Đồ án Cung cấp điện: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

Đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy

1 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

LỜI NÓI ĐẦU

….…. Công nghiệp luôn là khách hàng tiêu thụ điện lớn nhất. Trong tình hình kinh tế thị

trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ, các tổ hợp sản xuất đều phải hoạch toán

kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng và giá cả sản phẩm. Điện

năng thực sự đóng góp một phần quan trọng vào lỗ lãi của xí nghiệp. Nếu 1 tháng

xảy ra mất điện 1, 2 ngày xí nghiệp không có lãi, nếu mất điện lâu hơn xí nghiệp sẽ

thua lỗ. Chất lượng điện xấu(chủ yếu là điện áp thấp ) ảnh hưởng lớn đến chất

lượng sản phẩm. Chất lượng điện áp thực sự quan trọng với xí nghiệp may, xí

nghiệp hoá chất, xí nghiệp lắp đặt chế tạo cơ khí, điện tử chính xác. Vì thế, đảm bảo

độ tin cậy cấp điện áp và nâng cao chất lượng điện năng là mối quan tâm hàng đầu

của đề án thiết kế cấp điện cho khu xí nghiệp. Nhằm hệ thống hoá và vận dụng những kiến thức đã được học tập trong những năm ở trường để giải quyết những vấn đề thực tế, em đã được giao thực hiện đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy. Để hoàn thành tốt đồ án này, em đã được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong khoa Điện, đặc biệt là của cô giáo Nguyễn Thị Thanh Ngân. Do kiến thức và thời gian có hạn, bản đồ án không tránh khỏi sai sót, kính mong các

Vinh, ngày 20, tháng 03, năm 2011 Sinh viên thực hiện

thầy ,cô góp ý kiến để bản đồ án được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn !

2 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Đinh Sỹ Luật

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

LỜI NHẬN XÉT

A. GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………

B. GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

3 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

………………………………………………………………………………………

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU

I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

1. Đặc điểm công nghệ, vị trí địa lý, kinh tế, đặc điểm phân bố phụ tải. Tổng quan về nhà máy :

Trong nhà máy cơ khí có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng, phong

phú và phức tạp. Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và thiện đại. Hệ

thống máy móc trong nhà máy làm việc 3 ca liên tục. Do vậy mà việc cung cấp điện

cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao.

Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng

phụ tải trong tương lai; về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương án cấp điện sao

cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung

lượng công suất dự trữ.

Nhà máy có 3 phân xưởng, 1 phòng thí nghiệm, 1 lò ga, 1 phân xưởng rèn, 1

trạm bơm, và 1 phân xưởng cơ khí. Các phân xưởng này được xây dựng tương đối

Tên phân xưởng

Số thứ tự trên mặt bằng 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Phòng thí nghiệm Phân xưởng 1 Phân xưởng 2 Phân xưởng 3 Phân xưởng 4 Phân xưởng SCCK Lò ga Bộ phận nén ép Chiêú sáng phân xưởng

Công suất đặt (Kw) 120 3200 4200 3100 2100 Theo tính toán 400 600 Xác định theo diên tích

gần nhau trong nhà máy và được cho trong bảng sau:

Theo quy trình trang bị điện và công nghệ của nhà máy ta thấy khi ngừng cung cấp

điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy gây thiệt hại về nền kinh

tế quốc dân do đó ta xếp nhà máy vào phụ tải loại II, cần được bảo đảm cung cấp điện liên tục và an toàn. Trong nhà máy có: phân xưởng , kho hàng, nhà hành chính

4 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

dùng phụ tải loại I

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

2. Phân loại phụ tải. Phụ tải điện trong nhà máy công nghiệp có thể phân ra làm 2 loại phụ tải:

+ Phụ tải động lực.

+ Phụ tải chiếu sáng.

Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp

đến thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dải từ 1 đến hàng chục kW

và được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số f=50Hz.

Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha, công suất không lớn. Phụ tải

chiếu sáng bằng phẳng , ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f =

50 Hz.

II . NỘI DUNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Các nội dung trong tính toán thiết kế :

Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy. 

Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sữa chữa cơ khí. 

Thiết kế mạng điện hạ áp cho toàn nhà máy:

 1. Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng. 2. Chọn số lượng, dung lượng và vị trí trạm biến áp trung gian ( trạm biến áp xí nghiệp ) hoặc trạm phân phối trung tâm, lựa chon sơ đồ nối điện và thiêt kế hệ thống rơle bảo vệ. 3. Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy.

Tính toán bù công suất phản kháng cho HTCCĐ của nhà máy. 

Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sữa chữa cơ khí

5 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân



SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG

VÀ CỦA TOÀN NHÀ MÁY.

I. PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SỮA CHỮA CƠ KHÍ.

1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán.

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực

tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách khác, phụ

tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế gây

ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn 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 điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ … tính

toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù 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, ngược lại nếu phụ tải tính toán xác định được lớn hơn phụ tải thực tế thì gây ra dư thừa công suất, làm ứ đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn thất… cũng vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu về phương pháp xác định

phụ tải tính toán, song cho đến nay vẫn chưa có được phương 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 các thông tin ban đầu về phụ tải lại quá lớn. Ngược lại những phương pháp tính đơn giản lại có kết quả có độ chính xác thấp.

2. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 2.1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: Ptt = knc.Pđ

Trong đó :

knc : là hệ số nhu cầu , tra trong sổ tay kĩ thuật . Pđ : là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị , trong tính toán

có thể lấy gần đúng Pđ  Pdđ (kW) . 2.2. Phương pháp xác định PTTT theo công suất công suất trung bình và hệ số

hình dáng của đồ thị phụ tải :

Trong đó :

6 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Ptt = khd . Ptb

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

khd : là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay kĩ thuật khi

biết đồ thị phụ tải .

Ptb : là công suât trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW) .

2.3. 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

 : là độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình .  : là hệ số tán xạ của  .

Trong đó :

2.4. Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị

sản phẩm :

Ma 0 . T

max

Ptt =

Trong đó : a0: là suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm, đơn vị

kWh/đvsp. M: là số sản phẩm sản suất trong một năm . Tmax: là thời gian sử dụng công suất lớn nhất , (h)

Pttcs = p0 . F

2.5. Phương pháp xác định PTTTCS theo suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích: p0 : là suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích , (W/m2) . F : là diện tích bố trí thiết bị , (m2) . Trong đó :

2.6. Phương pháp tính trực tiếp : Là phương pháp điều tra phụ tải trực tiếp để xác định PTTT áp dụng cho hai

trường hợp:

- Phụ tải rất đa dạng không thể áp dụng phương pháp nào để xác định phụ tải

tính toán.

- Phụ tải rất giống nhau và lặp đi lặp lại ở các khu vực khác nhau như phụ

tải ở khu chung cư .

7 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

2.7. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện

khi thiết bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trong nhóm

 n 1

đang làm việc bình thường và được tính theo công thức sau: Iđn = Ikđ (max) + (Itt - ksd . Iđm (max))

 đmi + kkđ . Iđmmax

 1

Hoặc: Iđn =

Trong đó:

Ikđ (max): là dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất

trong nhóm máy.

Itt: là dòng điện tính toán của nhóm máy. Iđm (max): là dòng định mức của thiết bị đang khởi động. ksd: là hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động. kkđ: là hệ số khởi động của thiết bị. Iđmmax: là dòng điện định mức lớn nhất đi qua thiết bị.

Trong các phương pháp trên, 3 phương pháp 4,5,6 dựa trên kinh nghiệm thiết kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ cho các kết quả gần 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 kê có xét đến nhiều yếu tố do đó có kết quả chính xác hơn, nhưng khối lượng tính toán hơn và phức tạp. Trong đồ án này với phân xưởng SCCK ta đã biết vị trí, công suất đặt, và các 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 của nó nên để xác định phụ tải động lực của các phân xưởng này ta áp dụng phương pháp tính toán 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.

2.8. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại Vì đã có thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc thiết bị biết được công

suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị nên ta xác định phụ tải tính toán theo

công suất trung bình và hệ số cực đại. Theo phương pháp này phụ tải tính toán được

8 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

xác định như sau:

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

+ Tính toán phụ tải động lực

Với 1 động cơ

 Ptt = Pđm 

Pđmi Với nhóm động cơ n ≤ 3 n Ptt =  i

 Với nhóm động cơ n ≥ 4

n Ptt = kmax . ksd .  i

Pđmi

Trong đó :

Pđmi : công suất định mức của thiết bị ksd :hệ số sử dụng của nhóm thiết bị. tra sổ tay n: Số thiết bị trong nhóm.

kmax = f(nhq, ksd)

Tính nhq

kmax: Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kĩ thuật theo quan hệ: nhq: Số thiết bị dùng điện hiệu quả.  Xác định n1 : số thiết bị có công suất lớn hay bằng một nữa công suất thiết bị có công suất lớn nhất. Xác định P1 : công suất của n1 thiết bị trên

n P1 =  i

Pdmi

n1 n

P1 P

Xác định : n* = , P* =

Trong đó : n : tổng số thiết bị trong nhóm

n P∑ : tổng công suất mỗi nhóm , P∑ =  i

Pđmi

Từ n* và P* tra bảng ta được nhp* + Khi nhq ≥ 4

→ Tra bảng hoặc đường cong với nhq và ksd được kmax với kmax = f (ksd , nhq)

9 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

+ Khi nhq < 4 → Phụ tải tính toán được xác định theo công thức

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

( kti. Pdmi )

n Ptt =  i

Trong đó:

kti : hệ số tải của thiết bị i kti = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn kti = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.

+ Phụ tải động lực phản kháng

Qtt = Ptt . tgφ

Trong đó :



Cosφ : hệ số công suất tính toán của nhóm thiết bị, tra sổ tay

P . cos dmi P  dmi

cosφtb =

3 .Chia nhóm phụ tải động lực. Căn cứ vào vị trí lắp đặt, vào tính chất và chế độ làm việc của các thiết bị, các thiết bị trong nhóm nên gần nhau tránh chồng chéo nhau và giảm chiều dài dây dẫn hạ áp. Vì vậy chúng ta có thể chia ra thành 3 nhóm cơ bản sau:

10 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Nhóm 1 bao gồm các thiết bị mang số ký hiệu trên mặt bằng là : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 . Nhóm 2 bao gồm các thiết bị mang số ký hiệu trên mặt bằng là : 13, 14, 15, 16. Nhóm 3 bao gồm các thiết bị mang số ký hiệu trên mặt bằng là : 17, 18, 19, 20, 21, 22. Phụ tải của các nhóm thiết bị và phụ tải tính toán của chúng được ghi trong bảng 1.1

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Bảng 1.1

Ký hiệu Công suất đặt Số Tên Thiết bị điện Nhãn hiệu của thiết bị ( trên mặt lượng nhóm bằng KW )

Nhóm 1 Máy cưa kiểu đai 1 8531 1 1.0

2 MC-12A 1 1.0 Máy khoan bàn

3 PA274 1 2.8 Máy mài thô

4 2A125 1 4.5 Máy khoan đứng

5 736 1 6.5 Máy bào ngang

6 7A420 1 2.8 Máy xọc

7 3A130 1 4.5 Máy mài tròn van năng

8 5D32t 1 5.5 Máy phay răng

9 5M82 1 7.0 Máy tiện ren

10 1A62 1 8.1 Máy tiện ren

11 1A62 1 9.1 Máy tiện ren

12 HB31 1 1.7

Máy nén cắt dập liên hợp

13 2M634 1 2.8 Nhóm 2 Máy mài phá

14 1 1.5 Quạt lò rèn

15 2188 1 0.85 Máy khoan đứng

16 1 3.0

Bể ngâm dung dịch kiềm

17 1 4.0 Nhóm3 Bể ngâm nước nóng

18 1 1.2 Máy cuộn dây

19 1 0.65 Máy khoan bàn

20 HC12A 1 2.8 Máy mài thô

21 3M634 1 6.0 Bàn thử nghiệm thiết

bị điện

22 1 BCA5M 0.6 Chỉnh lưu salenium

11 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

4. Tính toán cụ thể các nhóm phụ tải động lực

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

a. Tính toán phụ tải cho nhóm 1

Bảng danh sách thiết bị của nhóm 1

Hệ số công Tên thiết bị Số lượng suất cos Công suất đặt Pđm(kW) Hệ số sử dụng ksd

Máy cưa kiểu đai 1 1,0 0,16 0.6

Máy khoan bàn 1 1,0 0,16 0,6

Máy mài thô 1 2,8 0,16 0,6

Máy khoan đứng 1 4,5 0,16 0,6

Máy bào ngang 1 6,5 0,16 0,6

Máy xọc 1 2,8 0,16 0,6

Máy mài tròn van năng 1 4,5 0,16 0,6

Máy phay răng 1 5,5 0,16 0,6

Máy tiện ren 1 7,0 0,16 0,6

Máy tiện ren 1 8,1 0,16 0,6

Máy tiện ren 1 9,1 0,16 0,6

1 Máy nén cắt dập liên hợp 1,7 0,16 0,6

 Số thiết bị trong nhóm : n = 12

 Thiết bị công suất lớn nhất : Máy tiện ren mang nhãn hiệu IX620 với công suất 9,1 kW → Số thiết bị có công suất Pđm ≥ 4,55 : n1 = 5  Công suất của các thiết bị đó : P1 = 36,2 kW

n1 n

5 = 12

= 0,4167 n* =

2,36 5,54

P1 P

= = 0,66 P* =

 Dựa vào đường cong hình 3.7 tài liệu cunng cấp điện của Nguyễn Xuân Phú thì với mối quan hệ giữa n* và P* ta có:

nhq* = f(n*,P*) = 0,81

Từ đó ta xác định được số thiết bị hoạt động hiệu quả là: nhq = nhq* . n = 0,81.12 = 9,8 + Ta có hệ số sử dụng trung bình:

12 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

ksdtb = 0,16

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Dựa vào đường cong hình 3.5 trang 32 tài liệu cung cấp điện của Nguyễn Xuân

phú ta có:

Kmax = f( ksd,nhq) =2,3

n  Ptt = kmax . ksd .  i

Pđmi

= 2,3.0,16.54,5 = 20,056 kW

+ Ta có cosφ = 0,6  tgφ = 1,33

Qtt = Ptt . tgφ = 20,056 . 1,33 = 26,74 kVAr

 33,43 kVA

20,056 0,6

ttP cos





50,8

= Stt =

dm .

S tt U 3.

33,43 3.0,38

Itt =

1 

dmi

Xác định dòng điện đỉnh nhọn dùng để chon dây chảy cho cầu chì bảo vệ:

1 

+ kkđ.Iđmmax =137,55 + 6.23,04 = 275,79 (A) Iđn = 

Trong đó:

kkđ : hệ số khởi động =6 b. Tính toán phụ tải cho nhóm 2

Bảng danh sách thiết bị của nhóm 2

Hệ số công

Tên thiết bị Số lượng suất cos Công suất đặt Pđm(kW) Hệ số sử dụng ksd

Máy mài phá 1 2,8 0,16 0,6

Quạt lò rèn 1 1,5 0,16 0,6

Máy khoan đứng 1 0,85 0,16 0,6

Bể ngâm dung dịch kiềm 1 3,0 0,16 0,6

 Số thiết bị trong nhóm: n = 4

Thiết bị công suất lớn nhất: Bể ngâm dung dịch kiềm có công suất Pđm = 3,0

13 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

 kW → Số thiết bị có công suất ≥ 1,5 : n1 = 3  Công suất của các thiết bị đó : P1 = 7,3 kW

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

3 4

n1 = n

= 0,75 → n* =

P1 P

3,7 15,8

= = 0,895 P* =

Tra bảng với n* và P* ta được nhq* = 0,84

 → nhq = nhq* . n = 0,84 . 4 = 3,36 

 Ta có hệ số sử dụng trung bình: ksdtb = 0,16 Từ nhq và ksd tra bảng ta được kmax = 3,4

n  Ptt = kmax . ksd .  i

=3,4.0,16.8,15 =4,43 kW

Pđmi

Với hệ số cos = 0,6 tang = 1,33 vậy ta có:



82,9

Qtt = Ptt . tgφ = 4,43 . 1,33 = 5,9 kVAr

9,5 6,0

= kVA Stt =



9,14

dm .

ttP cos S tt .3 U

82,9 38,0.3

A Itt =

1 

dmi

Xác định dòng điện đỉnh nhọn dùng để chon dây chảy cho cầu chì bảo vệ:

1 

+ kkđ.Iđmmax =20,65 + 6.7,6 = 66,25 (A) Iđn = 

kkđ : hệ số khởi động =6

Trong đó:

14 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

c. Tính toán phụ tải cho nhóm 3

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Bảng danh sách thiết bị của nhóm 3

Tên thiết bị Số lượng Hệ số công

suất cos Công suất đặt Pđm(kW) Hệ số sử dụng ksd

Bể ngâm nước nóng 1 4,0 0,16 0,6

Máy cuộn dây 1 1,2 0,16 0,6

Máy khoan bàn 1 0,65 0,16 0,6

Máy mài thô 1 2,8 0,16 0,6

Bàn thử nghiệm thiết bị 1 6,0 0,16 0,6

Chỉnh lưu salenium 1 0,6 0,16 0,6

 Số thiết bị trong nhóm: n = 6

Thiết bị công suất lớn nhất: Bể ngâm dung dịch kiềm có công suất Pđm = 6,0

 kW → Số thiết bị có công suất ≥ 3 : n1 = 2  Công suất của các thiết bị đó : P1 = 10 kW

2 n1 = 6

= 0,5 → n* =

10 15, 25

P1 P

= = 0,66 P* =

 Tra bảng với n* và P* ta được nhq* = 0,9

→ nhq = nhq* . n = 0,9 . 6 = 5,4

 Ta có hệ số sử dụng trung bình:

ksdtb = 0,16

 Từ nhq và ksd tra bảng ta được kmax = 3

n  Ptt = kmax . ksd .  i

=3.0,16.15,25 = 7,32 kW

Với hệ số cos = 0,6 tang = 1,33 vậy ta có:

Pđmi



16, 2

Qtt = Ptt . tgφ = 7,32 . 1,33 = 9,74 kVAr

9, 74 0,6

ttP cos

15 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

= kVA Stt =

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN



6,24

dm .

S tt .3 U

2,16 38,0.3

A Itt =

1 

dmi

Xác định dòng điện đỉnh nhọn dùng để chon dây chảy cho cầu chì bảo vệ:

1 

+ kkđ.Iđmmax =20,65 + 6.7,6 = 66,25 (A) Iđn = 

Trong đó:

16 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

kkđ : hệ số khởi động =6

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Từ việc tính toán phụ tải cho từng nhóm thiết bị của xưởng cơ khí mà ta có bảng tổng hợp sau:

Bảng phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí

Tên nhóm và thiết bị Số lượng Nhãn hiệu Ksd

Pđm (kW) Ptt kW Qtt kVAr Stt kVA Itt A Cosφ/ Tgφ

Nhóm 1

1 8531 1 0,16 0,6/1,33 Máy cưa kiểu đai

1 MC-12A 1 0,16 0,6/1,33 Máy khoan bàn

1 PA274 2,8 0,16 0,6/1,33 Máy mài thô

1 2A125 4,5 0,16 0,6/1,33 Máy khoan đứng

1 736 6,5 0,16 0,6/1,33 Máy bào ngang

1 7A420 2,8 0,16 0,6/1,33 Máy xọc

1 3A130 4,5 0,16 0,6/1,33 Máy mài tròn vạn năng

1 5D32t 5,5 0,16 0,6/1,33 Máy phay răng

1 5M82 7 0,16 0,6/1,33 Máy tiện ren

1 1A62 8,1 0,16 0,6/1,33 Máy tiện ren

1 IX620 9,1 0,16 0,6/1,33 Máy tiện ren

1 HB31 1,7 0,16 0,6/1,33 Máy nén cắt dập liên hợp

7,2/15,96 20,056 26,74 33,43 46,3 Tổng nhóm 1 12 54,5 1,92 Nhóm 2

1 3M634 2,8 0,16 0,6/1,33 Máy mài phá

1 1,5 0,16 0,6/1,33 Quạt lò rèn

1 2188 0,85 0,16 0,6/1,33 Máy khoan đứng

1 3,0 0,16 0,6/1,33 Bể ngâm dung dịch kiềm

17 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

4 8,15 0,64 2,4/5,32 4,43 5,9 9,82 14,9 Tổng nhóm 2

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Nhóm 3

Bể ngâm nước nóng 1 7 0,6/1,33 0,16

Máy cuộn dây 1 7 0,6/1,33 0,16

Máy khoan bàn 1 3 0,6/1,33 0,16

Máy mài thô 1 HC12A 0,65 0,6/1,33 0,16

Bàn thử nghiệm thiết bị 1 3M634 1,2 0,6/1,33 0,16

Chỉnh lưu salenium 1 BCA5M 2,8 0,6/1,33 0,16

18 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Tổng nhóm 3 6 37,65 0,96 3,6/7,98 7,3 9,7 16,2 66,25

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

5. Phụ tải tính toán phân xưởng SCCK a. Phụ tải tính toán hiệu dụng Ptt = kđt .∑Pttnhóm Trong đó : Kđt : hệ số đồng thời, xét khả năng phụ tải các phân xưởng không đồng thời cực đại. Kđt = 0,9 ÷ 0,95 khi số phân xưởng n = 2 ÷ 4 Kđt = 0,8 ÷ 0,85 khi số phân xưởng n = 5 ÷ 10 Với ý nghĩa là khi số phân xưởng càng lớn thì kđt càng nhỏ. Phụ tải tính toán

xác định theo các công thức trên dùng thiết kế mạng cao áp.

Chọn kđt = 0,85

→ Pttpx = 0,85.( 20,056 + 4,43 + 7,3 ) = 27,03 ( kW )

b. Phụ tải tính toán phản kháng Qttpx = kđt .∑Qttnhom

= 0,85 . ( 26,79 + 5,9 + 9,7 ) = 36( kVAr)

Pttcs = P0.F Trong đó: P0 : là suất chiêú sáng trong một don vị dien tích F : dien tích phân xưởng dược chieú sáng

Trong phân xưởng sữa chữa cơ khí ta dùng đèn sợi đốt tra trong sổ tay kỹ

c. Xác dịnh công suất dùng cho chiếu sáng phân xưởng SCCK thuật ta có P0 = 12 W/m

Vậy ta có: Pttcs = 12.11500 = 138000 ( W )= 138 ( kW ) Qttcs = Pttcs . tg  = 0

Do đèn sợ đốt nên cos = 1 → tg =0

(36



165, 03 )

d. Phụ tải tính toán toàn phần của phân xưởng SCCK

2  tt Q

= = 168,9 ( kVA ) Stt =



256,6

S 3.

ttpx U

168, 9 3.0,38

19 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

A Ittpx =

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

II. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƯỞNG KHÁC 1) Phương pháp hệ số nhu cầu Khi nhà máy đã có thiết kế nhà xưởng, chưa có thiết kế chi tiết, bố trí các

máy móc, thiết bị trên mặt bằng. Lúc này mới chỉ biết công suất đặt nên ta sử dụng

phương pháp hệ số nhu cầu để tính phụ tải tính toán các phân xưởng.

Kí hiệu Tên phân xưởng Hệ số công suất 2 /Tính toán phụ tải cho các phân xưởng Pđ ( kW )

Phòng thí nghiệm 120 Hệ số nhu cầu knc 0,6 0,8 1

Phân xưởng 1 3200 0,5 0,65 2

Phân xưởng 2 4200 0,5 0,6 3

Phân xưởng 3 3100 0,5 0,65 4

Phân xưởng 4 2100 0,5 0,65 5

Phân xưởng SCCK Theo tính toán 0,6 4

Lò ga 400 0,45 0,6 5

Bộ phận nén ép 600 0,45 0,65 6

sáng phân theo 0,7 0,65 7

Chiêú xưởng Xác định diên tích

 Phụ tải tính toán cho phòng thí nghiệm + Phụ tải động lực tác dụng

Ptt = knc . Pđ = 0,6 . 120 = 72 (kW)

+ Phụ tải động lực phản kháng

Ta có : cosφ = 0,8 → tgφ = 0,75 Qtt = Ptt . tgφ =72 . 0,75 = 54 ( kVAr )

+ Phụ tải tính toán toàn phần







tt Q 

( kVA ) Stt =

+ Phụ tải chiếu sáng

- Phụ tải chiếu sáng tác dụng

20 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Pcs = P0 .F= 12 . 10000= 120 ( kW )

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

- Phụ tải chiếu sáng phản kháng

Vì trong phong thí nghiệm không có động cơ nên dùng đèn huỳnh quang

→ cosφcs = 0,8 → tgφcs =0,75→ Qcs = Pcs . tgφcs = 96 ( kVAr )

+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng

Pttpx = Ptt + Pcs = 72 + 120 = 192 ( kW )

ttpx

Qttpx = 54 + 96 = 150 ( kVAr )



2 192



150

Q

= 243,64 ( kVA ) Sttpx =

phụ tải tính toán cho phân xưởng 1

 + Phụ tải động lực tác dụng

Ptt = knc . Pđ = 0,5 . 3200 = 1600 (kW)

+ Phụ tải động lực phản kháng

Ta có : cosφ = 0,65 → tgφ = 1,17 Qtt = Ptt . tgφ =1600 . 1,17 = 1872 ( kVAr )

+ Phụ tải tính toán toàn phần

1600



2 1872





2462,53

Q

( kVA ) Stt =

+ Phụ tải chiếu sáng

- Phụ tải chiếu sáng tác dụng

Pcs = P0 .F= 12 . 6000= 72 ( kW )

- Phụ tải chiếu sáng phản kháng

Qcs = Pcs . tgφcs = 0

+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng

Pttpx = Ptt + Pcs = 1600 + 72= 1672 ( kW )

21 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Qttpx = 1872 ( kVAr )

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

ttpx

1672



2 1872



Q

= 2509,97 ( kVA ) Sttpx =

Phụ tải tính toán cho phân xưởng 2

 + Phụ tải động lực tác dụng

Ptt = knc . Pđ = 0,5 . 4200 = 2100 (kW)

+ Phụ tải động lực phản kháng

Ta có : cosφ = 0,6 → tgφ = 1,33 Qtt = Ptt . tgφ =2100 . 1,33 =2800 ( KVAr )

+ Phụ tải tính toán toàn phần

2100





2800



3500

Q

( kVA ) Stt =

+ Phụ tải chiếu sáng

- Phụ tải chiếu sáng tác dụng

Pcs = P0 .F= 12 . 4800= 57,6 ( kW )

- Phụ tải chiếu sáng phản kháng

Qcs = Pcs . tgφcs = 0

+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng

Pttpx = Ptt + Pcs = 2100 + 57,6= 2157,6 ( kW )

ttpx

2157, 6

Qttpx = 2800 ( kVAr )





2800

Q

= 3534,86 ( kVA ) Sttpx =

phụ tải tính toán cho phân xưởng số 3

 + Phụ tải động lực tác dụng

Ptt = knc . Pđ = 0,5 . 3100 = 1550 (kW)

+ Phụ tải động lực phản kháng

Ta có : cosφ = 0,65 → tgφ = 1,17 Qtt = Ptt . tgφ =1550 . 1,17 = 1813,5 ( kVAr )

22 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

+ Phụ tải tính toán toàn phần

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

1550



2 1813,5





2385,6

P Q tt

( kVA ) Stt =

+ Phụ tải chiếu sáng

- Phụ tải chiếu sáng tác dụng

Pcs = P0 .F= 12 . 1750= 21 ( kW )

- Phụ tải chiếu sáng phản kháng

Qcs = Pcs . tgφcs = 0

+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng

Pttpx = Ptt + Pcs = 1550 + 21= 1571( kW )

ttpx

2 1571

Qttpx = 1813,5 ( kVAr )



2 1813,5



Q

= 2399,33( kVA ) Sttpx =

 phụ tải tính toán cho phân xưởng số 4 + Phụ tải động lực tác dụng

Ptt = knc . Pđ = 0,5 . 2100 = 1050 (kW)

+ Phụ tải động lực phản kháng

Ta có : cosφ = 0,65 → tgφ = 1,17 Qtt = Ptt . tgφ =1050 . 1,17 = 1228,5 ( kVAr )

+ Phụ tải tính toán toàn phần

1050



2 1228,5





1616,07

Q

( kVA ) Stt =

+ Phụ tải chiếu sáng

- Phụ tải chiếu sáng tác dụng

Pcs = P0 .F= 12 . 9200= 110,4 ( kW )

- Phụ tải chiếu sáng phản kháng

23 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Qcs = Pcs . tgφcs = 0

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng

Pttpx = Ptt + Pcs = 1050 + 110,4=1160,4 ( kW )

ttpx

1160, 4

Qttpx = 1228,5 ( kVAr )



2 1228,5



Q

= 16 89,9 ( kVA ) Sttpx =

 phụ tải tính toán cho lò ga + Phụ tải động lực tác dụng

Ptt = knc . Pđ = 0,45 . 400 = 180 (kW)

+ Phụ tải động lực phản kháng

Ta có : cosφ = 0,6 → tgφ = 1,33 Qtt = Ptt . tgφ =180 . 1,33 = 239,9 ( kVAr )

+ Phụ tải tính toán toàn phần



2 180



239,9



230

Q

( kVA ) Stt =

+ Phụ tải chiếu sáng

- Phụ tải chiếu sáng tác dụng

Pcs = P0 .F= 12 . 6000= 72 ( kW )

- Phụ tải chiếu sáng phản kháng

Do trong lò ga không có động cơ nên ta dùng đèn huỳnh quang

→ cos  = 0,8 → tg φcs = 0,75 → Qcs = Pcs . tgφcs = 54

+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng

Pttpx = Ptt + Pcs = 180 + 72= 252 ( kW )

ttpx

Qttpx = 239,9 + 54 =293,9 ( kVAr )



252



293,9

Q

24 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

= 387,14 ( kVA ) Sttpx =

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

 phụ tải tính toán cho bộ phân nén ép + Phụ tải động lực tác dụng

Ptt = knc . Pđ = 0,45 . 600 = 270 (kW)

+ Phụ tải động lực phản kháng

Ta có : cosφ = 0,65 → tgφ = 1,17 Qtt = Ptt . tgφ =270 . 1,17 = 315,9 ( kVAr )

+ Phụ tải tính toán toàn phần



270

2 315,9





415,56

Q

( kVA ) Stt =

+ Phụ tải chiếu sáng

- Phụ tải chiếu sáng tác dụng

Pcs = P0 .F= 12 . 875= 10,5 ( kW )

- Phụ tải chiếu sáng phản kháng

Do trong lò ga không có động cơ nên ta dùng đèn huỳnh quang

→ cos  = 0,8 → tg φcs = 0,75 → Qcs = Pcs . tgφcs = 7,875

+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng

Pttpx = Ptt + Pcs = 270 + 10,5= 280,5 ( kW )

ttpx

Qttpx = 315,9 + 7,875 = 323,78 ( kVAr )



2 280,5

2 323,78



Q

= 428,38 ( kVA ) Sttpx =

25 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

 Sau khi tính toán ta có bảng thống kê sau:

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

x p t t

4 6 , 3 4 2

7 9 , 9 0 5 2

6 8 , 4 3 5 3

3 3 , 9 9 3 2

9 , 9 8 6 1

9 , 8 6 1

4 1 , 7 8 3

8 3 , 8 2 4

x p t t

0 5 1

2 7 8 1

0 0 8 2

5 , 3 1 8 1

5 , 8 2 2 1

6 3

9 , 3 9 2

8 7 , 3 2 3

x p t t

2 9 1

2 7 6 1

6 , 7 5 1 2

1 7 5 1

4 , 0 6 1 1

3 0 , 5 6 1

2 5 2

5 , 0 8 2

s c

6 9

4 5

5 7 8 , 7

A V k

0 2 1

2 7

2 , 7 5

1 2

4 , 0 1 1

8 3 1

2 7

5 , 0 1

s c P

W k

t t

4 5

2 7 8 1

0 0 8 2

, 3 1 8 1

5 , 8 2 2 1

7 , 9

9 , 9 3 2

9 , 5 1 3

A V k

t t

2 7

0 0 6 1

0 0 1 2

0 5 5 1

0 5 0 1

3 , 7

0 8 1

0 7 2

W k

3 3 , 1 / 6 , 0

6 1 , 1 / 5 6 , 0

3 3 , 1 / 6 , 0

6 1 , 1 / 5 6 , 0

3 3 , 1 / 6 , 0

7 1 , 1 / 6 , 0

6 1 , 1 / 5 6 , 0

φ s o C

φ g T

0 9

5 , 2 6 4 2

0 0 5 3

6 , 5 8 3 2

7 , 6 1 6 1

2 , 6 1

0 3 2

6 5 , 5 1 4

t t S

W k

0 2 1

0 0 2 3

0 0 2 4

0 0 1 3

0 0 1 2

0 8

0 0 4

0 0 6

t ặ đ P

W k

m ê i h g n í h t

3 g n ở ư x

K C C S g n ở ư x

í h k n é n n ậ h p

a g

g n ò h P

1 g n ở ư x n â h P

2 g n ở ư x n â h P

n â h P

4 g n ở ư x n â h P

n â h P

ò L

ộ B

g n ở ư x n â h P n ê T

26 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

ttpxi

p PttNM = kđt  i

III. PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN NHÀ MÁY 3.1. Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy

Trong đó

Pttpxi : Phụ tải tính toán tác dụng của phân xưởng i , kW P : số phân xưởng trong nhà máy

Kđt : hệ số đồng thời , xét khả năng phụ tải các phân xưởng không đồng thời cực đại Kđt = 0,9 ÷ 0,95 khi số phân xưởng n = 2 ÷ 4 Kđt = 0,8 ÷ 0,85 khi số phân xưởng n = 5 ÷ 10 Vì nhà máy có 8 phân xưởng nên chọn kđt = 0,85

ttpxiP

p  i

ttpxiP

7 = 0,85 .  i

→ PttXN = kđt .

= 0,85 . 7450,53 = 6332,95 ( kW )

ttpxiQ

3.2. Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy

p  i

QttXN = kđt .

Trong đó Qttpxi : Phụ tải tính toán phản kháng của phân xưởng i, kVAr

→ QttXN = 0,85 . 8517,68 = 7240,028 ( kVAr )

ttXN

 ttXN Q

3.3. Phụ tải tính toán toàn phần nhà máy

SttXN =

2 63323,95



7240,028

9618,95



= ( kVA )

ttXN

3.4. Hệ số công suất nhà máy



0,65

P S ttXN

6332,95 9618,95

27 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

cosφ =

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

IV. BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI CÁC PHÂN XƯỞNG TRONG NHÀ MÁY Việc xác định biểu đồ phụ tải trên mặt bằng nhà máy có mục đích là để phân phối

hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy, chọn các vị trí đặt máy biến áp sao

cho đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao nhất .

Biểu đồ phụ tải của mỗi phân xưởng là một vòng tròn có diện tích bằng phụ

tải tính của phân xưởng đó theo một tỷ lệ lựa chọn. Nếu coi phụ tải mỗi phân xưởng

là đồng đều theo diện tích phân xưởng thì tâm vòng tròn phụ tải trùng với tâm của

phân xưởng đó.

Mỗi vòng tròn biểu đồ phụ tải chia ra hai thành phần:

+Phụ tải động lực

+Phụ tải chiếu sáng

4.1/ Bán kính vòng tròn phụ tải

Sttpxi . m

Rpxi =

chọn m = 3 ( kVA )

csi

o 360

Trong đó Rpxi : bán kính vòng tròn phụ tải phân xưởng i, mm Sttpx: Công suất tính toán toàn phân xưởng i, kVA m: Hệ số tỉ lệ, kVA/mm2 4.2/ Góc αcs

P S ttpxi

αcsi =

4.3/ Tính toán cho các phân xưởng

Tính toán phòng thí nghiệm

 Phòng thí nghiệm có Sttpx = 243,64 ( kVA ) ; Pcs = 120 ( kW ) + Bán kính vòng tròn phụ tải



5,08

243,64 .3

Sttpxi . m

= ( cm ) Rpxi =

csi



o .360

o 177,3



360

+ Góc chiếu sáng

120 243,64

P S ttpxi

αcsi =

 Tương tự như vậy ta tính được bán kính vòng tròn phụ tải và góc chiếu sáng

28 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

của các phân xưởng còn lại.

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Sau khi tính toán ta lập được bảng sau:



STT Tên phân xưởng

Phòng thí nghiệm Pcs (kW) Sttpxi (kVAr) R (cm) 120 243,64 5,085 αcsi , o 177,3 1

Phân xưởng 1 72 2509,97 16,32 6,02 2

Phân xưởng 2 57,2 3534,86 19,37 5,825 3

Phân xưởng 3 21 2399,33 15,96 3,15 4

Phân xưởng 4 110,4 1689,9 13,39 23,51 5

Phân xưởng SCCK 138 168,9 4,23 294,1 6

Lò ga 72 387,14 6,41 66,95 7

Bộ phận nén ép 10,5 428,38 6,74 8,82 8

V. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TRỌNG TÂM NHÀ MÁY Tâm phụ tải điện là điểm quy ước bất kỳ sao cho :

i l.P

 1i

 min 

Pi , li : là công suất tác dụng và khoảng cách từ điểm tâm phụ tải điện

x.S i



y.S i

z.S i



 1i n

Trong đó : đến phụ tải thứ i. Tâm qui ước của phụ tải xí nghiệp được xác định bởi một điểm M có toạ độ (theo hệ trục độ tuỳ chọn) được xác định bằng các biểu thức sau: M(x0 , y0 , z0).

 1i n

x0 = ; y0 = ; z0 =



 1i

Trong đó: Si: là phụ tải tính toán của phân xưởng i.

xi , yi , zi : là toạ độ của phân xưởng i theo hệ trục toạ độ tuỳ chọn. n: là số phân xưởng có phụ tải điện trong xí nghiệp.

Thực tế ta bỏ qua toạ độ z. Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến

áp, trạm phân phối, tủ phân phối,tủ động lực nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho

29 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện.

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Ta có bảng sau: Ký hiệu

xi (m) 125 yi (m) Sttpxi, kVA Sttpxi, xi 30455 270 243,64 Sttpxi, yi 65782,8 1

350 260 2509,97 878489,5 652592,2 2

425 175 3534,86 1502315,5 618600,5 3

590 120 2399,33 1415604,7 287919,6 4

300 60 1689,9 506970 101394 5

135 60 168,9 22801,5 10134 6

20 175 387,14 7742,8 67749,5 7

410 260 428,38 175635,8 111378,8 8

x.S i





 1i n

Tổng 11362,12 4540014,8 1854551,4

4540014,8 399,57  11362,12



S X i



163, 22

1854551,4 11362,12

S i

 1i a  y0 = 1  a   i 1 → M ( 399,57; 163,22 )

30 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

X0=

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

CHƯƠNG III : THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY

I. LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP TRUYỀN TẢI Việc lựa chớn đồ cung cấp điện có ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề kinh tế kỹ

thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện được gọi là hợp lý nếu thoả mản các

Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật.

Đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế.

Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu phụ tải

yêu cầu sau: 1. 2. 3. Điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ

thuật cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện

Việc chọn đúng điện áp định mức của mạng điện khi thiết kế là bài toán kinh tế, kỹ thuật. Khi tăng điện áp định mức, tổn thất công suất và tổn thất điện năng sẽ giảm nghĩa là giảm chi phí vận hành, giảm tiết diện dây dẫn và chi phí về kim loại khi xây dựng mạng điện, đồng thời tăng công suất giới hạn truyền tải trên đường dây. Trong khi đó, điện áp định mức yêu cầu vốn đầu tư không lớn, ngoài ra khả năng truyền tải nhỏ. Theo công thức thực nghiệm :

.16

U = 4,34 .

Trong đó: U : cấp điện áp truyền tải, kV l : khoảng cách từ trạm BATG đến nhà máy (Km) P : Công suất tác dụng tính toán của nhà máy (Mw)





Với l = 12 Km

P = PttXN = 6332,95 (Kw) = 6,33295 ( Mw ) → U = 4,34 . 12 16.6,33295 46,2Kv

→ lựa chọn cấp điện áp truyền tải 35 (Kw )

II. VẠCH PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY Lựa chọn phương án cấp điện là vấn đề rất quan trọngvì nó ảnh hưởng trực

tiếp đến vận hành khai thác và phát huy hiệu quả cấp điện

Để chọn phương án cấp điện an toàn phải tuân theo các điều kiện sau:

31 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

+ Đảm bảo chất điện năng

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

+ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện về tính liên tục phù hợp với yêu cầu của

phụ tải

+ Thuận lợi cho việc lắp ráp vận hành và sửa chữa cũng như phát triển phụ

tải

+ An toàn cho người vận hành và máy móc

+ Có chỉ tiêu kinh tế hợp lí

Với quy mô nhà máy như trên, với công suất đặt lên tới 13720 kW ( chưa

kể đến phân xưởng SCCK ). Nên ta sẽ xây dựng 1 trạm phân phối trung tâm ( PTTT

) nhận điện từ trạm BATG về và phân phối lại cho các BAPX . Từ BAPX sẽ có các

đường dây cấp điện đến các động cơ.

Tuy nhiên nếu dùng cấp diện áp 35 ( kV ) để truyền tải trên đoạn đường dây

Cả 2 phương án trên trạm PPTT và BATT đều được đặt trong nhà máy tại

từ trạm PPTT về các trạm BAPX thì các tuyến cáp và các khí cụ điện trên đoạn đường dây này phải chọn theo cấp 35 ( kV ) Ssẽ tốn kém. Do đó ta có thể có phương án khác cung cấp điện cho nhà máy là dùng 1 trạm biến áp trung tâm ( BATT ) 35/10 kV , lấy điện 35 kV từ trạm BATG biến đổi thành điện áp 10 kV cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng của khu liên hiệp xí nghiệp. trọng tâm phụ tải nhà máy M0 III. XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, SỐ LƯỢNG, DUNG LƯỢNG CÁC TRẠM BAPX 3.1. Số lượng các trạm BAPX Căn cứ vào vị trí, công suất các phân xưởng ta quyết định đăt 5 trạm BAPX

Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng 1 và bộ phận nén khí 

Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng SCCK, phòng thí nghiệm và Trạm bơm 

Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng số 2 

Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng số 3 

Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng số 4 

3.2. Số lượng, dung lượng các MBA trong 1 trạm BAPX và vị trí trạm

Các trạm BAPX cấp điện cho phân xưởng loại I và 2 cần đặt 2 MBA . còn a/ Số lượng

loại III thì chỉ cần 1 MBA

b/ Vị trí đặt Có 5 nguyên tắc đặt trạm biến áp

 Phải gần tâm phụ tải

32 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Thuận tiện cho lắp đặt, không ảnh hưởng đến giao thông sản xuất

 SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

 Có khả năng phòng cháy nổ, đón được gió, tránh được bụi

 An toàn, liên tục cấp điện.

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

 Các trạm dùng loại trạm kề, có 1 tường trạm chung với tường phân xưởng.

c/ Dung lượng các MBA

Trạm có 2 máy

 + Ở điều kiện làm việc bình thường

ttS 2

SđmB ≥

+ Điều kiện sự cố hỏng 1 MBA, MBA còn lại cho phép quá tải 1,4 lần

ttS 4,1

SđmB ≥

Cho phép quá tải 1,4 lần với điều kiện chỉ quá tải trong 5 ngày đêm, mỗi ngày

không quá 5 tiếng (đó là thời gian để đưa máy sự cố ra và đưa máy mới vào).

 Nếu khảo sát trong hộ loại 1 có 1 số phần trăm phụ tải loại 3 thì khi có sự cố 1 MBA nên cắt phụ tải loại 3 để chọn MBA hợp lí hơn.

loaiS 1 4,1

SđmB ≥

Sloai 1 nck 4,1.

hoặc SdmB = SdmB =  Nếu MBA được chọn là ngoại nhập phải hiệu chỉnh theo nhiệt độ Stt 4,1.nck

Trong đó :



knc : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ MBA

1   0 100

knc =

Trong đó :

θ1 : nhiệt độ nơi sử dụng , oC θ0 : nhiệt độ nơi chế tạo , oC Tính công suất tính toán của các trạm BAPX

 + Trạm biến áp B1 cấp điện cho phân xưởng số 1 và bộ phận nén khí nên công suất

ttpxi

(

)



(

)







2938,3



 (1672 280,5)



 (1872 323,78)

33 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

của trạm được tính như sau:

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

ttpxi

(

)



(

)







775,38



(165,03 192 252)



 (36 150 293,9)



+ Công suất tính toán của trạm B2 cấp điện cho phân xưởng SCCK, phòng thí nghiệm và lò ga:

+ Công suất tính toán của trạm B3, B4, B5 cấp điện lần lượt cho các phân xưởng 2,

3, 4 nên công suất tính toán của trạm biến áp chính bằng công suất tính toán của

phân xưởng

 Bảng tính toán công suất cảu các trạm BAPX

Tên trạm Tên phân xưởng

Stt, kVA 2938,3 Phân xưởng 1 B1 Nén ép

775,38

Phân xưởng SCCK Phòng thí nghiệm Trạm bơm

B3 Phân xưởng 2 3534,86

B4 Phân xưởng 3 1689,9

B5 Phân xưởng 4 1689,9

Các MBA dùng loại do ABB chế tạo tại Việt Nam, không phải hiệu chỉnh

d/ Dung lượng các MBA trong từng trạm theo nhiệt độ.

 Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng 1 và bộ phận nén ép.

loaiS 1 4,1

ttS 2

SdmB ≥ ; SdmB ≥



1469,15

2879,2 2

kVA → SdmB ≥

2509,97 1792,835 

1,4

kVA SdmB ≥

→ Chọn dùng 2 MBA có công suất định mức SdmB = 1000 kVA  Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng SCCK, phòng thí nghiệm và lò ga

loaiS 1 4,1

ttS 2

34 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

SdmB ≥ ; SdmB ≥

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN



387,69

kVA → SdmB ≥

120,64



775,38 2 168,9 1, 4

kVA SdmB ≥

→ Chọn dùng 2 MBA có công suất định mức SdmB = 320A  Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng 2

ttS 2

loaiS 1 4,1

SdmB ≥ ; SdmB ≥

3534,86 1767,43 

3534,86 2524,9 

kVA → SdmB ≥

1,4

kVA SdmB ≥

→ Chọn dùng 2 MBA có công suất định mức SdmB = 1600 kVA  Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng 4

loaiS 1 4,1

ttS 2

SdmB ≥ ; SdmB ≥

1689,9 844,95 

kVA → SdmB ≥



1207,07

2 1689,9 1,4

kVA SdmB ≥

→ Chọn dùng 2 MBA có công suất định mức SdmB = 630 kVA  Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng 3

loaiS 1 4,1

ttS 2

SdmB ≥ ; SdmB ≥



kVA → SdmB ≥ 2399,33 1199,665 2

2399,33 1713,8  1,4

kVA SdmB ≥

35 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

→ Chọn dùng 2 MBA có công suất định mức SdmB = 1000 kVA

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Sau khi tính toán ta có bảng số liệu các MBA trong trạm

Tên trạm Tên phân xưởng Số lượng Stt, kVA

SdmB kVA/máy

Phân xưởng 1 2938,3 2 1000 B1 Nén ép

Phân xưởng SCCK 775,38 2 320

B2 Phòng thí nghiệm

Lò ga

B3 Phân xưởng 2 3534,86 2 1600

B4 Phân xưởng 4 1689,9 2 630

B5 Phân xưởng 3 2399,33 2 1000

IV. PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY MẠNG ĐIỆN CAO ÁP + Vì nhà máy thuộc hộ loại 1 nên ta sẽ dung đường dây trên không lộ kép dân x điện từ trạm BATT về trạm PPTT (hoặc trạm BATT) của nhà máy. +Để đảm bảo mỹ quan và an toàn, mạng cao áp trong nhà máy từ trạm PPTT ( hoặc

36 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

trạm BATT ) đến các trạm BAPX dùng cáp ngầm. Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện ta dung cáp lộ kép. + Căn cứ vào vị trí trạm PPTT ( hoặc trạm BATT ) và các trạm BAPX trên mặt bằng, ta đề xuất 4 phương án đi dây mạng cao áp. Trong đó các trạm BAPX có thể được lấy điện trực tiếp từ trạm PPTT ( hoặc trạm BATT ) hoặc các trạm BAPX ở xa có thể lấy điện liên thông qua các trạm ở gần. V. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY 1. Phương án 1

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

2. Phương án 2

VI. CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ, KỸ THUẬT CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN Các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của các phương án phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của

Sau khi lựa chọn sơ bộ một số phương án đi dây cao áp, ta phải tiến hành so

Trước hết các phương án được đem ra so sánh kinh tế, kỹ thuật phải thoả

Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu với các mạng điện là độ tin cậy cung cấp

+ Độ tin cậy cung cấp điện : Vì các hộ tiêu thụ hầu hết là các hộ loại 1 nên ta

nó. Vì vậy các sơ đồ mạng điện cần phải có các chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầu trong các hộ tiêu thụ, thuận tiện và an toàn trong vận hành. sánh kinh tế, kỹ thuật giữa các phương án để chọn được phương án tối ưu. mãn các yêu cầu của mạng điện. điện và chất lượng điện năng. dùng đường dây lộ kép và trạm 2 MBA để cung cấp điện. + Chất lượng điện năng : thể hiện ở tần số dòng điện và đọ lệch điện áp so

với điện áp định mức trên các cực của thiết bị dùng điện. - Khi thiết kế các mạng điện thường giả thiết rằng hệ thống hoặc cá nguồn cung cấp

có đủ công suất để cung cấp cho các phụ tải do đó coi như tần số được duy trì.

- Tổn thất điện áp phải nằm trong phạm vi cho phép

Các phương án đã thoả mãn các yêu cầu về kỹ thuật phải được so sánh về chỉ

tiêu kinh tế để chọn ra được 1 phương án tối ưu. Mục đích tính toán của phần này là

so sánh tương đối giữa 4 phương án cấp điện, chỉ cần tính toán so sánh phần khác

nhau giữa các phương án. Cả 4 phương án đều có những phần tử giống nhau: đường

dây cung cấp từ trạm BATG về nhà máy, 5 trạm BAPX. Vì vậy ta chỉ so sánh kinh

37 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

tế ký thuật các mạng cao áp.

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

+ Để so sánh kinh tế kỹ thuật các phương án, ta dựa vào chi phí tính toán hàng năm của các phương án.

Các chi phí vận hành hàng năm của các thiết bị điện gồm có :

- Khấu hao về hao mòn các thiết bị của các đường dây, các trạm BA của các

phần tử khác trong mạng điện.

- Các chi phí về sửa chữa và phục vụ các đường dây, các trạm và của các

phần tử khác trong mạng điện.

- Chi phí tổn thất điện năng trong mạng điện.

Z = ( avh + atc ) .K + C∆A

Trong đó :

Z : chi phí tính toán toán hàng năm của mạng điện, đ avh : hệ sô vận hành mạng điện theo từng năm, % Với trạm và cáp avh = 0,1 Với đường dây trên không avh = 0,04 K : vốn đầu tư mạng điện, đ

K = KDD + Ktram + Knc

KDD : vốn đầu tư cho đường dây, đ

KDD = ∑ ( a . K0DD . l )

K0DD : suất vốn đầu tư cho đường dây lộ dơn, 103 đ/m l : chiều dài đường dây, m a: số lộ đường dây

Trong đó: Ktram : Vốn đầu tư cho các trạm BA, đ

m Ktram =  i

( K0trami . n )

K0trami : vốn đầu tư cho một máy BA trạm i, 106 đ/máy

m: số trạm

n : số máy trong 1 trạm

K mc : vốn đầu tư cho máy cắt, đ

Kmc = K0mc . i

K0nc : vốn đầu tư cho 1 máy cắt, 106 đ/máy i : số máy cắt

C∆A : chi phí cho tổn thất điện năng, đ

38 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

C∆A = C∆ADD + C∆Atram

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Trong đó C∆ADD : chi phí tổn thất điện năng do đường dây gây ra, đ

C∆ADD = c . ∑ ∆ADD

c : giá thành 1 kWh, đ/kWh lấy c = 750 đ/kWh ∑∆ADD : tổng tổn thất điện năng trên đường dây, kWh

∑∆ADD = ∑ ( ∆Pmax . τ )

Với τ = ( 0,124 + Tmax . 10-4 )2 . 8760 , h

R .



τ : thời gian tổn thất công suất cực đại, h Tmax : thời gian sử dụng công suất cực đại, h Tmax = 5000 h → τ = ( 0,124 +Tmax . 10-4 )2.8760 = 3411 h ∆Pmax : tổn thất công suất tác dụng trên đường dây, kW

lr . 0 2

S U

S 2 U

dm C∆Atram :chi phí tổn thất điện năng do trạm gây ra, đ

∆Pmax =

 .

P ( . n

2 .)

C∆Atram = c . ∑ ∆Atram

1 n

S tt S dmB

∆Atram = n . ∆P0 . 8760 +

∆Atram : tổn thất điện năng ở trạm n : số máy trong trạm ∆P0 : tổn thất không tải 1 máy, W SdmB : công suất địmh mức 1 máy, kVA Stt : công suất tính toán cả trạm, kVA

VII. LỰA CHỌN DÂY DẪN 1. Điều kiện chọn dây dẫn Với nhà máy sử dụng cấp điện áp trung áp 35 kV và 10 kV, do đường dây ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ, mặt khác thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax của xí nghiệp lớn nên ta lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế Jkt, A/cm2

F  kt

I tt J

39 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Tiết diện dây dẫn được chọn theo

Trong đó: Jkt : mật độ kinh tế của dòng điện, A/cm2 SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Jkt = f ( Tmax , loại dây, vỏ bọc )

Itt : dòng điện chạy trên đường dây trong đó chế độ phụ tải cực đại, A Tiết diện được chọn là tiết diện tiêu chuẩn lớn hơn gần nhất với giá trị Ftt 2. Kiểm tra dây dẫn được chọn Dây dẫn được chọn theo điều kiện Jkt phải được kiểm tra theo các điều kiện:

a. Điều kiện về dòng điện cho phép

Isc = Icp

Trong đó :

Isc : dòng điện qua dây dẫn khi có sự cố, A Icp : dòng điện cho phép của dây dẫn ứng với 1 tiết diện dây dẫn nhất định.

b. Điều kiện về độ bền cơ Thường dây dẫn được chọn với tiết diện tối thiểu ứng với 1 cấp điện áp nào đó thì đã thoả mãn điều kiện về độ bền cơ nên ta k cần kiểm tra điều kiện này.

c. Điều kiện về ổn định nhiệt dòng ngắn mạch Điều kiện này chỉ kiểm tra đối với cáp ( do điện kháng của cáp nhỏ nên dòng ngắn mạch lớn )

F ≥ α . IN .

α = 11 ứng với cáp nhôm

Trong đó : α : hệ số nhiệt ; α = 6 ứng với cáp đồng IN : dòng ngắn mạch 3 pha

IN = I” = Ick , kA

tc : thời gian cắt ngắn mạch, tc = 0,5 ÷ 1 s ; thường chọn tc = 0,8s

Điều kiện về ổn định nhiệt dòng ngắn mạch có thể được kiểm tra sau khi đã chọn máy cắt

3. Lựa chọn dây dẫn từ trạm BATG về trạm PPTT Với đường dây từ trạm BATG về nhà máy ta sử dụng đường dây trên không,

khu kiên hiệp xí nghiệp thuộc hộ loại 1 nên ta dùng dây lộ kép loại dây nhôm lõi

thép .

Tra cẩm nang ta được thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax của nhà máy

là : T max = 5000 h

40 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Đường dây từ trạm BATG về nhà máy có chiều dài 12 Km Dây dẫn được chọn theo điều kiện Jkt , tra bảng với Tmax = 5000 h , loại dây

nhôm lõi thép được Jkt = 1,1 A/mm2 SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN



79,33

Dòng điện trên mỗi dây dẫn trong chế độ phụ tải cực đại

9618,95 2. 3.35



72,12

IttXN =

S ttXN U 2. 3. I ttXN J

79,33 1,1

→ Fkt =

Ta chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 95 mm2 : 2AC – 95 do CADIVI chế tạo + Kiểm tra dây dẫn được chọn

- Theo điều kiện dòng sự cố

Isc = 2 . IttXN = 2 . 79,33= 158,66 A

Tra bảng dây AC – 95 có Icp = 320 A

→ Isc = 158,66 A < Icp = 320 A thoả mãn

ttXN

(

Dây AC – 95 có r0 = 0,33 ( Ω/km ) , x0 = 0,371( Ω/km )



 XQRP U dm

0  . lxQr ). ttXN U .2

- Theo điều kiện về tổn thất điện áp + Trong chế độ bình thường . ∆Ubt =

ttXN

(



Trong đó :

0  . ). lxQr ttXN U .2



→ ∆Ubt = PttXN : công suất tác dụng tính toán của nhà máy, kW QttXN : công suất phản kháng tính toán của nhà máy, kVAr l : chiều dài đoạn đường dây, km  XQRP U dm



818,72

(6332,95.0,33 7240,028.0,371).12 2.35





5%.35000 1750



cp btU



1100

 cp btU

V thoả mãn → ∆Ubt = 818,72 V <

+ Trong chế độ sự cố

Khi sự cố 1 đường dây, đường dây còn lại mang toàn bộ tải nên tổn thất điện

áp trên đường dây đó sẽ tăng gấp 2 lần



 2.818,72 1637,45



U bt



10%.35000 3500





 P R Q X U dm U 10%

cp scU

41 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

3500

cp scU  Vậy dây dẫn chọn là phù hợp.

V thoả mãn → ∆Usc = 1637,45 V <

4. Các đường dây từ trạm PPTT về trạm BAPX Các đường dây từ trạm PPTT ( hoặc BATT ) về các trạm BAPX nằm trong

nhà máy nên để đảm bảo mỹ quan và an toàn ta dùng dây cáp. Phụ tải nhà máy hầu

hết là loại 1 nên ta dùng cáp lộ kép loại XLPE lõi đồng bọc thép của hãng

FURUKAWA Nhật Bản. Vì hệ thống cáp trong nhà máy có chiều dài nhỏ nên

không cần kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép khi chọn cáp. Các cáp này sẽ

được chọn trong phần sau khi tính toán cho từng phương án.

VIII. TÍNH TOÁN CHI TIẾT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 1. Phương án 1

2.1 Chọn cáp cao áp

a. Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B1 Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại



24,24

S 1 ttB U 2. 3

2938,3 2. 3.35

A Itt =

Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2



7,82



24,24 3,1

I tt J kt

→ mm2

Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 50 mm2 ; 2XLPE ( 3 X 50). Vì

42 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

b. Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B2 Tuyến cáp này cấp điện cho cả 2 trạm B4 và B5

ttB

(



) 4



Q (



)

Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại

2. 3.35

 (1550 1050)



 (1813,5 1228,5)

Itt =



2. 3.35

Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2



10,065



33 3,1

I tt J

→ mm2

→ Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 50 mm2 ; 2XLPE ( 3 X 50). Vì cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp d. Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B4 Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại



13,93

S 1 ttB U 2. 3

1689,9 2. 3.35

A Itt =

Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2

4,5



I tt J

13,93 3,1 Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 50 mm2 ; 2XLPE ( 3 X 50). Vì

mm2 →

cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp e. Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B5 Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại



19,8

S 1 ttB U 2. 3

2399,33 2. 3.35

A Itt =

Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2



6,38



19,8 3,1

I tt J

→ mm2

Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 50 mm2 ; 2XLPE ( 3 X 50). Vì

43 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Bảng thông số các cáp phương án 1

Đường cáp F, mm l, m Stt, kVA r0 , Ω/km x0 , Ω/km

50 PPTT – B1 2938,3 120 0,494 0,137 Icp , A (250C) 200

50 PPTT – B2 775,38 270 0,494 0,137 200

50 PPTT – B3 3534,86 20 0,494 0,137 200

50 PPTT – B4-B5 4001 140 0,494 0,137 200

50 PPTT – B5 2399,33 400 0,494 0,137 200

2.2/ Vốn đầu tư cho hệ thống cáp cao áp Tra sổ tay ta được thông số, gia thành các loại cáp ta có bảng sau:

 Bảng tính giá thành các đường dây cáp

Đường cáp

l m

120 PPTT – B1 F mm2 50 Đơn giá, lộ đơn K0DD, 103 đ/m 280 Thành tiền a.K0DD.l, 106 đ 67,2

270 PPTT – B2 50 280 151,2

20 PPTT – B3 50 280 11,2

140 PPTT – B4-B5 50 280 78,4

400 PPTT – B5 50 280 224

532 Σ( a.K0DD.l )

KDD = Σ ( a . K0DD . l ) = Σ ( 2 . K0DD . l ) = 532.106 đ

2.3/ Chi phí cho tổn thất điện năng

 Bảng tính tổn thất điện năng trên đường dây

Đường cáp l ∆ADD

m r0 Ω/km Stt kVA

PPTT – B1 F mm2 50 120 0,494 R 1/2.r0, Ω 0,0297 2938,3 713,92

PPTT – B2 50 270 0,494 0,067 775,38 112,15

PPTT – B3 50 20 0,494 0,005 3534,86 173,96

PPTT – B4- 50 140 0,494 0,035 1689,9 277,99

PPTT – B5 50 400 0,494 0,0988 2399,33 1583,2

2861,3 Σ∆ADD

44 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Tổn thất điện năng trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến trạm B1

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

.0,0297.3411 713,92



2 2938,3 2

35 .1000

2 S tt R  . . 2 dm

kWh ∆APPTT_B1 = ∆Pmax . τ =

Tổn tổn thất điện năng trên đường dây:

Σ∆ADD = 2861,3 kWh Tổng chi phí cho tổn thất điện năng trên đường dây :

C∆ADD = c . Σ∆ADD = 750 . 2961,3=2145989 đ

2.4/ Vốn đầu tư cho trạm PPTT Sơ đồ trạm phân phối trung tâm vẫn dùng hệ thống một thanh góp có phân

đoạn, các tuyến đường dây ra vào khỏi thanh góp vẫn dùng máy cắt hợp bộ. Vì phương án 2 có đoạn liên thông PPTT – B4– B5do đó không có tuyến cáp trực tiếp từ PPTT – B5 Do đó số lượng máy cắt trong trạm giảm đi 2 máy ( 1 lộ )

i =4.2 + 2 + 1 = 11máy

Chọn dùng các máy cắt hộ bộ của hãng SIMENTS, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì , loại 8DA10, hệ thống thanh góp đặt sẵn trong các tử có dòng định mức 2500A Giá máy cắt hợp bộ

160 Cấp điện áp U, kV K0mc , 106 đ

Kpptt = KMC = K0mc . i = 160 . 106 . 11 =1760.106 đ

2.5/ Vốn đầu tư cho các trạm BAPX Tra sổ tay ta được giá thành các trạm BAPX Bảng tính gíá thành các trạm BAPX

Trạm Số máy SdmB kVA

1000 2 Giá máy K0trami , 106 đ/máy 125 Vốn đầu tư cả trạm, 106 đ 250 B1

320 2 40 80 B2

1600 2 204,6 409,2 B3

630 2 78,5 157 B4

1000 2 125 250 B5

45 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

1146,2 Σ ( K0tram . 2 )

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

tram



6 1146,2.10

(

.2)

m  i

đ Ktram =

2.6/ Chi phí cho tổn thất điện năng trong các trạm BAPX Tra sổ tay ta được thông số các trạm BAPX

Bảng tổn thất điện năng ở các trạm BAPX

Trạm Số máy ∆A

Stt kVA n SdmB kVA ∆P0 W ∆PN W kWh

B1 2938,3 2 10000 176679,7 1000 1680

B2 775,38 2 3880 52692,7 320 790

B3 3534,86 2 16000 175239,4 1600 2400

B4 1689,9 2 6210 98105,13 630 1250

B5 2399,33 2 10000 127615,5 1000 1680

630332,4 Σ∆Atram

 Tổn thất điện năng trong trạm B1

 .

.( n

2 .)

1 n

dmB

S tt S

∆AB1 = n . ∆P0 . 8760 . +

.10000.(

2 ) .3411

1 1000

1 2

2938,3 1000

= .[ 2 . 1680. 8760 + ]

= 176679,7 kWh

 Sau khi tính toán tương tự ta có kết quả như bảng trên

Vậy tổn thất điện năng trong các trạm BAPX

 Σ∆Atram = 630332,4 kWh Tổn chi phí cho tổn thất điện năng trong các trạm BAPX C∆Atram = c . Σ∆Atram = 750 . 630332,4= 472749300 đ 2.7/Chi phí tính toán hàng năm của phương án 1 Z = ( avh + atc ) . K + C∆A = ( avh + atc ) . ( KMC + KDD + Ktram ) + C∆ADD + C∆Atram = ( 0,1 + 0,2 ) . ( 1760 + 532+1146,2).106 +( 2145989 + 472749300 ) = 1506355289 đ

46 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

2/ Phương án 2

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Đoạn cáp này được chọn hoàn toàn như phương án 1

ttB

(



Q (



) 5

)

2.1/ Chọn các đường dây cáp từ trạm BATT về các trạm BAPX a/ Chọn cáp cao áp từ trạm BATT đến trạm B2, B1, B3 → chọn cáp XLPE có tiết diện 50 mm2 :2XLPE ( 3 x 50 ) b/ Chọn cáp cao áp từ trạm B4 đến trạm B5 Tuyến cáp này cấp điện cho cả 2 trạm B4 và B5 Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại

2. 3.35

 (1550 1050)



 (1813,5 1228,5)

Itt =



115,5

2. 3.10

= A

Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2

37,3



I tt J

115,5 3,1 → Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 50 mm2; 2XLPE ( 3 X 50). Vì cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp

mm2 →

47 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Bảng thông số các cáp phương án 2

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Đường cáp F, mm l, m

B5 – B4 Stt, kVA 4001 50 140 r0 , Ω/km 0,494 x0 , Ω/km 0,137 Icp , A 200

BATT – B1 2938,3 50 120 0,494 0,137 200

BATT – B2 775,38 50 270 0,494 0,137 200

BATT – B3 3534,86 50 20 0,494 0,137 200

BATT – B5 2399,33 50 400 0,494 0,137 200

2.2/ Vốn đầu tư cho hệ thống cáp cao áp Tra sổ tay ta được thông số, gia thành các loại cáp ta có bảng sau:

 Bảng tính giá thành các đường dây cáp

Đường cáp l

B5 – B4 F mm2 50 140 Đơn giá, lộ đơn K0DD, 103 đ/m 280 Thành tiền a.K0DD.l, 106 đ 78,4

BATT – B1 50 120 67,2 280

BATT – B2 50 270 151,2 280

BATT – B3 50 20 11,2 280

BATT – B5 50 400 280 224

532 Σ( a.K0DD.l )

KDD = Σ ( a . K0DD . l ) = Σ ( 2 . K0DD . l ) = 532. 106 đ

2.3/ Chi phí cho tổn thất điện năng

Bảng tính tổn thất điện năng trên đường dây



Đường cáp ∆ADD

l m r0 Ω/km Stt kVA

F mm2 50 0,494 R 1/2.r0, Ω 0,0345 4001 18838 140 B5 – B4

120 0,494 0,029 2938,3 8540 BATT – B1 50

270 0,494 0,066 775,38 1353,5 BATT – B2 50

20 0,494 0,0049 3534,86 2088,4 BATT – B3 50

400 0,494 0,0988 2399,33 19400 BATT – B5 50

50219,9

48 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Tổn thất điện năng trên đoạn cáp từ trạm B3 đến trạm B1 Σ∆ADD

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

.0,0345.3411 18838



2 4001 2

10 .1000

2 S tt R  . . 2 dm

kWh ∆APPTT_B1 = ∆Pmax . τ =

→ Tổn tổn thất điện năng trên đường dây:

Σ∆ADD = 50219,9 kWh

Tổng chi phí cho tổn thất điện năng trên đường dây :

C∆ADD = c . Σ∆ADD = 750 . 50219,9 = 37664,9 đ

2.4/ Vốn đầu tư cho máy cắt Sơ đồ trạm BATT vẫn dùng hệ thống một thanh góp có phân đoạn, các tuyến

i1 = 4.2 + 2 + 1 = 11 máy

i2 = 2 máy

đường dây ra vào khỏi thanh góp vẫn dùng máy cắt hợp bộ. Vì phương án 2 có đoạn liên thông BATT – B1 – B3 do đó không có tuyến cáp trực tiếp từ BATT – B1. Do đó số lượng máy cắt trong trạm giảm đi 2 máy ( 1 lộ ) Số máy cắt hợp bộ phía 10 kV Số máy cắt hợp bộ phía 35 kV Chọn dùng các máy cắt hộ bộ của hãng SIMENTS, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì , loại 8DA10, hệ thống thanh góp đặt sẵn trong các tử có dòng định mức 2500A Giá máy cắt hợp bộ

35 10

160 120 Cấp điện áp U, kV K0mc , 106 đ

KMC = ( 160 . 2 + 120 . 11 ) =1640. 106 đ 2.5/ Vốn đầu tư cho các trạm BAPX Tra sổ tay ta được giá thành các trạm BAPX

Bảng tính gíá thành các trạm BAPX

Trạm Số máy Vốn đầu tư cả

n SdmB kVA trạm

BATT 2 4000 Giá máy Kotram,106 đ/máy 500 1000

B1 2 1000 125 250

49 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

B2 2 320 40 80

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

1600 204,6 409,2 B3 2

630 78,5 157 B4 2

1000 125 250 B5 2

tram

2146,2 Tổng



6 2146,2.10

(

.2)

m  i

đ Ktram =

2.6/ Chi phí cho tổn thất điện năng trong các trạm BAPX Tra sổ tay ta được thông số các trạm BAPX

Bảng tổn thất điện năng ở các trạm BAPX

∆A Trạm Số máy

SdmB kVA ∆P0 W ∆PN W kWh Stt kVA n

4000 4800 30000 78725 BATT 9618,95 2

1000 1680 10000 176679,7 B1 2938,3 2

320 790 3880 52692,7 775,38 2 B2

1600 2400 16000 175239,4 3534,86 2 B3

630 1250 6210 98105,13 1689,9 2 B4

1000 1680 10000 127615,5 2399,33 2 B5

193202

Σ∆Atram

 Tổn thất điện năng trong trạm B1

2 .)

 .

.( n

1 n

 ∆AB1 = n . ∆P0 . 8760 . +

.30000.(

2 ) .3411

1 1000

1 2

S tt S dmB 9618,95 4000

.[ 2 . 4800 . 8760 + ] =

= 379971 kWh

 Sau khi tính toán tương tự ta có kết quả như bảng trên

50 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Vậy tổn thất điện năng trong các trạm BAPX

 Σ∆Atram = 379971 kWh Tổn chi phí cho tổn thất điện năng trong các trạm BAPX C∆Atram = c . Σ∆Atram = 750 . 379971 = 284978250 đ 7/Chi phí tính toán hàng năm của phương án 2 Z = ( avh + atc ) . K + C∆A = ( avh + atc ) . ( KMC + KDD + Ktram ) + C∆ADD + C∆Atram SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

= ( 0,1 + 0,2 ) . ( 1640 + 532 + 2164,2 ) . 106 + 37664,9 + 284978250

= 1585875915 đ

IX/ CHỌN PHƯƠNG ÁN

Bảng so sánh kinh tế các phương án

Phương án C∆A, đ Z , đ

1 K, 106 , đ 3438,2 472749300 1566355289

2 4336,2 284978250 1585875915

Qua bảng so sánh ta quyết định chọn phương án 2 là phương án tối ưu mạng cao áp

vì có chi phí tính toán hàng năm nhỏ và tổng chi phí cho tổn thất điện năng trong

trạm BAPX nhỏ nhất

1. Chọn các đường dây hạ áp Sau khi tiến hành chọn xong phương án ta sẽ chọn dây hạ áp từ trạm B2 đến phòng thí nghiệm, phân xưởng SCCK và lò ga; B1 đến bộ phận nén ép. + Điều kiện chọn cáp Vì các đoạn cáp này là cáp hạ áp nên cần được chọn theo Icp

k1. k2 . Icp ≥ Itt

Trong đó : k 1 hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, tra cẩm nang k2 : hệ số hiệu chỉnh kể đến số lượng cáp đặt chung 1 rãnh, tra sổ tay Icp : dòng điện cho phép lâu dài của dây dẫn, A + Điều kiện kiểm tra cáp Cáp đã chọn được kiểm tra theo điều kiện về ổn định nhiệt và kết hộ thiết bị bảo vệ. Vì ở đây ta chưa tiến hành chọn thiết bị bảo vệ cho cáp và chưa tính được dòng

ngắn mạch ngay sau cáp nên việc chon cáp ở đây chỉ là chọn sơ bộ không cần kiểm

tra điều kiện.

+ Tiến hành chọn cáp Chọn cáp từ trạm B2 đến lò ga, phân xưởng SCCK có Sttpx = 168,9 kVA. Stttn = 243,64 kVA

51 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

k1 . k2 . Icp ≥ Itt Vì cáp được chôn sâu dưới đất nên không chịu tác động của môi trường nên k1 = 1, lò ga là phụ tải loại 3 nên chỉ cung cấp điện từ đường cáp lộ đơn k2 =1, phân xưởng SCCK là phụ tải loại 1 nên được cấp điện từ đường cáp lộ kép k2 = 2.

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN



370,1



243,64 3.0,38

168,9



128,3

Icp1 ≥ Itt =

S ttpx U 3 S ttpx U 3

3.0,38

Icp1 ≥ Itt /k2=

Vậy ta chon cáp đồng hạ áp cách điện PVC do LENS chế tạo có 3 lõi + trung

tính loại PVC ( 3 x 150 ) và loại ( 3 x 50 ) có thông số

F , mm2 50 r0 , Ω/km 0,478 x0 , Ω/km 0,387 Icp , A 206

150 0,124 0,1 387

Tương tự như vậy ta tính và chọn được cáp từ B1 đến bộ phận nén ép

Sau khi tính toán ta có bảng sau

F , mm2 120 r0 , Ω/km 0,189 x0 , Ω/km 0,153 Icp , A 343

X/ THIẾT KẾ CHI TIẾT CHO PHƯƠNG ÁN ĐƯỢC CHỌN Sơ đồ phương án 2

52 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Đường dây trên không 2AC – 95 lấy điện từ hệ thống (trạm BATG) cung cấp cho trạm PPTT 35 kV. Từ trạm PPTT ta có đường dây cáp lộ kép 2XLPE ( 3x50) đi tới

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

các trạm BAPX 10/0,4 kV. Từ các trạm BAPX điện áp được hạ xuống cấp 0,4 kV cung cấp cho từng phân xưởng nhà máy

1/ Sơ đồ trạm biến áp trung tâm Như phần trên ta đã chọn được sơ đồ trạm BATT là sơ đồ 1 hệ thống thanh

góp có phân đoạn. Tại mỗi tuyến đường dây vào ra khỏi thanh góp và liên lạc giữa 2

phân đoạn thanh góp đều dùng máy cắt hợp bộ. Để bảo vệ chống sét chuyền từ

đường dây vào trạm đặt chống sét van trên mỗi phân đoạn thanh góp. Đặt trên mỗi

phân đoạn thanh góp 1 MBA đo lường 3 pha 5 trụ có quận tam giác hợp báo chạm

đất 1 pha trên cáp 35 kV. BA này được bảo vệ bởi cầu chì.

Các tủ hợp bộ đã chọn của hãng SIMENTS, cách điện bằng SF6, không cần bảo chì, loại 8DA10, hệ thống thanh góp đặt sẵn trong các tủ có Idm = 2500 A có các thông số

Loại MC

8DJ10 Udm, kV 24 Idm các nhánh, A INmax , kA 630 40 IN , kA1s 16

Sơ đồ nguyên lý trạm BATT

53 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Sơ đồ ghép nối trạm BATT

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Lựa chọn chống sét van Chống sét van được chọn theo cấp điện áp 10 kV

UdmCSV ≥ UdmL = 10 kV → chọn chống sét van do hãng Cooper ( Mỹ ) chế tạo có UdmCSV = 10kV loạigía đỡ ngang AZLP501B10

2/ Sơ đồ các trạm BAPX Vì các trạm BAPX ở rất gần trạm BATT nên phía cao áp chỉ cần dùng dao cách ly .

Cầu chì dùng để cắt ngắn mạch .Cả dao cách ly và cầu chì đều được đặt trong vỏ tủ tự tạo

 Chọn dao cách ly do hãng SIMENTS chế tạo có các thông số

Uđm , kV Iđm , A INmax , kA Int , kA

400 – 2500 40 – 160 16 – 63 12

Chọn cầu chì do hãng SIMENTS chế tạo có các thông số 

Uđm , kV Iđm , A IcắtN , kV IcắtNmin,A ∆P , W Loại

3GD11232-4B 12 160 40 875 240

Chọn máy biến dòng

 Chọn máy biến dòng hình xuyến 4ME16 do SIMENTS chế tạo

54 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

 Sơ dồ nguyên lý các trạm BAPX

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

55 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Sơ đồ đầu nối trong các tram biến áp

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

 Phía hạ áp chọn dùng các aptomat của hãng Merlin Gerin đặt trong vỏ tủ tự tạo Vì các trạm BAPX đều có 2 MBA nên tại mỗi trạm ta đặt 5 tủ : 2 tủ aptomat tổng ,

1 tủ aptomat phân đoạn và 2 tủ aptomat nhánh

Ta giả thiết rằng mỗi tủ aptomat nhánh cấp điện cho 2 lộ đường dây do đó trong

mỗi tủ aptomat nhánh có 2 aptomat nhánh

 Chọn aptomat + Các aptomat tổng sau BAPX và aptomat phân đoạn để dự trữ có thể chọn qua



dòng BA trong chế độ quá tải sự cố

. S k dmB qt U .3

4,1. S dmB U .3

IdmA ≥ IBsc =

Trong đó

Uđm : điện áp cuộn hạ của MBA , kV SdmB : công suất định mức MBA, kVA

+ Cáp aptomat nhánh chọn theo điều kiện

S tt .3.4 U

IdmA ≥ Ilvmax =

* Chọn aptomat cho trạm B1 –

2020



1000.1,4 3.0,4

. S k dmB qt .3 U

= A – IdmA ≥ IBsc =

Aptomat tổng sau BAPX và aptomat phân đoạn 4,1. S dmB U .3 → Chọn dùng aptomat NF2500-S có dòng Idm = 2500 A Aptomat nhánh -



1060

2938,3 4.0,4. 3

S tt .3.4 U

= A IdmA ≥ Ilvmax =

→ Chọn dùng aptomat NF1250-SS có dòng Idm = 1200A * Tương tự như vậy ta tính và chọn được aptomat tổng và nhánh cho các trạm BA

còn lại

* Sau khi tính toán ta có bảng sau:

Trạm BA Loại Số lượng

NF2500-S NF1250-SS 3 4 Udm, V 690 500 Idm, A 2500 1200 IcắtNM, kA 25 7,5

56 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

B2 NF1250-SS 3 690 600 25

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

NF400-SE 4 500 300 7,5

NF3200-S 3 690 2800 25 B3

NF1600SS 4 500 1400 7,5

NF1600SS 3 690 1400 10 B4

NF1250-SS 4 500 1000 7,5

NF2500-S 3 690 2500 25 B5

NF1250-SS 4 500 1000 7,5

X/ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH, KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐÃ CHỌN Các hệ thống cung cấp điện ở xa nguồn và công suất là nhỏ so với hệ thống

điện quốc gia nên cho phép tính ngắn mạch đơn giản

Vì không biết cấu trúc của hệ thống điện, ta có thể tính gần đúng điện kháng hệ thống qua công suất cắt ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn. Khi đó coi trạm BATG là nguồn

Ta có sơ đồ thay thế

2 tb



Để kiểm tra chọn cáp ,máy cắt , aptomat, dao cách ly, cầu chì ta tính dòng Ta cần tính điểm ngắn mạch N0 tại thanh cái trạm PPTT để kiểm tra máy cắt , thanh góp và tính các điểm ngắn mạch Ni tại phía cao áp trạm BAPX để kiểm tra cáp , dao cách li và cầu chì của các trạm Máy cắt đầu nguồn MC1 có dòng cắt định mức là Icdm = 110kA Điện kháng của hệ thống

dmMC

S cdm

( U .3

)05,1. dml . UI cdm

57 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

XH =

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

)05,1.10(

2 tb

Trong đó Udml : điện áp định mức của lưới , kV SCdm : công suất cắt định mức của máy cắt đầu nguồn ICdm : dòng cắt địng mức của máy cắt, kA UdmMC : điện áp định mức của máy cắt, kV XH : điện kháng của hệ thống, Ω



024,0



24.110

dmMC

S cdm

( U .3

)05,1. dml . UI cdm

Ω → XH =

Bảng thông sô của đường dây trên không và cáp

Đường dây Ký hiệu F

l km r0 Ω/km x0 Ω/km

BATG – BATT 12 0,33 R r0.l, Ω 4,452 X x0.l, Ω 3,96 mm2 95 0,371

B5 – B4 0,14 0,927 0,494 0,137 0,069 50

BATT – B1 0,12 1,47 0,494 0,137 0,059 50

BATT – B2 0,27 1,47 0,494 0,137 0,133 50

BATT – B3 0,02 1,47 0,494 0,137 0,0098 50

BATT – B5 0,4 1,47 0,494 0,137 0,1976 50 l0 l1 l2 l3 l4 l5

dmL

05,1.

I N



U tb .3 Z



(



X t

1/ Dòng điện ngắn mạch tại N0 Dòng ngắn mạch 3 pha có IN = I”= I∞



1,015

R l 10.1,05 2

3. 4, 452



 (0,024 3,96)

= A

Dòng ngắn mạch xung kích tại N0

ixkNo = 2 .Kxk . I”

= 2 . Kxk . INo

= 2 . 1,8 . 1,015= 2,58 kA

58 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

2/ Các dòng điện ngắn mạch Ni  Dòng điện ngắn mạch N1 tại trạm B1

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

dmL

05,1.



U tb .3 Z

l 1

(.3

R lo



) 3



(



) 3

IN1 =



96,0

05,1.10 2

63,4(.3



147,0



)48,1



024,0(



59,0



013,0



)13,0

= A

- Dòng ngắn mạch xung kích tại N1

ixk = 2 .Kxk . IN1 = 2 . 1,8 . 0,96 = 2.5 A

 Các dòng ngắn mạch sau tính tương tự như dòng ngắn mạch tại trạm B1

 Sau khi tính toán ta được bảng sau

Điểm tính ngắn mạch

Thanh cái BATT IN, kA 1,3 Ixk , kA 3,3

Thanh cái B1 0,96 2,5

Thanh cái B2 1,14 3,55

Thanh cái B3 0,98 3,06

59 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Thanh cái B4 1,1 3,4

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

CHƯƠNG IV/ THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SCCK

I/ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SCCK Sau khi thiết kế xong mạng cao áp của nhà máy ta đi thiết kế mạng hạ áp của phân xưởng SCCK dòng điện dược biến đổi từ điện áp 22kV xuống 0,4kV qua các BAPX được đưa tới các tủ phân phối.Sau biến áp B1 ta sẽ đặt một tủ phân phối cấp

điện cho phân xưởng SCCK.Tủ phân phối này nằm trong phân xưởng.

Để dẫn điện từ trạm B1 về tủ phân phối ta dùng cáp ngầm. Phía hạ áp B1đặt

áptômát đầu nguồn, phía đầu vào tủ phân phối đặt các aptomat tổng còn phía đầu ra

đặt các aptomát nhánh .

Từ tủ phân phối ta có các lộ cáp ra cung cấp điện cho các nhóm động cơ của

phân xưởng . Phân xưởng SCCK có 3 nhóm động cơ nên từ tủ phân phối ta sẽ cấp

60 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

cho 3 tủ động lực, các tủ này đặt rải rác cạnh tường phân xưởng , mỗi tủ động lực cấp điện cho 1 nhóm phu tải

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Để tăng độ tin cậy cung cấp điện và dễ dàng trong các thao tác , vận hành, bảo dưỡng các tủ, các động cơ nên các tủ động lực sẽ được cấp điện bằng hình tia, đầu

vào các tủ động lừc đặt dao cách ly ─ cầu chì, đầu ra đặt cầu chì

Mỗi động cơ máy công cụ được điều khiển bằng 1 khởi động từ gắn sẵn trên

thân máy , trong khởi động từ có rơle nhiệt bảo vệ quá tải. Các cầu chì trong tủ

động lực chủ yếu bảo vệ ngắn mạch , đồng thời dự phòng cho bảo vệ quá tải của

động cơ.

Ngoài các tủ động lực thì tủ phân phối còn cấp điện cho 1 tủ chiếu sáng chung

Phương án cấp điện cho phân xưởng SCCK

61 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

cho cả phân xưởng

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Sơ đồ nguyên lý đi dây phân xưởng SCCK

II/ LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN 1/ Chọn aptomat đầu nguồn a/ Aptômát đầu nguồn Ađn đặt tại trạm (BAPX) chọn của hãng Merlin Gerin chế tạo Dòng điện qua aptomat trong chế độ phụ tải cực đại

168,9 3.0,38

S ttpx .3 U

= = 256,6 A Itt =

Aptomat được chọn thoả mãn điều kiện IdmA  Itt Vậy ta chọn aptomat NF400-SS có các thông số

LOẠI số cực

NF400-SS 3 Uđm (V) 660 Iđm (A) 300 INmax (kA) 7,5

62 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

b/ Kiểm tra aptomat được chọn - - - Uđm = 660 V > UđmL =380 V Iđm = 300 V > Itt = 256,6 A Dòng cắt ngắn mạch của áptomát kiểm tra sau khi tính ngắn mạch

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

2/ Chọn cáp từ trạm B1 về tủ phân phối của phân xưởng Tiết diện cáp hạ áp chọn theo dòng điện cho phép Icp a/ Điều kiện chọn cáp K1.k2.Icp  Itt Trong đó : k1 :hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , tra cẩm nang k2 : hê số hiệu chỉnh kể đến số lượng cáp đặt chung rãnh, tra sổ tay Cáp chôn sâu dưới đất không bị ảnh hưởng bởi yếu tố môi trường nên k1 =1 Cáp chôn riêng từng tuyến nên k2=1 Dòng điện qua cáp C1trong chế độ phụ tải cực đại chính bằng dòng điện qua aptomát Ađn trong chế độ phụ tải cực đại

Itt = 256,6 A  Icp ≥ Itt = 256,6 A Vậy ta chọn cáp đồng hạ áp cách điện PVC do LENS chế tạo có 3 lõi + trung tính loại PVC (3 x 95+ 50) có thông số F , mm2 95 x0 , Ω/km 0,1 r0 , Ω/km 0,193 Icp , A 301

b/ Điều kiện kiển tra cáp

 Cáp được chọn phải thoả mãn điều kiện về tổn thất điện áp

∆U  ∆Ucp

Vì khoảng cách hạ áp nhỏ nên ta không cần kiểm tra điều kiện này

 Kiểm tra ổn định nhiệt dòng ngắn mạch Kiểm tra điều kiện ổn định dòng ngắn mạch có thể thực hiện sau khi tính toán ngắn mạch

 Kiểm tra kết hợp thiết bị bảo vệ + Nếu cáp được bảo vệ bằng cầu chì

dcI 

k1.k2.Icp 

Trong đó :

Idc : dòng định mức của dây chảy cầu chì , A α: với mạng điện động lực α=3

với mạng ASSH α=0,8

63 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

+ Nếu cáp được bảo vệ bằng aptomat

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

I kdnhiet 5,1

I kdt 5,4

k1.k2.Icp ≥ hoặc k1.k2.Icp ≥

Trong đó :

Ikdnhiet : dòng khởi động của bộ phận cắt mạch điện bằng nhiệt, A Ikđnhiêt = 1,25 . IđmA Ikđt : dòng khởi động của bộ phận cắt mạch điện bằng điện từ , A

Cáp được bảo vệ bằng aptomat đầu nguồn Ađn loại NF400-SE có Iđm =300 A nên điều kiện kiểm tra

kdnhiet 5,1

k1 . k2 .Icp ≥

dmA

kdnhiet 5,1

I 5,1

1, 25.300 1,5

Với k1 =1; k2 = 1 .25,1 = = = 250A

kdnhiet 5,1

= 250A → Icp =301 A >

→ cáp được chọn thỏa mãn

3/ Chọn tủ phân phối cho phân xưởng a/ Aptomát tổng AT Aptomát tổng đầu vào tủ phân phối chọn giống như aptomat Ađm loại NF400-SS b/ 3 aptomat nhánh Anh cung cấp điện cho 3 tủ động lực  Aptomat nhánh A1 cung cấp cho nhóm 1 Dòng qua aptomat trong chế độ phụ tải cực đại (đã tính trong chương 1) chính bằng dòng điện tính toán của nhóm phụ tải 1

Aptomat được chọn phải thoả mãn điều kiện

Itt = 20,056 IdmA≥ Itt = 20,056 Vậy ta chọn aptomat C60H có các thông số

Loại số cực

C60H 3 Uđm(V) 440 Iđm(A) 63 INmax(kA) 10

64 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

+ Kiểm tra aptomat được chọn UđmA = 440 V >UđmL = 380 V

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

IđmA = 63 A > Itt = 20,056A

- Dòng cắt ngắn mạch của aptomat kiểm tra sau khi tính ngắn mạch

 Aptomat nhánh A2 cung cấp cho nhóm 2 Dòng qua aptomat trong chế độ phụ tải cực đại (đã tính trong chương 1) chính bằng

dòng điện tính toán của nhóm phụ tải 2 Itt = 4,43 A Aptomat được chọn phải thoả mãn điều kiện IdmA ≥ Itt = 4,43 A Vậy ta chọn aptomat NF30-SS có các thông số

Loại số cực

NF30-SS 3 Uđm(V) 600 Iđm(A) 10 INmax(kA) 7,5

+ Kiểm tra aptomat được chọn UđmA = 600 V > UđmL = 380 V Iđm = 10 A > Itt = 4,43 A - Dòng cắt ngắn mạch của aptomat kiểm tra sau khi tính ngắn mạch

 Aptomat nhánh A3 cung cấp cho nhóm 3 Dòng qua aptomat trong chế độ phụ tải cực đại (đã tính trong chương 1) chính bằng dòng điện tính toán của nhóm phụ tải 3 Itt = 7,3 A Aptomat được chọn phải thoả mãn điều kiện IdmA ≥ Itt = 7,3 A Vậy ta chọn aptomat NF30-SS cócác thông số

Loại số cực

NF30-SS 3 Uđm(V) 600 Iđm(A) 10 INmax(kA) 7,5

+ Kiểm tra aptomat được chọn UđmA = 600 V >UđmL =380 V Iđm = 10 A > Itt = 7,3 A - Dòng cắt ngắn mạch của aptomat kiểm tra sau khi tính ngắn mạch

Bảng thông số các aptomat nhánh Bảng thông số các aptomat nhánh

Loại Số cực , Anhánh Itt,A Uđm ,V Idm , A

65 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

INmax kA

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

3 440 C60H 20,056 63 10

4,43 NF30-SS 3 600 7,5 10

NF30-SS 3 600 7,5 7,3 10

A1 A2 A3 4/ Chọn cáp C2 từ tủ phân phối đến các tủ động lực Các cáp ở đây cũng được chọn và kiểm tra theo điều kiện như đoạn C1 từ trạm B1đến tủ phân phối , tuy nhiên không phải kiểm tra về ổn định nhiệt độ dòng ngắn

mạch nhỏ .

a/ Cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực1(ĐL1)

 Điều kiện chọn cáp

k1 . k2 . Icp ≥ Itt Cáp chôn sâu dưới đất không bị ảnh hưởng yếu tố môi trường nên k1 = 1 Cáp chôn riêng từng tuyến nên k2 =1 Dòng điện qua cáp C2 đến tủ ĐL1 trong chế độ phụ tải cực đại chính bằng

dòng điện tính toán của nhóm phụ tải 1 Itt = 20,056 A → Icp ≥ Itt = 20,056 A

Vậy ta chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo loạiPVC(3x6+1x4) có thông số

F,mm2 35 r0,Ω/km 4,61 Icp,A 53

 Kiểm tra kết hợp atomat bảo vệ Cáp được bảo vệ bởi aptomat nhánh A1 loại C60H có Iđm=63

kdnhiet 5,1

k1 . k2 . Icp ≥

dmA

Vói k1= 1; k2 =1

kdnhiet 5,1

63.5,12 5,1

I .25,1 5,1 I

= = =52,5 A

kdnhiet 5,1

 Cáp được chọn được thoả mãn

= 52,5 → Icp = 53 A >

 Tương tự như vậy ta tính và chọn được cáp đến các tủ động lực cò lại

 Sau khi tính toán ta có bảng tổng kết các đường dây cáp sau:

66 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Cáp Icp A Itt A Loại cáp F mm2 r0 Ikđnhiệt/1,5 A

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Ω/km

Tủ PP – ĐL1 47,4 PVC(3x6+1x4) 6 3,08 66 52,5

Tủ PP – ĐL2 73,2 4G10 10 1,83 87 83

Tủ PP – ĐL3 33,4 PVC(3x6+1x4) 6 3,08 66 52,5

Tủ PP – ĐL4 43,9 PVC(3x6+1x4) 6 3,08 66 52,5

5/ Lựa chọn các tủ động lực

Các tủ động lực cấp điện từ các tủ phân phối phân xưởng theo sơ đồ hình tia , tủ động lực được chọn do Liên Xô cũ chế tạo nhánh đầu vào đặt cầu dao –chì 250A , các nhánh đầu ra đặt vào cầu chì bảo vệ 100A

a/ Lựa chọn cầu chì

Cầu chì nhánh CCnh bảo vệ 1 động cơ

dmDC

 + Cầu chì hạ áp được chọn phải thoả mãn 2 điều kiện Idc ≥ IttĐC =kt.IđmĐC Khi động cơ mở máy

mdcmI 

. k mmDC I 

= Idc 

Trong đó

P dmdc . cos dm

.IđmĐC =

67 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Itt : dòng làm việc lớn nhất chạy qua chạy qua dây chảy cầu chì, A

U Idc : dòng định mức của dây chảy, A SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

IđmĐC : Dòng điện dịnh mức của động cơ, A kt : hệ số tải của động cơ (Nếu không biết lấy kt= 1) PđmĐC : công suất định mưc của động cơ ,Kw Uđm : điện áp định mức lưới hạ áp ,kW α : hê số

Với động cơ mở máy nhẹ hoặc không tải (máy bơm, máy cắt gọt kim loại ) α

=2,5

Với động cơ mở máy nặng hoặc mở máy có tải ( cần cẩu ,cần trục, máy nâng) α=1,6 k mmDC : hệ số mở máy của động cơ, lấy kmmĐC = 6 + Sau khi chọn được Idc của cầu chì ta chọn Ivỏ lớn hơn Idc một số cấp để khi cần chỉ thay dây chảy không cần thay vỏ

Cầu chì nhánh CCnh bảo vệ n động cơ

 + Trong thực tế cụm 2,3 động cơ nhỏ hoặc cụm một động cơ lớn cùng 1,2 động cơ nhỏ ở gần có thể được cấp điện chung bởi 1 cầu chì . khi đó cầu chì được chọn theo

dmDCi

(

. ti IK

)

n Idc ≥ Itt =  1

2 điều kiện

max

dmDCi

I m

1 Ik . ti



n  

I dc



1 

Khi động cơ mơ máy

Trong đó

P dmDCi . cos dm

3 U

 . dmi i

IdmDCi =

n: số động cơ cùng được bảo vệ bởi 1 cầu chì

68 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

IđmDCi : dòng điện định mức của động cơ i, A Kti :hệ số tải của động cơ , i Nếu không biết lấy kti =1 PdmDCi = công suất định mức của động cơ i η i = hiệu suất của động cơ ,nếu không biết lấy ηi =1 Immmax : dòng mở máy lớn nhất trong các động cơ ,A + Sau khi chọn được Idc của cầu chì ta chọn Ivỏ lớn hơn I dc một số cấp để khi cần thay dây chảy không cần thay vỏ

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Cầu chì tổng CCT bảo vệ nhóm động cơ

 + Cầu chì tổng bảo vệ nhóm động cơ được chọn theo 3 điều kiện

Idc ≥ Ittnhóm

max

I m



(



IK . sd

)

Khi động cơ mở máy

I ttn hom 

Idc ≥

Idc của cầu chì tổng phải lớn hơn ít nhất là 2 cấp số so với idc ; Ittnhóm

ttn hom . cos dm

 . dm

Ittnhom ≥ ; Ittnhóm đã tính ở chương I

Iđm : dòng điện định mức của động cơ có dòng mở máy lớn nhất , A ksd : hệ số sử dụng của động cơ có dòng mở máy lớn nhất , A + Sau khi chọn được Idc của cầu chì ta chọn Ivỏ lớn hơn Idc một số cấp dể khi cần chỉ cần thay dây chảy không cần thay vỏ

b/ Lựa chọn cầu dao Vì chọn bộ cầu dao- cầu chì nên chọn cầu dao được chọn theo cầu chì. Khi đó ICD = Ivỏ c/ Chọn cầu dao –cầu chì cho các nhóm phụ tải Phân xưởng SCCK có ksd = 0,16 và Cos=0,6

69 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

 Chọn cầu chì nhánh

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

dmDCi

(

. Ik ti

)

(

. k ti

)

Cầu chì nhánh bảo vệ 1 máy cưa kiểu đai (1) 1kW (Đ1) và máy bào ngang (2) 6,5 kW(Đ2)

n  i

dmDCi . cos dm

 . dmi i

n  i

Idc ≥ Itt =



 .1 19

6,5 3.0,6.0,38

= 1. A

6.19 2,5

1 3.0,6.0,38.1 dmI DC 

mmDC I . dm 

= = = 45,6 A Idc ≥

dmDCi

(

. Ik ti

)

(

. k ti

)

Vậy ta chọn cầu chì hạ áp có Idc= 60 A, I vỏ =100A loại пH-2-100  Cầu chì nhánh bảo vệ máy khoan bàn ( 3 ) 1 kW (Đ3) và máy xọc (4) 2,8kW (Đ4)

n  i

dmDCi . cos dm

 . i dmi

n  i

Idc ≥ Itt =



.1 9,62



1 3.0,6.0,38.1

2,8 3.0,6.0,38

dmDC

= 1. A

6.9,62 2,5

. mmDC I 

= = 23,09 A Idc ≥

Vậy ta chọn cầu chì hạ áp có Idc=30A và I vỏ = 40 loại HΠH  Cầu chì nhánh bảo vệ máy mài thô (2) 2,8 kW

= k1. Idc ≥ IttDC = k1. IđmĐC P DC dm . cos dm

dmDC

= 7,09 A = 1

6.7,09 2,5

2,8 3.0,38.0,6.1 . mmDC I 

= = 17,016 A Idc ≥

dmDCi

Vậy chọn cầu chì hạ áp có Idc = 20 A và Ivỏ = 40A loại HпH  Cầu chì nhánh bảo vệ máy khoan đứng (5) 4,5 kW và máy nén cắt dập liên hợp (4) 1,7kW ( Đ4, Đ5)

(

. Ik ti

)

(

. k ti

)

n  i

dmDCi . cos dm

 . i dmi

n  i

70 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Idc ≥ Itt =

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN



.1 15,7



4,5 3.0,6.0,38.1

1,7 3.0,6.0,38

dmDC

= 37,67 A

Idc ≥

6.7,09 2,5

. mmDC I 

= 1. A

Vậy chọn cầu chì hạ áp có Idc = 40 A và Ivỏ = 100A loại пH – 2 – 100  Cầu chì nhánh bảo vệ máy mài tròn vạn năng 4,5 kW

= k1. Idc ≥ IttDC = k1. IđmĐC P DC dm . cos dm

dmDC

= 1 = 11,39 A

6.11,39 2,5

4,5 3.0,38.0,6.1 . mmDC I 

= = 27,34 A Idc ≥

Vậy chọn cầu chì hạ áp có Idc = 30 A và Ivỏ = 40 A loại HΠH Chọn tương tự cho các thiết bị khác ta có

max

 Bộ cầu dao – Cầu chì tổng



(



IK . sd

)

I ttn hom  

27.5



)27.12,0

Idc ≥ Ittnhóm = 67,97 A I m Idc ≥



892,79

97,67( 5,2

A → Idc ≥

Idc của cầu chì tông phải lớn hơn ít nhất là 2 cấp so với Idc của cầu chì nhánh

lớn nhất = max = 60 A

Vậy ta chọn bộ cầu dao – cầu chì hạ áp có Idc = 120 A, Ivỏ = 250 A, ICD = 250

A laọi пH

Chọn tủ động lực cho nhóm 1 có 1 đầu vào và 6 đầu ra.

 Tương tự như vậy ta tính và chọn được cầu chì – cầu dao tổng cho các nhóm còn lại

71 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

 Sau khi tính toán ta lập được bảng sau Bảng lựa chọn cầu chì và cầu dao

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Phụ tải Cầu chì

Số Ký

Tên máy lượng hiệu Mã hiệu Iđc/Ivỏ

Pdm kW IđmDC A Itt A ImmĐC/α A

1 4 5 6 7 8 9 3 2

1.0 19 19 45,6 пH-2-100 60/100

1 5 Máy cưa kiểu đai Máy bào ngang

1 1.0 9,62 9,62 23.09 HпH 30/40

2 7 Máy khoan bàn Máy xọc

3 1 Máy mài thô 2.8 7,09 7,09 17,01 HпH 20/40

пH–2– 100 40/100

4 12 1 1 4.5 15,7 15,7 37,67

Máy khoan đứng Máy nén cắt dập liên hợp

7 1 4.5 11,39 11,39 27,34 HΠH 30/40

Máy mài tròn van năng

8 1 Máy phay răng 5.5 19,93 19,93 33,43 HΠH 40/40

9 Máy tiện ren 7.0 17,72 17,72 42,54 пH-2-100 50/100

10 1 Máy tiện ren 8.1 20,5 20,5 49,22 пH-2-100 50/100

11 Máy tiện ren 9.1 23,04 23,04 55,3 пH-2-100 60/100

13 1 Máy mài phá 2.8 7,08 7,08 17,01 HΠH 20/40

14 Quạt lò rèn 1.5 3,79 3,79 9,1 HΠH 10/40

15 1 Máy khoan đứng 0.85 2,15 2,15 5,165 HΠH 10/40

16 1 Bể ngâm dung dịch 3.0 7,59 7,59 18,23 HΠH 20/40

kiềm

17 1 Bể ngâm nước nóng 4.0 10,12 10,12 24,3 HΠH 30/40

18 1 Máy cuộn dây 1.2 3,03 3,03 7,29 HΠH 10/40

72 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

19 1 Máy khoan bàn 0.65 3,16 3,16 7,59 HпH 10/40

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Chỉnh lưu salenium 20 0,6 1

Máy mài thô 21 2.8 7,09 7,09 17,02 пH-2-250 10/40 1

Bàn thử nghiệm thiết 22 6.0 15,19 15,19 36,46 HΠH 40/40 1

bị điện

73 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp điện cho xưởng cơ khí

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG BẢO VỆ

74 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

I. THIẾT KẾ HỆ THỐNG RƠLE BẢO VỆ

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

MBA là một phần tử quan trọng trong lưới điện, nếu MBA bị sự cố sẽ dẫn đến việc

ngừng CCĐ cho nhà máy hoặc một phần của hộ tiêu thụ gây ảnh hưởng đến sản

xuất, ảnh hưởng đến kinh tế có thể gây nguy hiểm cho người và thiết bị. Mặt khác

giá thành của MBA so với giá thành của các thiết bị khác trong hệ thống CCĐ cao

hơn rất nhiều, chi phí sửa chữa lớn, thời gian sửa chữa lâu. Do vậy MBA cần được

bảo vện một cách chắc chắn. Tuy nhiên việc bảo vệ bằng loại bảo vệ gì còn phụ

thuộc vào công suất của MBA mà ta thiết kế cho thích hợp, ở đây MBA của nhà

máy có: Sđm = 1250kVA-35/ 0,4kV. Do đó ta trang bị các loại bảo vệ sau:

+Bảo vệ cắt nhanh.

+Bảo vệ dòng cực đại

+Bảo vệ rơle hơi.

- Bảo vệ cắt nhanh nhằm mục đích giải trừ nhanh chóng thiết bị khỏi dòng ngắn

mạch lớn, bảo vệ dòng ngắn mạch trên đầu vào MBA và cuộn sơ cấp MBA.

- Bảo vệ dòng cực đại: Do nhược điểm của bảo vệ cắt nhanh là chỉ bảo vệ được

một phần cuộn dây của MBA do đó ta phải dùng bảo vệ dòng cực đại có thời gian

duy trì để loại trừ các sự cố bên trong cuộn thứ cấp MBA và các trường hợp mà bảo

vệ cắt nhanh không tác động.

- Bảo vệ rơle hơi để bảo vệ ngắn mạch giữa các vòng dây, ngắn mạch giữa các

pha bên trong thùng dầu của MBA. Khi đó nhiệt độ bên trong thùng dầu của MBA

tăng lên nên dầu bốc hơi làm giảm mức dầu.

1. Chọn sơ đồ bảo vệ.

Ta sử dụng sơ đồ bảo vệ gồm 2 máy biến dòng và 2 rơle (Sơ đồ sao thiếu) đây

là sơ đồ có thể bảo vệ được tất cả các loại ngắn mạch.

Trường hợp ngắn mạch 1 pha phía hạ áp MBA nếu khi kiểm tra độ nhạy không

đủ thì ta thêm rơle thứ 3 mắc vào tổng dòng của 2 rơle kia, nếu vẫn không đủ độ

nhạy ta phải dùng bảo vệ thứ tự không cho MBA. Nguồn thao tác cho bảo vệ là

nguồn 1 chiều có điện áp Uđm = 220 V.

2. Thiết kế bảo vệ cắt nhanh.

35KV

75 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

2.1. Sơ đồ bảo vệ

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

MCC

- -

PTG TG

PI2

PI1

+ -

PI1 Rơle dòng điện PI2 TG: Rơle trung gian PY: Rơle tín hiệu BI: Biến dòng

1.2.2. Ch biến dòng cho bảo vệ

Hình 7-1: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ cắt nhanh

** Lựa chọn máy biến dòng BI

+ Trong tính toán phần cao áp đã lựa chọn máy biến dòng với các thông số như sau

: loại 4ME16 kiểu hình trụ do hãng Siemens chế tạo

Bảng 3.46 Thông số BI loại 4ME16

Thông số kỹ thuật 4ME16

36 Uđm(kV)

U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ 70

U chịu đựng xung 1,2/50 μs,kV 170

5-1200

1 hoặc 5

120 I1đm (kA) I2đm (A) Iổn định nhệt 1s , (kA) Iổn định điện động (kA)

2.2. Chọn rơle dòng điện



. K



kdR

I kdbv nBI

. . IKK dt nBI

76 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Để chọn được rơle ta phải tính được dòng khởi động của rơle.

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Trong đó: - Ksđ là hệ số sơ đồ, với sơ đồ sao thiếu Ksđ = 1



240

- Kdt là hệ số dự trữ, với rơle P thì Kdt = 1,25  1,5. Lấy Kdt = 1,25

1200 5

nBI =



.55,15

I’Nmax: Dòng ngắn mạch lớn nhất ở cuối vùng bảo vệ quy đổi về sơ cấp.

max

U U

4,0 35

= 0,178 (kA) = 178 A I’Nmax =



A93,0 

Ikđbv = Kdt .I’Nmax = 1,25.178 = 222,5 (A)

5,222 240

IkđR =

Chọn rơle dòng có thể điều chỉnh được dòng khởi động với tính toán là 1,6-3,2

(A)

Tra bảng 6-21 Trang 657 sách CCĐ ta chọn rơle dòng điện PI có các số liệu cho

trong bảng 7-2:

Ghi chú: Ký hiệu tiếp điểm: Đ: Đóng tức thời; M: Mở tức thời.

Bảng .Thông số rơle dòng điện

Tham số đầu vào Tham số đầu ra

gh dòng (A) Công suất Kiểu C/S tiêu Số tiếp I U Ktv ttđ

thụ (VA) điểm (A) (V) W VA I đm I kđ

0,5 0,8  0,030, PT40/2 0,2 5,8 7,6 1Đ+1M 2 220 60 300 0,2 0,85 1

Căn cứ vào số tiếp điểm cần dùng, ở đây rơle trung gian của bảo vệ được dùng cho cả bảo vệ dòng cực đại, bảo vệ thứ tự không và cả bảo vệ rơle hơi. Điều kiện chọn: + U đm R  U đm nguồn thao tác = 220 V

2.3. Chọn rơle trung gian

+ Có ít nhất 2 tiếp điểm thường mở.

+ Tiếp điểm có khả năng đóng được dòng định mức của máy cắt là SA

Ta chọn loại rơle trung gian P-215 có các thông số sau:

Bảng .Thông số rơle trung gian

77 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Tham số đầu vào Tham số đầu ra Kiểu

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

P (W) Ttđ (s) Số tiếp điểm I (A) U ĐM (V) U KĐ (V)

5 220 0,01 2Đ + 2M 2 P-215 0,5.Uđm





 0 0227 ,

Ký hiệu tiếp điểm: Đ: Đóng tức thời; M: Mở tức thời. 2.4. Chọn rơle tín hiệu Rơle này dùng để báo tín hiệu khi bảo vệ tác động.

)

5 220

)  P P (  U P ( dm

- Điều kiện chọn: IđmR = Iđm(P) =

Ta chọn rơle loại dòng điện kiểu PY-21/ 0,025 có các thông số được cho trong bảng

Bảng . Thông số rơle tín hiệu

Kiểu [I] dài hạn(A) Iđm(A) Uđm(V) Rcuộn dây ()

PY-21/ 0,025 0,025 0,075 320 220

2.5. Kiểm tra điều kiện khởi động của rơle trung gian:

-Điều kiện kiểm tra: UkđPY  0,5 Uđm ; Uđm = 220 V 0,5.Uđm = 110 V





 9680



-Xác định điện áp đặt lên rơle:

2 U dm ) ( P P

220 5

+Điện trở cuộn dây rơle trung gian là: RP =

+Điện trở cuộn dây rơle tín hiệu là 320()





 0 022 ,

dmngtt ) 

( R P



( R PY

)

220 9680 320 

+Dòng qua rơle trung gian và rơle tín hiệu là:

Sụt áp trên rơle tín hiệu:

UPY = I.RPY = 0,022.320 = 7,04 (V)

Vậy: UP = Uđmngtt -UPY = 220-7,07 = 212,93 (V)

 UP = 212,93 (V) > 0,5 Uđm =110 (V)

Như vậy rơle trung gian đảm bảo điều kiện khởi động.

3. Thiết kế bảo vệ dòng cực đại.

35KV

78 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

3.1. Sơ đồ bảo vệ

SVTH: Đinh Sỹ Luật

1MC

1MC1

Tín hiệu

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

3RI: Rơle dòng điện 4RI: Rơle dòng điện RT: Rơle thời gian TH: Rơle tín hiệu BI: Biến dòng

Hình 7-2: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ dòng cực đại

3.2. Chọn rơle dòng điện:

I kdbv K . nBI

-Tính dòng khởi động của rơle: IkđR =

max

-Ikđbv: Dòng khởi động của bảo vệ dòng cực đại.

. K K dt K

- Ksđ: Là hệ số sơ đồ, với sơ đồ sao thiếu Ksđ = 1 ; Ikđbv =

- Kdt = 1,15 là hệ số dự trữ tính từ sai số về dòng trở về của rơle dòng.

- Ktv Là hệ số kể tới sự tăng dòng điện cho các động cơ tự khởi động.

.4,1

1250

Ktv = 0,85 với rơle có đặc tính tác động độc lập.

35.3

min

87,28.



= 28,87 (A) Ilv max =

max

2.15,1 85,0

KK . dt K

79 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

= 78,12 Ikđbv =

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

sd

I kdbv K . nBI

12,78 240

= 0,33 (A)  IkđR =

Căn cứ vào dòng IkđR ta chọn rơle PT 40/ 0,2 có các thông số sau :

Bảng 3.49 Thông số rơle dòng điện

Tham số đầu vào Tham số đầu ra

Kiểu gh I (A) Công suất C/S tiêu Số tiếp I U Ktv ttđ

thụ (VA) điểm (A) (V) W VA Iđm Ikđ

0,15 1,6  0,80, 0,03 PT40/0,6 0,2 1Đ+1M 2 220 60 300 0,6 3,2 85 0,1

Ký hiệu tiếp điểm: Đ: Đóng tức thời; M: Mở tức thời.

3.3. Chọn rơle thời gian:

Điều kiện chọn: UđmR = Uđmngtt = 220 (V)

+Có tiếp điểm thường mở đóng chậm.

+Có thể chỉnh định dược thời gian tác động theo cơ cấu của bảo vệ.

+Xác định thời gian duy trì của bảo vệ dòng cực đại cho MBA

TmaxBA = Tmaxdd + t

Tmaxdt: Thời gian duy trì của bảo vệ dòng cực đại cho các lộ đường dây đi ra

thanh cái của TPPTT, ở đây ta dùng ATM 8DC11 do đó:

Tmaxdd = tATM; TmaxBA = tATM + t = 2,06 + 0,4 = 2,46 (s)

+ Ở đây t lấy bằng 0,4s

mà TmaxBA = ttđPT + ttđTHG + ttđP

ttđ thG = TmaxBA - ttđPT - ttđP = 2,46 - 0,1 - 0,01 = 2,35 (s)

Trong đó : +ttđPT : Thời gian tác động của rơle dòng điện

+ ttđP : Thời gian tác động của rơle trung gian

Tra bảng 2-63 Trang 658 sách CCĐ TKCCĐ ta chọn rơle có các thông số sau:

Bảng . Thông số rơle thời gian

Tham số đầu vào Kiểu P (VA) Uđm (V) Ukđ (V) Số tiếp điểm Ttđ (s)

80 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

B-122 30 W 1c 220 0,7 Uđm 0,253,5 1Đ+1M+1ĐC

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Ký hiệu tiếp điểm: Đ: Đóng tức thời; M: Mở tức thời; ĐC: Đóng chậm.

3.4. Chọn rơle tín hiệu và rơle trung gian:

Rơle tín hiệu và rơle trung gian được chọn như rơle tín hiệu và rơle trung gian của bảo vệ cắt nhanh.

81 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

CHƯƠNG V

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ

5.1 - ĐẶT VẤN ĐỀ:

Trong 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 người lao động. Nếu ánh sáng không đủ người lao động

sẽ phải làm việc trong trạng thái căng thẳng, hại mắt và ảnh hưởng nhiều đến sức

khoẻ, kết quả là hàng loạt sản phẩm không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật và năng suất lao

động thấp, thậm chí còn gây tai nạn trong lao động. 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 các khoảng tối bởi những vật bị che khuất.

 Phải có độ rọi đồng đều.

 Phải tạo được ánh sáng càng gần với ánh sáng tự nhiên càng tốt

5.2 - LỰA CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG ĐÈN CHIẾU SÁNG CHUNG:

5.2.1. Các hình thức chiếu sáng :

Các hệ thống chiếu sáng được dùng trong các nhà máy như :

a/ Chiếu sáng chung: Là hình thức chiếu sáng tạo nên độ rọi đồng đều trên toàn diện tích sản xuất của phân xưởng , với hình thức chiếu sáng này thì đèn được treo

cao trên tầm theo qui định nào đó để có lợi nhất. Chiếu sáng chung được dùng trong

các phân xưởng có yêu cầu về độ rọi ở mọi chỗ gần như nhau và còn được sử dụng

ở các nơi mà ở đó không đòi hỏi mắt phải làm việc căng thẳng.

b/ Chiếu sáng cục bộ : là hình thức chiếu sáng ở những nơi cần quan sát chính xác

tỷ mỷ và phân biệt rõ các chi tiết, với hình thức này thì đèn chiếu sáng phải được

đặt gần vào nơi cần quan sát. Chiếu sáng cục bộ dùng để chiếu sáng các chi tiết gia

công trên máy công cụ, ở các bộ phận kiểm tra, lắp máy.

