥xq 35o C thì

'

35

cp xq cpkcd dmkcd

Nếu θ ≥xq 35o Cthì cứ giảm 1o Cso với 35o Cthì I cp' có thể lấy tăng lên 0,005I dmKCD

nhưng tổng không vượt quá 0,2I dmKCD

4.3 Chọn các thiết bị cao áp.

4.3.1 Tính chọn và kiểm tra cầu dao cách ly

MBA cũng như các phụ tải có công suất lớn nên ta chọn cầu dao cách ly làm nhiệm vụ đóng cắt trong mạch cao áp CDCL chỉ đóng cắt khi không tải

STT Các đại lượng chọn và kiểm tra CT chọn và kiểm tra

Loại cầu chì Khối

lượngDài Đ.kính

4.3.3 Chọn thiết bị chống sét.

- dòng điện qua chỗ sét đánh rất lớn, vùng sét đánh được nung nóng nhiệt độ lên

Quá điện áp do sét đánh là nguy hiểm nhất khi đó cách điện của các thiết bị bị

chọc thủng vì vậy cần phải có các biện pháp bảo vệ các thiết bị, các công trình

xây dựng, đường dây không bị sét đánh trực tiếp

Có 3 loại chống sét để lựa chọn

+ chống sét kiểu khe hở: đây là kiểu chống sét đơn giản gồm có 2 điện cực, 1

điện cực nối với đất ưu điểm : đơn giản, dễ chế tạo, rẻ tiền nhược điểm: không

có bộ phân dập hồ quang nên khi phóng điện dòng sét đi xuống đất có giá trị lớn

có thể làm cho các thiết bị bảo vệ role tác động cắt mạch

+ chống sét kiểu ống : gồm 2 khe hở δ δ1, 2 Một khe hở nằm phía bên ngoài của

ống và một khe hở nằm phia bên trong của ống ống được làm bằng bộ phận

sinh khí fibro bakelit Khi có hiện tượng phóng điện do sét đánh thì cả 2 khe hở đều phóng điện dẫn đến phát sinh hồ quang Dưới tác dụng của hồ quang chất

sinh khí phát nóng và sản sinh ra nhiều chất khí nên áp suất tăng dẫn đến dập tắt

hồ quang

Ưu điểm: chế tạo đơn giản, rẻ tiền, dòng sét nhỏ

Nhược điểm: khi dòng sét hồ quang không được dập tắt nhanh vì vậy role bảo

vệ tác động cắt mạch

+ chống sét kiểu van : gồn 2 thành phần chính là khe hở phóng điện là điện trở làm việc khe hở phóng điện của chống sét Van là 1 chuỗi các khe hở nhỏ có nhiệm vụ như trên, điện trở làm việc là điện trở phi tuyến có tác dụng hạn chế trị

số dòng điện ngắn mạch chạm đất qua CSV Khi sóng quá điện áp chọc thủng các khe hở phóng điện dòng điện này cần hạn chế để việc dập tắt hồ quang

trong khe hở phóng điện dễ dàng sau khi CSV làm việc chất vilit thỏa mãn 2 yêu cầu trái ngược nhau cần có điện trở lớn để hạn chế dòng ngắn mạch và cần

có điện trở nhỏ để hạn chế điện áp dư vì điện áp dư lớn sẽ khó bảo vệ

Ưu điểm : là thiết bị bảo vệ chống sét an toàn, làm việc tin cậy dùng làm bảo vệ TBA Chống sét đánh truyền từ dây vào trạm khắc phục được nhược điểm của chống sét ống và chống sét kiểu hở

Nhận xét : căn cứ vào ưu nhược điểm của các loại chống sét, ta chọn chống sét van cho hệ thống CCĐ của nhà máy cơ khí 621, phân xưởng dụng cụ

Tra bảng PL III-13 TKCĐ/270 ta chọn được loại chống sét van của hãng Cooper

do Mỹ chế tạo:

Loại Uđm (kV) Điện áp cho phép lớn

nhất Umax

Điện áp khi tần số 50 Hz (kV)

Điện áp đánhthủng xung kích, khi thời

Khối lượng(Kg)

(kV) gian phóng

điện 2-10s(kV)PBC-

35

4.3.4 Chọn thanh cái cao áp.

Dòng điện phát nóng lâu ngày cho phép,

(A)Khả năng ổn định động, (kG/cm2)

Dòng điện lớn nhất qua thanh góp là dòng định mức máy biến áp:

K1: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường xung quanh Tra bảng PL VI.10 trang 314 tài liệu “Thiết kế cấp điện” ta lấy K1 = 0,9

K2: Hệ số liệu chỉnh thanh cái khi đặt nằm K2 = 0, 95 xét thanh cái làm việc trong điều kiện nặng nề nhất là khi nguồn bị sự cố lúc đó máy cắt liên lạc thanh cái hạ áp đóng lại

Nên dòng cho phép qua mỗi thanh cái là: