Đề tài đồ án: Nghiên cứu giải pháp điều khiển cấp điện tự động cho nhà máy từ trạm 110KV

Chia sẻ: Son Nguu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:89

Thêm vào BST

Báo xấu

347
lượt xem 207
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Công ty xi măng Bút Sơn được khởi công xây dựng từ ngày 27 - 08 -1995, có công suất 4000 tấn clinker/ ngày đêm (tương đương 1.4 triệu tấn xi măng/ngày đêm), với số vốn đầu tư là 195.832 triệu USD. Đây là dây truyền sản xuất xi măng hiện đại được đầu tư hoàn toàn bằng vốn trong nước. Nhà máy đặt tại xã Thanh Sơn, huyện Kim Bảng, tỉnh Hà nam, gần quốc lộ 1, cách Hà nội 60 km về phía nam nên rất thuận tiện cho việc giao thông vận tải.Dây chuyền sản xuất của công ty là kiểu lò quay,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài đồ án: Nghiên cứu giải pháp điều khiển cấp điện tự động cho nhà máy từ trạm 110KV

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu giải pháp điều khiển cấp điện tự động cho nhà máy từ trạm 110KV
Đồ án này thực hiện nghiên cứu giải pháp điều khiển cấp điện tự động cho nhà máy từ trạm 110KV. Đồ án gồm có 5 chương: Chương 1: Mô tả công nghệ. Chương 2:Giới thiệu về trạm 110kv nhà máy xi măng Bút Sơn Chương 3:Tính chọn các trị số bảo vệ cho trạm 110kv Phân tích hệ thống điều khiển Xác định tín hiệu vào ra Chương 4: Giới thiệu về bộ điều khiểnkhả lập trình PLC S7-200 Chương 5: Thiết kế điều khiển trạm 110kv bằng PLC S7-200. 1 Mô Tả Công Nghệ 1.1 Giới thiệu về nhà máy xi măng Bút Sơn Công ty xi măng Bút Sơn được khởi công xây dựng từ ngày 27 - 08 -1995, có công suất 4000 tấn clinker/ ngày đêm (tương đương 1.4 triệu tấn xi măng/ngày đêm), với số vốn đầu tư là 195.832 triệu USD. Đây là dây truyền sản xuất xi măng hiện đại được đầu tư hoàn toàn bằng vốn trong nước. Nhà máy đặt tại xã Thanh Sơn, huyện Kim Bảng, tỉnh Hà nam, gần quốc lộ 1, cách Hà nội 60 km về phía nam nên rất thuận tiện cho việc giao thông vận tải. Dây chuyền sản xuất của công ty là kiểu lò quay, phương pháp khô, bao gồm các trang thiết bị hiện đại do các nước Tây Âu chế tạo
thuộc loại tiên tiến nhất hiện nay. Toàn bộ dây chuyền sản xuất, từ khâu tiếp nhận nguyên, nhiên vật liệu đến khâu xuất sản phẩm cho khách đều được điều khiển hoàn toàn tự động từ phòng điều khiển trung tâm thông qua hệ thống máy tính và các tủ PLC của hãng Siemens (Cộng hoà liên bang Đức). Việc thiết kế cung cấp thiết bị giám sát, lắp đặt và trợ giúp kĩ thuật do hãng TC CHNIP_dc (Cộng hoà Pháp) thực hiện. Ngoài ra công ty còn được trang bị các thiết bị lọc bụi, xử lí nước thải, chống ồn ... tốt nhất phù hợp với tiêu chuẩn Châu Âu (EC) góp phần bảo vệ cảnh quan môi trường sinh thái. Công ty có nguồn nguyên liệu phong phú với chất lượng cao và ổn định rất phù hợp cho việc sản xuất xi măng. Kết hợp với dây chuyền thiết bị hiện đại, hệ thống phân tích nhanh bằng Xquang, chương trình tối ưu hoá thành phần phối liệu và hệ thống điều khiển tự động với hàng nghìn điểm đo, đảm bảo việc giám sát và điều khiển liên tục toàn bộ quá trình sản xuất, duy trì ổn định chất lượng sản phẩm ở mức cao nhất. Các loại sản phẩm chính của công ty là xi măng porland PC 40, PC 50, xi măng hỗn hợp PCB 30 và các loại xi măng đặc biệt khác theo tiêu chuẩn Việt nam (TCVN), hoặc các tiêu chuẩn khác theo yêu cầu của khách hàng. Sản phẩm xi măng của công ty được đóng trong bao phức hợp KPK, đảm bảo chất lượng xi măng tốt nhất khi đến tay người tiêu dùng. Ngoài ra công ty còn xuất xi măng rời theo yêu cầu của khách hàng một cách nhanh chóng tiện lợi. Xi măng Bút Sơn sử dụng trong các công trình thủy lợi, thủy điện ... Với mục tiêu nâng cao chất lượng sản phẩm và hạ giá thành sản xuất, công ty áp dụng hệ thống quản lí chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9002 đã được chứng nhận bởi QUACERT và DVN (Na Uy).
Trong tương lai công ty sẽ đẩy mạnh việc xuất khẩu sản phẩm ra nước ngoài. Đồng thời sẽ đầu tư mở rộng xây dựng thêm một dây truyền sản xuất nữa phục vụ người tiêu dùng. 1.2 Những nét chính của dây chuyền công nghệ công ty xi măng Bút Sơn. 1.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu Các nguyên liệu chính dùng để sản xuất xi măng là đá vôi và đất sét người ta còn sử dụng quặng sắt, bô xít và đá silíc làm các nguyên liệu điều chỉnh. Đá vôi khai thác ở mỏ hồng Sơn cách nhà máy 0.6 Km bằng phương pháp khoan nổ mìn, sẽ được bốc xúc lên ô tô có tải trọng lớn (3.2 tấn/xe) để vận chuyển tới máy đập đá vôi. Máy đập đá vôi loại IM PACTAPPR 1822 có năng suất trung bình là 600 tấn/giờ. Loại máy này có thể đập được các cục đá vôi có kích thước tới 1 m và cho ra sản phẩm có kích thưóc 70 mm. Sau khi đập nhỏ, đá vôi sẽ được cân và vận chuyển bằng tải cao su để về kho đồng nhất sơ bộ và được rải thành hai đống, mỗi đống 16 000 tấn theo phương pháp rải đống CHEURON và có mức độ đồng nhất là 8:1. Trong kho đồng nhất sơ bộ có máy đánh đống loại BAH 17,3 - 1.0 - 600 với năng suất rải là 600 tấn/ giờ và hệ thống băng cào loại BKA 30.01.600 có năng suất từ 35 - 350 tấn/giờ. Đất sét khai thác ở mỏ Khả Phong cách nhà máy 9.5 Km, sẽ được vận chuyển bằng ô tô (20 tấn/xe) tới máy cán răng hai trục có năng suất 250 tấn/giờ. Loại máy này cho phép cán được cục đất sét có kích thước đến 800 mm độ ẩm tới 15% và cho ra sản phẩm có kích thước 70 mm. Sau đó đất sét được cân và vận chuyển tới kho đồng nhất sơ bộ và rải thành 2 đống, mỗi đống 7 000 tấn, theo phương pháp rải WINDROW với mức độ đồng nhất là 8:1. Hệ thống cầu rải BEDECHI trong mỗi kho có
năng suất rải 250 tấn/giờ và hệ thống cầu xúc loại BEL C150/14 có năng suất từ 15 - 150 tấn/giờ. Quắng sắt khai thác từ Thanh Hoá và Hòa Bình. Thạch cao mua từ Lào, Thái Lan hoặc Trung Quốc. 1.2.2 Nghiền nguyên liệu và đồng nhất Các cầu xúc đá vôi, đất sét, quặng sắt, bô xít và đá silíc có nhiệm vụ cấp liệu vào các két chứa của máy nghiền. Từ đó qua hệ thống cân định lượng liệu được cấp vào máy nghiền. Máy nghiền nguyên liệu là loại máy nghiền con lăn trục đứng hiện đại PFEIFFER MPS 4750, có năng suất 320 tấn/giờ. Bột liệu đạt yêu cầu sẽ được vận chuyển tới si lô đồng nhất bột liệu, có sức chứa 20000 tấn, bằng hệ thống máng khí động và gàu nâng. Si lô đồng nhất bột liệu làm việc theo nguyên tắc đồng nhất và tháo liên tục. Việc đồng nhất bột liệu được thực hiện trong quá trình tháo bột ra khỏi si lô. Mức độ đồng nhất của silô này là 10:1. Đá vôi Máy đập Kho đồng nhất sơ bộ Két chứa Định lượng Đất sét Máy cán Kho đồng nhất sơ bộ Két chứa Định lượng Phụ gia Máy đập Két chứa Định lượng xi sắt Két chứa Định lượng Than Dầu Máy nghiền + sấy Nghiền sấy than Hâm sấy dầu Thiết bị đồng nhất Lò nung Clinker Thiết bị làm lạnh Clinker Máy đập Clinker Thạch cao Máy đập Máy nghiền Xi lô chứa ủ Phụ gia
1.2.3 Hệ thống lò nung và thiết bị làm lạnh Clinker Lò nung của công ty xi măng Bút Sơn có đường kính 4.5 m, chiều dài 72 m, với hệ thống sấy sơ bộ 2 nhánh 5 tầng cùng hệ thống calciner buồng trộn. Năng suất của lò là 4000tấn Clinker/ngày đêm. Lò được thiết kế sử dụng vòi đốt than đa kênh ROTAFLAM đốt 100% than antraxit trong đó đốt tại Calciner là 60% phần còn lại đốt trong lò. Clinker sau khi ra khỏi lò được đổ vào thiết bị làm nguội kiểu ghi MBH- SA được làm lạnh. Đập sơ bộ clinker thu được sau thiết bị làm lạnh vận chuyển tới 2 si lô để chứa và ủ clinker. Có tổng sức chứa là 220 000tấn. Bột toả hoặc clinker phế phẩm được đổ vào si lô bột toả có sức chứa 2 000 tấn có thể rút ra ngoài. 1.2.4 Nhiên liệu Lò được thiết kế chạy 100% than antra xít, đầu MFO chỉ sử dụng trong quá trình sấy lò và chạy ban đầu. Than được sử dụng trong lò là hỗn hợp 40% than cám 3a và 60% than cám 4a. Máy nghiền than là loại máy nghiền con lăn trục đứng PFEIFFER năng suất 30 tấn/giờ. Bột than min được chứa trong 2 két than min, một két để dùng cho lò, một két dùng cho calciner. Than mịn được cấp vào lò và calciner qua hệ thống cân định lượng SCHENSK.