82 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

c/ Chiếu sáng hỗn hợp : Là hình thức chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung và

chiếu sáng cục bộ . Chiếu sáng chung hỗn hợp được dùng ở những nơi có các công SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

việc thuộc cấp I, II,II và cũng được dùng khi cần phân biệt màu sắc , độ lồi lõm, hướng xắp xếp các chi tiết ...

6.2.2. Chọn hệ thống chiếu sáng :

Qua phân tích các hình thức chiếu sáng ở mục trên ta thấy phân xưởng sửa

chữa cơ khí có những đặc điểm thích hợp với hình thức chiếu sáng hỗn hợp vì vậy

ta chọn hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí là hệ thống chiếu sáng

hỗn hợp.

5.2.3. Chọn loại đèn chiếu sáng:

Hiện nay ta thường dùng phổ biến các loại bóng đèn như: Đèn sợi đốt và đèn huỳnh

quang

a/ Đèn sợi đốt: đèn dây tóc làm việc dựa trên cơ sở bức xạ nhiệt. Khi dòng điện đi qua sợi dây tóc làm dây tóc phát nóng và phát quang.

- Ưu điểm của đèn sợi đốt là chế tạo đơn giản, rẻ tiền đễ lắp đặt và vận hành

- Nhược điểm của đèn sợi đốt là quang thông của nó rất nhạy cảm với điện áp. Nếu

điện áp bị dao động thường xuyên thì tuổi thọ của bóng đèn cũng giảm đi

b/ Đèn huỳnh quang: là loại đèn ứng dụng hiện tượng phóng điện trong chất khí áp suất thấp.

- Ưu điểm của đèn huỳnh quang là : Hiệu suất quang lớn, khi điện áp chỉ thay đổi trong phạm vi cho phép thì quang thông giảm rất ít (1%), tuổi thọ cao

- Nhược điểm của đèn huỳnh quang là : Chế tạo phức tạp, giá thành cao, cos thấp làm tăng tổn hao công suất tác dụng và làm giảm hiệu suất phát quang của đèn,

quang thông của đèn phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ, phạm vi phát quang cũng phụ

thuộc nhiệt độ, khi đóng điện thì đèn không thể sáng ngay được. do quang thông

thay đổi nên hay làm cho mắt mỏi mệt và khó chịu.

c/ Chọn đèn chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí :

- Qua phân tích các ưu và nhược điểm của hai loại bóng đèn trên ta thấy đối với

phân xưởng sửa chữa cơ khí thì ta dùng loại đèn sợi đốt là thích hợp.

- Phân xưởng SCCK gồm:

83 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Chiều dài : 100 m

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Chiều rộng : 115 m

Tổng diện tích là : 11500 m2

Nguồn điện áp sử dụng: U = 220 V lấy từ tủ chiếu sáng của TPP

5.2.4. Chọn độ rọi cho các bộ phận :

- Độ rọi là một độ quang thông mà mặt phẳng được chiếu nhận được từ nguồn sáng

ký hiệu là E

- Tuỳ theo tính chất của công việc , yêu cầu đảm bảo sức khoẻ cho người làm việc,

khả năng cấp điện mà nhà nước có các tiêu chuẩn về độ rọi cho các công việc khác

nhau, do vậy ta phải căn cứ vào tính chất công việc của từng bộ phận có trong phân

xưởng sửa chữa cơ khí để chọn được độ rọi thích hợp.

- Phần lớn tính chất công việc của phân xưởng sửa chữa cơ khí là cần độ chính xác vừa như các máy công cụ gia công chi tiết, lắp ráp và các phòng làm việc, thử nghiệm, và phòng kiểm tra có yêu cầu về độ rọi tương đối cao.

- Qua phân tích tính chất công việc của phân xưởng ta tra bảng được độ rọi cho

phân xưởng sửa chữa cơ khí như sau:

E = 30 LX.

5.3. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG :

- Ta có hệ số dự trữ : k = 1,3

- Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác:

- H = h – hc – hlv = 4,5 – 0,7 – 0,8 = 3 m

- Trong đó:

+ h – chiều cao của phân xưởng (tính từ nền đến trần của phân xưởng)

h = 4,5m

+ hc - Khoảng cách từ trần đến đèn, hc=0,7

+ hlv - Chiều cao từ nền phân xưởng đến mặt công tác, hlv=0,8

Hệ số phản xạ của tường: Ptg= 30 %

Hệ số phản xạ của trần: Ptr= 50 %

84 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

- Sơ đồ tính toán chiếu sáng

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Để tính toán chiếu sáng Phân xưởng SCCK ở đây ta sẽ áp dụng phương pháp hệ số

sử dụng:



. . . kZSE sdkn .

Công thức tính toán:





17,83

a b .   H a b



100.115   3. 100 115



Trong đó: F- quang thông của mỗi đèn (lumen) E- độ rọi yêu cầu (Lx) S- điện tích cần chiếu sáng (m2) k- hệ số dự trữ k = 1,3 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 tỷ số L/H Chỉ số của phòng:

Trong đó :

a, b là chiều dài, chiều rộng của phân xưởng Tra bảng ta tìm được Ksd= 0,39

* Xác định số bóng đèn n:

* Xác định khoảng cách giữa các bóng đèn L:

Ta có:

L H

85 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

= 1,8 (Tra bảng chiếu sáng phân xưởng dùng chao đèn vạn năng):

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

L = 1,8.H =1,8.3 =5,4 m.

Ta chọn L = 5 m

Vậy ta bố trí khoảng cách giữa các đèn là 5 m và khoảng cách từ bờ tường đến bờ

đèn 2,5m.



* Số đèn bố trí một hàng chiều rộng là:

115 5

bóng n1 =



* Số đèn bố trí một hàng chiều dài là:

100 5

bóng n2 =

* Số đèn trong một khu vực chiếu sáng là:

n = n1.n2 = 20.23= 460 bóng

Tra bảng lấy độ rọi E =30 Lux

Hệ số dự trữ k =1,5

Hệ số tính toán Z =1,2



3461, 5

Vậy quang thông của mỗi bóng đèn được xác định:

. E S k Z . . n k .

30.11500.1, 5.1, 2 460.0,39

F = (lm)

Tra bảng (PL 6 -8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn năng có công suất Pđ = 300 W điện áp U =220/230V có quang thông F = 5000 lm.

Tổng số bóng đèn trong phân xưởng là 460 bóng.

Tổng cống suất sử dụng để chiếu sáng PXCK là

PCS = 460.Pđ = 460.300 = 138000 (W) = 138 (kW).

5.4 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG * Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung của phân xưởng CK1 ta đặt 1 tủ

chiếu sáng trong phân xưởng gồm 1 áptômát tổng loại 3 pha 4 cực và 20 áptômát

nhánh 1 pha 2 cực, cấp cho 20 dãy đèn mỗi dãy có 23 bóng.

* Chọn Áptômát tổng:

86 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

- Chọn áptômát tổng theo các điều kiện Điện áp định mức : UđmA≥ Uđmm= 0,38kV Dòng điện định mức:

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN





209, 6





đmA

P cs .cos



138 3.0, 38.1

đm

Chọn Aptomat loại NS225E do hãng Merlin Gerlin chế tạo có các thông số sau: Iđm = 225 A ; Icắt N = 7,5 kA Uđm = 500 V ; 3 cực - Chọn cáp từ TPP phân xưởng đến tủ chiếu sáng: chọn cáp theo điều kiện phát

đmA





174, 66

I 1, 25. 1, 5

1, 25.209, 6 1,5

nóng cho phép. khc.Icp ≥ Itt = 209,6 A Trong đó: Itt – dòng điện tính toán của hệ thống chiếu sáng chung. Icp – Dòng điện cho phép tương ứng với từng loại dây, từng tiết diện. khc – Hệ số hiệu chỉnh, ở đây lấy khc = 1 Kiểm tra điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ bằng Áptômát





27, 27

đmA

. n P đ U

20.0,3 0, 22

đm

Chọn cáp loại 3G 50 cách điện PVC của LENS có Icp = 192 A - Chọn áptômát nhánh: Điện áp định mức: Uđm ≥ Uđmm = 0,22 kV Dòng điện định mức:

Chọn Áptômát loại DPNa do Merlin Gerlin chế tạo có các thông số như sau: IđmA= 32 A Icắt N= 4,5 kA Uđm= 440 V loại 1 cực + N - Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến các bóng đèn.

Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép:

Khc.Icp ≥ Itt

dmA





26, 66

I kddt 1,5

I 1, 25. 1,5

1, 25.32 1,5

Kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ bằng áptômát.

87 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Chọn cáp đồng 2 lõi tiết diện 2x2,5mm2 có Icp = 36A cách điện PVC do hãng LENS chế tạo.

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CHIẾU SÁNG PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

CHƯƠNG VI

TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO NHÀ MÁY

88 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

6.1. ĐẶT VẤN ĐỀ:

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Vấn đề sử dụng hợp lí và tiết kiệm điện năng cho các xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa rất to lớn đối với nền kinh tế vì các xí nghiệp này tiêu thụ khoảng 50% tổng số

điện năng sản xuất ra. Hệ số công suất cosφ là một trong các chỉ tiêu để đánh giá xí

nghiệp dùng điện có hợp lý và tiết kiệm hay không. Nâng cao hệ số công suât cosφ là

một chủ trương lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu quả cao nhất quá trình sản

xuất, phân phối và sử dụng điện năng.

Phần lớn các thiết bị tiêu thụ 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 các thiết bị dùng điện, còn công suất phản kháng Q là công suất từ hoá

trong các máy điện xoay chiều, nó không sinh công. Quá trình trao đổi công suất

phản kháng giữa máy phát và hộ tiêu dùng điện là một quá trình dao động. Mỗi chu kỳ của dòng điện Q đổi chiều 4 lần, giá trị trung bình của Q trong ½ chu kỳ của dòng điện bằng 0. Việc tạo ra công suất phản kháng không đòi hỏi phải tốn nhiều



arctg

P Q

năng lượng. Mặt khác công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu thụ điện không nhất thiết phải là nguồn. Vì vậy , để tránh phải truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây người ta đặt gần các hộ tiêu thụ điện các máy sinh ra Q ( như tụ điện , máy bù đồng bộ…) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm như vậy 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 nâng cao, giữa P, Q và góc φ có quan hệ:

Khi lượng P không đổi, nhờ có bù công suất phản kháng, lượng Q truyền 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 lại các hiệu quả sau:

 Giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện.

 Giảm 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 điện

89 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosφ:

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

 Nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên: là tìm biện pháp để các hộ tiêu thụ điện giảm bớt lượng công suất phản kháng tiêu thụ như: Hợp lí hoá qui 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 động cơ có công suất hợp lí 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 các 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 thụ điện để cung công suất phản

kháng theo yêu cầu của chúng, nhờ vậy sẽ giảm được lượng lớn công suất phản

kháng phải truyền tải trên đường dây.

6.2 - CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT VÀ 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 có ưu điểm là tiêu hao ít công suất tác dụng, không có phần quay như máy bù đồng bộ nên việc lắp ráp và bảo quản được tiện lợi và dễ dàng. Tụ điện được chế tạo thành từng đơn vị nhỏ nên có thể tuỳ theo sự phát triển của phụ tải trong quá trình

sản xuất mà ta có thể ghép dần các đầu tụ vào mạng điện khiến hiệu suất sử dụng cao mà không phải bỏ nhiều vốn đầu tư một lúc. Tuy nhiên tụ cũng có một số nhược điểm nhất định. Trong thực tế với các nhà máy, xí nghiệp có công suất không thất lớn thường dùng tụ điện tĩnh để bù công suất phản kháng nhằm mục đích nâng cao hệ số công suất.

Vị trí đặt các thiết bị bù ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu quả bù. Các bộ tụ điện bù có thể đặt tại TPPTT, thanh cái cao áp, hạ áp của TBAPX, tại các tủ phân phối, tủ động

lực hoặc tại các đầu cực của các phụ tải lớn. Để xác định chính xác vị trí và dung

lượng của thiết bị bù cần phải tính toán so sánh kinh tế kĩ thuật cho các phương án

đặt tụ bù cho một 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 và thiết bị không thật lớn có thể phân bố dung lượng bù cần thiết đặt tại thanh

cái của các TBAPX để giảm nhẹ vốn đầu tư và thuận lợi cho công tác quản lí vận

hành.

90 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

6.3 - XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƯỢNG BÙ:

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

6.3.1. 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

Trong đó:

Pttnm - Phụ tải tác dụng tính toán của nhà máy( kW)

φ1 - Góc ứng với công suất trung bình trước khi bù ta có cosφ1 = 0,65 

tag 1 = 1,17

φ2 - Góc ứng với hệ số công suất bắt buộc sau khi bù. Cosφ2 = 0,96

 tag 2 = 0,2

α - Hệ số xét tới khả năng nâng cao cosφ bằng những biện pháp không

đòi hỏi thiết bị bù.

α = 0,9  1

Với nhà máy đang thiết kế ta tìm được dung lượng bù:

Qbù = Pttnm.( tgφ1 – tgφ2 ) .α = 6332,95. ( 1,17– 0,2).1

= 6142,96 (kVAr).

6.3.2. Phân bố dung lượng bù cho các trạm biến áp phân xưởng:

Từ TBA về TPP là mạng hình tia gồm 5 nhánh có sơ đồ nguyên lí và sơ đồ thay thế như sau:

Sơ đồ thay thế mạng cao áp để phân bố dung lượng bù:

91 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

TBATT

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Rc5

Rc2

Rc3

Rc4

Rc1

RB1

RB5

RB2

RB3

RB4

Công thức tính dung lượng bù tối ưu cho các nhánh của mạng hình tia:

QQ  R

Qbùi = Qi - .Rtd

iQ - Phụ tải tính toán phản kháng tổng của nhà máy.

Trong đó:

Q - 

Q = 7240,028 kVAr

Ri - Điện trở nhánh thứ i của nhà máy. ( Ω )

Ri = RB + RC

dmBA 2

UΔP N n.S

dmBA

.103 ( Ω ) RB - Điện trở máy biến áp: RB =

∆PN - Tổn hao ngắn mạch trong máy biến áp ( kW)

UdmBA,SdmBA – Điện áp và công suất định mức của máy biến áp ( kV, kVA )

RC - Điện trở đường cáp ( Ω ) : RC = Ro . l ( Ω )

Căn cứ vào các số liệu về máy biến áp và cáp ở chương III ta có bảng kết quả sau:

92 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Bảng 7 – 1: Kết quả tính toán điện trở mỗi nhánh

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

 PN (W)

TC Sdm RB (Ω) RC (Ω) R = RB + RC (Ω)

10000 0,5 0,069 1 1000 0,569

1,94 3880 1,89 0,,059 2 320

0,4455 16000 0,3125 0,133 3 1600

0,789 6210 0,78 9,88.10-3 4 630

0,6976 10000 0,5 0,1976 5 1000











R td



 0,569 1,94

1 0, 4455

1 0,789

1 0, 6976

 1

1 R i

  

  

  

   0,17





Điện trở tương đương của mạng:

Xác định công suất bù tối ưu cho nhánh:

Qbi = Qi – (Q - Qb ).Rtd / Ri

0,17 0, 569

= 152 ( kVAr) Qb1 = 479,9 – (7240,028 – 6142,96 ).

0,17 0, 94

= 2099,64 ( kVAr) Qb2 = 2195,78 – (7240,028 –6142,96 ).

0,17 0, 4455

= 2381,36 ( kVAr) Qb3 =2800 – (7240,028 –6142,96 ).

0,17 0, 789

= 992,6 ( kVAr) Qb4 = 1228,5 – (7240,028 – 6142,96 ).

0,17 0, 6976

= 1546,15 ( kVAr) Qb5 = 1813,5 – (7240,028 – 6142,96).

93 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Bảng 7 – 2 : Kết quả phân bố dung lượng bù cho từng nhánh:

SVTH: Đinh Sỹ Luật

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

TC Loại tụ Số bộ Tổng Qbù Qbù yêu cầu

(kVAr) (kVAr) Qbù(kVAr)

1 DLE-4D125K5T 125 3 375 152

2 DLE-4D125K5T 125 3 375 2099,64

3 DLE-4D125K5T 125 3 375 2381,36

4 DLE-4D125K5T 125 3 375 992,6

5 DLE-4D125K5T 125 3 375 1546,15

ttNM

cos



 nm

 ttNM S

ttNM







  Q

2

ttNM

Q b

2 ttNM

6332,95



cos



0,97

NM

6332,95



 7240, 028 6142,96



2

94 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Hệ số công suất của nhà máy sau khi bù: