ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Sinh viên thực hiện:………………………………………….. Lớp : I. Đề tài: Thiết kế mạng cao áp nhà máy sản xuất thiết bị điện II. Các số liệu kỹ thuật : 1. Mặt bằng nhà máy và danh sách phụ tải 2. Trạm biến áp trung gian 1103522 kVcách xa l(km) 3. Dòng cắt ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn trạm BATG: 20 kA. 4.Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax; Giá thành tổn thất điện năng C∆=1000đkWh; tổn hao điện áp cho phép trong mạng ∆Ucp = 5%. 5. Các số liệu khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế khác. III. Nội dung thuyết minh và tính toán 1. Xác định phụ tải tính toán của nhà máy 2. Lựa chọn phương án và thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy. IV. Các bản vẽ 1. Sơ đồ mặt bằng và đi dây cho các phân xưởng và cho nhà máy. 2. Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp toàn nhà máy. 3. Sơ đồ nguyên lí trạm biến áp phân xưởng V. Kế hoạch thực hiện 1. Ngày giao đề: 2. Ngày nộp đồ án:
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Sinh viên thực hiện:………
Lớp :
I Đề tài: Thiết kế mạng cao áp nhà máy sản xuất thiết bị điện
II Các số liệu kỹ thuật :
1 Mặt bằng nhà máy và danh sách phụ tải
2 Trạm biến áp trung gian 110/35/22 kVcách xa l(km)
3 Dòng cắt ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn trạm BATG: 20 kA
4.Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax; Giá thành tổn thất điện năng
C∆=1000đ/kWh; tổn hao điện áp cho phép trong mạng ∆Ucp = 5%
5 Các số liệu khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế khác
III Nội dung thuyết minh và tính toán
1 Xác định phụ tải tính toán của nhà máy
2 Lựa chọn phương án và thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy
IV Các bản vẽ
1 Sơ đồ mặt bằng và đi dây cho các phân xưởng và cho nhà máy
2 Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp toàn nhà máy
3 Sơ đồ nguyên lí trạm biến áp phân xưởng
V Kế hoạch thực hiện
1 Ngày giao đề:
2 Ngày nộp đồ án:
Trang 2Phụ tải điện nhà máy sản xuất máy kéo
Số hiệu
trên
mặt
bằng
Tên phân xưởng
Công suất đặt (kW)
Diện tích tính toán (m2)
Hệ số nhu cầu
knc
Hệ số công suất cosϕ
Suất chiếu sáng W/m 2
Phụ tải chiếu sáng cosϕ cs
Mỗi nhóm có một bộ thông số (L,M,N,T max ) như sau:
Trong nhà máy có Nhà thí nghiệm, Trạm bơm, Nhà xe và nhà kho là hộ loại III, các phân xưởng
còn lại đều thuộc hộ loại I và loại II Mặt bằng bố trí các phân xưởng và nhà làm việc của nhà máy được trình bày trên hình vẽ, tỷ lệ 1:1500
1
2
3
7
5
6
8
Hướng cấp điện tới
Trang 3HƯỚNG DẪN
I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
1. Từ các ký tự theo họ tên, xác định được công suất đặt (Pđ) của các phân xưởng
2 Xác định phụ tải tính toán của từng phân xưởng:
- Phụ tải động lực của từng phân xưởng theo hệ số nhu cầu:
đi
nci
đli k * P
P =
- Phụ tải chiếu sáng tính theo suất chiếu sáng đơn vị
pxi csi
P = 0 trong đó Apxi là diện tích phân xưởng, tính toán được theo mặt bằng
- Phụ tải của phân xưởng i:
csi
đli
- Hệ số công suất trung bình của phân xưởng i:
đli
csi
đli đli
csi csi tbi
P P
P
* cos P
* cos cos
+
ϕ + ϕ
= ϕ
- Công suất toàn phần của phân xưởng i:
tbi
pxi pxi
P S
ϕ
cos
pxi pxi
3 Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy theo hệ số đồng thời kđt = 0,8:
) (
*
1
nhaxe n
i pxi
đt
=
) (
)
* cos
* (cos cos
1
1
nhaxe n
i pxi
nhaxe nhaxe n
i
pxi tbi tbnm
P P
P P
+
+
=
∑
∑
=
=
ϕ ϕ
ϕ
tbnm
ttnm ttnm
cos
P S
ϕ
=
2 2
ttnm ttnm
II LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY
∑
∑
∑
∑
=
=
=
i pxi
n
i pxi i n
i
pxi
n
i
pxi i
S
S y y
; S
S x x
1
1
1 1
Trong đó xi, yi là tọa độ của phân xưởng thứ i
Vị trí đặt trạm PPTT có thể xê dịch để không gây cản trở và ảnh hưởng tới cảnh quan chung của nhà máy
- TBA phân xưởng được đặt sát tường phân xưởng, gần với tâm phụ tải của phụ tải được cấp điện từ TBA đó
- Công suất của máy biến áp được chọn theo công suất tính toán;
- TBA cấp điện cho các phân xưởng là phụ tải loại 1 và 2 thì ta đặt 2 máy
Trang 41,
S
đmB ≥
Nếu TBA cấp điện cho nhiều phân xưởng thì S sc =S tt =∑S tti
Nếu phụ tải của TBA có phụ tải loại 3 (S tt3) thì S sc =∑S tti −S tt3
- TBA cấp điện cho các phân xưởng là phụ tải loại 3 thì ta đặt 1 máy
∑
=
đmB S S
S
Chọn cấp điện áp theo công thức kinh nghiệm :
P l
U = 4 , 34 + 16 (kV) P=P ttnm -công suất truyền tải, MW
l – khoảng cách truyền tải, km
Vì nhà máy là hộ loại 1 nên ta sử dụng phương án cấp điện bằng mạch đôi từ TBA trung gian về Để đảm bảo mỹ quan và an toàn, ta thiết kế mạng cao áp bên trong nhà máy
là mạng cáp điện ngầm Do vậy, từ TBATG đến tường rào nhà máy, ta thiết kế đường dây trên không sử dụng dây AC Tại ranh giới tường rào nhà máy, ta tiến hành hạ ngầm tuyến dây, sử dụng cầu dao phụ tải làm cầu dao phân đoạn tại điểm hạ ngầm Tiếp đó là đoạn cáp ngầm vào đến tủ đầu vào của trạm PPTT, được thiết kế là dạng trạm trong nhà, sử dụng các tủ điện hợp bộ
Căn cứ vào số lượng và vị trí các trạm biến áp phân xưởng, ta tiến hành vạch ra hai phương án:
- Phương án 1:Các TBA được cấp điện trực tiếp từ trạm PPTT
- Phương án 2: các TBA xa trạm PPTT được cấp điện qua các TBA ở gần theo sơ đồ liên thông cao áp
- Chọn dây dẫn và cáp theo phương pháp Jkt
- Kiểm tra dây dẫn theo dòng sự cố cho phép và tổn thất điện áp
-
3.2 Phương án 1
- Chọn cáp từ trạm PPTT về các TBA theo Jkt,
- Tính toán tổn thất công suất và điện năng trên từng đoạn;
- Tính tổng tổn thất điện năng của toàn mạng điện;
- Tính toán vốn đầu tư của phương án (chỉ tính phần mạng cáp trung áp);
- Tính toán hàm chi phí tính toán hàm năm : Z1
3.3 Phương án 2
- Chọn cáp từ trạm PPTT về các TBA theo Jkt,
- Tính toán tổn thất công suất và điện năng trên từng đoạn;
- Tính tổng tổn thất điện năng của toàn mạng điện;
- Tính toán vốn đầu tư của phương án (chỉ tính phần mạng cáp trung áp);
- Tính toán hàm chi phí tính toán hàm năm : Z2
- Phương án nào có hàm chi phí tính toán nhỏ hơn sẽ được chọn
Trang 5Trạm PPTT chọn dùng hệ thống 2 thanh góp có máy cắt liên lạc, sử dụng các tủ máy cắt hợp bộ, bao gồm 2 tủ đầu vào, 1 tủ máy cắt và 1 tủ thanh cái phân đoạn Mỗi tuyến dây
ra khỏi thanh góp đều dùng các tủ máy cắt hợp bộ Để bảo vệ chống sét đánh lan truyền từ đường dây vào trạm, cấu hình 2 tủ đầu vào là loại có tích hợp chống sét van bên trong Ngoài ra, trang bị thêm cho trạm 02 tủ biến điện áp đấu ở từng phân đoạn thanh cái Yêu cầu: Vẽ được sơ đồ nguyên lý mạng cao áp toàn nhà máy
Đối với trạm biến áp phân xưởng, lựa chọn cấu hình trạm xây, phía cao áp sử dụng các dao cách ly kết hợp cầu chì ống, đấu nối trong gian riêng, bảo vệ ngắn mạch cho MBA
Yêu cầu: Chọn được các Dao cách ly và cầu chì phía cao áp các trạm biến áp;
Tài liệu tham khảo:
[1] Thiết kế cấp điện, Ngô Hồng Quang - Vũ Văn Tẩm
[2] Cơ sở lý thuyết tính toán và thiết kế hệ thống cung cấp điện, Phan Đăng Khải