Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất vòng bi

Chia sẻ: phucnguuson

tế trong nước và xuất khẩu. Đứng về mặt tiêu thụ điện năng thì nhà máy là một trong những hộ tiêu thụ lớn. Do tầm quan trọng của nhà máy nên ta có thể xếp nhà máy vào hộ tiêu thụ loại1, cần được đảm bảo cung cấp điện liên tục và an toàn. Theo dự kiến của ngành điện, nhà máy sẽ được cung cấp từ Trạm biến áp Trung gian cách nhà máy 15 km, bằng đường dây trên không lộ kép, dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm trung gian là SN=250 MVA. Nhà máy làm việc theo chế độ 3...

Bạn đang xem 20 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất vòng bi

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy
sản xuất vòng bi




.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

Nhà máy chế tạo Vòng Bi được xây dựng trên địa bàn với quy mô khá lớn
bao gồm 10 phân xưởng và nhà máy làm việc.
Bảng 1.1 - Danh sách các phân xưởng trong nhà máy:

SỐ TRÊN CÔNG SUẤT ĐẶT DIỆN TÍCH
TÊN PHÂN XƯỞNG
MẶT BẰNG (kV) (m2)
1 Phòng thí nghiệm 120 8430
2 Phân xưởng 1 3500 14600
3 Phân xưởng 2 4000 13350
4 Phân xưởng 3 3000 11250
5 Phân xưởng 4 2500 8550
6 Phân xưởng Sửa chữa cơ khí 1875
7 Lò ga 400 2530
8 Phân xưởng Rèn 1600 7870
9 Bộ phận Nén khí 600 1570
10 Trạm bơm 200 3030

Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo Vòng Bi để cung cấp cho các ngành
kinh tế trong nước và xuất khẩu. Đứng về mặt tiêu thụ điện năng thì nhà
máy là một trong những hộ tiêu thụ lớn. Do tầm quan trọng của nhà máy
nên ta có thể xếp nhà máy vào hộ tiêu thụ loại1, cần được đảm bảo cung cấp
điện liên tục và an toàn.
Theo dự kiến của ngành điện, nhà máy sẽ được cung cấp từ Trạm
biến áp Trung gian cách nhà máy 15 km, bằng đường dây trên không lộ
kép, dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm trung gian là SN=250
MVA.
Nhà máy làm việc theo chế độ 3 ca, thời gian sử dụng công suất cực
đại TMAX= 5300h. Trong nhà máy có phòng Thí nghiệm, phân xưởng Sửa
chữa cơ khí và Trạm bơm là hộ loại III, các phân xưởng còn lại đều thuộc
hộ loại I. Mặt bằng bố trí các phân xưởng và nhà làm việc của nhà máy
được trình bày trên hình 1.1.

Các nội dung tính toán, thiết kế bao gồm:
1. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và nhà máy.
2. Thiết kế mạng điện cao áp cảu nhà máy.
3. thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

4. Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất
của nhà máy.
5. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí
6. Thiết kế đường dây trên không từ Hệ thống về nhà máy.
7. Thiết kế trạm biến áp hợp bộ.
8. Thiết kế tủ phân phối và tủ tụ bù cho phân xưởng SCCK.




ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

CHƯƠNG II:
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương
với phụ tải thực tế. (biến đổi) về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ
cách điện. Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị nên tới
nhiệt độ tương đương như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị
theo phụ tải tính toán sẽ đảm an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng.
Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị
trong hệ thống cung cấp như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt,
bảo vệ,...Tính toán tổn thất trong công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện
áp; lựa chọn công suất phản kháng, ...Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều
yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình
độ và phương thức vận hành hệ thống...Nếu phụ tải tính toán xác định được
nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện có khả
năng dẫn đến sự cố, cháy nổ,... Ngược lại, các thiết bị được lựa chọn sẽ dư
thừa công suất làm ứ đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn thất,...Cũng vì vậy đã có
nhiều công trình nghiên cứu và phương pháp xác định phụ tải tính toán,
song cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào thật hoàn thiện. Những
phương pháp cho kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lượng tính
toán và những thông tin ban đầu đòi hỏi quá lớn và ngược lại. Có thể đưa ra
đây một số phương pháp thường được sử dụng nhiều hơn cả để xác định phụ
tải tính toán khi qui hoạch và thiết kế các hệ thống cung cấp điện:
1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất
đặt và hệ số nhu cầu.
Ptt = Knc.Pd
Trong đó:
Knc-hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kỹ thuật,
Pd -công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, trong tính toán có thể xem
gần đúng Pd≈Pdm, [kW].
2. Phương pháp xác định PTTT theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải
và công suất trung bình:
Ptt = Khd.Ptb
Trong đó:
Khd- hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải, tra trong sổ tay kỹ thuật,
Ptb- công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, [kW].


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI


∫ p (t ) dt A
P = 0
=
tb t t

3. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch
của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình:
Ptt = Ptb ± βδ
Trong đó:
Ptb - Công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, (kW)
δ - Độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
β - Hệ số tán xạ của δ .
4. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại:
Ptt = Kmax.Ptb = Kmax.Ksd.Pđm
Trong đó:
Ptb - Công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, (kW)
Kmax- hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật,
Kmax= f (nhq, Ksd)
Ksd - hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật,
nhq - số thiết bị dùng điện hiệu quả.
5. Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một
đơn vị sản phẩm:
a0M
Ptt =
Tmax
Trong đó:
a0 - suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm, (kWh/dvsp).
M - số sản phẩm sản xuất được trong năm,
Tmax- thời gian sử dụng công suất lớn nhất, (h).
6. Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên đơn vị điện
tích:
Ptt = p0.F
Trong đó:
p0- suất trang bị điện trên một đơn vị điện tích, (W/m2)
F - diện tích bố trí thiết bị, (m2).
7. Phương pháp tính trực tiếp tổng hợp các phương pháp trên, thường
đựoc sử dụng để tính toán cho các phụ tải mang tính tổng hợp
Trong các phương pháp trên, 3 phương pháp 1, 5 và 6 dựa trên kinh
nghiệm thiết kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ cho các kết quả gần

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

đúng tuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi. Các phương pháp còn lại
được xây dựng trên cơ sở lý thuyết xác suất thống kết có xét đến nhiều yếu
tố do dó có két quả chính xác hơn nhưng khối lượng tính toán lớn và phức
tạp.
Tuỳ theo yêu cầu tính toán và những thông tin có thể có được về phụ tải,
người thiết kế có thể lựa chọn các phương pháp thích hợp để xác định
PTTT.
Trong đồ án này với phân xưởng Sửa chữa cơ khí ta đã biết vị trí, công
suất đặt và chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân xưởng nên khi tính
toán phụ tải động lực của phân xưởng có thể sử dụng phương pháp xác định
phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại. Các phân xưởng
còn lại do chỉ biết diện tích và công suất đặt nên để xác định phụ tải động
lực của các phân xưởng này ta áp dụng phương pháp tính theo công suất đặt
và hệ số nhu cầu. Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng được xác định theo
phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất.

2.2.XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA
CHỮA CƠ KHÍ:
Phân xưởng Sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 6 trong sơ đồ mặt bằng
nhà máy. Phân xưởng có diện tích bố trí thiết bị là 1875 m2. Trong phân
xưởng có 53 thiết bị, công suất của các thiết bị rất khác nhau, thiết bị có
công suất lớn nhất là 10 kW ( máy tiện ren) song có những thiết bị có công
suất rất nhỏ (< 0.6 kW). Phần lớn các thiết bị có chế độ làm việc dài hạn,
chỉ có máy biến áp hàn là có chế độ ngắn hạn lặp lại. Những đặc điểm này
cần được quan tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính toán và lựa
chọn phương án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng.
2.2.1. Giới thiệu phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công
suất trung bình Ptbvà hệ số cực đại kmax (còn gọi là phương pháp số
thiết bị dùng điện hiệu quả nhq):
theo phương pháp này phụ tải tính toán được xác định theo biểu thức:
n
Ptt = kmax.ksd. ∑ Pdmt
1=1

Trong đó:
Pdmi- Công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm,
n - Số thiết bị trong nhóm,
ksd - Hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật,
kmax- Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ kmax=f
(nhq,ksd),
nhq - số thiết bị dùng điện hiệu quả.

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq là số thiết bị có cùng công suất, cùng
chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt (hoặc mức độ huỷ hoại
cách điện) đúng bằng các phụ tải thực tế (có công suất và chế độ làm
việc có thể khác nhau) đã gây ra trong quá trình làm việc, nhq được xác
định bằng biểu thức tổng quát sau:
2 2
⎛ n ⎞ n
nhq = ⎜ ∑ Pdmi ⎟

⎝ i =1


∑ (P )
i =1
dmi (làm tròn số)

Trong đó:
Pdmi- công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm,
n - số thiết bị trong nhóm.
Khi n lớn thì việc xác định nhq theo biểu thức trên khá phiền phức nên
ta có thể xác định nhq theo các phương pháp gần đúng với sai số tính toán
nằm trong khoảng < + 10%.
Pdm max
a. Trường hợp m = 0,4, thì nhq= n có nghĩa nhq chính
Pdm min

bằng số thiết bị trong nhóm.
Chú ý nếu trong nhóm có n1 thiết bị mà tổng công suất của chúng
không lớn hơn 5% tổng công suất của cả nhóm thì: nhq= n- n1.
Trong đó:
Pdmmax- công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm.
Pdmmin- công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm.

Pdm max
b.Trường hợp m = >3 và ksdp > 0,2, nhq sẽ được xác định theo biểu
Pdm min

thức:
n
2.∑ Pdmi
nhq = 1
Stt
và kiểm tra theo điều kiện sự cố một MBA (trong trạm có nhiều hơn 1
MBA):
(n-1) . khc . kqt . SdmB > Sttsc
Trong đó:
n - số máy biến áp có trong TBA,
khc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy biến áp
chế tạo ở Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, khc = 1,
kqt - hệ số quá tải sự cố, kqt = 1,4 nên thoả mãn điều kiện MBA vận hành


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
25
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

quá tải không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm không
quá 6h và trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải < 0,93.
Sttsc - công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA có thể loạt bỏ 1 số
phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA, nhờ vậy có
thể giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm vịêc
bình thường. Giả thiết trong các hộ loại I có 30% là phụ tải loại III nên
Sttsc = 0,7 . Stt.
Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo
điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế.
1. Phương án 1: Đặt 5 TBA phân xưởng:
* Trạm biến áp B1: cấp điện cho Phòng thí nghiệm và phân xưởng số 2,
trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song.
n . khc . SdmB > Stt = 274,22 + 2114,4 = 2388,62 kVA
. S tt 2388,62
SdmB > = = 1194,31 kVA
2 2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 1250 kVA.
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự
cố. Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xưởng số 2 sau khi cắt
bớt một số phụ tải không cần thiết trong phân xưởng, còn Phòng thí nghiệm
là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
(n-1) . khc . kqt . SdmB > Sttsc
0,7. S tt 0,7.(2388,62 − 274,22)
SdmB > = = 1057,2 kVA
1,4 1,4
Vậy trạm biến áp B1 đặt hai máy Sdm = 1250 kVA là hợp lý.
* Trạm biến áp B2: cấp điện cho phân xưởng số 1. Trạm đặt hai máy biến
áp làm việc song song.
n . khc . SdmB > Stt = 1877,16 kVA
. S tt
SdmB > = 938,58 kVA
2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 1000 kVA.
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự
cố. Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xưởng số 2 sau khi cắt
bớt một số phụ tải không cần thiết trong phân xưởng, còn Phòng thí nghiệm
là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
(n-1) . khc . kqt . SdmB > Sttsc
0,7. S tt 0,7.(1877,16 − 938,58)
SdmB > = = 938,58 kVA
1,4 1,4



ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
26
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Là nhà máy tạo Vòng bi dự kiến phát triển lâu dài và mở rộng ,như vậy
đặt hai máy SđmB = 1000 kVA là hợp lý.
* Trạm biến áp B3: cấp điện cho phân xưởng số 3 và PXSCCK trạm đặt 2
máy biến áp làm việc song song.
n . khc . SđmB > Stt = 1597,22 + 148,84 =1746,06 kVA
. S tt 1746,06
SđmB > = = 783,03 kVA
2 2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 1000 kVA.
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố:
(n-1) . khc . kqt . SđmB > Sttsc
0,7. S tt 0 , 7 .( 1746 , 06 − 148 ,84 )
SđmB > = = 798 , 61 kVA
1,4 1, 4
Vậy trạm biến áp TBA B2 đặt hai máy Sdm = 1000 kVA là hợp lý.
* Trạm biến áp B4: Cấp điện cho phân xưởng số 4, và Bộ phận nén ép,
trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song.
n . khc . SdmB > Stt = 1323,399 + 462,66 = 1786,059 kVA
. S tt 1786,059
SdmB > = = 893,03 kVA
2 2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 1000 kVA.
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố:
(n-1) . khc . kqt . SđmB > Sttsc
0,7. S tt 0 , 7 .(1786 , 059 − 462 , 66 )
SdmB > = = 661 , 699 kVA
1,4 1, 4
Vậy trạm biến áp B4 đặt hai máy Sđm = 1000 kVA là hợp lý.
* Trạm biến áp B5: Cấp điện cho phân xưởng Rèn, Lò ga và Trạm bơm,
trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song.
n . khc . SđmB > Stt =331,14 + 1405,32 + 228,145 = 1964,605 kVA
. S tt 1964,605
SdmB > = = 982,3 kVA
2 2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 1000 kVA.
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố;
Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xưởng Rèn sau khi cắt
bớt một số phụ tải không cần thiết trong phân xưởng, còn Trạm bơm là phụ
tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
(n-1) . khc . kqt . SđmB > Sttsc
0,7. S tt 0 , 7 .(1964 , 605 − 228 ,142 )
SdmB > = = 868 , 23 kVA
1,4 1, 4
Vậy trạm biến áp B5 đặt hai máy Sdm = 1000 kVA là hợp lý.

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
27
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

2. Phương án 2: Đặt 6 TBA phân xưởng, trong đó:
* Trạm biến áp B1: cấp điện cho Phòng thí nghiệm và phân xưởng số 2,
trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song
n . khc . SđmB > Stt = 274,22 + 2114,4 = 2388,62 kVA
. S tt 2388,62
SdmB > = = 1194,31 kVA
2 2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 1250 kVA.
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự
cố. Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xưởng số 2 sau khi cắt
bớt một số phụ tải không cần thiết trong phân xưởng, còn Phòng thí nghiệm
là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
(n-1) . khc . kqt . SđmB > Sttsc
0,7. S tt 0,7.(2388,62 − 274,22)
SđmB > = = 1057,2 kVA
1,4 1,4
Vậy trạm biến áp B1 đặt hai máy Sđm = 1250 kVA là hợp lý.
* Trạm biến áp B2: cấp điện cho phân xưởng số 1. Trạm đặt hai máy biến
áp làm việc song song.
n . khc . SđmB > Stt = 1877,16 kVA
. S tt
SđmB > = 938,58 kVA
2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 1000 kVA.
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự
cố. Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xưởng số 2 sau khi cắt
bớt một số phụ tải không cần thiết trong phân xưởng, còn Phòng thí nghiệm
là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
(n-1) . khc . kqt . SdmB > Sttsc
0,7. S tt 0,7.(1877,16 − 938,58)
SđmB > = = 938,58 kVA
1,4 1,4
Vậy TBA B2 đặt hai máy SđmB = 1000 kVA là hợp lý.
* Trạm biến áp B3: cấp điện cho phân xưởng số 3, trạm đặt 2 máy biến
áp làm việc song song.
n . khc . SđmB > Stt = 1597,22 kVA
. S tt 1597,22
SđmB > = = 798,61 kVA
2 2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 800 kVA.
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải:
(n-1) . khc . kqt . SđmB > Sttsc


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
28
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

0,7. S tt 0,7.1597,22
SđmB > = = 798,61 kVA
1,4 1,4
Vậy trạm biến áp B3 đặt hai máy Sđm = 400 kVA là hợp lý
* Trạm biến áp B4: Cấp điện cho phân xưởng SCCK, Lò ga và Trạm
bơm, trạm đặt 1 máy biến áp làm việc song song.
n . khc . SdmB > Stt = 148,84 + 331,14 + 228,145 = 708,125 kVA
. S tt 708,125
SdmB > = = 354,06 kVA
2 2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 800 kVA.
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố:
(n-1) . khc . kqt . SdmB > Sttsc
0,7. S tt 0,7.(708,125 − 148,84)
SdmB > = = 279,67 kVA
1,4 1,4
Vậy trạm biến áp B4 đặt hai máy Sdm = 800 kVA là hợp lý.
* Trạm biến áp B5: cấp điện cho phân xưởng số 4, trạm đặt 2 máy biến
áp làm việc song song.
n . khc . SdmB > Stt = 1323,399 kVA
. S tt 1323,399
SdmB > = = 661,7 kVA
2 2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 800 kVA.
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải:
(n-1) . khc . kqt . SdmB > Sttsc
0,7. S tt 0,7.1597,22
SdmB > = = 798,61 kVA
1,4 1,4
Vậy trạm biến áp B5 đặt hai máy Sdm = 800 kVA là hợp lý
* Trạm biến áp B6: Cấp điện cho phân xưởng Rèn và bộ phận Nén ép.
Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song.
n . khc . SdmB > Stt = 1867,98 kVA
. S tt 1867,98
SdmB > = = 933,99 kVA
2 2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 1000 kVA.
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố:
(n-1) . khc . kqt . SdmB > Sttsc
0,7. S tt 0,7.(1867,98 − 462,66)
SdmB > = = 702,66 kVA
1,4 1,4
Vậy trạm biến áp B6 đặt hai máy Sdm = 1000 kVA là hợp lý.
3.2.2. Xác định vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng:

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
29
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Trong các nhà máy thường sử dụng các kiểu TBA phân xưởng:
* Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng có thể dùng loại
liền kề có một tường của trạm chung với tường của phân xưởng nhờ vậy tiết
kiệm được vốn xây dựng và ít ảnh hưởng đến công trình khác.
* Trạm lồng cũng được sử dụng để cung cấp điện cho một phần hoặc
toàn bộ một phân xưởng vì có chi phí đầu tư thấp. vận hành, bảo quản thuận
lợi song về mặt an toàn khi có sự cố trong trạm hoặc phân xưởng không cao.
* Trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xưởng nên đặt gần tâm phụ
tải , nhờ vậy có thể đưa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ và rút ngắn khá nhiều
chiều dài mạng phân phôí cao áp của xí nghiệp cũng như mạng hạ áp phân
xưởng ,giảm chi phí kim lọai làm dây dẫn và giảm tổn thất . Cũng vì vậy
nên dùng trạm độc lập , tuy nhiên vốn đầu tư xây dựng trạm sẽ bị gia tăng.
Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể có thể lựa chọn một trong các loại trạm
biến áp đã nêu. Để đảm bảo cho người cũng như thiết bị, đảm bảo mỹ quan
công nghiệp ở đây sẽ sử dụng loại trạm xây , đặt gần tâm phụ tải , gần các
trục giao thông trong nhà máy , song cũng cần tính đến khả năng phát triển
và mở rộng sản xuất .
Để lựa chon được vị trí các TBA phân xưởng cần xác định tâm phụ tải
của các phân xưởng hoặc nhóm phân xưởng được cung cấp điện từ các TBA
đó .
* Xác định vị trí đặt biến áp B1 (phương án 1) cung cấp điện cho Phòng
thí nghiệm và phân xưởng cơ khí số 2.
n

∑S x 1 1
0,5.274,22 + 2,3.2114,4 5000,23
x01= i =1
= = = 2,09
n
274,22 + 2114,4 2388,62
∑S
i =1
1

n

∑S y 1 1
3,5.274,22 + 2114,4.1,5
y01= i =1
= = 4,82
n
274,22 + 2114,4
∑S
i =1
1


Căn cứ vào vị trí của các nhà xưởng ta đặt trạm biến áp B1 tại vị trí
M1 (2,09 ;4,82)
Đối với các trạm biến áp phân xưởng khác, tính toán tương tự ta xác định
được vị trí đặt phù hợp cho các trạm bién áp phân xưởng trong phạm vi nhà
máy.
Vị trí các trạm biến áp phân xưởng được ghi trong bảng 3.1.

VỊ TRÍ ĐẶT
PHƯƠNG ÁN TÊN TRẠM
X01 Y01

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
30
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

B1 2,09 4,82
B2 2,3 1,5
PHƯƠNG ÁN 1 B3 4,44 1,45
B4 5,04 5,05
B5 7,03 3,75
B1 2,09 1,73
B2 2,3 1,5
B3 4,3 1,5
PHƯƠNG ÁN 2
B4 4,5 5
B5 7,2 1,45
B6 6,75 3,85

3.2.3 Phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng:
1. Các phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng
a. phương án sử dụng sơ đồ dẫn sâu
Đưa đường dây trung áp 22kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm
biến áp phân xưởng. Nhờ đưa trực tiếp điện áp cao vào các trạm biến áp
phân xưởng sẽ giảm được vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp trung gian hoặc
trạm phân khối trung tâm, giảm được tổn thất và nâng cao năng lực truyền
tải của mạng. Tuy nhiên nhược điểm của sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp
điện không cao, các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu
trình độ vận hành phải rất cao nó chỉ phù hợp với các nhà máy có phụ tải
lớn và tập trung nên ở đây ta không xét đến phương án này.
b. Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian (TBATG):
Nguồn 22kV từ hệ thống về qua TBATG được hạ xuống điện áp 6kV để
cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Nhờ vậy sẽ giảm được vốn đầu
tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng như các TBA phân xưởng, vận
hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng được cải thiện , song
phải đầu tư để xây dựng TBATG, gia tăng tổn thất trong mạng cao áp. Nếu
sử dụng phương án này vì nhà máy được xếp vào hộ loại 1 nên trạm
TBATG phải đặt 2 máy biến áp với công suất được chọn theo điều kiện:
Khc. n.SđmB ≥ Sttnm = 7758,81 kVA
S ttnm 7758,81
SđmB > = = 3879,41 kVA
2 2
chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 4000 kVA



ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
31
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố
với giả thiết các hộ loại I trong nhà máy đều có 30% là phụ tải loại III có thể
tạm ngừng cung cấp điện khi cần thiết:
(n-1) . khc . kqt . SdmB > Sttsc
0,7. S tt
SdmB > = 3879,41 kVA
1,4
Vậy tại trạm biến áp trung gian sẽ đặt hai máy MBA 4000 kVA - 22/6 kV.
c. Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm (TPPTT) :
Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông
qua TPPTT. Nhờ vậy việc quản lí , vận hành mạng điện cao áp của nhà máy
sẽ thuận lợi hơn tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy cuing cấp điện được
gia tăng , song vốn đầu tư cho mạng cũng lớn hơn .Trong thực tế đây là
phương án thường được sử dụng khi điện áp nguồn không cao ( < 22kV) ,
công suất các phân xưởng tương đối lớn
2. Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian , trạm phân phối trung tâm .
Dựa trên hệ trục toạ độ xOy đã chọn có thể xác định được tâm phụ tải
điện của nhà máy :
n n

∑ S1 y1 ∑S y 1 1
x0= i =1
n
= 4,08 y0= i =1
n
= 3,235
∑ S1
i =1
∑ S1
i =1

Trong đó :
Si: công suất tính toán của phân xưởng thứ i
xi, yi: toạ độ tâm phụ tải của phân xưởng thứ i
Vậy vị trí tốt nhất để đặt TBATG hoặc TPPTT có toạ độ M(4,08 ; 3,235 )
3. Lựa chọn phương án nối dây của mạng cao áp
Nhà máy thuộc hộ loại một , nên đường dây từ trạm biến áp trung gian về
trung tâm cung cấp (trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm)
của nhà máy sẽ là dùng dây trên không lộ kép
Do tính chất quan trọng của các phân xưởng nên ở mạng cao áp trong nhà
máy ta sử dụng sơ đồ hình tia, lộ kép. Sơ đồ này có ưu điểm là sơ đồ nối dây
rõ ràng, các trạm biến áp phân xưởng đều được cấp điện từ một đường dây
riêng nên ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, dễ
thực hiện các biện pháp bảo vệ, tự động hoá và dễ vận hành. Để đảm bảo
mỹ quan và an toàn, các đường dây cao áp trong nhà máy đều được đặt
trong hào cáp xây dọc theo các tuyến giao thông nội bộ. Từ những phân
tích trên có thể đưa ra 4 phương án thiết kế mạng cao áp được trình bày trên
hình 3.1.


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
32
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

3.3 TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ:

Để so sánh và lựa chọn phương án hợp lý ta sử dụng hàm chi phí tính
toán Z và chỉ xét đến những phần khác nhau trong phương án để giảm khối
lượng tính toán:
Z = (avh + atc)K + 3 l 2 Rτc → min
max

Trong đó:
avh - hệ số vận hành, avh = 0,1;
atc - hệ số tiêu chuẩn, atc = 0,2;
K - vốn đầu tư cho trạm biến áp và đường dây;
Imax - dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị;
R - điện trở của thiết bị;
τ - thời gian tổn thất công suất lớn nhất;
c - giá tiền 1kWh tổn thất điện năng, c = 1000 đ/kWh.
3.3.1. PHƯƠNG ÁN I:
Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian (TBATG) nhận được từ
hệ thống về, hạ xuống điện áp 6kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp
phân xưởng. Các trạm biến áp B1, B2, B3, B4, B5, hạ điện áp 6kV xuống
0,4kV để cung cấp điện cho các phân xưởng.
1. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng
ΔA trong các TBA.
* Chọn máy biến áp phân xưởng:
Trên cơ sở đã chọn được công suất các MBA ở phần trên (3.2.1) ta
có bảng kết quả chọn MBA cho các TBA phân xưởngdo ABB chế tạo:

Bảng 3.2 - Kết quả lựa chọn MBA trong các TBA của phương án I
SĐM
Tên UC/UH ΔP 0 ΔP N UN I0 Số Đơn giá Thành
(kVA
TBA (kV) (kW) (kW) (%) (%) máy (103Đ) tiền
)
TBATG 4000 22/6,3 6,7 33,50 7,5 0,9 2 400000 800000
B1 1250 6,3/0,4 1,9 15 5,5 1,3 2 190200 380400
B2 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200
B3 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200
B4 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200
B5 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200
3
ΣKB =2121200.10 đ



ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
33
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

* Xác định tổn thất điện năng ΔA trong các TBA:
Tổn thất điện năng ΔA trong các trạm biến áp được tính theo công thức:
2
1 ⎛ S ⎞
ΔA = n. ΔP0.t + .Δ.PN .⎜ tt ⎟ .τ kWh
⎜S ⎟
n ⎝ dmB ⎠
Trong đó:
n - số máy biến áp ghép song song,
t - thời gian máy biến áp vận hành, với MBA vận hành suốt năm
t = 8760h.
τ - thời gian tổn thất công suất lớn nhất.
Tra bảng PL1.2 với Nhà máy chế tạo Vòng Bi Tmax = 5300h và cosϕ = 0,7.
Tra bảng 4-1 (TL1) tìm được τ = 4000h,
ΔP0, ΔPN - tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn
mạch của MBA,
Stt - công suất tính toán của TBA,
SđmB - công suất định mức của MBA.
Tính cho TBATG:
Sttnm = 7758,81 kVA ; SđmB = 4000 kVA
ΔP0 = 6,7 kW : ΔPN = 33,5 kW
1 ⎛ S ⎞
Ta có: ΔA = n. ΔP0.t + .Δ.PN .⎜ tt
⎜S ⎟.τ [kWh]

n ⎝ dmB ⎠
2

= 2 . 6,7 . 8760 + .33,5. ⎛
1 7758,81 ⎞
⎜ ⎟ .4000 = 369467,87 kWh
2 ⎝ 4000 ⎠
Các TBA khác cũng tính tương tự, kết quả cho trong bảng 3.3.

Bảng 3.3 - Kết quả tính toán tổn thất điện năng các TBA của phương án I.
Tên Số SĐM ΔP 0 ΔP N
STT (kVA) ΔA (kWh)
TBA máy (kVA) (kW) (kW)
TBATG 2 7758,81 4000 6,7 33,5 369467,87
B1 2 2388,62 1600 1,9 15 100149,39
B2 2 1877,16 1000 1,75 13 122276,97
B3 2 1746,06 1000 1,75 13 109926,86
B4 2 1786,059 1000 1,75 13 113600,18
B5 2 1964,605 1000 1,75 13 131011,49
ΣΔA = 946432,76 kWh


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
34
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI



2. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong
mạng điện:
* Chọn cáp cao áp từ trạm biến áp trung gian và các trạm biến áp phân
xưởng.
Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện jkt. Đối với
nhà máy chế tạo Vòng Bi làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn
nhất Tmax = 5300h. Sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 5 (trang 294, TL4),
tìm được jkt = 2,7 A/mm2.
Tiết diện kinh tế của cáp:
I max
Fkt = mm2
j kt
Các cáp từ TBATG về các TBA phân xưởng đều cáp lộ kép nên:
S
Imax =
2. 3.U dm
Dựa vào vị trí Fkt ta tính được, tra bảng lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn
cáp gần nhất.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
khc. Icp > Isc
Trong đó:
Isc : Dòng điện khi xảy ra sự cố đứt 1 cáp, Isc = 2 . Imax
khc = k1 . k2
k1: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, lấy k1 = 1.
k2: Hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, các rãnh
đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm. Theo PL. 4.22
(TL1). Có K2= 0,93
Vì chiều dài cáp từ TBATG đến các TBAPX ngắn nên tổn thất điện
áp nhỏ ta có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện ΔUcp.
- Chọn cáp từ TBATG đến B1:
S max 2388,62
Imax = = = 114,92 A
2. 3 .U dm 2. 3.6
Tiết diện kinh tế của cáp:
I max 114,92
Fkt = = = 42,56 mm
jkt 2,7


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
35
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F =70
2
mm , cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 245 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điề kiện phát nóng:
0,93 . Icp = 0,93 . 245 = 227,85A < Isc = 2 . Imax = 2 . 114,92 = 229,84 A
Cáp đã chọn không thoả mãn các điều kiện phát nóng nên tăng tiết
diện cáp. Chọn cáp có tiết diện F = 95 mm2 với Icp = 290 A.
Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng:
0,93 . Icp = 0,93 . 290 = 269,7 A > Isc = 229,84 A
Vậy chọn cáp F = 95 mm2 loại của FURUKAWA, có tiết diện 95 mm2
→ 2 XLPE (3 x 95)
- Chọn cáp từ TBATG đến B2:
S ttpx 1877,16
Imax = = = 90,3 A
2. 3 .U dm 2. 3.6
Tiết diện kinh tế của cáp:
I max 90,3 2
Fkt = = = 33,44 mm
jkt 2,7
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 35
2
mm , cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 170 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0,93 . Icp = 0,93 . 170 = 158,1 A < Isc = 2 . Imax = 2 . 90,3 = 180,6 A
Cáp đã chọn không thoả mãn các điều kiện phát nóng nên tăng tiết
diện cáp. Chọn cáp có tiết diện F = 50 mm2 với Icp = 200 A.
Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng:
0,93 . Icp = 0,93 . 200 = 186 A > Isc = 180,6 A
Vậy chọn cáp F = 50 mm2 loại của FURUKAWA, có tiết diện 50
mm2 → 2 XLPE (3 x 50)

- Chọn cáp từ TBATG đến B3:
S max 1763,619
Imax = = = 84,85 A
2. 3 .U dm 2. 3.6
Tiết diện kinh tế của cáp:


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
36
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

I max 84,85 2
Fkt = = = 31,426 mm
jkt 2,7
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 35
2
mm , cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 170 A.
Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng:
0,93 . Icp = 0,93 . 170 = 158,1A < Isc = 2 . Imax = 2 . 84,01 = 168,02 A
Cáp đã chọn không thoả mãn các điều kiện phát nóng nên tăng tiết
diện cáp. Chọn cáp có tiết diện F = 50 mm2 với Icp = 200 A.
0,93 . Icp = 0,93 . 200 = 186 A > Isc = 168,02 A
Vậy chọn cáp F = 50 mm2 loại của FURUKAWA, có tiết diện 50
mm2 → 2 XLPE (3 x 50)
- Chọn cáp từ TBATG đến B4:
S ttpx 1786,059
Imax = = = 85,93 A
2. 3 .U dm 2. 3.6
Tiết diện kinh tế của cáp:
I max 85,93 2
Fkt = = = 31,83 mm
jkt 2,7
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 35
2
mm , cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 170 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0,93 . Icp = 0,93 . 170 = 158,1 A < Isc = 2 . Imax = 2.85,93 = 171,86 A
Cáp đã chọn không thoả mãn các điều kiện phát nóng nên tăng tiết
diện cáp. Chọn cáp có tiết diện F = 50 mm2 với Icp = 200A.
0,93 . Icp = 0,93 . 200 = 186 A > Isc = 171,86A
Vậy chọn cáp F = 50 mm2 loại của FURUKAWA, có tiết diện 50
mm2 → 2 XPLE (3 x 50)
- Chọn cáp từ TBATG đến B5
S ttpx 1964,605
Imax = = = 94,52 A
2. 3 .U dm 2. 3.6
Tiết diện kinh tế của cáp:
I max 94,52
Fkt = = = 35 mm2
jkt 2,7


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
37
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 50 mm2,
cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 200 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điề kiện phát nóng:
0,93 . Icp = 0,93 . 200 = 186 A < Ics = 2 . Imax = 2.94,52 = 189,04A
Cáp đã chọn không thoả mãn các điều kiện phát nóng nên tăng tiết
diện cáp. Chọn cáp có tiết diện F = 70 mm2 với Icp = 245A.
0,93 . Icp = 0,93 . 245 = 227,85 A > Ics = 189,04 A
Vậy chọn cáp F =70 mm2 loại của FURUKAWA, có tiết diện 70 mm2
→ 2 XLPE (3 x 70)
- Chọn cáp hạ áp từ TBAPX đến các phân xưởng :
* Chọn cáp hạ áp từ TBAPX đến các phân xưởng:
Ta chỉ xét đến các đoạn các hạ áp khác nhau giữa các phương án, các
đoạn giống nhau bỏ qua không xét tới trong quá trình so sánh kinh tế giữa
các phương án. Cụ thể đối với phương án 1, ta chỉ cần chọn cáp:
Từ trạm biến áp B3 đến PXSCCK (B3 - 6)
Từ TBA B4 đến Bộ phận nén ép.
Từ TBA B5 đến Lò ga; Trạm bơm.
Cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn đường
cáp ở đây cũng rất ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể, nên có thể bỏ qua
không kiểm tra lại theo điều kiện ΔUcp.
Chọn cáp từ TBA B3 đến PXSCCK (B3 - 6)
PXSCCK được xếp vào hộ tiêu thụ loại III nên dùng cáp lộ đơn để
S ttpx 148,84
cung cấp điện. Imax = = =226,2 (A)
3.U dm 0,658
Chỉ có một cáp đi trong rãnh nên k2 = 1. Điều kiện chọn cáp Icp > Imax
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện
F = 3*(70+50) mm2 có Icp = 246 A.
Chọn cáp từ TBA B3 đến Bộ phận nén ép
Bộ phận nén ép được xếp vào hộ tiêu thụ loại I nên dùng cáp lộ kép
Sttpx 462,66
để cung cấp điện. Imax = = = 351,57 (A)
2. 3.U dm 2. 3.0,4
khc. Icp > Isc = 2. Imax = 2. 351,57= 703,14 A


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
38
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Ta sử dụng mỗi pha 2 cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 150 mm2 với
Icp = 395A và một cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 150 mm2 làm dây trung
tính do hãng LENS chế tạo. Trong trường hợp này, hệ số điều chỉnh
khc = 0,83 do có 14 sợi cáp đặt chung trong một hào cáp .
Vậy chọn F = 6*(150 + 150) mm2 có Icp = 395 A
Chọn cáp từ TBA B5 đến Lò Ga:
Lò Ga được xếp vào hộ tiêu thụ loại I nên dùng cáp lộ kép để cung
cấp điện.
Sttpx 331,14
Imax = = = 251,58 (A)
2. 3.U dm 2. 3.0,38
khc. Icp > Isc = 2. Imax = 2. 251,58 = 503,16 A
Ta sử dụng mỗi pha 2 cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 150 mm2 với
Icp = 395A và một cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 150 mm2 làm dây trung
tính do hãng LENS chế tạo. Trong trường hợp này, hệ số điều chỉnh
khc = 0,83 do có 14 sợi cáp đặt chung trong một hào cáp .
Vậy chọn F = 6*(95+95) mm2 có Icp = 298 A ;
Chọn cáp từ TBA B5 đến Trạm bơm:
Trạm bơm được xếp vào hộ tiêu thụ loại III nên dùng cáp lộ đơn để
cung cấp điện.
Sttpx 228,145
Imax = = = 346,7 (A)
3.U dm 0,658
Chỉ có một cáp đi trong rãnh nên k2 = 1. Điều kiện chọn cáp Icp > Imax
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết
diện F = 3.(150+70) mm2 có Icp = 395 A ;
Tổng hợp kết quả chọn cáp của phương án I được ghi trong bảng 3.4.




Bảng 3.4 - Kết quả cáp của phương án I được ghi trong bảng 3.4.
Thành
2 Đơn giá
Đường cáp F (mm ) L (m) R0(Ω/km) R(Ω) tiền
103Đ
103Đ
TBATG B1 2.(3*95) 110 0,193 0,011 228 50160


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
39
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI


TBATG B2 2. (3*50) 110 0,387 0,0021 120 28800
TBATG B3 2.(3*50) 120 0,387 0,023 120 28800
TBATG B4 2.(3*50) 120 0,387 0,023 120 28800
TBATG B5 2.(3*70) 150 0,268 0,02 205 61500
B3 - 6 3*70+50 35 0,268 0,0047 120 8400
B4 - 9 6*150+150 80 0,124 0,005 315 50400
B5 - 7 6*95+95 110 0,193 0,011 228 50160
B5 - 10 3*150+70 120 0,124 0,007 205 49200

ΣKĐ = 372520.103 đ


* Xác định tổn thất công suất trên các đường dây:
Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây được tình theo công thức:
S2
ΔP = ttpx
.R .10-3 (kW)
U2
dm

1
Trong đó: R= r0 .1 [Ω]
n
n: số đường dây đi song song.
S2
- Tổn thất ΔP trên đoạn cáp TBATG B1: ΔP = ttpx
2
.R .10-3 kW
U dm

2388,622
ΔP = . 0,011.10-3 kW
62
Các đường dây khác cũng được tính toán tương tự, kết quả trong bảng 3.5

* Xác định tổn thất điện năng trên các đường dây:
Tổn thất trên các đường dây được tính theo công thức:
ΔAD = ΣΔPD . τ [kWh]
Bảng 3.5 - Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây của phương án I.

Đường cáp F (mm2) L (m) r0 (Ω/km) R (Ω) Stt (kVA) ΔP (kW)



ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
40
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI


TBATG B1 2.(3*95) 110 0,193 0,011 2388,62 1,74
TBATG B2 2. (3*50) 110 0,387 0,021 1877,16 2,06
TBATG B3 2.(3*50) 120 0,387 0,023 1746,06 1,947
TBATG B4 2.(3*50) 120 0,387 0,023 1786,059 2,038
TBATG B5 2.(3*70) 150 0,268 0,02 1964,605 2,144
B3 - 6 3*70+50 35 0,268 0,0047 148,84 0,65
B4 - 9 6*150+150 80 0,124 0,005 462,66 6,689
B5 - 7 6*95+95 110 0,193 0,011 331,14 7,539
B5 - 10 3*150+70 120 0,124 0,007 228,145 2,277
ΣΔPD = 27,084 kW

Trong đó: τ - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, tra bảng 7-1 (TL1)
với Tmax = 5300 h và cosϕnm = 0,7 tìm được τ = 4000h.
ΔAD = ΣΔPD . τ = 27,084. 4000 =108336 [kWh]
3. Chi phí tính toán của phương án I:
Khi tính toán vốn đầu tư xây dụng mạng điện ở đây chỉ đến giá thành
các loại cáp và máy biến áp khác nhau giữa các phương án (K = Kb + KD),
những phần giống nhau đã được bỏ qua không xét tới.
Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổng tổn thất điện
năng trong các trạm biến áp và đường dây:
ΔA = ΔAB + ΔAD
Chi phí tính toán Z1 của phương án I:
Vốn đầu tư:
K1 = KB + KD = 2121200.103 +372520.103 = 2493720.103 đ
Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây.
ΔA1 = ΔAB + ΔAD = 108336+ 946432,76 = 1054768,76 kWh
Chi phi tính toán:
Z1 = (avh + atc). K1 + c . ΔA1
= (0,1 + 0,2).2493720.103 + 1000. 1054768,76 = 1802,88.106 đ

3.3.3. PHƯƠNG ÁN II:


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
41
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Phương án II sử dụng TBATG nhận điện từ hệ thống về, hạ xuống
điện áp 6kV sau đó cung cấp cho các TBAPX. Các TBA B1, B2, B3, B4,B5,
B6 hạ điện áp từ 6kV xuống 0,4 kV để cung cấp điện cho các phân xưởng.
1. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ΔA
trong các TBA.
* Chọn máy biến áp trong các TBA:
Trên cơ sở đã được chọn công suất của nhà máy ở phần trên ta có
bảng kết quả chọn máy biến áp do hãng ABB chế tạo:

Bảng 3.6 - Kết quả lựa chọn MBA cho các TBA của phương án
II.
Đơn
Tên SĐM UC/UH ΔP 0 ΔP N UN I0 Số Thành
giá
TBA (kVA) (kV) (kW) (kW) (%) (%) máy tiền
(103Đ)
TBATG 4000 22/6,3 6,7 33,5 5,5 1,4 2 400000 800000
B1 1250 6,3/0,4 1,9 15 5,5 1,4 2 190200 380400
B2 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200
B3 800 6,3/0,4 1,4 10,5 5 1,4 2 95000 190000
B4 800 6,3/0,4 1,4 10,5 5 1,4 2 95000 190000
B5 800 6,3/0,4 1,4 10,5 5 1,4 2 95000 190000
B6 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200
ΣKB = 2105800.103 đ


* Xác định tổn thất điện năng ΔAtrong các TBA:
Kết quả tính toán cho trong bảng 3.7.

Bảng 3.7 Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của PA II
Tên Số SĐM ΔP 0 ΔP N
STT (kVA) ΔA (kWh)
TBA máy (kVA) (kW) (kW)
TBATG 2 7758,81 4000 6,7 33,5 369467,87
B1 2 2388,62 1250 1,9 15 100149,39
B2 2 1877,16 1000 1,75 13 122276,97
B3 2 1587,22 800 1,4 10,5 108236,35
B4 1 708,125 800 1,4 10,5 45171,07
B5 2 1323,399 800 1,4 10,5 81995,32



ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
42
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

B6 2 1867,98 1000 1,75 13 121383,08
ΣΔAB = 948680,05 kWh
Tương tự như phương án I, tổn thất điện năng ΔA trong các trạm biến
áp được tính theo công thức sau:
2
1 ⎛ S ttpx ⎞
ΔA = n.Δ.P0.t + .Δ.PN . ⎜ ⎟ .τ (kWh)
n ⎜S ⎟
⎝ dmB ⎠
2. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong
mạng điện:
* Tương tự như phương án I: từ TBATG về đến các TBAPX cáp cao
áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy chế
tạo vòng bi làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax=
5300h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 5 ( trang 294. TL4) tìm được Jkt = 2,7
A/mm2
Tiết diện kinh tế của cáp:
I max
Fkt = mm2
j kt
Các cáp từ TBATG đến các TBAPX đều là cáp lộ kép nên:
S ttpx
Imax =
2. 3 .U dm
Chọn cáp đồng 3 lõi 6kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật) chế tạo.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
khc. Isc > Ics, với khc = 0,93 ( hai cáp đặt chung trong 1 rãnh ).
Vì chiều dài cáp từ TBATG đến TBAPX ngắn nên tổn thất điện áp
nhỏ ta có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện ΔUcp.
Chọn cáp từ TBATG đến B1;B2 hai phương án giống nhau ta không
cần tính nữa.
- Chọn cáp từ TBATG đến B3
S max 1597,22
Imax = = = 76,85 A
2. 3 .U dm 2 . 3 .6
Tiết diện kinh tế của cáp:
I max 76,85
Fkt = = = 28,46 mm
jkt 2,7



ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
43
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 25
2
mm , cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 140 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0,93 . Icp = 0,93 . 140 = 130,2 A < Isc = 2 . Imax = 2 . 76,85 = 153,7 A
Cáp đã chọn không thoả mãn các điều kiện phát nóng nên tăng tiết
diện cáp. Chọn cáp có tiết diện F = 35 mm2 với Icp = 170 A.
Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng:
0,93 . Icp = 0,93 . 170 = 158,1 A > Isc = 153,7 A
Vậy chọn cáp F = 35 mm2 loại của FURUKAWA, có tiết diện 35 mm2
→ 2 XLPE (3 x 35)
- Chọn cáp từ TBATG đến B4:
S ttpx 708,125
Imax = = = 68,14 A
2. 3 .U dm 2 . 3 .6
Tiết diện kinh tế của cáp:
I max 68,14 2
Fkt = = = 25,23 mm
jkt 2,7
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất
F = 25 mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC
do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 140 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điề kiện phát nóng:
0,93 . Icp = 0,93 . 140 = 130,2A < ISC = 2 . Imax = 2 . 68,14 = 136,28A
Cáp đã chọn không thoả mãn các điều kiện phát nóng nên tăng tiết
diện cáp. Chọn cáp có tiết diện F = 35 mm2 với Icp = 170 A.
Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng:
0,93 . Icp = 0,93 . 170 = 158,1 A > Isc = 136,28 A
Vậy chọn cáp F = 35 mm2 loại của FURUKAWA, có tiết diện 35mm2
→ 2 XLPE (3 x 35)

- Chọn cáp từ TBATG đến B6:
S max 1867,98
Imax = = = 89,87 A
2. 3.U dm 2 . 3 .6
Tiết diện kinh tế của cáp:


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

I max 89,87 2
Fkt = = = 33,29 mm
jkt 2,7
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 35
2
mm , cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 170 A.
Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng:
0,93 . Icp = 0,93 . 170 = 158,1A < Isc = 2 . Imax = 2 . 89,87 = 179,74 A
Cáp đã chọn không thoả mãn các điều kiện phát nóng nên tăng tiết
diện cáp. Chọn cáp có tiết diện F = 50 mm2 với Icp = 200 A.
0,93 . Icp = 0,93 . 200 = 186A > Isc = 179,74 A
Vậy chọn cáp F = 50 mm2 loại của FURUKAWA, có tiết diện 50mm2
→ 2 XLPE (3 x 50)

* Chọn cáp hạ áp từ TBAPX đến các phân xưởng:
Tương tự như phương án I, cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát
nóng cho phép. Đoạn đường cáp ở đây cũng rất ngắn, tổn thất điện áp
không đáng kể, nên có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện ΔUcp.
Cáp hạ áp đều chọn loại cáp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo
tiết diện.
Đoạn cáp từ B1 - 1 cả hai phương án giống nhau ta cũng không tính
Ta chỉ xét:
Từ TBA B4 đến PXSCCK. (B4- 6)
Từ TBA B4 đến Trạm bơm. (B4- 10)
Từ TBA B6 đến Bộ phận nén ép. (B6- 9)
Chọn cáp từ TBA B4 đến PXSCCK. (B4- 6)
PXSCCK. (B4- 6) được xếp vào hộ tiêu thụ loại I nên dùng cáp lộ
Sttpx 166,399
đơn để cung cấp điện. Imax = = = 252,82 (A)
2. 3.U dm 2. 3.0,4
Chỉ có một cáp đi trong rãnh nên k2 = 1. Điều kiện chọn cáp Icp > Imax
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện
F = 3. (95+50) mm2 có Icp = 298 A ;
Chọn cáp từ TBA B4 đến Trạm bơm
Trạm bơm được xếp vào hộ tiêu thụ loại I nên dùng cáp lộ đơn để
cung cấp điện.

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Sttpx 228,145
Imax = = = 346,7 (A)
2. 3.U dm 2. 3.0,38
Chỉ có một cáp đi trong rãnh nên k2 = 1. Điều kiện chọn cáp Icp > Imax
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết
diện F = 3*(150+70) mm2 có Icp = 395 A ;
Chọn cáp từ TBA B6 đến Bộ phận nén ép
Bộ phận nén ép được xếp vào hộ tiêu thụ loại III nên dùng cáp lộ kép
để cung cấp điện.
Sttpx 462,66
Imax = = = 351,57 (A)
3.U dm 0,658
khc. Icp > Isc = 2. Imax = 2. 351,57 = 703,14 A
Ta sử dụng mỗi pha 2 cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 150 mm2 với
Icp = 395 A và 1 cáp đồng hạ áp 1 lõi là dây trung tính do hãng LENS chế
tạo. Trong trường hợp này, hệ số điều chỉnh khc = 0,83 do có 14 sợi cáp đặt
chung trong một hào cáp.
Kết quả chọn cáp được ghi trong bảng 3.8.

Bảng 3.8 - Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án II.
Thành
2 Đơn giá
Đường cáp F (mm ) L (m) R0(Ω/km) R(Ω) tiền
102Đ
103Đ
TBATG B1 2.(3*95) 110 0,193 0,011 228 50160
TBATG B2 2.(3*50) 110 0,387 0,021 120 26400
TBATG B3 2.(3*35) 50 0,524 0,013 84 8400
TBATG B4 1.(3*35) 230 0,524 0,06 84 38640
TBATG B5 2.(3*25) 50 0,727 0,018 65 6500
TBATG B6 2.(3*50) 220 0,387 0,042 120 52800
B4 - 6 3*95+50 60 0,193 0,0058 120 14400
B4 - 10 3*150+70 190 0,124 0,012 205 57400
B5- 9 6*150+150 35 0,124 0,0022 315 22050

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
46
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI


ΣKĐ = 276750.103 đ


* Xác định tổn thất công suất tácdụng trên đường dây:
Tương tự như phương án I, ΔP trên đường dây được xác định theo
công thức sau:
S2 1
ΔP = ttpx
2
.R .10 -3 (kW) ; R= r0 .1 [Ω]
U dm n

Trong đó:
n: số đường dây đi song song.
Kết quả tính toán được ghi trong bảng 3.9.

Bảng 3.9 - Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây của phương án II.
F (mm2) L (m) R0 R (Ω) Stt (kVA) ΔP (kW)
Đường cáp
(Ω/km)
TBATG B1 2.(3*95) 110 0,193 0,011 2388,62 1,74
TBATG B2 2.(3*50) 110 0.387 0,021 1877,16 2,06
TBATG B3 2.(3*35) 50 0,524 0,013 1597,22 0,921
TBATG B4 1.(3*35) 230 0,524 0,06 708,125 0,836
TBATG B5 2.(3*25) 50 0,727 0,018 1323,399 0,876
TBATG B6 2.(3*50) 220 0,387 0,042 1867,98 4,07
B4 - 6 3*95+50 60 0,193 0,0058 148,84 0,803
B4 - 10 3*150+70 190 0,124 0,012 228,145 3,9
B5- 9 6*150+150 35 0,124 0,0022 462,66 2,94
ΣΔPD = 18,146 .103 đ

Tổn thất trên các đường dây được tính theo công thức:
ΔAD = ΣΔPD . τ [kWh]
Trong đó: τ - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, tra bảng 7-1 (TL1)
với Tmax = 5300 h và cosϕnm = 0,7, tìm được τ = 4000h.
ΔAD = ΣΔPD . τ = 18,186 . 4000 = 72584 [kWh]
3. Chi phí tính toán của phương án II:

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
47
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Vốn đầu tư:
K2 = KB + KD = 2105800.103 + 276750.103 =2382,55.106 đ
Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây:
ΔA2 = ΔAB + ΔAD = 948680,05 + 72584 = 1021264,05 kWh
Chi phi tính toán:
Z2 = (avh + atc). K2 + c . ΔA2
= (0,1 + 0,2). 2382,55.106 + 1000. 1021264,05 = 1736,029.106 đ

3.3.3. PHƯƠNG ÁN III:
Phương án III sử dụng trạm phân phối trung tâm (TPPTT) nhận điện
từ hệ thống về cấp cho các TBAPX. Các TBA B1, B2, B3, B4, B5 hạ điện áp
từ 22kV xuống 0,4 kV để cung cấp điện cho các phân xưởng.
1. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện
năng ΔA trong các TBAPX.
* Chọn máy biến áp phân xưởng:
Trên cơ sở đã được chọn công suất của nhà máy ở phần trên ta có
bảng kết quả chọn máy biến áp phân xưởng do hãng ABB chế tạo:
* Xác định tổn thất điện năng ΔA trong các TBA:
Tương tự như phương án I, tổn thất điện năng ΔA trong các trạm biến
áp được tính theo công thức sau:
2
1 ⎛ S ttpx ⎞
ΔA = n.Δ.P0.t + .Δ.PN . ⎜ ⎟ .τ (kWh)
n ⎜U ⎟
⎝ dmB ⎠
Kết quả tính toán cho trong bảng 3.10.

Bảng 3.10 - Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của PA III.
Đơn
Tên SĐM UC/UH ΔP 0 ΔP N UN I0 Số Thành
giá
TBA (kVA) (kV) (kW) (kW) (%) (%) máy tiền
(103Đ)
B1 1250 6,3/0,4 1,9 15 5,5 1,3 2 190200 380400
B2 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200
B3 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200
B4 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200
B5 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200
3
ΣKB = 1321200.10 đ



ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
48
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Bảng 3.11 - Tổn thất điện năng trong các TBAPX của phương án III.
Tên Số STT SĐM ΔP0 ΔPN
ΔA (kWh)
TBA máy (kVA) (kVA) (kW) (kW)
B1 2 2388,62 1250 1,9 15 100149,39
B2 2 1877,16 1000 1,75 13 122276,97
B3 2 1746,06 1000 1,75 13 109926,86
B4 2 1786,059 1000 1,75 13 113600,18
B5 2 1964,605 1000 1,75 13 131011,49
ΣΔA = 576964,89kWh


2. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong
mạng điện:
* Tương tự như phương án I, từ TPPTT về đến các TBAPX cáp cao
áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện jkt.
Đối với nhà máy chế tạo vòng bi làm việc 3 ca, thời gian sử dụng
công suất lớn nhất Tmax= 5300h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 5 ( trang
294. TL4) tìm được Jkt = 2,7 A/mm2
Tiết diện kinh tế của cáp:
I max
Fkt = mm2
j kt
Các cáp từ TBATG đến các TBAPX đều là cáp lộ kép nên:
S ttpx
Imax =
2. 3 .U dm
Chọn cáp đồng 3 lõi 6kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật) chế tạo.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
khc. Isc > Ics, với khc = 0,93 ( hai cáp đặt chung trong 1 rãnh ).
Vì chiều dài cáp từ TBATG đến TBAPX ngắn nên tổn thất điện áp
nhỏ ta có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện ΔUcp.
* Chọn các hạ áp từ TBAPX đến các phân xưởng:
Tương tự như phương án I, cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát
nóng cho phép. Đoạn đường cáp ở đây cũng rất ngắn, tổn thất điện áp
không đáng kể, nên có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện ΔUcp.
Cáp hạ áp đều chọn loại cáp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo.

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
49
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

S2 1
ΔP = ttpx
2
.R .10-3 (kW); R= r0 .1 [Ω]
U dm n
Trong đó: n: số đường dây đi song song.
Kết quả chọn cáp được ghi trong bảng 3.12.
Bảng 3.12 - Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án II.
Thành
2 Đơn giá
Đường cáp F (mm ) L (m) R0(Ω/km) R(Ω) tiền
103Đ
103Đ
TPPTT B1 3*16 110 1,47 0,081 58 12760
TPPTT B2 3*16 110 1,47 0,081 58 12760
TPPTT B3 3*16 120 1,47 0,088 58 13920
TPPTT B4 3*16 120 1,47 0,088 58 13920
TPPTT B5 3*16 150 1,47 0,11 58 17400
B3 - 6 3*70+50 35 0,268 0,0047 120 8400
B4 - 9 6*150+150 80 0,124 0,005 315 50400
B5 - 7 6*95+95 110 0,193 0,011 228 50160
B5 - 10 3*150+70 120 0,124 0,007 205 49200
ΣKĐ =228920.103 đ
* Tổn thất trên các đường dây được tính theo công thức:
ΔAD = ΣΔPD . τ [kWh]
Trong đó: τ - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, tra bảng 4-1 (TL1)
với Tmax = 5300 h và cosϕnm =0,7, tìm được τ = 4000h.

Bảng 3.13 - Tổn thất công suất trên các đường dây của phương án III.
Đường cáp F (mm2) L (m) r0 (Ω/km) R (Ω) Stt (kVA) ΔP (kW)
TPPTTB1 3*16 110 1,47 0,081 2388,62 0,955
TPPTTB2 3*16 110 1,47 0,081 1877,16 0,59
TPPTTB3 3*16 120 1,47 0,088 1746,06 0,554
TPPTTB4 3*16 120 1,47 0,088 1786,059 0,58
TPPTTB5 3*16 150 1,47 0,11 1964,605 0,877
B3 - 6 3*70+50 35 0,268 0,0047 148,84 0,65
B4 - 9 6*150+150 80 0,124 0,005 462,66 6,689


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

B5 - 7 6*95+95 110 0,193 0,011 331,14 7,539
B5 - 10 3*150+70 120 0,124 0,007 228,145 2,277
ΣΔPD = 20,711 kW

ΔAD = ΣΔPD . τ =20,711. 4000 = 82844 [kWh]
3. Chi phí tính toán của phương án III:
Vốn đầu tư:
K3 = Kb + KD =1321200.103 + 228920.103 = 1550120.103 đ
Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây.
ΔA3 = ΔAB + ΔAD = 576964,89 + 82844 = 659808,89 kWh
Chi phi tính toán:
Z3 = (avh + atc). K1 + c . ΔA1
= (0,1+0,2).1550120.103 + 1000. 659808,89=1124,85.106 đ

3.3.4. PHƯƠNG ÁN IV:
Phương án IV sử dụng TPPTT nhận điện từ hệ thống về cấp cho các
TBAPX. Các TBA B1, B2, B3, B4, B5, B6 hạ điện áp từ 22kV xuống 0,4kV
để cung cấp điện cho các phân xưởng.
1. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ΔA
trong các TBA.
* Chọn máy biến áp trong các TBAPX:
Trên cơ sở đã được chọn công suất của nhà máy ở phần trên ta có
bảng kết quả chọn máy biến áp do hãng ABB chế tạo:

Bảng 3.14 - Kết quả lựa chọn MBA cho các TBA của phương án IV.
Đơn
Tên SĐM UC/UH ΔP 0 ΔP N UN I0 Số Thành
giá
TBA (kVA) (kV) (kW) (kW) (%) (%) Máy tiền
(103Đ)
B1 1250 6,3/0,4 1,9 15 5,5 1,4 2 190200 380400
B2 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200
B3 800 6,3/0,4 1,4 10,5 5 1,4 2 95000 190000
B4 800 6,3/0,4 1,4 10,5 5 1,4 1 95000 190000
B5 800 6,3/0,4 1,4 10,5 5 1,4 2 95000 190000
B6 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200
3
ΣKB =1305800.10 đ


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
51
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

* Xác định tổn thất điện năng ΔAtrong các TBAPX:
Tương tự như phương án I, tổn thất điện năng ΔA trong các trạm biến
áp được tính theo công thức sau:
2
1 ⎛ S ttpx ⎞
ΔA = n.Δ.P0.t + .Δ.PN . ⎜ ⎟ .τ (kWh)
n ⎜S ⎟
⎝ dmB ⎠
Kết quả tính toán cho trong bảng 3.15.

