Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu lọc sóng hài để cải thiện chất lượng điện năng của mạng điện cấp cho Nhà máy Gang thép Lào Cai

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:77

Thêm vào BST

Báo xấu

32
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của luận văn này là tổng quan về mạng điện cấp cho Nhà máy Gang thép Lào Cai. Lựa chọn phương pháp xác định thành phần sóng hài dòng điện lưới. Thiết kế cấu trúc điều khiển bộ lọc tích cực để khử sóng hài bậc cao cho mạng điện hạ áp, áp dụng cho mạng điện của Nhà máy Gang thép Lào Cai.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu lọc sóng hài để cải thiện chất lượng điện năng của mạng điện cấp cho Nhà máy Gang thép Lào Cai

i LỜI CAM ĐOAN Họ và tên: Ngô Đức Hiếu Học viên: Lớp cao học K21 KTĐ, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên. Nơi công tác: Trường Cao đẳng Lào Cai, TP Lào Cai Tên đề tài luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu lọc sóng hài để cải thiện chất lượng điện năng của mạng điện cấp cho Nhà máy Gang thép Lào Cai”. Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Tôi xin cam đoan những vấn đề được trình bày trong bản luận văn này là những nghiên cứu của riêng cá nhân tôi, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Trần Xuân Minh và sự giúp đỡ của các cán bộ Khoa Điện, Trường Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp - Đại học Thái Nguyên. Mọi thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc. Tôi xin hòan toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong luận văn này. Thái Nguyên, ngày 15 tháng 10 năm 2020 Học viên thực hiện Ngô Đức Hiếu
ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian nghiên cứu thực hiện luận văn này tôi luôn nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của PGS.TS. Trần Xuân Minh, người trực tiếp hướng dẫn luận văn cho tôi. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thầy. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộ, kỹ thuật viên trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi có thể hòan thành đề tài nghiên cứu này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn những đóng góp quý báu của các bạn cùng lớp động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Xin gửi lời chân thành cảm ơn đến các cơ quan xí nghiệp, đặc biệt là Nhà máy Gang thép Lào Cai đã giúp tôi khảo sát tìm hiểu thực tế và lấy số liệu phục vụ cho luận văn. Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, đồng nghiệp và bạn bè đã luôn động viên, khích lệ, chia sẻ khó khăn cùng tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu hòan thiện luận văn này. Thái Nguyên, ngày 15 tháng 10 năm 2020 Học viên Ngô Đức Hiếu
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................I LỜI CẢM ƠN ................................................................................................. II MỤC LỤC ..................................................................................................... III DANH MỤC CÁC VIẾT TẮT ...................................................................... V DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................ VI DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ .......................................... VII MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ......................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài .................................................................. 1 3. Kết quả dự kiến ........................................................................................... 2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.............................................................. 2 5. Công cụ, thiết bị nghiên cứu....................................................................... 2 6. Bố cục đề tài ................................................................................................. 2 7. Kế hoạch thực hiện...................................................................................... 2 CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY GANG THÉP LÀO CAI.................................................................................................................... 4 1.1. Tổng quan chung ...................................................................................... 