Mạng điện của khu công nghiệp đặt nhà máy có cấp điện áp 35 kV, khoảng cách từ đường dây trên không vào đến khu vực đặt trạm biến áp là 0.1036 Km.
2.2.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp
Vị trí đặt trạm biến áp có ý nghĩa rất quan trọng vỡ nú ảnh hưởng đến
phụ tải. Trạm biến áp phải được đặt gần nguồn điện để thuận tiện cho việc cung cấp điện. Ngoài ra, tùy thuộc vào từng tính chất của mạng điện mà bố trí trạm biến áp cho phù hợp.
Vị trí đặt TBA phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
+ Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đưa đến.
+ Đảm bảo về điều kiện an toàn, phòng chống cháy nổ.
+ Đảm bảo tính mĩ quan cho khu vực thiết kế thi công.
+ Về kinh tế phải đảm bảo vốn đầu tư và chi phí vận hành hợp lí.
+ Phòng bụi bặm nhiều, khí ăn mòn, dễ cháy.
Tâm phụ tải điện là điểm thỏa mãn điều kiện momen phụ tải đạt giá trị cực tiểu → Min
Trong đó :
Pi và li là công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải Để xác định toạ độ của tâm phụ tải có thể sử dụng các biểu thức sau:
; ;
Trong đó
xo; yo ; zo - toạ độ của tâm phụ tải điện
xi ; yi ; zi - toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ OXYZ tuỳ chọn
Si - công suất của phụ tải thứ i n - số phụ tải điện.
Tâm phụ tải của nhà máy là M(xo;yo) = M(9;10.36)
Trong thực tế thường ít quan tâm đến toạ độ z. Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp , trạm phân phối , tủ động lực nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện.
Trên sơ đồ mặt bằng ta nhận thấy tâm phụ tải nằm trên vị trí không thuận lợi đặt trạm biến áp ta sẽ chọn vị trí đặt trạm tại phía cổng phụ nhà máy, có tọa độ T(X;10.36). Vị trí này có thuận lợi cho lắp đặt trạm, vận hành và sửa chữa, cũng như sau này khi nhà máy phát triển thêm phụ tải về khu đất trống phía sau.
2.2.2. Lựa chọn công suất máy biến áp
Việc lựa chọn dung lượng và số lượng trạm biến áp có vị trí quan trọng trong thiết kế hệ thống cung cấp điện nó ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế. Nếu số lượng dung lượng trạm biến áp được chọn phù hợp thì hiệu quả kinh tế của công trình cao. Mặt khác nó đảm bảo về mặt kinh tế kỹ thuật tối ưu, chất lượng điện được đảm bảo.
Phụ tải hạ áp có Stt = 966,362 (kVA) ta chọn cấp điện từ 2 MBA 35/0,4 kV làm việc song song. Khi một máy bị sự cố thỡ mỏy kia làm việc quá tải với kqt = 1,4 đối với máy biến áp quá tải trong 5 ngày đêm và thời gian quá tải cho phép không quá 6 h trong một ngày.
Công suất một máy biến áp là:
SđmB ≥ = = 690,26 (kVA) Chọn máy biến áp tiêu chuẩn: SđmB = 750 kVA.
Chọn MBA 3 pha hai cuộn dây, tổ nối dây Y/Yo – 0, phạm vi điều chỉnh điện áp ± 2 x 2,5% do Công ty chế tạo biến thế Hà Nội TBT - Việt Nam chế tạo, không phải hiệu chỉnh theo nhiệt độ.
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của MBA
Sđm
(kVA)
U đm
(kV)
Tổn hao (W) Dòng không tải
I0 (%) Điện áp ngắn mạch UN (%)
ΔPo ΔPN
750 35/0,4 4100 11900 6.5 6,5
2.2.3. Sơ đồ nối điện của trạm biến áp
Trạm biến áp là nơi trực tiếp nhận điện năng từ hệ thống đưa về để cung cấp điện cho nhà máy, do đó sơ đồ nối dây của trạm có ảnh hưởng lớn và trực tiếp đến vấn đề an toàn và liên tục cung cấp điện cho nhà máy. Vì vậy sơ đồ nối dây của trạm phải thoả món cỏc điều kiện sau đây:
- Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải.