Bảng 3.15 - Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của PA IV
Tên Số SĐM ΔP 0 ΔP N
STT (kVA) ΔA (kWh)
TBA máy (kVA) (kW) (kW)
B1 2 2388,62 1250 1,9 15 100199,39
B2 2 1877,16 1000 1,75 13 122276,97
B3 2 1597,22 800 1,4 10,5 108236,35
B4 1 708,125 800 1,4 10,5 45171,07
B5 2 1323,399 800 1,4 10,5 81995,32
B6 2 1867,98 1000 1,75 13 121383,08
ΣΔAB = 579212,18 kWh


2. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong
mạng điện:
* Tương tự như phương án I: từ TBATG về đến các TBAPX cáp cao
áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy chế
tạo vòng bi làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax=
5300h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 5 ( trang 294. TL4) tìm được Jkt = 2,7
A/mm2
Tiết diện kinh tế của cáp:
I max
Fkt = mm2
j kt
Các cáp từ TBATG đến các TBAPX đều là cáp lộ kép nên:
S ttpx
Imax =
2. 3 .U dm
Chọn cáp đồng 3 lõi 6kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật) chế tạo.

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
52
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
khc. Isc > Ics, với khc = 0,93 ( hai cáp đặt chung trong 1 rãnh ).
Vì chiều dài cáp từ TBATG đến TBAPX ngắn nên tổn thất điện áp
nhỏ ta có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện ΔUcp.
Chọn cáp từ TBATG đến B1;B2 hai phương án giống nhau ta không
cần tính nữa.
* Chọn cáp hạ áp từ TBAPX đến các phân xưởng:
Tương tự như phương án I, cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát
nóng cho phép. Đoạn đường cáp ở đây cũng rất ngắn, tổn thất điện áp
không đáng kể, nên có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện ΔUcp.
Cáp hạ áp đều chọn loại cáp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo
tiết diện.
Đoạn cáp từ B1 - 1 cả hai phương án giống nhau ta cũng không tính
Ta chỉ xét:
Từ TBA B4 đến PXSCCK. (B4- 6)
Từ TBA B4 đến Trạm bơm. (B4- 10)
Từ TBA B6 đến Bộ phận nén ép. (B6- 9)
Chọn cáp từ TBA B4 đến PXSCCK. (B4- 6)
PXSCCK. (B4- 6) được xếp vào hộ tiêu thụ loại I nên dùng cáp lộ
Sttpx 166,399
đơn để cung cấp điện. Imax = = = 252,82 (A)
2. 3.U dm 2. 3.0,4
Chỉ có một cáp đi trong rãnh nên k2 = 1. Điều kiện chọn cáp Icp > Imax
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện
F = 3. (95+50) mm2 có Icp = 298 A ;

Chọn cáp từ TBA B4 đến Trạm bơm
Trạm bơm được xếp vào hộ tiêu thụ loại I nên dùng cáp lộ đơn để
cung cấp điện.
Sttpx 228,145
Imax = = = 346,7 (A)
2. 3.U dm 2. 3.0,38
Chỉ có một cáp đi trong rãnh nên k2 = 1. Điều kiện chọn cáp Icp > Imax
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết
diện F = 3*(150+70) mm2 có Icp = 395 A ;
Chọn cáp từ TBA B6 đến Bộ phận nén ép

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
53
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Bộ phận nén ép được xếp vào hộ tiêu thụ loại III nên dùng cáp lộ kép
để cung cấp điện.
Sttpx 462,66
Imax = = = 351,57 (A)
3.U dm 0,658
khc. Icp > Isc = 2. Imax = 2. 351,57 = 703,14 A
Ta sử dụng mỗi pha 2 cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 150 mm2 với
Icp = 395 A và 1 cáp đồng hạ áp 1 lõi là dây trung tính do hãng LENS chế
tạo. Trong trường hợp này, hệ số điều chỉnh khc = 0,83 do có 14 sợi cáp đặt
chung trong một hào cáp.

Bảng 3.16 - Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án IV.
Thành
2 Đơn giá
Đường cáp F (mm ) L (m) R0(Ω/km) R(Ω) tiền
103Đ
103Đ
TPPTT - B1 2. (3*16) 110 1,47 0,081 58 12760
TPPTT - B2 2. (3*16) 110 1,47 0,081 58 12760
TPPTT - B3 2. (3*16) 50 1,47 0,037 58 3480
TPPTT - B4 2. (3*16) 230 1,47 0,338 58 13340
TPPTT - B5 2. (3*16) 50 1,47 0,037 58 25520
TPPTT - B6 2. (3*16) 220 1,47 0,162 58 5800
B4 - 6 3*95+50 60 0,193 0,0058 120 14400
B4 - 10 3*150+70 190 0,124 0,012 205 57400
B5 - 9 6*150+150 35 0,124 0,0022 205 22050
ΣKĐ =167510.103 đ

* Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây:
Tương tự như phương án I, ΔP trên đường dây được xác định theo
công thức sau:
S2 1
ΔP = ttpx
2
.R .10-3 (kW); R= r0 .1 [Ω]
U dm n
Trong đó:
n: số đường dây đi song song.
Kết quả tính toán được ghi trong bảng 3.17.
Bảng 3.17 :

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
54
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây của phương án II.
F (mm2) L (m) R0 R (Ω) Stt ΔP (kW)
Đường cáp
(Ω/km) (kVA)
TPPTT - B1 2.(3*16) 110 1,47 0,081 2388,62 0,955
TPPTT - B2 2.(3*16) 110 1,47 0,081 1877,16 0,59
TPPTT - B3 2.(3*16) 50 1,47 0,037 1597,22 0,195
TPPTT - B4 2.(3*16) 230 1,47 0,338 708,125 0,35
TPPTT - B5 2.(3*16) 50 1,47 0,037 1323,399 0,134
TPPTT - B6 2.(3*16) 220 1,47 0,162 1867,98 1,168
B4 - 6 3*95+50 60 0,193 0,0058 148,84 0,803
B4 - 10 3*150+70 190 0,124 0,012 228,145 3,9
B5 - 9 6*150+150 35 0,124 0,0022 462,66 2,94
ΣΔPD = 11,035 kW

* Xác định tổn thất điện năng trên các đường dây:
ΔAD = ΣΔPD . τ [kWh]
Trong đó: τ - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, tra bảng 7-1 (TL1)
với Tmax = 5300 h và cosϕnm = 0,7, tìm được τ = 4000h.
ΔAD = ΣΔPD . τ = 11,035. 4000 = 44140 [kWh]
3. Chi phí tính toán của phương án IV:
Vốn đầu tư:
K4 = KB + KD = 1305800.103 +167510. 103 =1473310. 103 đ
Tổng tổn thấtđiện năng trong các trạm biến áp và đường dây:
ΔA4 = ΔAB + ΔAD = 579212,18 + 444140 = 623352,18 kW
Chi phi tính toán:
Z4 = (avh + atc). K2 + c . ΔA2
= (0,1+0,2). 1473,31.106 + 1000. 623352,18 = 1065,54.106 đ
Bảng 3.18 - Tổng hợp chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật các phương án.
Phương án Vốn đầu tư Tổn thất điện Chi phí tính toán
(106Đ) năng (kWh) (106Đ)
Phương án 1 2493,72 1054768,76 1802,88
Phương án 2 2382,52 1021264,05 1736,029
Phương án 3 1550,12 659808,89 1124,85

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
55
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Phương án 4 1473,31 623352,18 1065,54

Nhận xét: Từ những kết quả tính toán cho thấy phương án III và IV
tương đương về mặt kinh tế do có chí tính toán chênh nhau không đáng kể
(< 5%), vốn đầu tư mua máy biến áp và cáp, tổn thất điện năng cung cấp
xấp xỉ nhau. Phương án IV có số trạm biến áp, tuy lớn hơn nhưng sẽ thuận
lợi hơn trong công tác xây lắp, quản lý và vận hành do vậy ta chọn phương
án IV làm phương án thiết kế.

3.4. THIẾT KẾ CHI TIẾT CHO PHƯƠNG ÁN CHỌN:
3.4.1. Chọn dây dẫn từ Hệ thống về TPPTT:
Đường dây cung cấp điện từ Hệ thống về TPPTT của nhà máy dài
15km sử dụng đường dây trên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép.
* Với mạng cao áp có Tmaxlớn, dây dẫn được chọn theo mật độ dòng
điện kinh tế jkt,tra theo bảng 5 (trang 294, TL1) dây dẫn AC, có thời gian sử
dụng công suất lớn nhất Tmax = 5300h, ta có jkt = 1 A/mm2
Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn:
S ttpx 7758,81
Imax = = = 101,81 A
2. 3 .U dm 2. 3.22
Tiết diện kinh tế:
I max 101,81 2
Fkt = = = 101,81 mm
j kt 1
Chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 95mm2. Tra bảng 4.12 (TL1) dây
dẫn AC-95 có Icp = 335 A.
* Kiểm tra dây theo điều kiện sự cố đứt 1 dây:
Ics = 2 . Imax = 2. 101,81 = 203,62 A < Icp = 335 A
Dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện sự cố.
* Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép:
Với dây dẫn AC-95 có khoảng cách trung bình hình học Dtb =2 m
theo PL 4.6 (TL.1) có r0 = 0,33 Ω/km, x0 = 0,371 Ω/km.
Pttnm .R + Qttnm X 5372,4.0,33.10 + 5597,89.0,371.10
ΔU = = = 874,93 V
U dm 2.22
ΔU < ΔUcp = 5%Uđm = 1100 V
Dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép.

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
56
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Vậy chọn dây AC-95.
3.4.2. sơ đồ trạm phân phối trung tậm:
Trạm phân phối trung tâm là nơi trực tiếp nhận điện từ hệ thống về để
cung cấp điện cho nhà máy, do đó việc lựa chọn sơ đồ nối dây của trạm có
ảnh hưởng lớn và trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy.
Sơ đồ cần phải thoả mãn các điều kiện cơ bản như: đảm bảo liên tục cung
cấp điện theo yêu cầu của phụ tải, phải rõ ràng, thuận tiện trong vận hành và
sử lý sự cố, an toàn lúc vận hành và sửa chữa, hợp lý về mặt kinh tế trên cơ
sở đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật.
Nhà máy chế tạo Vòng Bi được xếp vào phụ tải loại 1, do tính chất
quan trọng của nhà máy nên trạm phân phối được cung cấp bởi hai đường
dây với hệ thống 1 thanh góp có phân đoạn liên lạc giữa hai phân đoạn của
thanh góp bằng máy cắt hợp bộ. Trên mỗi phân đoạn thanh góp đặt một
máy biến áp đo lường ba pha năm trụ có cuộn tam giác hở báo chạm đất
một pha trên cáp 22kV. Để chống sét từ đường dây truyền vào trạm đặt
chống sét van trên các phân đoạn thanh góp. Máy biến dòng được đặt trên
tất cả các lộ vào ra của trạm có tác dụng biến đổi dòng điện lớn (sơ cấp)
thành dòng điện 5A để cung cấp bằng các dụng cụ đo lường và bảo vệ.
Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng Siemens, máy cắt loại 8DC11,
cách điện bằng SF6, không cần bảo trì. Hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ
có dòng định mức 1250A.
Bảng 3.19 - Thông số máy cắt đặt tại TPPTT.
CÁCH ICẮT N3S ICẮT NMAX
LOẠI MC IĐM (A) UĐM (KV)
ĐIỆN (KA) (KA)
8DC11 SF6 1250 24 25 63

3.4.3. Tính toán ngắn mạch và lựa chọn các thiết bị điện:
1. Tính toán ngắn mạch phía cao áp:
Mục đích của tính ngắn mạch là kiểm tra điều kiện ổn định động và
ổn định nhiệt của thiết bị và dây dẫn được chọn khi có ngắn mạch trong hệ
thống. Dòng điện ngắn mạch tính toán để chọn khí cụ điện là dòng điện
ngắn mạch ba pha. Khi tính toán ngắn mạch phía cao áp do không biết cấu
trúc cụ thể của hệ thống điện Quốc gia nên cho phép gần đúng điện kháng
của hệ thống điện quốc gia thông qua công suất ngắn mạch về phía hạ áp


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
57
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

của trạm biến áp trung gian và coi hệ thống có công suất vô cùng lớn. Sơ đồ
nguyên lý và sơ đồ thay thế để tính toán ngắn mạch được thể hiện trên hình
3.8.
Để lựa chọn, kiểm tra dây dẫn và các khí cụ diện cần tính toán 6 điểm
ngắn mạch sau:
N - điểm ngắn mạch trên thanh cái trạm phân phối trung tâm để kiểm
tra máy cắt và thanh góp.
N1 ... N6 - điểm ngắn mạch phía cao áp các TBAPX để kiểm tra cáp
và thiết bị cao áp trong các trạm.
Điện kháng của hệ thống được tính theo công thức sau:
U2
XHT = [Ω]
SN
Trong đó: SN - công suất ngắn mạch về phía hạ áp của máy biến áp
trung gian, SN = 250 MVA; U - điện áp của đường dây, U = Utb = 24 kV.
Điện trở và điện kháng của đường dây:
1
R= .r0 .1 [Ω]
2
1
X = .x0 .1 [Ω]
2
Trong đó: r0, x0 - điện trở và điện kháng trên 1 km dây dẫn [Ω/km],
L - chiều dài đường dây [km].
Do ngắn mạch xa nguồn nên dòng ngắn mạch siêu quá độ I" bằng
dòng điện ngắn mạch ổn định I∞ , nên có thể viết:
U
IN = I" = I∞ =
3 .Z N
Trong đó: ZN = tổng trở từ hệ thống đến điểm ngắn mạch thứ i (Ω).
U - điện áp của đuờng dây (kV).
Trị số dòng điện ngắn mạch xung kích được tính theo biểu thức:
ikt = 1,8 . 2 .I N (kA).




ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
58
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

HÌNH3.8 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

N
MC
ĐDK Cáp


TBATG PPTT
BATX

N1 N2


HT XHT ZD ZC



Bảng 3.20 - Thông số của đường dây trên không và cáp.
Đường cáp F (mm2) L (m) R0(Ω/km) X0(Ω/km) R(Ω) X(Ω)
TBAPX B1 2.(3*16) 110 1,47 0,142 0,081 0,008
TBAPX B2 2.(3*16) 110 1,47 0,142 0,081 0,008
TBAPX B3 2.(3*16) 50 1,47 0,142 0,037 0,0036
TBAPX B4 2.(3*16) 230 1,47 0,142 0,338 0,033
TBAPX B5 2.(3*16) 50 1,47 0,142 0,037 0,0036
TBAPX B6 2.(3*16) 220 1,47 0,142 0,162 0,016
TBATG-TPPTT AC-95 15000 0,33 0,371 2,475 2,783

* Tính điểm ngắn mạch N tại thanh góp trạm phân phối trung tâm:
U 2 242
XHT = = = 2,304 Ω
S N 250
R = Rdd = 2,475 Ω
X = Xdd + XHT = 2,783 + 2,304 = 5,087 Ω
U 24
IN = = = 2,45 kA
3.Z N 3. 2,475 2 + 5,087 2
ixk = 1,8. 2 .I N = 1,8. 2 . 2,45 = 6,24 kA
* Tính điểm ngắn mạch tại N1 (tại thanh cái TBAPX B1)


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
59
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

U 2 242
XHX = = = 2,304 Ω
S N 250
R = Rdd + Rc l = 2,475 + 0,081 = 2,556 Ω
X = Xdd + XHT + Xc l = 2,783 + 2,304 + 0,008 = 5,095 Ω
U 24
IN = = = 2,431 kA
3.Z N 3. 2,5562 + 5,0952
ixk = 1,8. 2 .I N = 1,8. 2 . 2,431 = 6,188 kA
Tính tương đối với các điểm ngắn mạch khác, ta có kết quả tính toán
ngắn mạch ghi trong bảng 3.21.
Bảng 3.21 - Kết quả tính toán ngắn mạch.
Điểm ngắn mạch IN (kA) IXK (kA)
N1 2,431 6,188
N2 2,431 6,188
N3 2,441 6,21
N4 2,372 6,037
N5 2,441 6,21
N6 2,45 6,24
2. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện:
a. Lựa chọn và kiểm tra máy cắt, thanh dẫn của TPPTT:
* Máy cắt 8DC11 được chọn theo các điều kiện sau:
Điện áp định mức:Uđm.MC > Uđm.m = 22 kV
Dòng điện định mức: :Iđm.MC = 1250 A > IIvmax = 2. Ittnm = 407,23 A
Dòng điện cắt định mức: :Iđm.cắt = 25 kA > IN = 2,45 kA
Dòng điện ổn định cho phép:iđm.d = 63 kA > ixk = 6,24 kA
* Thanh dẫn chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra ổn định động.
b. Lựa chọn và kiểm tra máy biến áp BU:
BU được chọn theo điều kiện:
Điện áp định mức: Uđm.BU > Uđm.m = 22 kV
Chọn loại BU 3 pha 5 trụ 4MS34, kiểu hình trụ do hãng Siemens chế tạo.
Bảng 3.22 - Thông số kỹ thuật của BU loại 4MS34.
Thông số kỹ thuật 4MS34
Udm (kV) 24
U chịu đựng tần số công nghiệp 1 (kV) 50

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
60
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

U chịu đựng xung 1,2/50 us (kV) 125
U1đm (kV) 22/ 3
U2đm (kV) 110/ 3
Tải định mức (VA) 400
c. Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng điện BI:
BI được chọn theo các điều kiện sau:
Điện áp định mức: Uđm.BI > Uđm.m = 22 kV
I max k qtbt .S dm. BA 1,3.1250
Dòng điện sơ cấp định mức: Iđm.BI > = = = 35,54
1,2 1,2. 3.22 1,2. 3.22
A
Chọn BI loại 4ME, kiểu hình trụ do hãng Siemens chế tạo.

Bảng 3.23 - Thông số kỹ thuật của BI loạiMEI4.
Thông Số Kỹ thuật 4ME14
Udm (kV) 24
U chịu đựng tần số công nghiệp 1 (kV) 50
U chịu đựng xung 1,2/50 us (kV) 125
IIđm (A) 5-2000
IIIđm (A) 1 hoặc 5
Iôdnhiệt Is (kA) 80
Iôddng (kA) 120

d. Lựa chọn chống sét van:
Chống sét van được chọn theo cấp điện áp Uđm.m = 22kV.
Chọn loại chống sét van do hãng COOPER chế tạo có Uđm = 24kV,
loại giá đỡ ngang AZLP501B24.
3.4.4. Sơ đồ trạm biến áp phân xưởng:
Các trạm biến áp phân xưởng đều đặt hai máy biến áp do ABB sản
suất tại Việt Nam. Vì các TBAPX đặt rất gần trạm phân phối trung tâm nên
phía cao áp chỉ cần đặt dao cách ly và cầu chì. Dao cách ly dùng để cách ly
máy biến áp khi cần sửa chữa. Cầu chì dùng để bảo vệ ngắn mạch và quá tải
cho máy biến áp. Phía hạ áp đặt áptômát tổng và các áptômát nhánh, thanh
cái hạ áp được phân đoạn bằng áptômát phân đoạn. Để hạn chế dòng ngắn
mạch về phía hạ áp của trạm và làm đơn giản việc bảo vệ ta chọn phương

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
61
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

thức cho hai máy biến áp làm việc độc lập (áptômát phân đoạn của thanh
cái hạ áp thường ở trạng thái cắt). Chỉ khi nào một máy biến áp bị sự cố
mới sử dụng áptômát phân đoạn để cấp điện cho phụ tải của phân đoạn đi
với máy biến áp bị sự cố.




1. Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly cao áp:
Ta sẽ sử dụng chung một loại dao cách ly cho tất cả các TBA để dễ
dàng cho việc mua sắm, lắp đặt và thay thế. Dao cách ly được chọn theo các
điều kiện sau:
Bảng 3.24 - thông số kỹ thuật của dao cách ly 3DC.
UĐM (kV) IĐM (A) INT (kA) INMAX (KA)
24 630 16-31,5 40-80

2. Lựa chọn và kiểm tra cầu trì cao áp:
Dùng chung một loại cầu chì cao áp cho tất cả các trạm biến áp dể dễ
dàng cho việc mua sắm, lắp đặt và thay thế. Cầu chì được chọn theo các
điều kiện sau:
Điện áp định mức:Uđm.m = 22 kV
k qtbt .S dm. BA 1,3.1250
Dòng điện định mức: Iđm.CC > I lv max = = = 42,65 A
3.22 3.22
Dòng điện cắt định mức: Idm.cắt > IN4 = 2,44 kA
( B4 có dòng ngắn mạch trên thanh cái là lớn nhất)

Bảng 3.25 - Thông số kỹ thuật của cầu chì loại 3GD 413-4B
UĐM (kV) IĐM (A) INT (kA) INMAX (KA)
24 63 432 31,5

3.Lựa chọn và kiểm tra áptômát:
MCCB tổng, MCCB phân đoạn, MCCB nhánh đều chọn dùng các
MCCB do hãng Merlin Gerin chế tạo.
MCCB được chọn theo các điều kiện sau:
* Đối với MCCB tổng và MCCB phân đoạn.
Điện áp định mức: Uđm A > Uđm m = 0,38 kV
ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
62
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Dòng điện định mức: Iđm A > Iđm m
k qtbt .S dm.BA
với: I lv max =
3U dm, m .
Trạm biến áp B1 có Sđm.BA = 1250 kVA
k qtbt .S dm.BA 1,3.1250
I lv max = = = 2469,6 A
3U dm,m . 3.0,38
Trạm biến áp B2 ; B6 có Sdm.BA = 1000 kVA
kqtbt .Sdm.BA 1,3.1000
I lv max = = = 1975,14 A
3U dm, m . 3.0,38
Trạm biến áp B3, B4, B5 có Sdm.BA = 800 kVA
k qtbt .S dm.BA 1,3.800
I lv max = = = 1580,12 A
3U dm,m . 3.0,38

Bảng 3.26 - Kết quả chọn MCCB tổng và MCCB phân đoạn.
Số UĐM Số
Tên trạm Loại IĐM (A) IcắtN (kA)
lượng (kV) cực
B1 CM2500N 3 690 2500 50 3-4
B2, B6 CM2000N 3 690 2000 50 3 -4
B3,B4,B5 CM1600N 3 690 1600 50 3-4

* Đối với MCCB nhánh
Điện áp định mức: Uđm.BI > Uđm.m = 22 kV
S ttpx
Dòng điện định mức: Iđm.A > Itt =
n. 3.U dm.m
Trong đó: n- số MCCB nhánh đưa điện về phân xưởng.
kết quả lựa chọn các MCCB nhánh được ghi trong bảng 3.27.
4. Lựa chọn thanh góp:
Các thanh góp được chọn theo điều kiện dòng điện phát nóng cho
S tt
phép: khc. Icp > Icp = = = A
n. 3.U dm.m
Chọn loại thanh dẫn bằng đồng có kích thước (100 x 10) mm2, mỗi
pha ghép 3 thanh với Icp = 4650 A.
Để đơn giản ở đây chỉ cần kiểm tra với tuyến cáp có dòng ngắn mạch
lớn nhất IN4 = 2,441 kA

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
63
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện ổn định nhiệt:
F > α. I∞ . t pd
Trong đó:
α - hệ số nhiệt độ, cáp lõi đồng α = 6
I∞ - dòng điện ngắn mạch ổn định.
Iqđ - thời gian quy đổi được xác định như tổng thời gian tác động của
bảo vệ chính đặt tại máy cắt điện gần điểm sự cố với tời gian tác động toàn
phần của máy cắt điện, Iqđ = f (β" , t),
ở đây: t - thời gian tồn tại ngắn mạch ( thời gian cắt ngắn mạch ), lấy
t = 0,5 s.
I"
β "= , ngắn mạch xa nguồn (IN = I" = I∞) nên = 1.
I∞
5. Kiểm tra cáp đã chọn:

Bảng 3.27 - kết quả lựa chọn MCCB nhánh, loại 4 cực của Merlin Gerin.

STT ITT Uđm Iđm Icắt n
loại Sl
Tên phân xưởng (kVA) (A) (V) (A) (kA)

Phòng thí nghiệm 274,22 416,75 NS600E 3 500 600 15
Phân xưởng số 1 1877,16 2852,83 CM3200N 3 690 3200 50
Phân xưởng số 2 2114,4 3197,8 CM3200N 3 690 3200 50
Phân xưởng số 3 1597,22 2427,388 CM2500N 3 690 2500 50
Phân xưởng số 4 1323,399 2011,24 CM2500N 3 690 2500 50
P.xưởng SC cơ khí 148,84 226,21 NS250N 3 690 250 8
Lò ga 331,14 503,29 NS600E 3 500 600 15
Phân xưởng Rèn 1405,32 2135,74 CM2500N 3 690 2500 50
Bộ phận Nén ép 462,66 703,12 C801N 3 690 800 25
Trạm bơm 228,145 346,725 NS400E 3 500 400 15


Tra đồ thị (trang 109, TL4), tìm được tqđ = 0,4.
Tiết diện ổn định nhiệt của cáp:
F > α. I∞ . t pd = 6. 2,441. 0,4 =9,263 mm2

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
64
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Vậy cáp 16 mm2 đã chọn cho các tuyến là hợp lý.
6. Kết luận:
Các thiết bị đã lựa chọn cho mạng điện cao áp của nhà máy đều thoả
mãn các điều kiện kỹ thuật cần thiết.




CHƯƠNG IV.
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁPCHO PHÂN XƯỞNG
SỦA CHỮA CƠ KHÍ

Phân xưởng sửa chữa cơ khí có diện tích là 1875 m2, gồm 53 thiết bị
được chia làm 4 nhóm. Công suất tính toán của phân xưởng là 148,84 kVA,
trong đó có 26,25 kW sử dụng cho hệ thống chiếu sáng. Để cung cấp điện
cho phân xưởng Sửa chữa Cơ khí (SCCK) ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp. Điện
năng từ trạm biến áp B4 được đưa về tử phân phối của phân xưởng. Trong
tủ phân phối đặt 1 áptômát tổng và 5 áptômát nhánh cấp điện cho 4 tủ động
lực và 1 tủ chiêú sáng. Từ tủ phân phối đến các tủ động lực và chiếu sáng
sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý và vận hành. Mỗi tủ
động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp, các phụ tải có
công suất lớn và quan trọng sẽ nhận điện trực tiếp từ thanh cái của tủ, các
phụ tải có công suất bé và ít quan trọng hơn được ghép thành các nhóm nhỏ
nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông (xích). Để dễ dàng thao tác và tăng
thêm độ tin cậy cung cấp điện, tại các đầu vào và ra của tủ đều đặt các
áptômát làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho các thiết
bị trong phân xưởng. Tuy nhiên giá thành của các tủ sẽ đắt hơn khi dùng
cầu dao và cầu chì, song đây cũng là xu hướng thiết kế cung cấp điện cho
các xí nghiệp công nghiệp hiện đại.
4.1. Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối:
Hình 4.1 - Sơ đồ tủ phân phối.



ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
65
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI




4.1.1. Chọn cáp từ trạm biến áp B4 về tủ phân phối của phân xưởng:
Theo kết quả tính toán ở chương III, ta có:
* Cáp từ TBA B4 về tủ phân phối của phân xưởng là cáp đồng hạ áp
4 ruột, cách điện PVC do hãng Lens chế tạo loại 3*95+50 mm2 Icp = 298 A,
đặt trong hào cáp.
* Trong tủ hạ áp của TBA B4, ở đầu đường dây đến tủ phân phối đã
đặt 1 MCCB loại NS250N do hãng Merlin Gerin chế tạo, IđmA = 250 A.
Kiểm tra cáp theo điều kiện phân phối với MCCB:
I kddt 1,25.I dmA 1,25.250
Icp > = = = 208,33 A
1,5 1,5 1,5
Vậy tiết diện cáp đã chọn là hợp lý.
4.1.2. Lựa chọn MCCB cho tủ phân phối:
Các MCCB được chọn theo các điều kiện tương tự như đã trình bày ở
chương III kết quả được ghi trong bảng 4.1.

Bảng 4.1 - kết quả lựa chọn MCCB của Merlin Gerin cho tủ phân phối.
ICắtN
Tuyến cáp ITT(A) loại IĐM (A) Uđm(V) Số cực
(A)
TPPTT - ĐL1 79,3 NS100N 80 415 25 4
TPPTT - ĐL1 93,97 NS100N 100 415 25 4
TPPTT - ĐL1 37,34 C60H 20 415 15 4
TPPTT - ĐL1 61,89 NS100N 80 415 25 4
MCCB tổng 208,33 NS250N 250 415 50 4

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
66
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI



4.1.3. Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực:
Các đường cáp từ tủ phân phối (TPP) đến các tủ động lực (TĐL)
được đi trong rãnh cáp nằm dọc tường phía trong và bên cạnh lối đi lại của
phân xưởng. Cáp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra
phối hợp với các thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định nhiệt khi ngắn mạch.
Do chiều dài cáp không lớn nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra theo điều
kiện tổn thất điện áp cho phép.
Điều kiện chọn cáp: khc . Icp > Itt
Trong đó:
Itt - dòng điện tính toán của nhóm phụ tải.
Icp - dòng điện phát nóng cho phép, tương ứng với từng loại dây, từng
tiết diện.
khc - hệ số hiệu chỉnh, ở đây lấy khc = 1.
Điều kiện kiểm tra phối hợp và thiết bị baỏ vệ của cáp, khi bảo vệ
bằng áptômát:
I kddt 1,25.I dmA
Icp > = A
1,5 1,5
* Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ ĐL1:
Icp > Itt = 79,3 A
I kddt 1,25.I dmA 1,25.100
Icp > = = = 83 A
1,5 1,5 1,5
Kết hợp lại điều kiện chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do hãng
Lens chế tạo, tiết diện với F = 16 mm2 , Icp = 100 A.
Các tuyến cáp khác được chọn tương tự, kết quả ghi trong bảng 4.2.

Bảng 4.2 - Kết quả cáp từ TPP đến cac TĐL

Tuyến cáp ITT(A) Ikddt/1,5 Fcáp(A) Icp (A)

TPPTT - ĐL1 79,3 83 4G16 100
TPPTT - ĐL2 93,97 83 4G16 100
TPPTT - ĐL3 37,34 41,67 4G6 54
TPPTT - ĐL4 61,89 66,67 4G10 75




ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
67
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

4.2. Tính ngắn mạch phía hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí để
kiểm tra cáp và áptômát:
Khi tính toán ngắn mạch phía hạ áp ta xem máy biến áp B4 là nguồn
được nối với hệ thống vô cùng lớn) vì vậy điện áp trên thanh cái cao áp của
trạm được coi là không thay đổikhi ngắn mạch, ta có: IN = I" = I∞. Giả thiết
này sẽ làm cho giá trị dòng ngắn mạch tính toán được sẽ lớn hơn thực tế
nhiều bởi rất khó giữ được điện áp trên thanh cái cao áp của TBAPP không
thay đổi khi xảy ra ngắn mạch sau MBA. Song nếu với dòng điện ngắn
mạch tính toán này làm các thiết bị lựa chọn thoả mãn điều kiện ổn định
động và ổn định nhiệt thì chúng hoàn toàn có thể làm việc tốt trong điều
kiện thực tế. Để giảm nhẹ khối lượng tính toán, ở đây ta sẽ chỉ kiểm tra
thêm các tuyến cáp còn nghi vấn, việc tính toán cũng được tiến hành tương
tự.




Hình 4.2: Sơ đồ nguyên lý


N1 N2

TG2
TG3

TG1 C1 A3 C2


B3 A1 A2 A2 A3

Hình 4.3: Sơ đồ thay thế

N1 N2



ZB3 ZA1 ZTG1 ZA2 ZC1 ZA2 ZTG2 ZA3 ZC2 ZA3
ZTG3


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
68
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

4.2.1. Các thông số của sơ đồ thay thế:
* Điện trở và điện kháng máy biến áp:
Sđm = 800 kVA
ΔPn = 10,5 kV
U n% = 5 %
ΔPn .U 2 dm 0,0105.(0,4) 2
RB= = = 2,625 mΩ
S 2 dm 0,8 2
Un% .U 2 dm 5.(0,4) 2
XB= = = 12,5 mΩ
100.S 2 dm 100.0,8 2
* Thanh góp trong tủ phân phối - TG1:
Kích thước: 100 x 10 mm2 mỗi pha ghép ba thanh
Chiều dài: 1 = 1,2 m
Khoảng cách trung bình hình học: D = 300 mm
Tra bảng 4.11 (TL1), tìm được:
1 1
r0 = 0,020 mΩ/m → RTG1 = .r0 .l = .0,020.1,2 = 0,008 mΩ
3 3


1 1
x0 = 0,157 mΩ/m → XTG1 = .x 0 .l = .0,157.1,2 = 0,0628 mΩ
3 3
* Thanh góp trạm biến áp phân xưởng - TG2:
Kích thước: 100 x 10 mm2 mỗi pha ghép ba thanh
chọn theo điều kiện: khc. Icp > Ittpx = 226,21 A ( lấy khc = 1 )
Chọn loại thanh cái bằng đồng có kích thước: 30x3 mm2 với Icp = 405
A
Chiều dài: 1 = 1,2 m
Khoảng cách trung bình hình học: D = 300 mm
Tra bảng 4.11 (TL1), tìm được:
r0 = 0,223 mΩ/m → RTG2 = .r0 .l = 0,223.1,2 = 0,2676 mΩ
x0 = 0,235 mΩ/m → XTG2 = .x 0 .l = 0,235.1,2 = 0,282 mΩ
* Điện trở và điện kháng của MCCB
Tra PL 3.12 và PL 3.13 (TL1) tìm được:
MCCB loại C801 N RA1 = 0,12 mΩ
XA1 = 0,094 mΩ
MCCB loại NS250N: RA2 = 0,36 mΩ

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
69
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

XA2 = 0,28 mΩ
RT2 = 0,6 mΩ
MCCB loại NC100H: RA3 = 1,3 mΩ
XA3 = 0,86 mΩ
RT3 = 0,75 mΩ
2
* Cáp tiết diện 3*70+50 mm - C1:
Chiều dài: 1 = 30 m
Tra bảng 4.28 (TL1), tìm được:
r0 = 0,193 mΩ/m → RC1 = .r0 .l = 0,193.30 = 5,79 mΩ
x0 = 0,17 mΩ/m → XC1 = .x0 .l = 0,17.30 = 2,55 mΩ
* Cáp tiết diện 4G16 mm2 - C2:
Chiều dài: 1 = 60 m
Tra bảng 4.29 (TL1), tìm được:
r0 = 1,15 mΩ/m → RC2 = .r0 .l = 1,15.60 = 69 mΩ
x0 = 0,0947 mΩ/m → XC2 = x 0 .l = 0,0947.60 = 5,682 mΩ
4.2.2. Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị đã chọn:
1. Tính ngắn mạch tại N1
RΣ1 = RB + RA1 + RTG1 + 2. RA2 +2. RT2 + RC1
RΣ1 = 0,00575 + 0,12 + 0,008 +2. 0,36 + 2. 0,6 + 5,79 = 7,84 mΩ
XΣ1 = X B + X A1 + X TG1 + 2. XTG2 + X C1
= 0,04 + 0,094 + 0,0628 + 2. 0,28 + 2,55 = 3,31 mΩ
ZΣ1 = R 2 1 + X 2 1 = 7,842 + 3,312 = 8,7
∑ ∑ mΩ
U 250
IN1 = = = 16,6 kA
3.Z ∑ 1 3.8,7
ixk1 = 2 .1,8.I N1 = 2.1,8.16,6 = 42,26 kA
Kiểm tra MCCB: Loại NS250N có Icắt N = 50 kA
Loại NS100N có Icắt N = 25 kA
Vậy các MCCB đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định động.
Kiểm tra cáp tiết diện 3*70+50 mm2:
Tiết diện ổn định nhiệt của cáp
F > α. I∞. t qd = 6.16,6. 0,4 = 62,99 mm2


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
70
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Vậy chọn cáp 3*70+50 mm2 là hợp lý.
2. Tính ngắn mạch tại N2
RΣ2 = RΣ1 + 2. RA3 + 2. RT3 + RTG2 + RC2
RΣ2 = 7,84 + 2.1,3 + 2.0,75 + 0,2676 + 69 = 81,2 mΩ
XΣ2 = X Σ1 + 2. X A3 + X TG2 + X C2
= 3,31 + 2.0,86 + 0,282 + 5,682 = 10,99 mΩ
ZΣ1 = R2 2 + X 2 2 = 81,22 + 10,992 = 82,02 mΩ
∑ ∑

U 250
IN1 = = = 1,76 kA
3.Z ∑ 2 3.82,02
ixk2 = 2 .1,8.I N 2 = 2.1,8.1,76 = 4, 48 kA
Kiểm tra MCCB: Loại NS100N có Icắt N = 25 kV
Vậy các MCCB đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định động.
Kiểm tra cáp tiết diện 4G16 mm2:
Tiết diện ổn định nhiệt của cáp
F > α. I∞. t qd = 6.1,76. 0,4 = 6,68 mm2
Vậy chọn cáp 4G16 là hợp lý.
4.3. Lựa chọn thiết bị trong các tủ dộng lực và dây dẫn đến các thiết bị
của phân xưởng:
Các MCCB tổng của các tủ động lực có động lực có thông số tương
tự các áptômát nhánh tương ứng trong tủ phân phối, kết quả lựa chọn ghi
trong bảng 4.3.

Hình 4.4 - Sơ đồ tủ động lực

AT



A




Bảng 4.3 - Kết quả lựa chọn MCCB tổng trong các TĐL.


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
71
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI


Tủ động lực ITT(A) loại IĐM (A) Uđm(V) Iđm(A) Icắt n(kA)

ĐL1 79,3 NS100N 100 415 25 4
ĐL2 84,65 NS100N 100 415 25 4
ĐL3 37,34 C60H 20 415 15 4
ĐL4 61,89 NS100N 80 415 25 4

Các MCCB đến các thiết bị và nhóm thiết bị trong các tủ động lực
cũng được chọn theo các điều kiện đã nêu ở phần trên. Ví dụ chọn MCCB
cho đường cáp từ TĐL1 đến máy tiện ren 4,5 kW và máy tiện ren 3,2 kW,
cosϕ = 0,6:
Uđm.A > Uđm.m = 0,38 kV
Ptt 4,5 + 3,2
Iđm.A > Itt = = = 19,5 A
3. cos ϕ .U dm.m 3.0,6.0,38
Chọn MCB loại NC45a do hãng Merlin Gerin chế tạo có Iđm.A = 25 A;
Icắt N = 4,5 kA; Uđm.A = 400 V; 4cực
3. Các đường cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: khc. Icp > Itt
Trong đó: Itt - dòng điện tính toán của động cơ.
Icp - dòng điện phát nóng cho phép tương ứng với từng loại dây, từng
tiết diện. khc - hệ số hiệu chỉnh, lấy khc = 1.
Và kiểm tra phối hợp với thiếtbị bảo vệ của cáp, khi bảo vệ bằng áptômát:
I kddt 1,25.I dmA
Icp > = A
1,5 1,5
Ví dụ: Chọn cáp từ tủ ĐL1 đến máy tiện ren 4,5 kW và máy tiện ren
3,2 kW. cosϕ = 0,6 Icp > Itt = 19,5 A
I 1,25.I dmA 1,25.20
Icp > kddt = = = 16,67 A
1,5 1,5 1,5
Kết hợp hai điều kiện trên ta chọn cáp đồng bốn lõi cách điện PVC
do hãng LENS chế tạo tiết diện 2,5 mm2 với Icp = 25 A. Cáp được đặt trong
ống thép có đường kính 3/4" chôn dưới nền phân xưởng.
Các MCCB, MCB và đường cáp khác được chọn tương tự, kết quả
ghi trong bảng 4.4. Do công suất của thiết bị trong phân xưởng không lớn
và đều được bảo vệ bằng áptômát nên ở đây không tính toán ngắn mạch
trong phân xưởng để kiểm tra các thiết bị lựa chọn theo điều kiện ổn định
động và ổn định nhiệt.

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
72
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Bảng 4.4 - Kết quả chọn MCB trong các TĐL và cáp đến các thiết bị.
Số Phụ tải dây dẫn MCB
Trên
Tên máy B.V Ptt Itt tiết Icp Mã Iđm Ikddi/1,5
Dô thép
ẽ (kw) (A) diện (A) Hiệu (A) (A)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
NHÓM I
Máy tiện ren 1 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25
Máy tiện ren 1 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25
Máy tiện ren 1 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25
Máy tiện ren 1 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25
Máy tiện ren 2 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25
Máy tiện ren 2 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25
Máy tiện ren 2 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25
Máy tiện ren 2 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25
Máy doa toạ độ 3 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33
Máy doa ngang 4 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33
NHÓM II
Máy phay vạn năng 5 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67
Máy phay vạn năng 5 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67
Máy phay ngang 6 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33
Máy phay chép hình 7 5,62 14,2 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33
Máy phay đứng 8 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67
Máy phay đứng 8 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67
Máy phay chép hình 9 1,7 4,3 4G1,5 23 3/4" NC45a 6 5,0
Máy phay chép hình 10 0,6 1,52 4G1,5 23 3/4" NC45a 6 5,0
Máy phay chép hình 11 3,0 7,6 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33
Máy bào ngang 12 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67
Máy bào ngang 12 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67
Máy bào gường1 trụ 13 10,0 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25
Máy xọc 14 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67
Máy xọc 14 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67
Máy khoan hướng tâm 15 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33
Máy khoan đứng 16 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33
NHÓM III
Máy mài tròn 17 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 25 20,83
Máy mài tròn vạn
18 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33
năng
M.mài phẳng trục 19 10,0 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
73
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

đứng
M.mài phẳng trục nằm 20 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33
Máy ép thuỷ lực 21 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33
Máy khoan để bàn 22 0,65 1,65 4G1,5 23 3/4" NC45a 6 5,0
Máy mài sắc 23 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33
Máy mài sắc 23 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33
Máy rũa 27 1,0 2,53 4G1,5 23 3/4" NC45a 6 5
Máy mài sắc các dao
28 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33
cắt gọt
NHÓM IV
Máy tiện ren 1 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67
Máy tiện ren 1 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67
Máy tiện ren 2 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33
Máy tiện ren 2 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33
Máy tiện ren 3 3,2 8.1 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33
Máy tiện ren 3 3,2 8.1 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33
Máy tiện ren 4 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25
Máy tiện ren 4 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25
Máy khoan đứng 5 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 13,33
Máy khoan đứng 6 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67
Máy phay vạn năng 7 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33
Máy bào ngang 8 5,8 14,7 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33
Máy mài tròn vạn
9 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33
năng
Máy mài phẳng 10 4,0 10,13 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33
Máy cưa 11 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33
Máy mài 2 phía 12 2,8 7,0 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33
Máy khoan bàn 13 0,65 1,65 4G1,5 23 3/4" NC45a 6 5




ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
74
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI




CHƯƠNG V.
TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CA0
HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO NHÀ MÁY

5.1. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện năng trong các xí nghiệp
công nghiệp có ý nghĩa rất lớn đối với nền kinh tế vì các xí nghiệp này tiêu
thụ khoảng 55% tổng số điện năng được sản suất ra. Hệ số công suất cosϕ
là một trong các chỉ tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý và tiết


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
75
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

kiệm hay không. Nâng cao hệ số công suất cosϕ là một chủ trương lâu dài
gắn liền với mục đích phát huy hiệu quả cao nhất quá trình sản suất, phân
phối và sử dụng điện năng.
Phần lớn các thiết bị tiêu dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P
và công suất phản kháng Q. Công suất tác dụng là công suất được biến
thành cơ năng hoặc nhiệt năng trong thiết bị dùng điện, còn công suất phản
kháng Q là công suất từ hoá trong máy điện xoay chiều, nó không sinh ra
công. Quá trình trao đổi công suất phản kháng giữa máy phát và hộ tiêu thụ
dùng điện là một quá trình dao động. Mỗi chu kỳ của dòng điện, Q đổi
chiều bốn lần, giá trị trung bình của Q trong 1/2 chu kỳ của dòng điện bằng
không. Việc tạo ra công suất phản kháng không đòi hỏi tiêu tốn năng lượng
của động cơ sơ cấp quay máy phát điện. Mặt khác công suất phản kháng
cung cấp cho hộ tiêu dùng điện không nhất thiết phải lấy từ nguồn. Vì vậy
để tránh truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây, người ta đặt gần
các hộ tiêu dùng điện các máy sinh ra Q (tụ điện, máy bù đồng bộ,... ) để
cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm như vậy được gọi là bù công suất phản
kháng. Khi bù công suất phản kháng thì góc lệch pha giữa dòng điện và
điện áp trong mạch sẽ nhỏ đi, do đó hệ số công suất cosϕ của mạng được
P
nâng cao, giữa P, Q và góc ϕ có quan hệ sau: ϕ=arctg
Q
Khi lượng P không đổi, nhờ có bù công suất phản kháng, lượng Q
truyền tải trên đường dây giảm xuống, do đó góc ϕ giảm, kết quả là cosϕ
tăng lên.
Hệ số công suất cosϕ được nâng cao lên sẽ đưa đến những hiệu quả sau:
* Giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng
điện.
* Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện.
* Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp.
* Tăng khả năng phát của máy phát điện.
Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosϕ
* Nâng cao hệ số công suất cosϕ tự nhiên: là tìm các biện pháp để
các hộ tiêu thụ điện giảm bớt được lượng công suất phản kháng tiêu thụ
như: hợp lý hoá các quá trình sản xuất, giảm thời gian chạy không tải của
các động cơ, thay thế các động cơ thường xuyên làm việc non tải bằng các

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
76
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

động cơ có công suất hợp lý hơn,... Nâng cao hệ số công suất cosϕ tự nhiên
rất có lợi vì đưa lại hiệu quả kinh tế lâu dài mà không phải đặt thêm thiết bị
bù.
* Nâng cao hệ số công suất cosϕ bằng biện pháp bù công suất phản
kháng. Thực chất là đặt các thiết bị bù ở gần các hộ tiêu dùng điện để cung
cấp công suất phản kháng theo yêu cầu của chúng.
5.2. CHỌN THIẾT BỊ BÙ:
Để bù công suất phản kháng cho các hệ thống cung cấp điện có thể
sử dụng tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ, động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ
quá kích thích,... ở đây ta lựa chọn các bộ tụ điện tĩnh để làm thiết bị bù cho
nhà máy. Sử dụng các bộ tụ điện tĩnh để làm thiết bị bù cho nhà máy. Sử
dụng các bộ tụ điện có ưu điểm là tiêu hao ít công suất tác dụng, không có
phần quay như máy bù đồng độ nên lắp ráp, vận hành và bảo quản dễ dàng.
Tụ điện được chế tạo thành từng đơn vị nhỏ, vì thế có thể tuỳ theo sự phát
triển của các phụ tải trong quá trình sản xuất mà chúng ta ghép dần tụ điện
vào mạng khiến hiệu suất sử dụng cao và không phải bỏ vốn đầu tư ngay
một lúc. Tuy nhiên, tụ điện cũng có một số nhược điểm nhất định. Trong
thực tế với các nhà máy xí nghiệp có công suất không thật lớn thường dùng
tụ điện tĩnh để bù công suất phản kháng nhằm mục đích nâng cao hệ số
công suất.
Vị trí các thiết bị bù ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu quả bù. Các bộ tụ
điện bù có thể đặt ở TPPTT, thanh cái cao áp, hạ áp của TBAPP, tại các tủ
phân phối, tủ động lực hoặc tại đầu cực cácphụ tải lớn. Để xác định chính
xác vị trí và dung lượng đặt các thiết bị bù cần phải tính toán so sánh kinh tế
kỹ thuật cho từng phương án đặt bù cho hệ thống cung cấp điện cụ thể.
Song theo kinh nghiệm thực tế, trong trường hợp công suất và dung lượng
bù công suất phản kháng của các nhà máy, thiết bị không thật lớn có thể
phân bố dung lượng bù cần thiết đặt tại thanh cái hạ áp của các TBAPX để
giảm nhẹ vốn đâù tư và thuận lợi cho công tác quản lý, vận hành.

5.3. XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƯỢNG BÙ:
5.3.1. Xác định dung lượng bù:
Dung lượng bù cần thiết cho nhà máy được xác định theo công thức sau:
Qbù = Pttnm . (tgϕ1 - tgϕ2) . α

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
77
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Trong đó:
Pttnm - phụ tải tác dụng tính toán của nhà máy (kW).
ϕ1 - góc ứng với hệ số công suất trung bình trước khi bù, cosϕ1 = 0,7
ϕ2 - góc ứng với hệ số công suất bắt buộc sau khi bù, cosϕ2 = 0,95
α - hệ số xét tới khả năng nâng cấp cosϕ bằng những biện pháp
không đòi hỏi đặt thiết bị bù, α=0,9 ÷ 1.
Với nhà máy đang thiết kế ta tìm được dung lượng bù cần thiết:
Qbù = Pttmn . (tgϕ1 - tgϕ2) . α
= 5372,46(1,02- 0,33).1= 3706,997 kVAr
5.3.2. Phân bố dung lượng bù cho các TBAPX.
Từ trạm phân phối trung tâm và các máy biến áp phân xưởng là mạng
hình tia gồm 6 nhánh có sơ đồ nguyên lý thay thế tính toán như sau:
Hình 5.2: Sơ đồ thay thế mạng cao áp để phân bố dung lượng bù

TPPTT




RC1 RC2 RC3 RC4 RC5 RC6




RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6

Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6
Qb1 Qb2 Qb3 Qb4 Qb5 Qb6

Công thức tính dung lượng bù tối ưu cho các nhánh của mạng hình tia:
(Q − Q bï )
Qbi = Qi - .R td
Ri


Trong đó:
Qbi - công suất phản kháng cần bù tại đặt tại phụ tải thứ i [kVAr]
Qi - công suất tính toán phản kháng ứng với phụ tải thứ i [kVAr]

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
78
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

6
Q= ∑Q
i =1
1 - phụ tải tính toán phản kháng tổng của nhà máy.

Q = 6997,37 kVAr
Ri - điện trở của nhánh thứ i [Ω].
−1
⎛ 1 1 1 ⎞
⎜ R R + ... + Rn ⎟
Rtđ = ⎜ + ⎟
⎝ 1 21 ⎠
- Điện trở tương đương của mạng. [Ω].
Thay số vào ta có:
−1
⎛ 1 1 1 ⎞
Rtđ = ⎜
⎜ + + ... + ⎟
⎝ R1 R 21 Rn ⎟

−1
⎛ 1 1 1 1 1 1 ⎞
=⎜ + + + + + ⎟ = 0,0114
⎝ 0,081 0,081 0,037 0,338 0,037 0,162 ⎠
Xác định dung lượng bù tối ưu cho từng nhánh
0,0114
Qb1 =(72 +1596) - (6997,37 - 3706,997). = 1204,91
0,081
kVAr
0,0114
Qb2 =1396,5 - (6997,37 - 3706,997). = 933,41 kVAr
0,081
0,0114
Qb3 = 1197 - (6997,37 - 3706,997). = 208,2 kVAr
0,037
0,0114
Qb4 = (105,168+180 + 99,2 ) -(6997,37 - 3706,997). = 273,89 kVAr
0,338
0,0114
Qb5 = 997,5 - (6997,37 - 3706,997). = -16,29 kVAr
0,037
0,0114
Qb6 = (1064 + 270 ) - (6997,37 - 3706,997). = 1102,445 kVAr
0,037
∑Qb = (1204,91+933,41+208,2-16,29+273,89+1102,455 ) =3706,58 kVAr

Kết quả phân bố dung lượng bù cho từng nhánh được ghi trong bảng5.4.




Bảng 5.4 - kết quả phân bố dung lượng bù trong nhà máy

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
79
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Tuyến cáp R Qtt Qb Loại tụ Qtụ S.lượng
(Ω) (kVAr) (kVAr) (kVAr)
TPPTT - B1 0,081 1668 1204,91 KC2-0,38-50-3Y3 50 25
TPPTT - B2 0,081 1396,5 933,41 KC2-0,38-50-3Y3 50 19
TPPTT - B3 0,037 1197 208,2 KC2-0,38-28-3Y1 28 8
TPPTT - B4 0,338 384,368 273,89 KC2-0,38-28-3Y1 28 10
TPPTT - B6 0,162 1334 1102,455 KC2-0,38-50-3Y3 50 23

Riêng nhánh TPPTT - B5 ta không cần bù.




Hình 5.3 - Sơ đồ lắp ráp tụ bù cosϕ cho trạm 2 máy biến áp




Tủ Tủ phân Tủ bù Tủ áptômát Tủ bù Tủ phân Tủ
áptômát phối cho cosϕ phân đoạn cosϕ phối cho áptômát
tổng các PX các PX tổng




ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
80
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI



CHƯƠNG VI.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG
CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ
6.1. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Trong các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp hệ thống chiếu sáng có
vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, nâng cao năng
suất lao động, an toàn trong sản xuất và sức khoẻ của người lao động. Nếu
ánh sáng không đủ, người lao động sẽ phải làm việc ở trạng thái căng thẳng,
hại mắt và ảnh hưởng nhiều đến sức khoẻ, kết quả hàng loạt sản phẩm
không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật và năng suất lao động thấp, thậm chí còn gây
tai nạn trong khi làm việc. Cũng vì vậy hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo
các yêu cầu sau:
* Không bị loá mắt.
* Không bị loá do phản xạ.
* Không tạo ra những khoảng tối bởi những vật bị che khuất.
Phải có độ rọi đồng đều.
* Phải tạo được ánh sáng càng gần ánh sáng tự nhiên càng tốt.
6.2. LỰA CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG
ĐÈN CHIẾU SÁNG CHUNG:
Hệ thống chiếu sáng chung của phân xưởng của phân xưởng Sửa
chữa cơ khí sẽ dùng cái bóng đèn sợi đốt sản suất tại Việt Nam.
Phân xưởng Sửa chữa cơ khí được chia thành 2 dãy nhà:
Dãy nhà số 1: Chiều dài (a1): 42 m
Chiều rộng (b1): 25 m
Dãy nhà số 1: Chiều dài (a2): 33 m
Chiều rộng (b2): 25 m
Tổng diện tích: 1875 m2.
Nguồn điện sử dụng: U = 220V lấy từ tủ chiếu sáng của TBA của
phân xưởng B4.
Độ rọi yêu cầu: E = 30 Lx
Hệ số dự trữ: k = 1,3
Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác:
H = h - hc - hIv = 4,5 - 0,7 - 0,8 = 3 m

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
81
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Trong đó: h - chiều cao của phân xưởng (tính từ nền đến trần của
phân xưởng).
h = 4,5 m
hc - khoảng cách từ trần đến đèn, hc = 0,7 m
hIv - chiều cao từ nền phân xưởng đến mặt công tác, hc = 0,8 m.
Hệ số phản xạ của trần: ptr = 30%.
* Để tính toán chiếu sáng cho phân xưởng SCCK ở đây ta áp dụng
phương pháp hệ số sử dụng:

Hình 6.1 - Sơ đồ tính toán chiếu sáng




hc = 0,7m



H



hlv



Công thức tính toán:
E.S .Z .k
F=
n.k sd
Trong đó:
F - quang thông của mỗi đèn, (lumen),
E - độ rọi yêu cầu, (lx)
S - diện tích cần chiếu sáng, (m2)
k - hệ số dự trữ.
n - số bóng đèn có trong hệ thống chiếu sáng chung,
ksd - hệ số sử dụng,
Z - hệ số phụ thuộc vào loại đèn và tỉ số L/H, thường lấy
Z = 0,8 ÷ 1,4,
ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
82
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Tra bảng 10 - 7 (trang 191, TL1) tìm được L/H = 1,8
L = 1,8 . H = 1,8 . 3 = 5,4 m, chọn L = 5 m.
Căn cứ vào mặt bằng phân xưởng ta sẽ bố trí đèn như sau:
Dãy nhà số 1 bố trí 9 dãy đèn, mỗi dãy gồm 5 bóng, khoảng cách
giữa các đèn là 5 m, khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần
nhất theo chiều dài phân xưởng là 2,5 m, theo chiều rộng phân xưởng là 1,5
m. Tổng số bóng đèn cần dùng n1 = 45 bóng.
Dãy nhà số 2 bố trí 7 dãy đèn, mỗi dãy gồm 5 bóng, khoảng cách
giữa các đèn là 5 m, khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần
nhất theo chiều dài phân xưởng là 2,5 m, theo chiều rộng phân xưởng là 1
m. Tổng số bóng đèn cần dùng n1 = 35 bóng.
Chỉ số của bóng:
a.b
ϕ=
H.(a.b )
a.b
ϕ1 =
H.(a.b )
a.b
ϕ2 =
H.(a.b )
ở đây ai, bi - chiều rộng và chiều dài của nhà xưởng thứ i.
Tra PL 6.7 (TL1) ta có: ksd1 = 0,47 và ksd2 = 0,44.
Quang thông của mỗi đèn:
E.S.Z.k
F1 =
n.k sd
E.S.Z.k
F2 =
n.k sd
Chọn đèn sợi đốt công suất Pđ = 200 W, có quang thông F = 2528 lm.
Tổng cộng công suất chiếu sáng toàn phân xưởng:
Pcs= n.Pđ = 80.200 = 16 kW
6.3. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG:
Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung của phân xưởng ta
đặt một tủ chiếu sáng trong phân xưởng gồm một áptômát loại 3 pha bốn
cực và 16 áptômát nhánh một pha hai cực, trong đó 16 áptômát cấp cho 16
dãy đèn mỗi dãy có 5 bóng,
Chọn MCB tổng:
Chọn MCB theo điều kiện sau:

ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
83
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SX
VÒNG BI

Điện áp định mức: Uđm.A > Uđm.m = 0,38 kV
Pcs 16
Dòng điện định mức: Iđm.A > Itt = = = 24,309 A
3. cos ϕ .U dm.m 3.1.0,38
Chọn MCB loại C60L do hãng Merlin Gerin chế tạo có các thông số sau:
Iđm.A = 25 A; Icắt N = 20 kA; Uđm.A = 415 V; 4cực
Chọn cáp tủ phân phối phân xưởng đến tủ chiếu sáng:
Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép:
Điều kiện chọn cáp: khc . Icp > Itt
Trong đó:
Itt - dòng điện tính toán của nhóm phụ tải.
Icp - dòng điện phát nóng cho phép, tương ứng với từng loại dây, từng
tiết diện.
khc - hệ số hiệu chỉnh, ở đây lấy khc = 1.
Kiểm tra theo điều kiện phối hợp và thiết bị baỏ vệ của cáp, khi bảo
vệ bằng áptômát:
I kddt 1,25.25
Icp > = = 20,83 A
1,5 1,5
Chọn cáp 4G 1,5mm2 cách điện PVC của hãng LENS có Icp = 31A.
* Chọn MCB nhánh:
Chọn MCB cho dãy gồm 5 bóng:
Điện áp định mức: Uđm.A > Uđm.m = 0,38 kV
Ptt 5.0,2
Dòng điện định mức: Iđm.A > Itt = = = 4,55 A
.U dm.m 0,22
Chọn MCB loại NC45a do hãng Merlin Gerin chế tạo có các thông số sau:
Iđm.A = 6 A; Icắt N = 4,5 kA; Uđm.A = 415 V; 2cực
Chọn cáp tủ phân phối phân xưởng đến tủ chiếu sáng:
Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép:
khc . Icp > Itt
Kiểm tra theo điều kiện phối hợp và thiết bị baỏ vệ của cáp, khi bảo
vệ bằng áptômát:
I kddt 1,25.6
Icp > = =5 A
1,5 1,5
Chọn loại cáp đồng 2 lõi tiết diện 2 x 1,5 mm2 có Icp = 26 A cách điện
PVC của hãng LENS chế tạo.


ĐẶNG VĂN MẠNH - LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN - K4 - UB 98
84
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản