zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

GIÁO TRÌNH MÔN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Chia sẻ: Tranthi Kimuyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:128

Báo xấu

402
lượt xem 155
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Điện năng đang ngày càng đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống mỗi con người chúng ta. Chính vì những ưu điểm vượt trội của nó so với các nguồn năng lượng khác như: (dễ chuyển thành các dạng năng lượng khác, dễ truyền tải đi xa, hiệu suất cao…) mà ngày nay điện năng được sử dụng hết sức rộng rãi trong mọi lĩnh vực, từ công nghiệp, dịch vụ, …

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: GIÁO TRÌNH MÔN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
Thiết kế cung cấp điện trang 1 CHƯƠNG : 1 TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CUNG CẤP ĐIỆN : 1.1.1 Vai trò cung cấp điện Điện năng đang ngày càng đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống mỗi con người chúng ta. Chính vì những ưu điểm vượt trội của nó so với các nguồn năng lượng khác như: (dễ chuyển thành các dạng năng lượng khác, dễ truyền tải đi xa, hiệu suất cao…) mà ngày nay điện năng được sử dụng hết sức rộng rãi trong n mọi lĩnh vực, từ công nghiệp, dịch vụ, … Cho đến phục vụ đời sống sinh hoạt hàng .v ngày của mỗi gia đình. Có thể nói rằng ngày nay không một quốc gia nào trên thế m giới không sản xuất và tiêu thụ điện năng, và trong tương lai thì nhu cầu của con người về nguồn năng lượng đặc biệt này sẽ vẫn tiếp tục tăng cao. co Trong những năm gần đây, nước ta đã đạt được những thành tựu to lớn trong h. phát triển kinh tế, xã hội. Số lượng các nhà máy công nghiệp, các hoạt động thương mại, dịch vụ,… gia tăng nhanh chóng, dẫn đến sản lượng điện sản xuất và tiêu dùng ec ở nước ta tăng lên đáng kể và dự báo sẽ tiếp tục tăng nhanh trong những năm tới. t Do đó mà hiện nay chúng ta đang rất cần đội ngũ những người am hiểu về điện để .4 làm công tác thiết kế cũng như vận hành, cải tạo và sửa chữa lưới điện nói chung, w trong đó có khâu thiết kế hệ thống cung cấp điện. w Trên bước đường công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Cùng với xu thế hội w nhập quốc tế hiện nay là việc mở rộng quan hệ quốc tế, ngày càng có thêm nhiều nhà đâu tư nước ngoài đến với chúng ta. Nhu cầu về điện trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, sinh hoạt,… tăng lên không ngừng. Khu công nghiệp ngày càng nhiều và được mở rộng, xí nghiệp được cải tiến và xây dựng thêm. Do vậy mà vấn đề đặt ra là chúng ta cần phải thiết kế các hệ thống cung cấp điện một cách có bài bản và đúng quy cách, phù hợp với các tiêu chuNn kỹ thuật hiện hành là một trong những vấn đề quan trọng. Có như thế thì chúng ta mới co thể theo kịp với trình độ của các nước.
Thiết kế cung cấp điện trang 2 1.1.2 Những yêu cầu chủ yếu khi thiết kế một hệ thống cung cấp điện Cung Cấp điện là một công trình điện tuy nhỏ nhưng cũng cần có kiến thức tổng hợp từ các ngành khác nhau, phải có sự hiểu biết về xã hội, môi trường và đối tượng cấp điện. Để từ đó tính toán lựa chọn đưa ra phương án tối ưu nhất. Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ thống sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, vận hành an toàn và kinh tế. Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ điện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép. Một phương án cung cấp điện được xem là hợp lý khi thỏa mãn đựơc các yêu cầu n sau: .v - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện liên tục tùy theo tính chất hộ tiêu thụ. Mức m độ tin cậy cung cấp điện tuỳ thuộc vào yêu cầu của phụ tải. Với những công trình co quan trọng cấp quốc gia phải đảm bảo liên tục cấp điện ở mức cao nhất nghĩa là không mất điện trong mọi tình huống. N hững đối tượng như nhà máy, xí nghiệp, tổ h. sx … tốt nhất là dùng máy điện dự phòng, khi mất điện sẽ dùng điện máy phát cấp ec cho những phụ tải quan trọng, hoặc những hệ thống (gồm: thủy điện, nhiệt điện…) được liên kết và hỗ trợ cho nhau mỗi khi gặp sự cố. t .4 - Đảm bảo an toàn cao cho người, công nhân vận hành và thiết bị cho toàn bộ w công trình... Tóm lại người thiết kế ngoài việc tính toán chính xác, chọn lựa đúng thiết bị và khí cụ còn phải nắm vững quy định về an toàn, những qui phạm cần thiết w khi thực hiện công trình. Hiểu rõ môi trường hệ thống cấp điện và đối tượng cấp w điện. - Đảm bảo chất lượng điện năng mà chủ yếu là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện trong phạm vi cho phép. Chất lượng điện được đánh giá qua 2 chỉ tiêu tần số và điện áp. Chỉ tiêu tần số do cơ quan điện hệ thống quốc gia điều chỉnh. N hư vậy người thiết kế phải đảm bảo vấn đề điện áp. Điện áp lưới trung và hạ chỉ cho phép dao động trong khoảng ± 5% . Các xí nghiệp nhà máy yêu cầu chất lượng điện áp cao thì phải là ± 2 .5 % . - Vốn đầu tư nhỏ, chi phí vận hành hàng năm thấp. Trong quá trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án, các phương án thường có những ưu và khuyết
Thiết kế cung cấp điện trang 3 điểm riêng, có thể lợi về kinh tế nhưng xét về kỹ thuật thì không được tốt. Một phương án đắt tiền thường có đặc điểm là độ tin cậy và an toàn cao hơn, để đảm bảo hài hoà giữa 2 vấn đề kinh tế - kĩ thuật cần phải nghiên cứu kĩ lưỡng mới đạt được tối ưu. - Thuận tiện cho công tác vận hành và sửa chữa…v.v… N hững yêu cầu trên thường mâu thuẫn nhau, nên người thiết kế cần phải cân nhắc, kết hợp hài hoà tùy vào hoàn cảnh cụ thể. N goài ra, khi thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý đến các yêu cầu khác như: Có điều kiện thuận lợi nếu có yêu cầu phát triển phụ tải sau này, rút ngắn thời gian lắp n đặt và tính mỹ quan công trình…v.v… .v Bên cạnh đó ở vị trí là người tiêu thụ điện, vấn đề đặt ra là phải sử dụng điện sao m cho hiệu quả, chi phí điện thấp mà vẫn đảm bảo chất lượng sản phNm. co Vì tính chất quan trọng và thiết thực nên tôi chọn đề tài làm luận án tốt nghiệp với nội dung là: Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Xí N ghiệp h. 1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế ec N hiệm vụ thiết kế cung cấp điện là tính toán và đưa ra bảng thiết kế cụ thể cho việc xây dựng mạng điện và lắp ráp các thiết bị điện. t .4 Cung cấp điện là trình bày những bước cần thiết các tính toán, để lựa chọn các phần w tử hệ thống điện thích hợp với từng đối tượng. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng, công cộng. Tính toán chọn lựa dây dẫn phù hợp với bản thiết kế cung cấp điện, đảm w bảo sụt áp chấp nhận được, có khả năng chịu dòng ngắn mạch với thời gian nhất w định. Tính toán dung lượng bù cần thiết để giảm điện áp, điện năng trên lưới trung, hạ áp… Bên cạnh đó, còn phải thiết kế lựa chọn nguồn dự phòng cho nhà máy để lưới điện làm việc ổn định, đồng thời tính đến về phương diện kinh tế và đảm bảo tính an toàn cao. Trong tình hình kinh tế thị trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ các tổ hợp sản xuất đều phải tự hoạch toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng và giá cả sản phNm. Công nghiệp thương mại và dịch vụ chiếm một tỉ trọng ngày càng tăng trong nền kinh tế quốc doanh và đã thực sự là khách hàng quan trọng của ngành điện lực. Sự mất điện, chất lượng điện xấu hay do sự cố… đều ảnh
Thiết kế cung cấp điện trang 4 hưởng đến chất lượng sản phNm, gây phế phNm, giảm hiệu suất lao động. Đặc biệt ảnh hưởng rất lớn đến các xí nghiệp may, hóa chất điện tử đòi hỏi sự chính xác và liên tục cao. Do đó đảm bảo độ tin cậy cấp điện, nâng cao chất lượng điện năng là mối quan tâm hàng đầu. Một xã hội có điện sẽ làm cho mức sống tăng nhanh với các trang thiết bị nội thất sang trọng nhưng nếu chúng ta lắp đặt một cách cNu thả, thiếu tuân thủ các quy tắc an toàn sẽ rất nguy hiểm. 1.1.4 Giới thiệu về đề tài Toàn bộ nhà máy giấy có các khu vực như sau : văn phòng 1 , văn phòng 2 , nhà kho 1, nhà kho 2, trạm bơm ,nhà bảo vệ ,nhà để xe,và có ba khu vực chính , khu vực n xeo giấy 1, khu vực xeo giấy 2, khu vực máy nghiền .v sơ đồ mặt bằng như sau m co 4m vaên phoøng 1 5m vaên phoøng 2 15m 15m 16m h. 10m 10m nhaø kho 1 nhaø kho 2 4m traïm bôm 7m baûo veä 20m 15m ec 60m khu vöïc xeo giaáy 1 10m khu vöïc maùy nghieàn 20m t khu vöïc xeo giaáy 2 .4 10m 30m nhaø ñeå xe 35m 50m w 7m nhaø veä sinh 5m cá w 130m c Loại thiết bị máy được sử dụng trong xí nghiệp w Cosϕ K sd Số thứ tự Tên thiết bị s ố lượng Công Suất Pdm ( KW ) 1 Động cơ chính 1 25 0.7 0.7 2 Bơm bột 1 5 0.7 0.7 3 Bơm hồi 1 10 0.7 0.7 4 Động cơ chính 1 25 0.7 0.7 5 Bơm bột 1 5 0.7 0.7
Thiết kế cung cấp điện trang 5 6 Bơm hồi 1 5 0.7 0.7 7 Máy quậy 1 7.5 0.7 0.7 8 Động cơ chính 1 15 0.7 0.7 9 Máy đập 1 2 0.7 0.7 10 Bơm hồi 1 4 0.7 0.7 11 Động cơ chính 1 15 0.7 0.7 n 12 Máy đập 1 3 0.7 0.7 .v 13 Máy cắt 1 5 0.7 0.7 m 14 Máy nghiền HL1 1 37 0.7 0.7 co 15 Máy nghiền HL2 1 37 0.7 0.7 h. 16 Máy nghiền HL3 1 37 0.7 0.7 ec 17 Máy nghiền HL4 1 45 0.7 0.7 t .4 18 Máy nghiền HL5 1 56 0.7 0.7 w 19 Máy nghiền HL6 1 56 0.7 0.7 w 20 Máy nghiền đĩa 1 1 37 0.7 0.7 w 21 Máy nghiền đĩa 2 1 37 0.7 0.7 22 Máy nghiền đĩa 3 1 37 0.7 0.7 23 Máy nghiền đĩa 4 1 37 0.7 0.7 24 Máy bơm nước1 1 18 0.7 0.7 25 Máy bơm nước2 1 18 0.7 0.7 Máy bơm nước3 26 1 7.5 0.7 0.7
Thiết kế cung cấp điện trang 6 CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ĐẾN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN 2.1 GIỚI THIỆU VỀ TIÊU CHUẨN IEC IEC (International Electrotechnical Commission): ra đời năm 1904, đặt trụ sở tại số 01 Rue de Varembe, Geneva, Thụy sĩ. Tổ chức này được thành lập nhằm mục đích chuNn hoá các quy định về hệ thống điện, tạo sự tương thích trên toàn thế giới. n Đây là một tổ chức chuyên soạn thảo, cập nhật hàng năm bộ tiêu chuNn quốc tế về .v kỹ thuật điện. Thành viên của tổ chức này bao gồm khoảng 50 quốc gia trong đó m bao gồm Mỹ, N hật, Úc, Canada và hầu hết các nước Châu Âu. co Bộ tiêu chuNn IEC quy định cấu tạo, sản xuất, thử nghiệm, lắp đặt và vận hành các thiết bị điện. IEC là bộ tiêu chuNn quốc tế được áp dụng trong thương mại trên thế h. giới. Tuy nhiên tùy đặc điểm riêng, một số nước có ban hành tiêu chuNn riêng cho ec mình ví dụ: AN SI của Mỹ, DIN của Đức, BS của Anh,.. EVN (Electricity of Vietnam) sử dụng tiêu chuNn IEC để vận hành hệ thống điện t .4 cũng như sử dụng trong các dự án đại tu, cải tạo, sửa chữa, xây dựng mới lưới điện w Việt nam. w Tiêu chuNn quốc tế IEC 364 về “ thiết kế điện trong công trình xây dựng ” xác định một cách bao quát các quy tắc cần thiết nhằm đảm bảo an toàn và các quy định w về đặc tính làm việc của mọi dạng lắp đặt điện. Các giải pháp kỹ thuật nhằm đảm bảo thỏa mãn tất cả các quy định về an toàn. Tiêu chuNn có tính bao quát và có thể lắp đặt với mọi sản phNm cũng như các giải pháp kỹ thuật khác nhau được sử dụng trên thế giới, các tiêu chuNn IEC không thể xem như một cNm nang ứng dụng mà chỉ có thể là các tài liệu tham khảo 2.2 TRẠM BIẾN ÁP 2.2.1 Đặc tính trạm biến áp. Trạm biến áp là phần tử quan trọng nhất của hệ thống cung cấp điện, trạm biến áp dùng để biến đổi diện năng từ cấp điện áp này sang cấp đện áp khác.
Thiết kế cung cấp điện trang 7 Dung lượng của máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải của nó, cấp điện áp của mạng, phương thức vận hành của máy biến áp, … vì vậy việc lựa chọn máy biến áp bao giờ cũng gắn liền với phương án cung cấp điện. Thông số quan trọng nhất của MBA là điện áp định mức và tỷ số biến áp. 2.2.2 Phân loại trạm biến áp. - Theo nhiệm vụ, người ta phân ra thành hai loại trạm biến áp: + Trạm biến áp trung gian hay còn gọi là trạm biến áp chính: Trạm này nhận điện từ hệ thống 35÷220kV, biến thành cấp điện áp 22kV, 15kV, 10kV, hay 6kV, cá biệt có khi xuống 0.4 kV. n + Trạm biến áp phân xưởng: Trạm này nhận điện từ trạm biến áp trung gian và biến .v đổi thành các cấp điện áp thích hợp phục vụ cho phụ tải của các nhà máy, phân m xưởng, hay các hộ tiêu thụ. Phía sơ cấp thường là các cấp điện áp: 6kV, 10kV, co 15kV, 22kV…. Còn phía thứ cấp thường có các cấp điện áp: 380/220V, 220/127V., hoặc 660V. h. Về phương diện cấu trúc, người ta chia ra trạm trong nhà và trạm ngoài trời. ec + Trạm BA ngoài trời: Ở trạm này các thiết bị phía điện áp cao đều đặt ở ngoài trời, còn phần phân phối điện áp thấp thì đặt trong nhà hoặc trong các tủ sắt chế tạo sẵn t .4 chuyên dùng để phân phối cho phía hạ thế. Các trạm biến áp có công suất nhỏ (≤ w 320 kVA) được đặt trên trụ, còn trạm có công suất lớn thì được đặt trên nền bê w tông hoặc nền gỗ. Việc xây dựng trạm ngoài trời sẽ tiết kiệm chi phí so với trạm trong nhà. w + Trạm BA trong nhà: Ở trạm này thì tất cả các thíêt bị điện đều được đặt trong nhà, trong các buồng kín đặc biệt hoặc trong các phòng một toà nhà chung cư. Thích hợp cho các trạm biến áp phân xưởng hoặc các trạm biến áp ở khu vực đông dân c ư. 2.2.3 Chọn vị trí, số lượng và công suất máy biến áp N hìn chung vị trí của trạm biến áp cần thỏa các yêu cầu sau: - An toàn và cung cấp điện liên tục. - Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện đưa đến. - Thuận tiên cho vận hành, quản lý.
Thiết kế cung cấp điện trang 8 - Phòng cháy nổ, bụi bặm, khí ăn mòn. - Tiết kiệm chi phí đầu tư và chi phí vận hành, v.v… Tuy nhiên vị trí được chọn lựa cuối cùng còn phụ thuộc vào các điều kiện khác như: Đảm bảo không gian không cản trở đến các hoạt động khác, tính mỹ quan, v.v… Số lượng và dung lượng MBA: khi xác định dung lượng của trạm và máy biến áp cần thiết phải tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật. Trong thực tế có nhiều phương pháp để xác định dung lượng trạm biến áp. N hững phương pháp chính sau đây để xác định số lượng và dung lượng máy biến áp cho trạm. n - Dung lượng của máy biến áp trong xí nghiệp nên đồng nhất để giảm số .v lượng và dung lượng máy biến áp dự phòng trong kho. m - Sơ đồ nối dây của trạm nên đơn giản đồng nhất và có chú ý đến sự phát co triển của tải sau này. - Phương án 1 MBA: Đối với các hộ tiêu thụ loại 2 và loại 3, ta có thể chọn h. phuơng án chỉ sử dụng 1 MBA. Phương án này có ưu điểm là chi phí thấp, vận hành ec đơn giản, nhưng độ tin cậy cung cấp điện không cao. S dmMBA ≥ S Σttphutai t .4 S dmMBA : công suất định mức máy biến áp (kVA). w S Σttphutai : phụ tải tính toán xí nghiệp (kVA) w - Phương án 2 MBA: Phương án này có ưu điể là độ tin cậy cung cấp điện cao w nhưng chi phí khá cao nên thường chỉ sử dụng cho những hộ tiêu thụ có công suất lớn hoặc quan trọng ( hộ loại 1). S Σttphutai S dmMBA ≥ trạm biến áp đặt ngoài trời. 1,4 S Σttphutai S dmMBA ≥ trạm biến áp đặt trong nhà. 1,3 N ếu một trong hai máy bị hư hỏng, máy biến áp còn lại sẽ phải làm việc với công suất xét trường hợp sự cố. S suco = 1,4.S dmMBA : trạm biến áp đặt ngoài trời
Thiết kế cung cấp điện trang 9 S suco = 1,3.S dmMBA : trạm biến áp đặt trong nhà. - Phương án 3 MBA: Độ tin cậy cấp điện rất cao nhưng chi phí cũng rất lớn nên ít được sử dụng, thường chỉ sử dụng cho những hộ tiêu thụ dạng đặc biệt. Do vậy mà tuỳ theo mức độ quan trọng của hộ tiêu thụ, cũng như các tiêu chí kinh tế mà ta chọn phương án cho thích hợp. 2.2.4 Chọn cấp điện áp Do xí nghiệp được cấp điện từ đường dây 22kV, và phụ tải của nhà máy chỉ sử dụng điện áp 220V và 380V. Cho nên ta sẽ lắp đặt trạm biến áp giảm áp 22/0.4kV để đưa điện vào cung cấp cho phụ tải của xí nghiệp. n 2.2.5 Sơ đồ cung cấp điện .v Trạm biến áp là nơi tiếp nhận điện năng từ hệ thống đưa về cung cấp cho nhà m máy, do đó sơ đồ nối dây của trạm có ảnh hưởng lớn và trực tiếp đến vấn đề an toàn co và cung cấp điện liên tục cho xí nghệp. Vì vậy sơ đồ nối dây của trạm biến áp phải thoả mãn các điều kiện sau: h. - Đảm bảo cung cấp điện theo nhu cầu phụ tải. ec - Sơ đồ nối dây phải rõ ràng, thuận tiện cho vận hành và xử lý sự cố. - An toàn lúc vận hành và lúc sửa chữa. t .4 - Chú ý đến nhu cầu phát triển. w - Hợp lý về mặt kinh tế, trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu về mặt kỹ thuật. w Phía cao áp trạm được cấp điện bằng đường dây trên không thì phải đặt w chống sét van. Phía cao áp của máy biến áp phải được cách ly và bảo vệ bằng cấu chì rơi FCO, có điện áp tương ứng điện áp lưới trung thế 22kV. Sơ đồ này thích ứng với hộ tiêu thụ loại 3 không quan trọng. Có nhược điểm là bảo vệ quá tải bằng cầu chì, việc thay thế cầu chì nóng chảy cần phải có thời gian nhất định. Việc cắt dòng điện không tải máy biến áp có thể được cắt bằng FCO. Phía hạ áp là đường dây cáp đặt trong hầm ngầm nên không đặt chống sét van hạ thế. Với lưới điện hạ áp cung cấp cho các xí nghiệp, hộ tiêu thụ, thường thì người ta sẽ thực hiện theo hai sơ đồ nối dây chính sau:
Thiết kế cung cấp điện trang 10 • Sơ đồ hình tia: • Sơ đồ này có ưu điểm là: độ tin cậy cao, dễ thực hiện các phương án bảo vệ và tự động hoá, dễ vận hành,… N hưng có nhược điểm là vốn đầu tư cao. • Sơ đồ phân nhánh: Đối với sơ đồ này thì chi phí thấp hơn, tính linh hoạt cao hơn khi cần thay đổi quy trình công nghệ, sắp xếp lại các máy móc, N hưng có nhược điểm là độ tin cậy cung cấp điện không cao. Sơ đồ hình tia được sử dụng khi có các hộ tiêu thụ tập trung tại điểm phân phối. Còn sơ đồ phân nhánh được dùng trong những phòng khá dài, các hộ tiêu thụ rải n dọc cạnh nhau. .v Đối với mạng điện cung cấp cho xí nghệp ta sẽ sử dụng kết hợp hai sơ đồ trên. Các m thiết bị có công suất lớn sẽ đi dây riêng ( sơ đồ hình tia), còn các thiết bị có công co suất trung bình và nhỏ thì có thể đi liên thông với nhau (sơ đồ phân nhánh). 2.2.6 Khả năng quá tải máy biến áp h. Khi tính toán chọn MBA, thường thì phương pháp chọn lựa đơn giản là dựa trên ec các điều kiện quá tải cho phép của MBA. -Quá tải một cách có hệ thống hay còn gọi là quá tải bình thường của máy biến áp: t .4 là chế độ làm việc xét trong khoảng thời gian nào đó, trong đó một khoảng thời gian w máy biến áp làm việc quá tải và khoảng thời gian còn lại của chu kỳ khảo sát máy w biến áp nhỏ hơn định mức. Mức quá tải phải biết tính toán sao cho hao mòn cách điện trong khoảng thời gian đang xét không vượt quá định mức tương ứng với nhiệt w độ là 890C. -Quá tải sự cố của máy MBA: Khi có hai (hoặc nhiều) máy biến áp vận hành song song mà một trong số máy bị sự cố phải nghỉ thì các máy biến áp còn lại có thể vận hành với phụ tải lớn hơn định mức nhưng không gián đoạn việc cung cấp điện năng. Trong điều kiện sự cố, không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh cho phép máy biến áp có thể làm việc trong khoảng thời gian 5 ngày đêm nếu thỏa mãn các điều kiện sau: Theo đồ thị phụ tải đẳng trị về 2 bậc, với phụ tải bậc 1 là K1< 0,93 và phụ tải bậc 2 là K2 < 1,4 công suất định mức nhưng thời gian bậc 2 là
Thiết kế cung cấp điện trang 11 T2 < 6 giờ chú ý theo dõi nhiệt độ của cuộn dây không vượt quá 1400C và tốt nhất là tăng cường tối đa các biện pháp làm lạnh máy biến áp . -Quá tải ngắn hạn MBA: Trong trường hợp đặc biệt, để hạn chế cắt phụ tải có thể vận hành theo khả năng quá tải ngắn hạn của MBA mà không cần tính K1 ; K2 và T2 như trên mà sử dụng bảng sau: Khả năng quá tải 1,3 1,45 1,6 1,75 2 3 Thời gian quá tải (phút) 120 80 45 20 10 1,5 N guyên tắc này chỉ đươc áp dụng đối với người vận hành trạm biến áp. n 2.3 LỰA CHỌN DÂY DẪN : .v 2.3.1 Tổng quan về chọn dây dẫn m Chọn dây dẫn cũng là một công việc khá quan trọng, vì dây dẫn chọn không phù hợp, tức không thỏa các yêu cầu về kỹ thuật thì có thể dẫn đến các sự cố như chập co mạch do dây dẫn bị phát nóng quá mức dẫn dến hư hỏng cách điện. Từ đó làm h. giảm độ tin cậy cung cấp điện và có thể gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng. Bên ec cạnh việc thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật thì việc chọn lựa dây dẫn cũng cần phải thỏa mãn các yêu cầu kinh tế. t .4 Cáp dùng trong mạng điện cao áp và thấp áp có nhiều loại, thường gặp là cáp đồng, cáp nhôm, cáp một lõi, hai lõi, ba hay bốn lõi, cách điện bằng dầu, cao su w hoặc nhựa tổng hợp. Cáp có điện áp dưới 10kV thường được chế tạo theo kiểu ba w pha bọc chung một vỏ chì, cáp có điện áp trên 10 kV thường được bọc riêng lẻ từng w pha. Cáp có điện áp từ 1000V trở xuống thường được cách đện bằng giấy tNm dầu, cao su hoặc nhựa tổng hợp. Dây dẫn ngoài trời thường là loại dây trần một sợi, nhiều sợi, hoặc dây rỗng ruột. Dây dẫn đặt trong nhà thường được bọc cách điện bằng cao su hoặc nhựa. Một số trường hợp ở trong nhà có thể dùng dây trần hoặc thanh dẫn nhưng phải treo trên sứ cách điện. Trong mạng điện xí nghiệp dây dẫn và cáp thường được chọn theo ba điều kiện sau: - Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. - Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
Thiết kế cung cấp điện trang 12 - Chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện. Tuy nhiên ở đây ta chỉ lựa chọn dây dẫn ở lưới hạ thế trên cơ sở phát nóng của dây có phối hợp với thiết bị bảo vệ và sau đó kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Ở đây ta biết được dòng định mức của CB nên ta sẽ tính toán được dòng cho phép của dây dẫn làm việc ở điều kiện lâu dài. IZ I ttcp ≥ = IZ ' K với K :tích các hệ số hệu chỉnh. n IZ= IN : dòng định mức của CB đã chỉnh định. .v Tuỳ theo điều kiện cụ thể mà ta xác định kiểu đi dây, theo sách hướng dẫn thiết kế m lắp đặt điện IEC có hai trường hợp: dây không nổi và dây chôn dưới đất. Các bước thực hiện: co Xác định mã chữ cái h. - Dạng mạch ( 1 pha, 3 pha ) ec - Dạng lắp đặt. Xác định hệ số K phản ánh các ảnh hưởng sau: t .4 - Số cáp trong rãnh cáp. - N hiệt độ môi trường. w - Cách lắp đặt. w 2.3.2- Nếu lắp đặt dây trên không w K2: ảnh hưởng tương hỗ của các mạch đặt kề nhau. K = K1.K2.K3 (Theo tiêu chuNn IEC) K1: ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đối với vật liệu cách điện. K3: thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt. 2.3.3- Nếu dây được chôn ngầm dưới đất Trong trường hợp này cần phải xác định hệ số K còn chữ cái thích ứng với cách đặt sẽ không cần thiết. K = K4.K5.K6 .K7. K4: thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt.
Thiết kế cung cấp điện trang 13 K5: ảnh hưởng của các mạch đặt kề nhau. K6: thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp. K7: ảnh hưởng của nhiệt độ đất. 2.4 LỰA CHỌN THIẾT BN ĐÓNG CẮT Mục đích của việc chọn thiết bị bảo vệ là cắt dòng điện khi xảy ra sự cố chạm mạch hoặc quá tải trong lưới. Thiết bị bảo vệ trong lưới chủ yếu là CB, các CB được lựa chọn dựa trên giá trị các dòng điện chạm tính toán được tại những nơi cần đặt thiết bị bảo vệ. N goài ra, việc lựa chọn các thiết bị bảo vệ còn phải phối hợp với dây dây dẫn và đảm bảo khả năng làm việc bình thường của lưới, không để xảy ra n tình trạng cắt nhầm khi động cơ khởi động có dòng điện lớn chạy trong lưới. .v 2.4.1- Các đặc tính cơ bản của CB m • Điện áp sử dụng định mức: Ue co • Dòng định mức: In • Dòng tác động hiệu chỉnh khi quá tải: Irth hay Ir h. • Dòng tác động hiệu chỉnh khi ngắn mạch: Im ec • Định mức cắt ngắn mạch cho sử dụng công nghiệp: Icu (hay sử dụng: Icn) t - Ue: là giá trị điện áp mà thiết bị có thể vận hành trong điều kiện bình thường. .4 - In: là giá trị cực đại của dòng điện liên tục mà CB với rơ le bảo vệ quá dòng w có thể chịu được vô hạn định ở nhiệt độ của các bộ phận mang điện không vượt quá w giới hạn cho phép. w - Ir ( Irth ): là giá trị dòng ngưỡng tác động của CB cũng là dòng cực đại của CB có thể chịu được mà không dẫn đến nhả tiếp điểm. Và thoả điều kiện: Ib < Ir < IZ Ib : dòng làm việc lớn nhất của tải. IZ : dòng cho phép của dây dẫn. - Im : dòng cắt tức thời của CB đảm bảo cắt nhanh khi có dòng sự cố lớn. - Icu ( Icn ): khả năng cắt của CB là giá trị lớn nhất của dòng ngắn mạch ( dòng giả định ) mà thiết bị có thể cắt được mà không làm hư hỏng. Giá trị Icu ( Icn ) được tính bằng (kA) trị hiệu dụng.
Thiết kế cung cấp điện trang 14 2.4.2- Các đặc tính khác: • Đặc tính cắt ngắn mạch thao tác: Isc • N ếu lưới được thiết kế đúng, một CB sẽ không bao giờ cần làm việc ở dòng cắt lớn nhất Icu. Do đó, một khái niệm mới Ics được thiết lập. N ó được thể hiện theo phần trăm của Icu ( 25, 50, 75, 100% ) ( IEC 947 - 2) • Khả năng hạn chế dòng sự cố: -N hiều CB hạ áp có khả năng hạn chế dòng. Dòng sẽ được giảm và không đạt tới giá trị lớn nhất. -Hạn chế dòng sẽ làm giảm hiệu ứng nhiệt và điện động của các phần tử trên mạng n và tăng tuổi thọ của chúng. N goài ra, việc hạn chế dòng còn cho phép thực thi kỹ .v thuật ghép tầng, do đó làm giảm chi phí thiết kế và lắp đặt. m 2.4.3- CHỌN CB co Việc lựa chọn CB phụ thuộc vào: - Các đặc tính điện của lưới điện mà nó được đặt vào. h. - Môi trường sử dụng của thiết bị, nhiệt độ xung quanh, lắp đặt các tủ, các điều ec kiện khí hậu… - Khả năng tạo và cắt dòng ngắn mạch. t .4 - Các yêu cầu khai thác: tính chọn lọc, điều kiện từ xa… w - Các quy tắc lắp đặt, đặc biệt là bảo vệ người. w - Các đặc tính tải: động cơ, chiếu sáng, máy biến áp… w - Chọn dòng định mức của CB (Icu ) phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường: + 300C cho các CB dân dụng. + 400C cho các CB công nghiệp. - CB với bộ tác động từ nhiệt không bù có dòng tác động phụ thuộc vào nhiệt độ xung quanh - Chọn CB theo khả năng cắt. Lắp đặt CB bảo vệ trong mạng phân phối điện hạ thế cần phải đáp ứng 1 trong 2 điều kiện sau: + Hoặc có khả năng cắt Icu ít nhất có giá trị bằng dòng cắt giả định tại điểm lắp đặt.
Thiết kế cung cấp điện trang 15 + Hoặc phải kết hợp với một thiết bị cắt khác đặt phía trước và có khả năng cắt của thiết bị. 2.4.4 PHƯƠNG PHÁP CHỌN, KIỂM TRA, CHỈNH ĐNNH CB 2.4.5 Để chọn CB thích hợp cho từng mạch điện ta dựa vào - Điện áp định mức của CB (Ue) - Dòng điện định mức của CB (In) - Số cực CB (phụ thuộc số pha, sơ đồ bảo vệ chống điện giật). - Khả năng cắt hiệu quả nhất ( Isc =%Icu ). - Thời gian tác động của CB. n - Kiểu đường cong. .v + Kiểu B: thường dùng cho dòng ngắn mạch thấp hoặc các dây cáp có chiều m dài lớn, dòng khởi động nhỏ. co + Kiếu C: thường dùng cho các trường hợp có dòng khởi động và đỉnh nhọn trung bình. h. + Kiểu D và K: được dùng cho dòng khởi động tương đối cao. ec + Kiểu MA: thường dùng cho các động cơ có kết cấu với các bộ khởi động từ. 2.4.6- Kiểm tra và chỉnh định CB t .4 In ≥ Itt/K w Ue ≥ Udmmang w Ib < Ir < Iz w Ics = %.Icu > I cs3) ( Im < I cs ) (1 Với: K: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ do đặt gần nhau trong tủ (K = 0,8) Itt : dòng điện tính toán phụ tải. I cs3) : dòng ngắn mạch 3 pha đối xứng. ( I cs ) : dòng ngắn mạch 1 pha chạm đất. (1 Ib = Ilvmax : dòng làm việc lớn nhất của tải. N goại trừ các CB nhỏ dễ dàng thay thế, các CB công nghiệp được trang bị các rơle quá dòng thay được. Hơn nữa, để CB thích ứng với đặc tính của mạch bảo vệ
Thiết kế cung cấp điện trang 16 và để tránh sự vượt quá kích cỡ cần thiết cho dây cáp, các rơle tác động cần phải hiệu chỉnh được. Dòng hiệu chỉnh Ir là giá trị dòng ngưỡng tác động của CB. Đó cũng là dòng cực đại của CB có thể chịu đựng được mà không dẫn đến sự nhả tiếp điểm. Giá trị này cần phải lớn hơn dòng làm việc lớn nhất Ib và nhỏ hơn dòng cho phép của dây. Các rơle tác động nhiệt thông thường được hiệu chỉnh khoảng từ 0,7 ÷ 1In trong khi các cơ cấu điện tử thường cho vùng hiệu chỉnh rộng hơn khoảng từ (0,4÷1In ). Đối với các thiết bị có rơle quá dòng không hiệu chỉnh được thì Ir = In n 2.5 Chọn cầu chì bảo vệ .v Lựa chọn FCO theo hai điều kiện sau: m Uđmtb ≥ Uđmmạng I dm ≥ I lv max co I Cdm ≥ I N3) ( h. S Cdm ≥ S N3) ( ec f dmtb = f dmmang 2.6 Chọn máy biến dòng : t .4 Máy biến dòng để đo lường được sử dụng để cung cấp dòng có giá trị được giảm xuống tương thích với các dòng danh định mức của cơ cấu đo , rơle bảo vệ và các w thiết bị đo lường khác w Các thông số máy biến dòng w tỷ số biến dòng đây là tỷ số giữa dòng sơ cấp và dòng thứ cấp (60:5 , 75:5 ,120:5 ,150:5 , 200:5) Điều kiện chọn máy biến dòng là: UđmBI ≥ Uđmmang IđmBI ≥ Ilvmax Cấp chính xác của biến dòng phải phù hợp với cấp chính xác của các dụng cụ nối vào phía thứ cấp.
Thiết kế cung cấp điện trang 17 2.7 Chọn máy biến điện áp : Điều kiện để chọn máy biến áp đo lường như sau: + Điện áp :UđmBu ≥ Uđmmang + Sơ đồ đấu dây, kiểu máy + Cấp chính xác + Công suất định mức + Chọn dây dẫn nối BU với các dụng cụ đo lường 2.8 Chọn chống sét van : N hiệm vụ của chống sét van là chống sét đánh từ ngoài đường dây vào trạm biến n áp và trạm phân phối. Chống sét van được làm bằng điện trở phi tuyến, với điện áp .v định mức của lưới điện, điện trở chóng sét van có trị số lớn vô cùng không cho m dòng điện đi qua, khi có điện áp sét điện trở giảm tới 0, chống sét van tháo dòng sét co đi xuống đất. -Thiết bị chống sét lan truyền trên mạng phân phối thường được trang bị trên các h. đường dây trên không đi vào trạm điện và được lựa chọn .Theo điều kiện để chọn ec chống sét van là: UđmCSV ≥ UđmLmang t .4 -IđmCSV ≥ IS w -Đối với thiết bị chống sét trên mạng phân phối ,dòng tản xung sét định mức thường là 3 , 5 , 10 , 20 , 49 KA dạng sóng 8\20 ( dạng sóng xung do sét lan w truyền,xung do đóng cắt đường dây ) w 2.9 Tính toán về an toàn điện : -Một bản thiết kế cung cấp điện cần phải đảm bảo tính an toàn cho người và các thiết bị máy móc, các tính toán an toàn dựa trên kiểu sơ đồ nối đất :TN , TN -C, TN - C-S,…Khi tính đến bước này ta sẽ kiểm tra lại khả năng cắt của toàn bộ các thiết bị bảo vệ trong lưới bảo đảm chống điện giật, chống chạm điện các dạng. - N goài ra, còn phải đảm bảo vấn đề chống sét đánh trực tiếp cho công ty vì sự cố sét đánh là nguy hiểm nhất và thiệt hại sẽ lớn.
Thiết kế cung cấp điện trang 18 2.10 tính toán ngắn mạch và kiểm tra sụt áp -Tính toán ngắn mạch tại những điểm quan trọng cần thiết trong lưới để có thể dự đoán trước giá trị dòng điện ngắn mạch tại các điểm đó khi xảy ra sự cố,từ đó đánh giá được mức độ an toàn của các thiết bị bảo vệ đã chọn ở trên đồng thời kiểm tra ổn định nhiệt của dây và độ bền điện động. - Sụt áp trên thiết bị là do điện áp rơi trên điện trở dây dẫn, tính sụt áp trên lưới nhằm kiểm tra chất lượng điện cung cấp cho phụ tải, giá trị sụt áp sẽ phải nhỏ hơn giá trị cho phép để đảm bảo cho các máy móc làm việc bình thường và tổn hao trên lưới nhỏ.Tổng trở của đường dây tuy nhỏ nhưng không thể bỏ qua được. Khi mang n tải sẽ luôn luôn tồn tại sự sụt áp giữa đầu và cuối đường dây vận hành của tải (như .v động cơ, chiếu sáng …). Phụ thuộc vào điện áp điểm cuối phải nằm trong phạm vi m cho phép. co -Sụt áp lớn trên đường dây sẽ gây ra những hâu quả như: Các thiết bị điện nói chung sẽ làm việc không ổn định, tuổi thọ của các thiết bị giảm (có khi bị hư hỏng h. ngay), tăng tổn thất, phát nóng, v.v… ec - Kiểm tra sụt áp là nhằm đảm bảo cho dây dẫn được chọn phải thỏa mãn điều kiện về sụt áp cho phép khi dây mang tải lớn nhất. t .4 -Quy định về sụt áp lớn nhất cho phép sẽ thay đổi tuỳ theo quốc gia. Khi kiểm tra w sụt áp mà lớn hơn giá trị cho phép thì ta phải tăng tiếp diện dây dẫn cho tới khi thoả điều kiện sụt áp cho phép. Thông thường khi thiết kế thì nên chọn giá trị này không w được vượt quá 5%Uđm. w - Trong phần này, các phương pháp xác định sụt áp nhằm kiểm tra: - Độ sụt áp phù hợp với tiêu chuNn đặc biệt về điều áp. - Độ sụt áp là chấp nhận được và thoả mãn các nhu cầu về vận hành 2.11 THIẾT KẾ CHỐNG SÉT : 2.11.1 các thiệ hại do sét gây ra Sét là sự phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và đất, hay giữa các đám mây mang điện trái dấu nhau. Trước khi có sự phóng điện của sét đã có sự phân chia và tích luỹ cao đện tích trong các đám mây giông, do tác động của các nguồn
Thiết kế cung cấp điện trang 19 khí nóng bốc lên và hơi nước ngưng tụ trong các đám mây, phần dưới của các đám mây gây trường tích điện âm. Giữa các đám mây và đất hình thành các tụ điện khổng lồ. Cường độ điện trường của tụ điện giữa mây và đất không ngừng tăng lên, và nếu cường độ điện trường đạt tới giá trị giới hạn (25÷30kV/cm) thì bắt đầu có sự phóng điện hay gọi là sét. Trong thực tế cung cấp điện bị gián đoạn có thể do nhiều nguyên nhân gây ra. Một trong những nguyên nhân nguy hiểm nhất là do sét. Khi sét đánh vào khu vực của xí nghiệp dòng điện sét sẽ gây ra các tác dụng như nhiệt, có điện từ mạnh gây ra hư hại tài sản và nguy hiểm cho tính mạng con người. Do đó bảo vệ chống sét là cần n thiết cho xí nghiệp. .v 2.11.2 phân cấp thiết bị chống sét m Căn cứ vào đặc tính, tác dụng của dòng sét, tầm quan trọng và quá trình sử dụng co theo các yêu cầu công nghệ, toàn bộ các xí nghiệp và công trình được phân thành 3 cấp bảo vệ như sau: h. a, Bảo vệ cấp 1 ec Gồm những công trình trong đó có toả ra khí hoặc hơi cháy, cũng như bụi hoặc các t sợi cháy dễ dàng chuyển sang trạng thái lơ lửng và khả năng kết hợp với không khí .4 hoặc các chất oxy hoá tạo thành hỗn hợp nổ. Trong điều kiện làm việc bình thường w khi xảy ra nổ sẽ gây ra những thiệt hại lớn về kinh tế và gây nguy hiểm cho tính w mạng con người. w b, Bảo vệ cấp 2 Gồm những công trình trong đó có toả ra khí hoặc hơi cháy, cũng như bụi hoặc các sợi cháy dễ dàng chuyển sang trạng thái lơ lửng và khả năng kết hợp với không khí hoặc các chất oxy hoá tạo thêm hỗn hợp. Tuy nhiên khả năng này chỉ xảy ra khi có sự cố hoặc làm sai nguyên tắc, không thể xảy ra khi làm việc bình thường. Khi xảy ra nổ chỉ hư hỏng nhỏ và không làm chết người

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2428 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.