- Sơ đồ nối dây rõ ràng, thuận tiện trong vận hành và xử lí sự cố.
- An toàn lúc vận hành và lúc sửa chữa.
- Hợp lí về mặt kinh tế trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu về mặt kĩ thuật.
2.2.3.1. Sơ đồ nối dây cao áp
Sơ đồ một sợi phía cao áp nhà máy được thể hiện trong Bản vẽ 0.1
Thanh cái trạm biến áp được cấp điện từ hệ thống đường dây trên không 35kV.
Đấu vào thanh cái 35 kV bao gồm hai máy biến áp, mỗi máy được nối với thanh cái qua dao cách ly, chống sét van và cầu chì tự rơi.
2.2.3.2. Sơ đồ nối dây hạ áp
Sơ đồ nối dây phía hạ áp của nhà máy được thiết kế dưới dạng sơ đồ hình tia để tránh phải đấu nối cáp và có nhiều ưu điểm khi quản lý vận hành kết hợp với độ tin cậy cung cấp điện cao.
Điện được lấy từ thanh cái 0,4 kV của tủ phân phối tổng cấp điện cho các tủ động lực. Mỗi tủ động lực sẽ cung cấp điện cho một nhóm phụ tải, các phụ tải lớn và quan trọng sẽ nhận điện trực tiếp từ thanh cỏi cỏc tủ. Để dễ dàng thao tác và tăng thêm độ cung cấp điện, tại các đầu vào và ra của tủ đều đặt cỏc ỏptụmỏt làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho các thiết bị điện trong phân xưởng.
Theo như phương án thiết kế mạng sơ đồ nối điện cao áp và hạ áp của nhà máy đã được trình bày, ta có sơ đồ một sợi của toàn nhà máy được thể hiện trong chương thiết kế mạng hạ áp cho nhà máy.
2.2.4. Chọn kết cấu và kiểu trạm biến áp
Chọn kết cấu trạm biến áp phải thỏa mãn các điều kiện kỹ thuật:
- Lựa chọn đúng trang thiết bị điện tùy theo các tham số về điện, phải lắp ráp trạm đúng quy phạm và đúng với tất cả các yêu cầu, vận hành thuận tiện.
- Phải đảm bảo khoảng cách giữa các pha và giữa các phần dẫn điện đến cấu trúc nối đất và xung quanh.
- Phải có khả năng loại trừ nhanh hỏa hoạn và các sự cố xẩy ra ở trang bị điện.
- Thuận tiện trong thao tác và trong việc vận chuyển các trang thiết bị điện để lắp ráp và sửa chữa, tức là phải đảm bảo các kích thước cần thiết của các lối đi và các hành lang.
- Phải thực hiện nối đất bảo vệ, phải sử dụng các tín hiệu cần thiết.
Đối với nhà máy, do quỹ đất còn nhiều nên ta chọn kiểu trạm biến áp là trạm bệt đặt ngoài trời. Trạm có một phòng vận hành hạ áp. Dưới bệ MBA có hố dầu sự cố. Ngoài ra có một buồng riêng đặt máy phát dự phòng.
Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt của trạm biến áp được thể hiện trong Bản vẽ 2.2
Khu vực trạm biến áp được thiết kế có diện tích 96 m2 với chiều dài là 16m và chiều rộng là 6 m. Có hệ thống cửa ra vào thuận tiện cho việc sủa chữa lắp đặt, lưới sắt bảo vệ, hàng rào xung quanh và bình chữa cháy đúng tiêu chuẩn. Với diện tích như vậy việc bố trí thiết bị máy biến áp và tủ điện đảm bảo về khoảng cách an toàn và tính thẩm mỹ cao.
2.2.5. Phương án đi dây mạng cao áp của nhà máy
1. Phương án đi dây cao áp
Để đảm bảo mỹ quan và an toàn trong quá trình vận hành ta đi cáp ngầm song song tường bao đấu nối từ cột 16 về thanh cái 35 kV đặt trên đỉnh 2 cột TBA, sau đó dựng dõy AC đưa xuống MBA.