4 1.2. Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện của Nhà máy Gang thép Lào Cai....... 5 1.3. Các tải sử dụng của nhà máy gang thép Lào Cai gây ra sóng hài .... 12 1.3.1. Máy biến áp ........................................................................................ 12 1.3.2. Động cơ .............................................................................................. 12 1.3.3. Đèn huỳnh quang, đèn LED............................................................... 12 1.3.4. Các thiết bị hồ quang ......................................................................... 12 1.3.5. Các thiết bị điện tử ............................................................................. 13 1.4. Kết luận chương 1 .................................................................................. 13 CHƯƠNG 2:SÓNG HÀI BẬC CAO VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP LỌC SÓNG HÀI ..................................................................................................... 14 2.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 14
iv 2.2. Tổng quan về sóng điều hòa bậc cao .................................................... 15 2.2.1. Ảnh hưởng của sóng điều hòa bậc cao và quy định giới hạn thành phần sóng điều hòa bậc cao trên lưới điện............................................................ 17 2.2.2. Một số nguồn tạo sóng điều hòa bậc cao trong công nghiệp .......... 20 2.3. Phương pháp lọc sóng hài bậc cao ........................................................ 26 2.3.1. Bộ lọc sóng điều hòa bậc cao............................................................. 26 2.3.2. Các dạng cơ bản của bộ lọc tích cực.................................................. 33 2.4. Kết luận chương 2 .................................................................................. 36 CHƯƠNG 3:THIẾT KẾ BỘ LỌC TÍCH CỰC ĐỂ LỌC SÓNG HÀI CHO MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY GANG THÉP LÀO CAI. ................................ 38 3.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 38 3.2. Lý thuyết về phương pháp lọc tích cực ................................................ 38 3.2.1. Các phương pháp lọc tích cực dựa trên miền tần số .......................... 38 3.2.2. Các phương pháp lọc tích cực dựa trên miền thời gian ..................... 40 3.3. Thiết kế điều khiển bộ lọc tích cực song song dự trên lý thuyết công suất tức thời p-q............................................................................................. 52 3.3.1. Sơ đồ nguyên lý ................................................................................. 52 3.3.2. Cấu trúc điều khiển ............................................................................ 53 3.4. Kết luận chương 3 .................................................................................. 57 CHƯƠNG 4:MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG. ......................................................................................................................... 58 4.1. Chương trình mô phỏng bộ lọc bằng Matlab-Simulink ..................... 58 4.2. Thông số các phần tử cơ bản và tham số các bộ điều khiển .............. 60 4.3. Kết quả mô phỏng .................................................................................. 60 4.4. Kết luận chương 4 .................................................................................. 64 Kết luận .......................................................................................................... 65 Kiến nghị ........................................................................................................ 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 66
v DANH MỤC CÁC VIẾT TẮT Chữ viết tắt Thuật ngữ đầy đủ Chú thích Cung cấp CCĐ điện. LED Light Emitting Diode DFT Discrete Fourier Transform FFT Fast Fourier Transform APF Active Power Filter PWM Pulse Width Modulation LDF Low Pass Filter UPS Uninterruptible Power Supply MBA Máy biến áp THD Total Harmonic Distortion MW Mêgawatt KV Kilovolt IFFT Inverse Fast Fourier Transfrom PID Proportional Integral Derivative IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Tiêu chuẩn ieee std 519 về giới hạn nhiễu điện áp ........................ 18 Bảng 2.2. Tiêu chuẩn ieee std 519 về giới hạn nhiễu dòng điện .................... 19 Bảng 2.3: Iec 1000-3-4 .................................................................................... 19
vii DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ Hình 1.1. Hình ảnh nhà máy gang thép lào cai ................................................. 4 Hình 1.2. Sơ đồ đo lường và bảo vệ trạm biến áp 11 0kv nhà máy gang thép lào cai ...................................................................................................................... 7 Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện của nhà máy gang thép lào cai ...................................................................................................................... 8 Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 110 kv nhà máy gang thép lào cai .... 8 Hình 1.5. Sơ đồ trạm phân phối 10kv phân xưởng luyện thép nhà máy gang thép lào cai ........................................................................................................ 9 Hình 1.6. Sơ đồ trạm phân phối 10kv phân xưởng thiêu kết - nhà máy gang thép lào cai ................................................................................................................ 9 Hình 1.7. Sơ đồ trạm phân phối 10kv phân luyện gang nhà máy gang thép lào cai .................................................................................................................... 10 Hình 1.8. Sơ đồ trạm 10kv hệ thống quạt gió lò cao ...................................... 10 Nhà máy gang thép lào cai .............................................................................. 10 Hình 1.9. Sơ đồ trạm phân phối 10kv phân xưởng ô xy - ni tơ nhà máy gang thép lào cai ...................................................................................................... 11 Hình 1.10. Sơ đồ đấu dây trạm biến áp phân xưởng khí nén nhà máy gang thép lào cai .............................................................................................................. 11 Hình 2.1. A) dạng sóng sin, b) dạng sóng sin bị méo(sóng chu kỳ không sin) ......................................................................................................................... 15 Hình 2.2. Các thành phần sóng điều hòa......................................................... 16 Hình 2.3. Mô hình mô phỏng bộ chỉnh lưu cầu 1 pha bằng diode ................. 21 Hình 2.4. Dạng dòng điện nguồn của bộ chỉnh lưu cầu 1 pha không điều khiển ......................................................................................................................... 21 Hình 2.5. Phổ sóng hài dòng điện nguồn của bộ chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển ......................................................................................................................... 22 Hình 2.6. Mô hình mô phỏng bộ chỉnh lưu cầu 3 pha bằng diode ................. 22
viii Hình 2.7. Dạng dòng điện nguồn của bộ chỉnh lưu cầu 3 pha bằng diode. .... 23 Hình 2.8. Phổ sóng hài dòng điện nguồn của bộ chỉnh lưu cầu 3 pha bằng diode ......................................................................................................................... 23 Hình 2.9. Mô hình mô phỏng bộ chỉnh lưu cầu 3 pha có điều khiển (dùng thyristor) .......................................................................................................... 24 Hình 2.10. Dạng dòng điện nguồn của bộ chỉnh lưu cầu 3 pha có điều khiển khi  = 300 ............................................................................................................. 24 Hình 2.11. Phổ sóng hài dòng điện nguồn của bộ chỉnh lưu cầu 3 pha có điều khiển khi  = 300 ............................................................................................. 24 Hình 2.12. Phổ sóng hài dòng điện nguồn của bộ chỉnh lưu cầu 3 pha có điều khiển khi  = 900 ............................................................................................ 25 Hình 2.13. Dạng dòng điện nguồn của bộ chỉnh lưu cầu 3 pha có điều khiển khi  = 900 ............................................................................................................ 25 Hình 2.14. Sơ đồ bộ lọc r-c với các tụ đấu sao có trung tính nối ................... 27 Hình 2.15. Sơ đồ bộ lọc l-c với các tụ đấu sao có trung tính nối đất .............. 28 Hình 2.16. Sơ đồ mô phỏng hệ thống khi chưa có bộ lọc thụ động ............... 28 Hình 2.17. Dạng điện áp và dòng điện tại vị trí b1 khi chưa có bộ lọc thụ động ......................................................................................................................... 29 Hình 2.18. Dạng dòng điện tại vị trí b2 khi chưa có bộ lọc thụ động............. 29 Hình 2.19. Phổ sóng hài điện áp tại vị trí b1 và b2 khi chưa có bộ lọc thụ động ......................................................................................................................... 30 Hình 2.20. Mô hình mô phỏng hệ thống khi có các bộ lọc thụ động ............. 31 Hình 2.21. Phổ sóng hài điện áp tại điểm b1 khi có các bộ lọc thụ động ....... 31 Hình 2.22. Cấu trúc mạng điện có bộ lọc tích cực song song ........................ 34 Hình 2.23. Cấu trúc mạng điện có bộ lọc tích cực nối tiếp............................. 35 Hình 2.24. Cấu trúc bộ lọc kết hợp bộ lọc tích cực và bộ lọc thụ động ......... 36 Hình 3.1. Minh họa phương pháp fft .............................................................. 40 Hình 3.2. Thuật toán xác định dòng bù trong hệ dq ....................................... 41 Hình 3.3. Thuật toán lựa chọn sóng điều hòa cần bù trong hệ dq .................. 42
ix Hình 3.4. Các thành phần công suất của lý thuyết p-q trong tọa độ abc ........ 48 Hình 3.5. Các thành phần công suất cần bù p, q, p0 , p0 trong tọa độ abc ...... 49 Hình 3.6. Cấu trúc tính toán dòng điện đặt cho bộ lọc tích cực ..................... 51 Sử dụng lý thuyết công suất tức thời p-q ........................................................ 51 Hình 3.7. Sơ đồ nguyên lý bộ lọc tính cực song song .................................... 52 Hình 3.8. Cấu trúc điều khiển bộ lọc tích cực sử dụng bộ điều khiển pi ........ 53 Hình 3.9. Cấu trúc bộ điều khiển mạch vòng điện áp .................................... 55 Hình 3.10. Cấu trúc bộ điều khiển dòng điện ................................................. 55 Hình 3.11. Minh họa nguyên lý làm việc của khối pwm ................................ 56 Hinh 4.1. Chương trinh mo phỏng hoạt dộng bộ lọc tich cực song song trong matlad- simulink- plecs ................................................................................... 58 Hình 4.2. Dòng điện tải pha a và kết quả phân tích fourier của nó (dòng điện nguồn của bộ chỉnh lưu cầu 3 pha bằng diode)............................................... 61 Hình 4.3. Dòng điện đầu ra bộ lọc (dòng bù sóng hài) ................................... 61 Hình 4.4. Dòng điện ba pha của nguồn khi có bộ lọc sóng hài ...................... 62 Hình 4.5. Điện áp trên tụ của bộ lọc ............................................................... 62 Hình 4.6. Dòng điện nguồn pha a và kết quả phân tích fourier của nó .......... 63
1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật và sự ứng dụng ngày càng nhiều các bộ biến đổi bán dẫn công suất và một số loại phụ tải điện phi tuyến khác làm xuất hiện sóng hài bậc cao với biên độ quá mức cho phép trong hệ thống cung cấp điện. Các sóng hài dòng điện gây ra nhiều ảnh hưởng xấu đến quá trình truyền tải điện năng như tăng tổn thất công suất, tăng sai số của thiết bị đo lường, gây nhiễu cho hệ thống thông tin, làm méo dạng điện áp nguồn (điện áp nguồn mất dạng hình sin) ảnh hưởng không tốt đến các thiết bị sử dụng điện,... Mức độ sử dụng các thiết bị hiện đại càng tăng, sự phát triển của công nghiệp càng mạnh kéo theo dung lượng các loại tải phi tuyến gây ra sóng hài dòng điện càng lớn. Để đảm bảo chất lượng điện năng, yêu cầu biên độ sóng hài bậc cao trong dòng điện lưới phải nằm trong một giới hạn nhất định. Trên thế giới đã và đang áp dụng các tiêu chuẩn để khống chế mức ô nhiễm sóng hài như tiêu chuẩn: IEEE 159-2014, IEC 1000-4-3. Với đặc điểm các loại phụ tải điện của Nhà máy Gang thép Lào Cai, nhiều phụ tải trong Nhà máy có thể gây ra các sóng hài dòng điện ảnh hưởng đến các hộ tiêu thụ dùng chung đường nguồn cấp với Nhà máy. Vì vậy, để giảm ảnh hưởng của sóng hài bậc cao do các tải phi tuyến của Nhà máy gây ra và đảm bảo các tiêu chuẩn quy định về sóng hài thì việc sử dụng thiết bị lọc sóng là cần thiết. Vì vậy, tác giả lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu lọc sóng hài để cải thiện chất lượng điện năng của mạng điện cấp cho Nhà máy Gang thép Lào Cai”. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Tổng quan về mạng điện cấp cho Nhà máy Gang thép Lào Cai. - Lựa chọn phương pháp xác định thành phần sóng hài dòng điện lưới. - Thiết kế cấu trúc điều khiển bộ lọc tích cực để khử sóng hài bậc cao cho mạng điện hạ áp, áp dụng cho mạng điện của Nhà máy Gang thép Lào Cai. - Mô phỏng, đánh giá chất lượng hệ thống.
2 3. Kết quả dự kiến - Mô hình và cấu trúc điều khiển bộ lọc tích cực cho một hoặc một nhóm phụ tải phi tuyến. - Mô hình (chương trình) và kết quả mô phỏng bộ lọc tích cực trong mạng hạ áp trong Matlab-Simulink. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Mạng điện của Nhà máy Gang thép Lào Cai; - Sóng hài gây ra bởi tải phi tuyến; - Bộ lọc tích cực. 5. Công cụ, thiết bị nghiên cứu Máy tính và phần mềm mô phỏng Matlab/Simulink. 6. Bố cục đề tài Ngoài các phần Mở đầu, Kết luận và hướng phát triển, Tài liệu tham khảo, Phụ lục, luận văn bao gồm 4 chương sau: Chương 1: Tổng quan mạng điện Nhà máy Gang thép Lào Cai Chương 2: Sóng hài bậc cao và các phương pháp lọc sóng hài Chương 3: Thiết kế bộ lọc tích cực để lọc sóng hài cho mạng điện Nhà máy Gang thép Lào Cai Chương 4: Mô phỏng và đánh giá chất lượng hệ thống 7. Kế hoạch thực hiện Toàn bộ nội dung của luận văn được thực hiện trong 6 tháng kể từ ngày có quyết định. Kế hoạch thực hiện được cụ thể như sau: Thời gian Ghi STT Nội dung nghiêncứu thực hiện chú Nghiên cứu tổng quan về mạng điện Nhà máy Gang 1 1 tháng thép Lào Cai 2 Nghiên cứu về sóng hài bậc cao 1 tháng 3 Phương pháp khử sóng hài bậc cao 1 tháng 4 Xây dựng mô hình toán của đối tượng điều khiển; 1 tháng
3 Thiết kế điều khiển bộ lọc tích cực, mô phỏng, hiệu 5 1 tháng chỉnh thông số, đánh giá chất lượng hệ thống; 6 Hoàn thiện luận văn 1 tháng
4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY GANG THÉP LÀO CAI 1.1. Tổng quan chung Nhà máy Gang thép Lào Cai khởi công xây dựng vào tháng 4/2011. Đây là dự án sản xuất công nghiệp cấp Trung ương quản lý, do liên doanh Tập đoàn Gang thép Côn Gang (Trung Quốc) và Tổng công ty Thép Việt Nam đầu tư với tổng vốn 337 triệu USD (trong đó phía Trung Quốc góp 45%). Dự án được chia làm 2 giai đoạn, trong đó, giai đoạn I có công suất thiết kế 500.000 tấn gang/năm và xưởng luyện phôi thép với công suất 500.000 tấn/năm. Giai đoạn II sẽ nâng công suất lên gấp 2 lần với việc xây dựng thêm một dây chuyền cán thép và mở rộng mặt bằng xây dựng nhà máy theo quy hoạch. Nhà máy Gang thép Lào Cai sẽ sản xuất khối lượng sản phẩm công nghiệp có trị giá 7.000 tỷ đồng, nộp ngân sách Nhà nước 700 tỷ đồng/năm. Nguồn nguyên liệu chủ yếu là quặng sắt khai thác tại mỏ Quý Xa (Văn Bàn) với tổng trữ lượng 120 triệu tấn. Hình 1.1. Hình ảnh Nhà máy Gang thép Lào Cai Tên gọi đầy đủ: Công ty TNHH Khoáng sản và Luyện kim Việt – Trung
5 Tên viết tắt: VTM Trụ sở chính: KCN Tằng Loỏng, Thị trấn Tằng Loỏng, Huyện Bảo Thắng, Tỉnh Lào Cai. Tel: (84.214) 3836 885- Fax: (84.214) 3830 345 1.2. Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện của Nhà máy Gang thép Lào Cai Điện năng được sản xuất ra từ nhà máy điện và truyền tải trên mạng. Điện năng là nguồn năng lượng chủ yếu không gì thay thế được trong mọi hoạt động sản xuất của một nhà máy xí nghiệp công nghiệp. Từ hoạt động của các máy móc thiết bị động lực, hệ thống chiếu sáng trong nhà máy đến hoạt động của các hệ thống các thiết bị sinh hoạt, thiết bị thí nghiệm, thiết bị văn phòng…phục vụ cho công tác quản lí, điều chỉnh và điều hành sản xuất. Vì vậy bất cứ một nhà máy, xí nghiệp nào cũng đòi hỏi phải được ứng dụng thiết kế hệ thống cung cấp điện đúng đắn nhất. Có vậy mới đáp ứng được nhu cầu sử dụng điện và hiệu quả sử dụng điện của các loại hộ tiêu thụ trong nhà máy, xí nghiệp đó. Một hệ thống cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp bao gồm các khâu chính như sau: + Trạm biến áp (có thể cả đường dây trên không đến trạm biến áp) + Mạng điện sau trạm biến áp đến các phân xưởng. + Mạng điện trong các phân xưởng. Nếu là một xí nghiệp có qui mô lớn, gồm nhiều trạm biến áp hay phải thành lập trạm biến áp trung gian thì ta phải thiết kế sơ đồ nối dây hay hệ thống phân phối cao áp cho các trạm biến áp. Một hệ thống cung cấp điện hợp lí nhất hay gọi là phương án tối ưu nhất nó phải được lựa chọn qua bài toán so sánh theo hai chỉ tiêu chính là kỹ thuật và tính kinh tế của một vài phương án đưa ra có tính thuyết phục cao. Muốn vậy phải tìm hiểu kỹ các đặc điểm của quy trình sản xuất, đánh giá phân loại hộ phụ tải cho từng máy, từng nhóm máy từng phân xưởng…và nhà máy. Tức là công việc đầu tiên khi thiết kế ta phải phân tích quá trình công nghệ của nhà máy. Nhà máy gang thép Lào Cai là một nhà máy mang những nét đặc trưng
6 cơ bản của những nhà máy xí nghiệp công nghiệp thường có trong thực tế. Nhà máy có 9 hộ phụ tải chính là các phân xưởng, nhà hành chính, các kho, phòng kiểm nghiệm, ngoài ra còn có trạm bơm, bãi trống đường đi, vườn hoa…Với các chức năng và nhiệm vụ chính như sau: Mỗi hội phụ tải có yêu cầu CCĐ riêng, nó tuỳ thuộc vào tầm quan trọng của loại phụ tải và yêu cầu của phụ tải, dựa vào đó nguời ta chia hộ phụ tải ra làm 3 loại như sau: - Hộ phụ tải loại I Gồm các thiết bị nếu ngừng CCĐ cho nó sẽ gây ra nguy hiểm đến tính mạng con nguời, làm hư hỏng nặng thiết bị, gây rối loạn quá trình sản xuất của xí nghiệp tạo ra hàng loạt phế phẩm ảnh hưởng lớn đến chính trị và gây thiệt hại lớn cho nền kinh tế quốc dân. Vì vậy hộ phụ tải loại I yêu cầu tính liên tục cấp điện rất cao không cho phép ngừng CCĐ. Hộ phụ tải loại I thường phải đuợc cung cấp ít nhất từ hai nguồn độc lập hoặc có nguồn dự phòng nhanh giảm thời gian mất điện xuống rất nhỏ. Thời gian mất điện với hộ loại I thường bằng thời gian đóng nguồn dự phòng. - Hộ phụ tải loại II Hộ phụ tải loại II gồm các thiết bị nếu ngừng CCĐ nó sẽ gây ra nhiều phế phẩm, ngừng trệ hoạt động trong xí nghiệp, có thể hư hỏng thiết bị nhưng ở mức độ nhẹ hơn trường hợp trên, gây lãng phí lao động. Như vậy với hộ phụ tải loại II nếu ngừng CCĐ chỉ gây thiệt hại về kinh tế. Nó có thể cho phép mất điện trong một khoảng thời gian ngắn để thay thế các thiết bị hư hỏng. Phương án CCĐ cho hộ phụ tải loại II có thể lấy điện từ một nguồn hoặc hai nguồn, đường dây đơn hoặc kép, có nguồn dự phòng hoặc không có nguồn dự phòng, phải dựa trên kết quả so sánh kinh tế giữa khoản tiền phải đầu tư thêm khi có đặt thiết bị dự phòng với khoản tiền thiệt hại khi sản xuất bị ngừng trệ do mất điện khi không có thiết bị dự phòng. - Hộ phụ tải loại III Hộ phụ tải loại III gồm các thiết bị còn lại không nằm trong 2 loại trên.
7 Hộ phụ tải loại III có yêu cầu CCĐ liên tục thấp hơn so với hai loại trên. Cho phép mất điện trong một thời gian dài để sửa chữa thay thế thiết bị khi cần thiết. Phương án CCĐ cho hộ loại III có thể dùng một nguồn đường dây đơn (một lộ). Tổng lượng tiêu thụ điện của Nhà máy Gang thép trung bình đạt 630.000 kWh/ngày; đồng thời, đây cũng là nhà máy duy nhất tại Khu công nghiêp Tằng Loỏng có trạm biến áp 110 kV. Bao gồm có 2 TBA chính 110 với công suất trạm là 2×63MVA. Hình 1.2. Sơ đồ đo lường và bảo vệ trạm biến áp 11 0kV Nhà máy Gang thép Lào Cai
8 Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện của Nhà máy Gang thép Lào Cai Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 110 kV Nhà máy Gang thép Lào Cai
9 Từ đó cung cấp điện tới các trạm phân phối: + Trạm phân phối 10KV luyện thép: Hình 1.5. Sơ đồ trạm phân phối 10kV phân xưởng luyện thép Nhà máy Gang thép Lào Cai + Trạm biến áp phân phối 10 KV thêu kết: Hình 1.6. Sơ đồ trạm phân phối 10kV phân xưởng thiêu kết - Nhà máy Gang thép Lào Cai
10 + Trạm phân phối 10 KV luyện gang: Hình 1.7. Sơ đồ trạm phân phối 10kV phân luyện gang Nhà máy Gang thép Lào Cai + Trạm 10 KV quạt gió lò cao: Hình 1.8. Sơ đồ trạm 10kV hệ thống quạt gió lò cao Nhà máy Gang thép Lào Cai
11 + Trạm phân phối 10 KV Ô xy – Ni tơ: Hình 1.9. Sơ đồ trạm phân phối 10kV phân xưởng Ô xy - Ni tơ Nhà máy Gang thép Lào Cai + Máy biến áp trạm khí nén 2×2000 KVA: Hình 1.10. Sơ đồ đấu dây trạm biến áp phân xưởng khí nén Nhà máy Gang thép Lào Cai