1.2.5 Nghiền sơ bộ clinker và nghiền xi măng Clinker, thạch cao và phụ gia (nếu có) sẽ được chuyển lên két máy nghiền bằng hệ thống băng tải và gầu nâng. Từ két máy nghiền, clinker và phụ gia sẽ được đưa qua máy nghiền sơ bộ CKP 200 nhằm làm giảm kích thước và làm nứt vỡ cấu trúc để phù hợp với điều kiện làm việc của máy nghiền bi xi măng (kích thước bi lớn nhất trong máy nghiền bi là 70 mm). Sau đó clinker, phụ gia (đã qua nghiền sơ bộ) và thạch cao sẽ được cấp vào máy nghiền xi măng để nghiền mịn. Máy nghiền xi măng là loại máy nghiền bi 2 ngăn làm việc theo chu trình kín có phân ly trung gian kiểu SEPA. Xi măng bột được vận chuyển tới bốn xi lô chứa có tổng sức chứa là 4x10000 tấn, bằng hệ thống máng khí động và gầu nâng. 1.2.6 Đóng bao và xuất xi măng Từ đáy các si lô chứa, phải qua hệ thống cửa tháo xi măng sẽ được vận chuyển tới các két chứa của các máy đóng bao hoặc các hệ thống xuất xi măng rời. Một hệ thống xuất xi măng rời gồm hai vòi xuất cho ô tô, năng suất 100 tấn/giờ và một vòi xuất cho tầu hoả năng suất 150tấn /giờ. Hệ thống máy đóng bao gồm bốn chiếc máy đóng bao HAVER kiểu quay và hệ thống cân điện tử năng suất 100tấn/giờ. Các bao xi măng qua hệ thống băng tải sẽ được vận chuyển tới các máng xuất xi măng bao xuống tàu hoả và ô tô. Công ty xi măng Bút Sơn bắt đầu đi vào sản xuất thử từ 29/8/1998 đến đầu tháng 11/1998 công ty đã đưa dây chuyền sản xuất vào vận hành ổn định. Đến tháng 4/1999, sau giai đoạn chạy thử để hiệu chỉnh các thông số cơ, điện, công nghệ hoàn thành, công ty đã bước vào sản xuất chính thức. Cũng kể từ đó lực lượng cán bộ kỹ thuật và công nhân của
nhà máy đã tự đứng ra đảm nhận toàn bộ việc vận hành của nhà máy mà không cần có sự giúp đỡ của chuyên gia nước ngoài. Sản xuất của nhà máy liên tục ổn định qua các năm, 100% sản phẩm của nhà máy xuất ra đều đạt TCVN. Sản phẩm xi măng Bút Sơn ngày càng được tín nhiệm trên thị trường và được khách hàng ưa dùng. Sản lượng xuất và tiêu thụ qua các năm cụ thể như sau: Năm 1998: - Sản xuất 74.594,20 T clinker 41.314,00 T xi măng - Tiêu thụ 13.218,50 T xi măng Năm 1999: - Sản xuất 793.525,12 T Clinker 452.307,30 T Xi măng - Tiêu thụ 296.676,85 T Clinker 457.848,60 T xi măng Năm 2000: 11 tháng đầu năm 2000 - Sản lượng clinker sản xuất: 955.216,21 tấn đạt 100,02% kế hoạch cả năm. - Sản lượng xi măng xuất : 688.946,54 tấn đạt 105,99% kế hoạch cả năm. - Tiêu thụ : 496.311 tấn Clinker 646.586 tấn xi măng. Năm 2001 sản xuất 1.175.850,1 tấn Clinker. 800.000 tấn xi măng. 1.3 Hệ thống cân của nhà máy 1.3.1 Hệ cân cấp liệu cho máy nghiền thô - Cấp đá vôi: ITEN 1214. Mức cân 35 – 350 T/h. - Cấp đá sét: ITEN 1206. Mức cân 10 – 100 T/h. - Cấp quặng sắt: ITEN 1211. Mức cân 1 – 10 T/h. - Cấp silicat: ITEN 1207. Mức cân 2 –20 T/h. 1.3.2 Cân cấp liệu cho lò
Có một cân sử dụng để cấp liệu cho lò là ITEN 318, mức cân 35 – 350 T/h (HASLER). 1.3.3 Cân cấp liệu cho nghiền than: gồm hai cân - 1504A: Mức cân từ 3.5 – 35 T/h (HASLER). - 1504B. 1.3.4 Cân cấp than min: gồm hai cân - Cấp cho PRECALCINER: 1533, mức cân 10 – 100 T/h. - Cấp cho lò nung: 1523, mức cân 0 – 11 T/h. Do SHENCK chế tạo. 1.3.5 Cân cấp liệu cho máy nghiền xi măng: gồm 3 cân - Cấp đá vôi: 1626. Mức cân 10 – 100 T/h. - Cấp thạch cao: 1625. Mức cân 2 – 20 T/h. - Cấp Clinker: 1622. Mức cân 30 – 300 T/h. Do HASLER sản xuất. 1.4 Hệ thống cung cấp điện của nhà máy xi măng Bút Sơn Nhà máy được cấp điện qua hai lộ 110 kV trên không từ Ninh Bình, qua 2 dao cách ly 110KV - rồi qua hai máy cắt 110KV,50Hz dùng khí SF6 cấp cho hai máy biến áp MS-TR-12-1 và MS-TR-12-2. Hai máy biến áp có công suất 16MVAx2 điện áp 110. Điện áp được cấp sau 2 máy biến áp cung cấp cho hai phụ tải dùng 3 sợi cáp 1x240mm (6/10KV) tới hai máy cắt 3 pha ( 2000A,6KV). Điện áp qua hai máy cắt được cấp xuống qua hai thanh cái BusA và BusB, chúng được liên lạc với nhau bằng máy cắt 6KV- 2000A. Từ thanh cái 6KV trạm 110m, nguồn được phân phối tới 10 trạm biến áp phân xưởng từ LS1 đến LS10 bằng 10 máy cắt hợp bộ. Các máy cắt này có dòng định mức 1200A, dùng khí SF6. Các máy cắt được tác động bởi hệ thống bảo vệ Sepam. Tại các phân xưởng nguồn 6KV được
cấp cho các động cơ cao áp(6KV) và các máy biến áp 6/0.4KV. Điện áp 0.4 KV được cấp cho các tủ MCC và AUX cấp cho phụ tải. Hệ thống chiếu sáng của nhà máy được cấp từ các MBA 50KVA tại các phân xưởng và được đấu móc vòng với nhau. Ngoài ra nhà máy còn dùng máy phát điện dự phòng Diezel có công suất 630KVA cung cấp cho một số tải quan trọng như lò, giàn ghi, ... khi mất điện lưới. Hệ thống điều khiển PLC của CCR khi mất điện được dự phòng bằng nguồn UPS. Để bảo đảm cosϕ đạt 0.9, nhà máy đặt hai bộ tụ bù tại thanh cái 6kV, thuộc trạm 110kV, có công suất 810 kVar – 77 A và bốn bộ tụ bù đặt tại thanh cái tủ MVSW ở các trạm LS1, công suất 540 kVar – 48A, LS6 có công suất 1000 kVar – 96A, LS4 công suất 3150 kVar – 377A, LS7 công suất 3000 kVar – 289A. Hệ thống bù cosϕ của nhà máy làm việc tự động. 1.5 Một số liệu pháp nhằm ổn định chất lượng và giữ vững thị trường Giám sát chặt chẽ và duy trì ổn định chất lượng ngay từ khâu nguyên liệu đầu vào và trên toàn bộ dây chuyền làm cơ sở cho việc duy trì ổn định và nâng cao chất lượng sản phẩm. - Củng cố và hoàn thiện hơn nữa hệ thống quản lý chất lượng trong toàn dây chuyền. áp dụng có hiệu quả hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO9002 vừa được chứng nhận bởi QUACERT và DNV (Na Uy). - Thực hiện tốt công tác bảo dưỡng sửa chữa thiết bị để đảm bảo toàn bộ các thiết bị trong dây chuyền hoạt động ổn định đồng bộ với năng suất cao và chất lượng tốt. - Không ngừng nâng cao trình độ, tay nghề cho CBCNV. Đặc biệt là đội ngũ cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật và công nhân vận hành bằng cách tổ chức các khoá đào tạo tại công ty, hoặc liên kết đào tạo với các trường đại học, các trung tâm đào tạo chuyên ngành, tổ
thăm quan, thực tập tại nước ngoài và tổ chức các buổi báo cáo chuyên đề... - Đẩy mạnh công tác pha phụ gia vào xi măng để tăng hiệu quả sản xuất, hạ giá thành sản phẩm. Phấn đấu đến năm 2000 đặt tỉ lệ pha phụ gia từ 20 - 25%. Rà soát lại toàn bộ các định mức vật tư cho sản xuất quản lý chặt chẽ việc sử dụng vật tư sản xuất, phấn đấu giảm mức tiêu hao nguyên, nhiên vật liệu cho một đơn vị sản phẩm, góp phần hạ giá thành sản phẩm tăng tính cạnh tranh trên thương trường. 2
Trạm biến áp 110 KV nhà máy xi măng Bút Sơn Trạm biến áp 110 KV, công ty xi măng Bút Sơn đặt tại đầu dây chuyền sản xuất khu vực nhà máy. Trạm có hai máy làm việc độc lập, hai lộ dây có công suất mỗi máy 16 MA. Toàn bộ thiết bị của trạm do GECLASTHOM, cộng hoà Pháp, cung cấp. Nhiệm vụ của trạm là hạ điện áp từ 110 KV xuống cấp 6 KV cung cấp cho toàn bộ các dây chuyền sản xuất của nhà máy. 2.1 Sơ đồ cung cấp điện Từ lưới điện quốc gia qua hai lộ đường dây trên không 110 kV, điện áp đưa qua các thiết bị truyền dẫn và đóng cắt tới hai máy biến áp (MBA) 110 kV. Hai MBA này hoạt động đồng thời và độc lập với nhau để đưa ra điện áp 6 kV ở thứ cấp. MBA 110 kV của nhà máy là loại biến áp tự động điều chỉnh điện áp dưới tải có dải điều chỉnh điện áp từ 96.8 kV ÷ 123.3 kV chia làm ±8 nấc điều chỉnh. Điện áp 6 kV từ MBA đưa qua các thiết bị truyền dẫn và đóng cắt đến thanh cái, được chia làm hai lộ, ở giữa có đặt máy cắt liên lạc để đóng mạch thanh cái khi có sự cố một trong hai MBA. Từ thanh cái điện áp 6 kV qua 10 máy cắt hợp bộ có Iđm bằng 1250 A và 2500A cung cấp điện cho các trạm LS. Các máy cắt 110 kV và máy cắt 6 kV đều dùng khí SF6 để dập hồ quang. 2.2 Thuyết minh nguyên lý cấp điện 2.2.1 Nguyên lí cấp điện.
Nhà máy ximăng Bút sơn được cấp điện từ Ninh Bình bởi hai lộ 175 và 176 có điện áp 110kV. Hai lộ này cấp điện cho hai máy biến áp độc lập T1, T2 có công suất 16MVA x 2. Trên 2 lộ 110kV, hệ thống bảo vệ chống sự cố gồm có các biến áp đo lường T6-1, T6-2, các biến dòng T5-1, T5-2 và chống sét van V1, V2. Ngoài ra trên các cột còn có hệ thống chống sét thu lôi để bảo vệ cột và đường dây. Các thiết bị TU, TI được sử dụng nhằm phát các sự cố chạm đất, đứt pha, đoản mạch... đồng thời báo sự ổn định trên đường dây. Trên mỗi lộ trước khi vào biến áp, các hệ thống dao cách li và tiếp địa được liên động cứng với nhau và sự vận hành phụ thuộc chặt chẽ vào trạng thái đóng cắt của máy cắt Q 50. Dao cách li chỉ có thể đóng mở nếu dòng tải trên dây là rất nhỏ (hoặc = 0) và dao tiếp địa chỉ hoạt động khi dao cách li thay đổi trạng thái. Nếu dao cách li mở thì lập tức dao tiếp địa liên quan đóng lại để nối đất an toàn. Trên sơ đồ hệ thống có thể thấy rằng các cặp dao cách li và tiếp địa liên động với nhau là: Q28-Q38, Q25-Q35, Q24-Q34. Cặp Q28-Q38 nhằm bảo đảm an toàn khi sửa chữa bảo dưỡng thanh cái 110KV, máy cắt Q50. Trong đó Q27 là dao cách li liên hệ giữa hai thanh cái 110kv cấp cho hai máy biến áp độc lập. Trên mỗi máy biến áp đều bố trí các hệ thống bảo vệ về hơi, áp suất, nhiệt độ, chạm vỏ. Đầu ra của MBA sẽ tự động diều chỉnh mức điện áp 6 kV. Bình thường khi không có sự cố , hai MBA sẽ làm việc độc lập với nhau cả về phía sơ cấp lẫn thứ cấp. Có nghĩa là dao cách li Q27 mở ra và máy cắt phân đoạn600 cũng mở.Mỗi MBA sẽ cung cấp cho một số phụ tải riêng của nhà máy. Tuy nhiên nếu sự cố xảy ra trên 1 trong 2 lộ 175, 176 thì dao cách li Q27 sẽ được nối lại để một lộ cấp cho cả 2 MBA, tất nhiên là Q27 sẽ thực hiện khi Q50 của MBA có lộ sự cố cắt tải ra khỏi hệ thống sau đó sẽ đóng lại.
Còn nếu một trong hai MBA bị hỏng thì chỉ lộ kia hoạt động bình thường nhưng máy cắt phân đoạn 600 đóng lại để cấp điện cho toàn nhà máy. Một số phụ tải ít quan trọng sẽ bị cắt tạm thời để tránh quá tải cho MBA. Một trường hợp hãn hữu xảy ra nữa cũng được tính đến là đường dây lộ này bị hỏng và MBA lộ kia bị sự cố. Khi đó lộ dây còn lại sẽ cấp điện cho MBA chưa hỏng, máy cắt phân đoạn đóng lại, một số phụ tải sẽ bị cắt tạm thời. - Khi hệ thống 1 lộ bị hỏng cả dây và MBA thì chỉ lộ đó bị cắt ra khỏi hệ thống, lộ còn lại vẫn hoạt động bình thường, máy catứ phân đoạn vẫn đóng để cấp nguồn chung. - Nếu phương án lộ này cấp điện cho MBA kia thì dao cách li Q27 sẽ nối thanh cái 110kv cấp nguồn cho MBA còn lại. Khi hai lộ cùng mất điện, hệ thống tự động khởi động máy phát điện cấp điện cho một số phụ tải thiết yếu như lò, giàn ghi,hệ thống làm lạnh, chiếu sáng... Khi đó các máy cắt 631,632 sẽ tác động mở ra để cách li mạng điện nội bộ của nhà máy với nguồn sự cố. Trong sơ đồ còn có trạm tự dùng. Trạm này có máy biến áp 6/ 0.38kv và hệ thống chỉnh lưu nhằm cung cấp nguồn 110VDC cho các thiết bị điều khiển. Trạm này được đóng cắt bởi máy cắt 642 có dòng định mức là 1250A. Do tính chất phụ tải của nhà máy - chủ yếu là động cơ - nên nhà máy rất chú trọng đến việc bù hệ số cosϕ. Trên sơ đồ có hai trạm bù lớn 6KV, các tụ đấu Δ, và trong mỗi phân xưởng lại có một tủ tụ bù. Dung lượng bù được chia làm hai phần là bù tĩnh và bù động. Lượng bù tĩnh là lượng bù theo tính toán cần phải có tối thiểu. còn bù động đượcđiều khiển tự động bởi các bảng điều khiển NOVAR. Bù được chia làm ba mức liên tiếp nhau, khi hệ số cosϕ nằm dưới khoảng đặt thì cấp bù thứ nhất được đóng. Nếu cosϕ vẫn chưa đủ thì cấp bù thứ hai lại
được đóng, và rất có thể cấp thứ ba cũng được đóng vào để đạt được trị số cosϕ theo mong muốn. Nếu cosϕ lớn hơn mức đặt thì việc ngắt bù lại được thực hiện tuần tự ngược lại cho đến khi đạt chỉ tiêu về cosϕ.Tuy nhiên , để đảm bảo an toàn cho người và hệ thống, các thiết bị chấp hành sẽ được tác động sau 5s khi có lệnh điều khiển. các cấp bù được đóng vào , cắt ra sẽ cách nhau trong khoảng thời gian ít nhất là 15s. Hệ thống chiếu sáng của nhà máy được thiết kế khá tối ưu. Các điểm đấu dây của trạm được móc vòng với nhau, nếu nguồn cấp trạm này bị hỏng thì sẽ có nguồn khác thay thế. Do đó các điểm sản xuất luôn được duy trì điện chiếu sáng. Toàn bộ các hoạt động vận hành hệ thống, các chỉ thị, báo động đều được đặt tại nhà điều hành trạm 110kV của nhà máy. 2.2.2 Điều kiện cấp điện đến từng lộ Trong quá trình thao tác cấp điện để đảm bảo an toàn và tăng tuổi thọ thiết bị và yêu cầu chất lượng cấp điện cần phải tuân thủ các nguyên tắc sau: a. Để đóng máy cắt Q50 cần các điều kiện: - Dao tiếp địa Q38 mở ra, dao cách ly Q28 đóng vào vị trí. - Dao tiếp địa Q35 mở ra, dao cách ly Q25 đóng vào vị trí. - Dao tiếp địa Q34 mở ra, dao cách ly Q24 đóng vào vị trí. - Các rơ le bảo vệ không tác động. Lúc đó máy cắt Q50 mới đóng cấp nguồn 110KV cho hai MBA. b. Để cắt máy cắt Q50: Do tính chất bảo vệ nên khi bất kì lúc nào có sự cố trên hai lộ máy cắt sẽ tác động. Khi đó nguồn 110kV bị cắt ra khỏi hệ thống, tiếp đó hệ thống dao cách ly và tiếp địa tác động để đảm bảo an toàn cho hệ thống. 3.2.3 Điều kiện ưu tiên các hoạt động liên động, bảo vệ
a. Điều kiện ưu tiên các hoạt động liên động Trong hệ thống điện ưu tiên chức năng, nhiệm vụ và vị trí của các phần tử chấp hành là rất cần thiết. - Dao cách ly: Là khí cụ điện chỉ làm nhiệm vụ cách ly chứ không làm nhiệm vụ đóng cắt mạch điện nên khi thao tác nó chỉ đóng cắt khi máy cắt đang ở vị trí cắt. - Các hệ thống dao tiếp địa: Làm nhiệm vụ nối đất khi hệ thống bị cắt nguồn. Dao cách ly và dao tiếp địa được liên động chặt chẽ với nhau, khi cách ly mở thì tiếp địa đóng và ngược lại. - Máy cắt: Là khí cụ điện làm nhiệm vụ đóng cắt mạch điện nó chỉ tác động khi có đầy đủ điều kiện liên động cho phép. b. Điều kiện hoạt động bảo vệ Trong hệ thống cung cấp điện cao áp để đảm bảo cấp điện chính xác chất lượng cao, an toàn và tăng tuổi thọ của thiết bị thì công việc lắp đặt các hệ thống bảo vệ là vô cùng quan trọng và nhất thiết phải có. c. Mạch bảo vệ MBA MBA là thiết bị quan trọng của trạm 110KV, nó cung cấp và điều chỉnh toàn bộ năng lượng trong nhà máy, hệ thống bảo vệ như sau: - Mạch bảo vệ quá dòng: Dòng sơ cấp MBA qua bộ biến dòng được đưa vào bộ F50/51. Khi có sự cố quá dòng ba pha, nếu dòng qua máy biến dòng có giá trị ≥ 0.6A ± 0.02A duy trì 2.2 giây thì rơ le sẽ tác động đóng nguồn cấp cho máy cắt Q50 tác động, máy cắt Q50 sẽ cắt nguồn cho MBA đồng thời gửi tín hiệu báo lỗi sự cố về bảng điều khiển. - Mạch bảo vệ chạm đất: Bảo vệ chạm đất vỏ máy biến áp khi có sự cố chạm vỏ MBA xảy ra. Dòng chạm vỏ MBA với đất được đưa qua máy biến dòng và đưa vào bộ F 51 N (tank), nếu dòng qua Rơle có giá trị ≥0.16 ±0.04A trong thời gian 1.1s thì Rơle sẽ tác động. Rơle tác động sẽ đóng tiếp điểm cấp nguồn cho mạch điều
khiển cắt máy cắt Q50, cắt thiết bị rá khỏi lưới điện và báo lỗi sự cố. - Mạch bảo vệ chạm đất sơ cấp MBA: Điểm trung tính sơ cấp MBA được nối đất. Khi có dòng chạm đất, dòng này được đưa qua máy biến dòng tới bộ F51N (Primary). Nếu giá trị dòng chạy qua Rơle ≥ 0.036 ± 0.002 A trong thời gian 1.1 s thì Rơle sẽ tác động đóng tiếp điểm cấp nguồn cho mạch điều khiển Q50, tác động cắt thiết bị ra khỏi nguồn và đồng thời báo sự cố. - Mạch bảo vệ chạm đất thứ cấp MBA: Dòng chạm đất qua điện trở hạn chế, qua máy biến dòng được đưa tới bộ F 51N (secondary), nếu dòng qua cuộn dây rơ le có giá trị ≥ 1.8 ± 0.4A trong thời gian 1.1s, rơ le sẽ tác động đóng tiếp điểm cấp nguồncho mạch điều khiển Q50. Máy cắt Q50 sẽ cắt loại thiết bị ra khỏi lưới điện và đèn tín hiệu báo sự cố sẽ sáng. Như vậy để MBA có thể hoạt động bình thường thì tất cảc các liên động phải đồng thời thoả mãn. - Mạch bảo vệ máy cắt: Máy cắt là thiết bị đóng cắt cao áp quan trọng, nó phải đảm bảo tác động nhanh, chính xác để đảm bảo an toànvà chất lượng cấp điện cho hệ thống. - Mạch bảo vệ khí SF6: SF6 là khí bảo vệ cách điện và dập tắt hồ quang khi máy cắt đóng, cắt điện. Trung bình áp suất khí là 7 bar, nhưng khi áp suất khí giảm xuống ≤ 6.2 bar, rơle 480 tác động cấp nguồn cho K86-1 đóng tiếp điểm cấp nguồn cho mạch điều khiển máy cắt Q50 tác động cắt thiết bị ra khỏi lưới và thông báo sự cố về trung tâm. - Muốn đóng máy cắt phải đảm bảo đủ điều kiện sau: o Dao cách ly đã đóng. o Các điều kiện an toàn và bảo vệ không tác động. - Cắt máy cắt Q50: Khi có một trong các sự cố trên máy cắt sẽ cắt.
2.3 Các thiết bị chính của trạm 110 kV 2.3.1 Sứ xuyên tường (Wall Bushing) - Chức năng: Dùng cho đầu vào từ đường dây trên không vào dao cách ly và đưa điện từ dao cách ly ra MBA. - Số lượng lắp đặt 12 quả. - Thông số kỹ thuật: o Kiểu: Outdoor _ Indoor. o CPW: 17.5kV ÷ 170kV. 2.3.2 Chống sét cao thế - Chức năng: Chống sét đánh từ ĐDK lan truyền về trạm. - Số lượng lắp đặt : 6 cái. - Vị trí: tại đầu vào trạm 110KV. - Thông số kỹ thuật: o Kiểu PSC: 96 Y. o Theo tiêu chuẩn: IEC 99 – 4 10KA. o Utb: 96KV r ms. o Điện áp xung: 98KV - 10s. o Tần số lưới: 50Hz. o Iđm: 10KA. o Ixung kích: 100KA. 2.3.3 Dao cách ly: - Chức năng: Không làm nhiệm vụ đóng cắt mạch điện khi có tải chỉ làm nhiệm vụ cách ly giữa phần mang điện và phần không mang điện(Đóng cắt không tải) tạo khoảng cách an toàn trông thấy phục vụ cho sửa chữa. - Số lượng lắp đặt: o 15 bộ (Cả dao tiếp địa, dao phân đoạn). o Iđm : 1250A.
o Io đnhiệt: 34KA- 1s. o Khối lượng: 200Kg. - Loại dòng 2500A/6KV - Chức năng đóng ngắt nguồn cấp từ thứ cấp biến áp tới thanh cái 6KV (2 tủ) và đóng cắt phân đoạn thanh cái. - Số lượng 3 tủ. - Thông số kỹ thuật: o Iđm: 2500A. o I0 đ nhiệt: 34 KA - 1s. o Uđm : 6KV. o U xung kích: 60KV. o Khối lượng: 250Kg. Tất cả các máy cắt 6KV là loại máy cắt hợp bộ do hãng MERLINGRIN (Pháp) chế tạo. 2.3.4 Máy biến áp 110/6KV - Chức năng: Biến đổi điện áp 110 kV xuống điện áp 6 kV cấp cho toàn bộ hệ thống dây chuyền sản xuất của nhà máy. - Số lượng: 2 cái. - Thông số kỹ thuật: o Sđm : 16MVA. o Uđm : Cao áp 110 ± 12% KV Hạ áp : 6.2 KV. o Iđm : Cao áp : 85A. Hạ áp : 1489.9A. o Đầu nối: Cao áp 3 pha trung tính nối đất. Hạ áp 3 pha trung tính nối đất. - Điện trở trung gian: Trung tính thứ cấp MBA 110kV/ 6kV được nối đất qua điện trở trung gian để hạn chế dòng ngược. o Rđm = 144Ω.
o Iđm = 50A. o Uđm = 7.2kV. - Làm mát cưỡng bức : ONAN 100%. - Tiêu chuẩn IEC 761993. - Kích thước tổng thể: Dài 4.7 m, rộng 3.6 m, cao 4.4 m. - Khối lượng: 29000kg. 2.3.5 Máy biến dòng - Chức năng: Chuyển đổi dòng sơ cấp xuống 1A. - Chức năng: Phục vụ mạch đo lường điều khiển. - Tiêu chuẩn sản xuất : IEC 185 - Thông số kĩ thuật: kiểu sản xuất CTA A45-33-130 T1 o Uđm =123KV o f = 50 Hz - Gồm 3 loại: o Loại 200/ 1A : 5P – 20, công suất 30VA. o Loại 300/ 1A : 5P – 10, công suất 5VA. o Loại 50/ 1A : 5P – 10, công suất 5VA. 2.3.6 Máy biến điện áp: Thông số kĩ thuật: - Kiểu : CCV 145 - 17 - 130 - 132 - B2 - T1. - Tiêu chuẩn sản xuất IEC 186/138. o Usơ cấp : 110 / 3 o U thứ cấp: 100 / 3 o S tiêu thụ : 100VA - Kiểu : SR16201 o Uđịnh mức : 123KV o Iđm: 1600A 2.3.7 Máy cắt * Máy cắt 110 KV