Nội dung

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại ngày nay, thời đại của những ứng dụng khoa học và công nghệ thì ngành điện phải là ngành đi trước một bước. Cùng với sự phát triển của nó, đời sống của nhân dân được nâng cao. Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng. Một lực lượng đông đảo cán bộ trong và ngoài ngành điện đang ngày đêm tham gia thiết kế lắp đặt các công trình cấp điện . Xuất phát từ thực tế đó cùng với những kiến thức đã được học tai bộ môn HTĐ - Trường đại học Bách Khoa Hà Nội em được nhận đề tài : Thiết kế Hệ thống cấp điện cho Nhà máy Đường . Trong thời gian làm đồ án bằng sự nỗ lực của bản thân, cùng với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn HTĐ, đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn em đã hoàn thành xong bản đồ án tốt nghiệp của mình. Trong quá trình thiết kế, do kiến thức còn có hạn nên không thể tránh khỏi những khiếm khuyết. Em mong nhận được sự nhận xét góp ý từ phía quý thầy cô để bản đồ án được hoàn thiện hơn . Em xin gửi đến thầy giáo hướng dẫn cùng các thầy cô giáo trong khoa lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn chân thành nhất ! Hà Nội, ngày tháng năm 2007 Sinh viên thực hiện Vũ Thị Minh Thư 1 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY I .VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ VAI TRÒ KINH TẾ Nhà máy Đường được xây dựng trên địa bàn tỉnh Khánh Hoà.Với quy mô gồm 8 phân xưởng từ những củ cải tươi nguyên chất, trải qua các công đoạn đã được tinh chế thành đường. Trước đây đường sản xuất ra chỉ phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước, nhưng ngày nay nó còn được xuất khẩu và đã trở thành một ngành quan trọng trong nền kinh tế quốc dân . Trong Nhà máy sản xuất có nhiều loại máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú và phức tạp. Các hệ thống máy móc này có tính năng công nghệ cao và hiện đại do vậy mà việc cung cấp điện cho Nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao . II. CÔNG SUẤT ĐẶT VÀ VỊ TRÍ CÁC PHÂN XƯỞNG CỦA NHÀ MÁY Nhà máy làm việc theo chế độ 3 ca, thời gian sử dụng công suất cực đại T max = 5200h, các thiết bị làm việc với công suất gần định mức. Các kho chứa và phân xưởng SCCK loai III còn lại các phân xưởng khác là loại I. Theo dự kiến Nhà máy được cấp điện từ trạm biến áp khu vực cách nhà máy 10 km bằng đường dây trên không lộ kép. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực là SN = 250 MVA. STT 1 2 Tên phân xưởng Diện tích Công suất đặt kho củ cải đường phân xưởng thái và nấu củ cải (m 2 ) 12001 5688 (kW) 350 700 2 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG 3 4 5 6 7 8 9 THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN bộ phận cô đặc 4740 550 phân xưởng tinh chế 3162 750 kho thành phẩm 5660 150 phân xưởng SCCK 1514 theo tính toán trạm bơm 1599 600 kho than 6490 350 phụ tải điện cho thị trấn 5000 Bảng 1.1 – Danh sách các phân xưởng và nhà làm việc trong Nhà máy. III . ĐẶC ĐIỂM PHỤ TẢI VÀ CÔNG NGHỆ Để cho quả trình sản xuất của Nhà máy đảm bảo tốt thì việc cung cấp điện cho Nhà máy và các bộ phận quan trọng trong Nhà máy như các phân xưởng tinh chế, bộ phận cô đặc, thái và nấu củ cải đường phải đảm bảo chất lượng điện năng và độ tin cậy cao . Theo quy trình công nghệ sản xuất của Nhà máy thì việc ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng, số lượng sản phẩm gây thiệt hại về kinh tế. Vì vậy theo “quy phạm trang bị điện “ thì Nhà máy được xếp vào phụ tải loại I . Phụ tải điện trong Nhà máy công nghiệp có thể phân ra thành hai 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 khoảng hàng chục kW và được cấp bởi dòng xoay chiều có tần số công nghiệp f = 50 hz. Ta phân loại phụ tải như sau : số thứ tự tên phân xưởng phân loại hộ phụ tải 1 2 3 III I I kho củ cải đường phân xưởng thái và nấu củ cải bộ phận cô đặc 3 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN 4 phân xưởng tinh chế I 5 6 7 8 kho thành phẩm phân xưởng SCCK trạm bơm kho than III III III III 9 phụ tải điện cho thị trấn III Bảng 2.2 : phân loại hộ phụ tải . IV. NỘI DUNG THIẾT KẾ 1 . Giới thiệu chung về Nhà máy . 2 . Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng và Nhà máy . 3 . Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng SCCK. 4 . Thiết kế mạng cao áp cho toàn Nhà máy . 5 . Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy . 6 . Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng SCCK . 7 . Thiết kế đường dây 35 kV từ trạm biến áp trung gian cung cấp điện cho Nhà máy . 8 . Thiết kế trạm biến áp . CHƯƠNG II 4 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN I. ĐẶT VẤN ĐỀ . Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết thường biến đổi theo thời gian, nó cần thiết cho việc chọn các trang thiết bị cung cấp điện cho mọi trạng thái vận hành của hệ thống cung cấp điện. Phụ tải tính toán thực chất là phụ tải giả thiết tương đương với phụ tải thực tế về một vài phương diện nào đó. Trong thực tế thiết kế người ta thường quan tâm đến hai yếu tố cơ bản do phụ tải gây ra. Đó là phát nóng và tổn thất. Vì vậy, tồn tại hai loại phụ tải tính toán cần xác định: Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng và phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất . Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng: Là phụ tải giả thiết lâu dài, không đổi, tương đương với phụ tải thực tế, biến thiên về hiệu quả nhiệt lớn nhất . Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất (thường gọi là phụ tải đỉnh nhọn): Là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong một thời gian ngắn từ 1 đến 2 giây, chúng chưa gây ra phát nóng cho các thiết bị nhưng lại gây ra tổn thất và có thể làm nhẩy các bảo vệ hoặc làm đứt cầu chì. Trong thực tế phụ tải đỉnh nhọn thường xuất hiện khi khởi động các động cơ hoặc khi đóng cắt các thiết bị cơ điện khác . 1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ số nhu cầu (knc).  Công thức tính : Ptt = knc . Pđ Qtt =Ptt . tg   Trong đó : knc: hệ số nhu cầu (tra sổ tay kỹ thuật) Cos  : hệ số công suất tính toán (tra sổ tay kỹ thuật) Ptt, Qtt: công suất tác dụng và công suất phản kháng tính toáncủa nhóm thiết bị (kW, kVAR) 5 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN  Phương pháp tính phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu có ưu điểm là đơn giản thuận tiện. Nhược điểm chủ yếu của phương pháp này là kém chính xác. Bởi vì hệ số nhu cầu knc tra được trong sổ tay là một số liệu cố định cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm máy . Trong tính toán có thể lấy gần đúng Pđ = Pđm. 2. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải và công suất trung bình .  Công thức tính : Ptt = khd . Ptb  Trong đó : khd: hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải (tra sổ tay kỹ thuật) . Ptb: Công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW).  Phương pháp này có thể áp dụng tính phụ tải tính toán ở thanh cái từ phân phối phân xưởng hoặc thanh cái hạ áp của trạm biến áp phân xưởng. Phương pháp này ít được dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó yêu cầu có đồ thị của nhóm phụ t ải. 3. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình .  Công thức tính : Ptt = Ptb     Trong đó : Ptb: công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW) .  : độ lệch của đồ thị khỏi giá trị trung bình .  : hệ số tán xạ của  .  Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho các thiết bị của phân xưởng hoặc của toàn bộ Nhà máy. Tuy nhiên, phương pháp này ít 6 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN được dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải mà chỉ phù hợp với hệ thống đang vận hành . 4. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại .  Công thức tính : Ptt = kmax . ksd . P đm  Trong đó : Pđm : công suất của thiết bị hay nhóm thiết bị (kW) . Ptb : công suất trung bình của thiết bị hay nhóm thiết bị (kW) . kmax : hệ số cực đại (tra trong sổ tay kỹ thuật ) . kmax = f (nhq , ksd ) nhq: số thiết bị dùng điện hiệu quả. ksd: hệ số sử dụng (tra sổ tay kỹ thuật ).  Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải tính toán cho một nhóm thiết bị, các tủ động lực của toàn bộ phân xưởng. Nó cho một kết quả khá chính xác nhưng lại đòi hỏi một lượng thông tin khá đầy đủ về các loại phụ tải như: chế độ làm việc của từng phụ tải, công suất đặt của từng phụ tải, số lượng thiết bị trong nhóm . 5. Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm .  công thức tính : a 0 .M Ptt = T max  trong đó : a 0 : suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh/ ddvsp). M : hệ số sản phẩm sản xuất trong một năm . Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất . 7 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN  Phương pháp này chỉ được dùng để ước tính sơ bộ xác định phụ tải trong công tác quy hoạch hoặc dùng để quy hoạch nguồn cho xí nghiệp. 6. Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích .  Công thức tính : Ptt = Po . F  Trong đó : Po - suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích (W/m 2 ) F - diện tích bố trí thiết bị (m 2 )  Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng khi có phụ tải phân bố đồng đều trên diện tích sản xuất, nên nó thường được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ. Thiết kế chiếu sáng . II. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SCCK. Phân xưởng SCCK là phân xưởng số 6 trên sơ đồ mặt bằng toàn nhà máy . Phân xưởng có diện tích là 1514 m 2 .Trong phân xưởng có 43 thiết bị và công suất của các thiết bị rất khác nhau . Thiết bị có công suất lớn nhất là 10 kW , Và thiết bị có công suất nhỏ nhất là 0,6 kW . Toàn bộ các máy đều làm ở chế độ dài hạn . 1 . Giới thiệu phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình P tb và hệ số cực đại kmax (còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq).  Công thức tính: n Ptt = kmax . ksd . P dmi i 1  Trong đó : Pđmi : công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm. n : số thiết bị thứ i trong nhóm. ksd : hệ số sử dụng ( tra sổ tay kỹ thuật ). nhq : số thiết bị dùng điện hiệu quả . 8 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN nhq số thiết bị dùng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhó phụ tải thực tế ( gồm các thiết bị có chế độ làm việc và công suất khác nhau ) nhq được xác định theo công thứ sau.  n    Pdmi   nhq = ni 1 2   Pdmi  2 i 1 Với Pđmi : Công suất định mứ của thiết bị thứ i (kW). n : Số thiết bị trong nhóm. Khi n lớn thì việc xác định nhq theo công thức trên mất nhiều thời gian nên có thể xác đinh nhq một cách gần đúng như sau .  Trường hợp 1 : P dm max 3 Khi m = P dm min và ksd  0,4 thì nhq = n trong đó : Pđmmax : Công suất định mức của thiết bị lớn nhất trong nhóm. Pđmmin : Công suất định mức của thiết bị nhỏ nhất trong nhóm. ksd : Hệ số sử dụng công suất trung bình của nhóm. n ksd = Ptb Pdm P dmi . = .k sdi i 1 n P dmi i 1  Trường hợp 2 : Khi trong nhóm có n1 thiết bị có tổng công suất định mức của chúng không lớn hơn 5% tổng công suất của cả nhóm n1  S dmi  5% n 1 n S dmi i 1 thì nhq = n –n1 9 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN  Trường hợp 3 : Pdm max Khi m = P >3 dm min ksd  0,2 thì nhq được xác định theo biểu thức sau: nhq  2Pdmi n Pdm max - Khi không áp dụng được các trường hợp trên thì n hq được xác định qua các bước sau: +Trước hết ta tính n* = n1 n P* = P1 P Trong đó : n - số thiết bị trong nhóm. n1- số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng công suất của thiết bị có công suất lớn nhất. P và P1 - tổng công suất của n và n1 thiết bị. Sau khi tính n* và P* tra sổ tay kỹ thuật ta tìm được n hq* = f ( n* , P*) .từ đó tính nhq theo công thức nhq = nhq* . n Khi xác định được phụ tải tính toán theo số thiết bị dùng điện hiệu quả n hq , trong một số trường hợp cụ thể dùng công thức gần đúng như sau: - Nếu n  3 và nhq 4, phụ tải tính toán được tính theo công thức n Ptt =  Pdm n 1 - Nếu n > 3 và nhq < 4 thì phụ tải tính toán được xác định theo công thức sau: n Ptt = k ti .Pdm i 1 10 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Trong đó : kti : hệ số phụ tải của thiết bị thứ i. kti = 0,9 đối với thiết bị làm việc dài hạn. kti = 0,75 đối với thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại. - Nếu n >3 và ksd  0,5 phụ tải tính toán được xác định theo công thức sau: n Ptt = 1,05 . ksd .  Pdmi i 1 Đối với các thiết bị có biểu đồ phụ tải bằng phẳng ( máy bơm, máy nén khí ) phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình n Ptt = Ptb = ksd .  Pdm n 1 Nếu mạng có thiết bị một pha cần phân phối đều cho cả ba pha của mạng, trước khi xác định nhq cần quy đổi công suất của một pha về ba pha nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha: Pqđ = 3 Pphamax. nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây: Pqđ = 3 phamax. - Nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn trước khi xác đinh nhq theo công thức : Pqđ =  dm .Pdm Trong đó:  dm - hệ số đóng điện tương đối phần trăm trong lý lịch máy. II.2- Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phương pháp Ptb và kmax. II.2.1- Phân nhóm phụ tải. Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị công suất và chế độ làm việc rất khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác ta cần phải phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm thiết bị điện cần phải tuân thủ theo nguyên tắc sau: 11 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN - Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở ngần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây hạ áp trong phân xưởng. - Các chế độ của thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để việc xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm. - Tổng công suất của nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy .Số thiết bị trong cùng một nhóm không nên quá nhiều bởi số đầu ra của tủ động lực thường (812) Thường khó có thể thoả mãn cùng một lúc cả ba nguyên tắc trên do vậy người thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất. Dựa theo nguyên tắc đã nêu ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các thiết bị trong phân xưởng SCCK thành VI nhóm. Kết quả phân nhóm được ghi trong bảng 2.1 Bảng 2.1. Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải điện. STT Tên thiết bị số ký hiệu trên Pđm(kW) 1 máy toàn bộ Iđm(A) lượng mặt bằng 3 4 5 6 7 1 2 NHÓM I 1 Máy tiện ren 4 2 Máy doa ngang 1 3 Máy mài phẳng có trục 1 1 4 20 10,0 4,5 2,8 40,0 4,5 2,8 4.25,32 11,4 7,09 nằm Máy mài sắc 1 Máy giũa 1 Máy mài sắc có dao cắt 1 24 27 28 2,8 1,0 2,8 2,8 1,0 2,8 7,09 2,53 7,09 53,9 136,48 4 5 6 gọt Tổng nhóm I 9 12 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG NHÓM II 1 Máy tiện ren 2 Máy phay chép hình 3 Máy mài tròn 4 Máy khoan để bàn 5 Máy mài sắc Tổng nhóm II NHÓM III 1 Máy doa toạ độ 2 Máy phay đứng 3 Máy phay chép hình 4 Máy xọc 5 Máy khoan đứng 6 Máy mài tròn vạn năng 7 Máy mài phẳng có trục đứng 8 Máy ép thuỷ lực Tổng nhóm III NHÓM IV 1 Máy phay vạn năng 2 Máy phay ngang 3 Máy phay chép hình 4 Máy phay chép hình 5 Máy bào ngang 6 Máy bào giường một trụ 7 Máy khoan hướng tâm Tổng nhóm NHÓM V 1 Máy tiện ren 2 Máy tiện ren 3 Máy tiện ren 4 Máy tiện ren 5 Máy khoan đứng 6 Máy khoan đứng 7 Máy phay vạn năng 8 Máy bào ngang 9 Máy mài tròn vạn năng 10 Máy mài phẳng Tổng nhóm V NHÓM VI 1 Máy tiện ren THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN 4 1 1 1 1 8 2 10 17 22 24 10,0 0,6 7,0 0,65 2,8 40,0 0,6 7,0 0,65 2,8 51,05 4.25,32 1,52 17,23 1,65 7,09 128,77 1 2 1 2 1 1 1 3 8 9 14 16 18 19 4,5 7,0 1,7 7,0 4,5 2,8 10,0 4,5 14,0 1,7 14,0 4,5 2,8 10,0 11,4 2.17,23 4,3 2.17,23 11,4 7,09 25,32 1 10 21 4,5 4,5 56 11,4 139,74 2 1 1 1 2 1 1 9 5 6 7 11 12 13 15 7,0 4,5 5,62 3,0 7,0 10,0 4,5 14,0 4,5 5,62 3,0 14,0 10,0 4,5 60,12 2.17,23 11,4 14,23 7,6 2.17,23 25,32 11,4 138,87 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7,0 4,5 3,2 10,0 2,8 7,0 4,5 5,8 2,8 4,0 14,0 4,5 6,4 10,0 2,8 7,0 4,5 5,8 2,8 4,0 61,8 2.17,23 11,4 2.8,1 25,32 7,09 17,23 11,4 14,69 7,09 10,13 155,01 2 4,5 4,5 11,4 1 13 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG 2 Máy khoan đứng 3 Máy cưa 4 Máy mài hai phía 5 Máy khoan bàn Tổng nhóm VI THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN 1 1 2 3 8 5 11 12 13 2,8 2,8 2,8 0,65 2,8 2,8 5,6 1,95 17,65 7,09 7.09 2.14,18 3.1,65 58,8 II.2.2- Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải. 1.Tính toán cho nhóm 1 Số liệu của phụ tải tính toán nhóm I cho trong bảng 2.2 Bảng 2.2. Danh sách các thiết bị thuộc nhóm I. STT Tên thiết bị Số Ký lượng trên 1 2 3 Máy tiện ren 4 Máy doa ngang 1 Máy mài phẳng có trục 1 bằng 1 4 20 4 5 6 nằm Máy mài sắc 1 Máy giũa 1 Máy mài sắc có dao cắt 1 24 27 28 gọt Tổng nhóm I hiệu Pđm(kW) mặt 1 máy toàn bộ Iđm(A) 10,0 4,5 2,8 40,0 4,5 2,8 4.25,32 11,4 7,09 2,8 1,0 2,8 2,8 1,0 2,8 7,09 2,53 7,09 53,9 136,48 9 Tra bảng PLI.1 tìm được ksd = 0,15 và cos  = 0,6 ta có: n = 9 , n1 = 4 n* = n1 4 = 9 = 0,44 n P1 P* = P =  4.10 53,9 = 0,74 Tra bảng PLI5( tài liệu 1) tìm được nhq* = 0,7 Số thiết bị dùng điện hiệu quả là nhq= nhq*.n = 0,7.9 = 6,3 Tra bảng PLI6( tài liệu1 )với ksd = 0,15 tìm được kmax = 2,64 nhq = 6,3 14 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Phụ tải tính toán nhóm I là: 9 Ptt = kmax. ksd. P = 2,64. 0,15. 53,9 = 21,34 kW dm i 1 Qtt = Ptt. tg  = 21,34. 1,33 = 28,38 kVAr Stt = Itt = Ptt Cos S tt U 3 = = 21,34 0,6 = 35,57 kVA 35,57 0,38. 3 = 54,04 A 2.Tính toán cho nhóm II. Số liệu của nhóm II cho trong bảng 2.3. Bảng 2.3. Danh sách các thiết bị thuộc nhóm II. STT Tên thiết bị Số Ký lượng trên 1 Máy tiện ren 2 Máy phay chép hình 3 Máy mài tròn 4 Máy khoan để bàn 5 Máy mài sắc tổng nhóm II 4 1 1 1 1 8 bằng 2 10 17 22 24 hiệu Pđm(kW) mặt 1 máy toàn bộ 10,0 0,6 7,0 0,65 2,8 40,0 0,6 7,0 0,65 2,8 51,05 Iđm(A) 4.25,32 1,52 17,23 1,65 7,09 128,77 Tra bảng PLI1(tài liệu 1) tìm được ksd = 0,15 và cos  = 0,6 ta có: n = 8 : n1 = 5 n* = n1 5 = 8 = 0,625 n P1 P* = P =  40  7 0,92 51,05 Tra bảng PLI5 (tài liệu 1) tìm được nhq* = 0,69 Số thiết bị dùng điện hiệu quả là nhq= nhq*. n = 0,69.8 = 5,52 15 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Tra bảng PLI6 (tài liệu 1) với ksd = 0,15 tìm được kmax= 2,64 nhq= 5,52 Phụ tải tính toán của nhóm II là: 8 Ptt = kmax. ksd.  Pdm 2,64.0,15.51,05 20,22 kW  i 1 Qtt = Ptt.tg  S tt  I tt  20,22.1,33 26,89kVAr Ptt 20,22  33,7 kVA Cos 0,6 S tt U 3  33,7 0,38. 3 51,2 A 3. Tính toán cho nhóm III. Số liệu của phụ tải tính toán nhóm III là: Bảng 2.4.Danh sách các thiết bị thuộc nhóm III STT Tên thiết bị Số Ký lượng trên 1 2 3 4 5 6 7 Máy doa toạ độ Máy phay đứng Máy phay chép hình Máy xọc Máy khoan đứng Máy mài tròn vạn năng Máy mài phẳng có trục đứng 8 Máy ép thuỷ lực Tổng nhóm III 1 2 1 2 1 1 1 1 10 hiệu Pđm(kW) mặt 1 máy toàn bộ Iđm(A) bằng 3 8 9 14 16 18 19 4,5 7,0 1,7 7,0 4,5 2,8 10,0 4,5 14,0 1,7 14,0 4,5 2,8 10,0 11,4 2.17,23 4,3 2.17,23 11,4 7,09 25,32 21 4,5 4,5 56 11,4 139,74 Tra bảng PLI.1 tìm được ksd = 0,15 và cos  = 0,6 ta có: n = 10 , n1 = 5 n* = n1 n = 5 10 = 0,5 16 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG P1 14  14  10 56 P* = P =  THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN = 0,68 Tra bảng PLI5( tài liệu 1) tìm được nhq* = 0,87 Số thiết bị dùng điện hiệu quả là nhq= nhq*.n = 0,87.10 = 8,7 Tra bảng PLI6( tài liệu1 )với ksd = 0,15 tìm được kmax = 2,2 nhq = 8,7 Phụ tải tính toán nhóm III là: 10 Ptt = kmax. ksd. P = 2,2. 0,15. 56 = 18,48 kW dm i 1 Qtt = Ptt. tg  = 18,48. 1,33 = 24,58 kVAr Stt = Itt = Ptt Cos S tt U 3 = = 18,48 0,6 = 30,8 kVA 30,8 0,38. 3 = 46,8 A 4. Tính toán cho nhóm IV Số liệu của phụ tải tính toán nhóm IV là: Bảng 2.5.Danh sách các thiết bị thuộc nhóm IV. STT Tên thiết bị Số Ký lượng trên 1 2 3 4 5 6 Máy phay vạn năng Máy phay ngang Máy phay chép hình Máy phay chép hình Máy bào ngang Máy bào giường một trụ 7 Máy khoan hướng tâm Tổng nhóm IV 2 1 1 1 2 1 1 9 hiệu Pđm(kW) mặt 1 máy toàn bộ Iđm(A) bằng 5 6 7 11 12 13 7,0 4,5 5,62 3,0 7,0 10,0 14,0 4,5 5,62 3,0 14,0 10,0 2.17,23 11,4 14,23 7,6 2.17,23 25,32 15 4,5 4,5 60,12 11,4 138,87 Tra bảng PLI.1 tìm được ksd = 0,15 và cos  = 0,6 ta có: n = 9 , n1 = 6 17 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG n* = n1 n 6 9 = P1 = 0,67 14  5,62  14  10 = 60,12 P* = P =  THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN 0,73 Tra bảng PLI5( tài liệu 1) tìm được nhq* = 0,91 Số thiết bị dùng điện hiệu quả là nhq= nhq*.n = 0,91.9 = 8,19 Tra bảng PLI6( tài liệu1 )với ksd = 0,15 tìm được kmax = 2,31 nhq = 8,19 Phụ tải tính toán nhóm IV là: 9 Ptt = kmax. ksd. P = 2,31. 0,15. 60,12 = 20,83 kW dm i 1 Qtt = Ptt. tg  = 20,83. 1,33 = 27,7 kVAr Stt = Itt = Ptt Cos S tt U 3 = = 20,83 0,6 = 34,72 kVA 34,72 0,38. 3 = 52,75A 5. T ính toán cho nhóm V. Số liệu của phụ tải tính toán nhóm V là: Bảng 2.6.Danh sách các thiết bị thuộc nhóm V. STT Tên thiết bị Số Ký lượng trên 1 Máy tiện ren 2 Máy tiện ren 3 Máy tiện ren 4 Máy tiện ren 5 Máy khoan đứng 6 Máy khoan đứng 7 Máy phay vạn năng 8 Máy bào ngang 9 Máy mài tròn vạn năng 10 Máy mài phẳng Tổng nhóm V 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 12 bằng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 hiệu Pđm(kW) mặt 1 máy toàn bộ 7,0 4,5 3,2 10,0 2,8 7,0 4,5 5,8 2,8 4,0 14,0 4,5 6,4 10,0 2,8 7,0 4,5 5,8 2,8 4,0 61,8 Iđm(A) 2.17,23 11,4 2.8,1 25,32 7,09 17,23 11,4 14,69 7,09 10,13 155,01 18 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Tra bảng PLI.1 tìm được ksd = 0,15 và cos  = 0,6 ta có: n = 12 , n1 = 5 n* = n1 n 5 12 = P1 = 0,42 14  10  7  5,8 = 61,8 P* = P =  0,6 Tra bảng PLI5( tài liệu 1) tìm được nhq* = 0,81 Số thiết bị dùng điện hiệu quả là nhq= nhq*.n = 0,81.12 = 9,72 Tra bảng PLI6( tài liệu1 )với ksd = 0,15 tìm được kmax = 2,1 nhq = 9,72 Phụ tải tính toán nhóm V là: 12 Ptt = kmax. ksd. P = 2,1. 0,15. 61,8 = 19,47 kW dm i 1 Qtt = Ptt. tg  =19,47. 1,33 = 25,9 kVAr Stt = Itt = Ptt Cos S tt U 3 = = 19,47 0,6 = 32,45 kVA 32,45 0,38. 3 = 49,3A 6. Tính toán cho nhóm VI. Số liệu của phụ tải tính toán nhóm VI là: Bảng 2.7.Danh sách các thiết bị thuộc nhóm VI. STT Tên thiết bị Số Ký lượng trên 1 Máy tiện ren 2 Máy khoan đứng 3 Máy cưa 4 Máy mài hai phía 5 Máy khoan bàn Tổng nhóm VI 1 1 1 2 3 8 bằng 2 5 11 12 13 hiệu Pđm(kW) mặt 1 máy toàn bộ 4,5 2,8 2,8 2,8 0,65 4,5 2,8 2,8 5,6 1,95 17,65 Iđm(A) 11,4 7,09 7.09 2.14,18 3.1,65 58,8 Tra bảng PLI.1 tìm được ksd = 0,15 và cos  = 0,6 ta có: 19 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN n = 8 , n1 = 5 n* = n1 n 5 8 = P1 = 0,63 4,5  2,8  2,8  5,6 = 17,65 P* = P =  0,89 Tra bảng PLI5( tài liệu 1) tìm được nhq* = 0,71 Số thiết bị dùng điện hiệu quả là nhq= nhq*.n = 0,71.8 = 5,68 Tra bảng PLI6( tài liệu1 )với ksd = 0,15 tìm được kmax = 2,64 nhq = 5,68 Phụ tải tính toán nhóm VI là: 8 Ptt = kmax. ksd. P dm = 2,64. 0,15. 17,65 = 6,99 kW i 1 Qtt = Ptt. tg  =6,99. 1,33 = 9,3 kVAr Stt = Itt = Ptt Cos S tt U 3 6,99 0,6 = = 11,65 kVA 11,65 = 0,38. 3 = 17,7A II.3- Tính toán phụ tải chiếu sáng phân xưởng SCCK. Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng SCCK được xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích. Pcs = Po - suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng (W/m 2 ) F - diện tích được chiếu sáng (m 2 ) Trong phân xưởng SCCK hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt Tra bảng PLI2(tài liệu 1) ta tìm được Po = 14 W/m 2 Pcs= Po.F = 14.1514 = 21,2 kW Qcs= Pcs. tg  = 0 ( vì dùng đèn sợi đốt ) II.4- Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng. Phụ tải tác dụng của toàn phân xưởng: 6 Ppx k dt . P tti 0,8.(21,34  20,22  14,48  20,83  19,47  6,99) 82,66kW i 1 20 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Phụ tải phản kháng của phân xưởng: 6 Q px k dt . Qtt 0,8.(28,38  26,89  24,58  27,7  25,9  9,3) 114,2kVAr i 1 Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng: 2 S ttpx  ( Pcs  Ppx ) 2  Q px  ( 21,2  82,66) 2  114,2 2 154,36kVA I ttpx  S tt 3.U  154,36 3.0,38 234,53 A Từ các kết quả trên ta có bảng tổng hợp xác định phụ tải cho phân xưởng sửa chữa cơ khí(bảng 2.8) III.XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƯỞNG KHÁC. III.1- Lựa chọn phương pháp tính. Đối với các phân xưởng còn lại của nhà máy ta chỉ biết được công suất đặt tổng và diện tích của toàn phân xưởng , vì vậy để đơn giản sơ bộ ta dùng phương 21 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN pháp tính toán theo hệ số nhu cầu .Nội dung chủ yếu của phương pháp này đã được trình bày ở mục I.1 chương này. III.2- Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng khác. 1.Kho củ cải đường. Công suất đặt : 350 kW Diện tích : 12001 m 2 Tra bảng PLI3 (tài liệu 1) : ta được k nc 0,7 , cos  0,8 Tra bảng PLI2 (tài liệu 1) : ta tìm được suất chiếu sáng Po= 10 W/m 2 Sử dụng đèn huỳnh quang nên cos  0,8 - Công suất tính toán động lực là: Pdl k nc .Pd 0,7.350 245kW Qdl P dl .tg 245.0,75 183,75kVAr - Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs  P0 .S 10.12001 120,01kW Qcs  Pcs .tg 120,01.0,75 90,01kVAr - Công suất tính toán tác dụng: Ptt  Pdl  Pcs 245  120,01 365,01kW - Công suất tính toán phản kháng: Qtt Qdl  Qcs 183,75  90,01 273,76kVAr - Công suất tính toán toàn phần của kho củ cải đường: 2 2 S tt  Ptt  Qtt  365,012  273,76 2 456,26kVA - Dòng điện tính toán: S 456,26 I tt  tt  693,22 A U 3 0,38. 3 2.Phân xưởng thái và nấu củ cải đường: Công suất đặt : 700 kW Diện tích : 5688 m 2 Tra bảng PLI3 (tài liệu 1) : ta được knc= 0,65 , cos  0,8 22 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Tra bảng PLI2 (tài liệu 1) : ta tìm được suất chiếu sáng Po= 14 W/m 2 Sử dụng đèn sợi đốt nên cos  cs=1 ,tg  cs 0 - Công suất tính toán động lực là: Pdl k nc .Pd 0,65.700 455kW Qdl P dl .tg 455.0,75 341,25kVAr - Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs  P0 .S 14.5688 79,632kW Qcs  Pcs .tg 0 - Công suất tính toán tác dụng: Ptt  Pdl  Pcs 455  79,632 534,632kW - Công suất tính toán phản kháng: Qtt Qdl  Qcs 341,25kVAr - Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng thái và nấu củ cải đường: 2 2 S tt  Ptt  Qtt  534,632 2  341,25 2 634,26kVA - Dòng điện tính toán: I tt  S tt U 3  634,26 0,38. 3 963,66 A 3.Bộ phận cô đặc. Công suất đặt : 550 kW Diện tích : 4740 m 2 Tra bảng PLI3 (tài liệu 1) : ta được knc= 0,65 , cos  0,8 Tra bảng PLI2 (tài liệu 1) : ta tìm được suất chiếu sáng Po= 14 W/m 2 Sử dụng đèn sợi đốt nên cos  cs=1 ,tg  cs 0 - Công suất tính toán động lực là: Pdl k nc .Pd 0,65.550 357,5kW Qdl P dl .tg 357,5.0,75 268,13kVAr - Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs  P0 .S 14.4740 66,36kW 23 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Qcs  Pcs .tg 0 - Công suất tính toán tác dụng: Ptt  Pdl  Pcs 357,5  66,36 423,86kW - Công suất tính toán phản kháng: Qtt Qdl  Qcs 268,13kVAr - Công suất tính toán toàn phần của bộ phận cô đặc: 2 2 S tt  Ptt  Qtt  423,86 2  268,132 501,55kVA - Dòng điện tính toán: I tt  S tt U 3  501,55 762,01A 0,38. 3 4.Phân xưởng tinh chế: Công suất đặt : 750 kW Diện tích : 3162 m 2 Tra bảng PLI3 (tài liệu 1) : ta được knc= 0,65 , cos  0,8 Tra bảng PLI2 (tài liệu 1) : ta tìm được suất chiếu sáng Po= 14 W/m 2 Sử dụng đèn sợi đốt nên cos  cs=1 ,tg  cs 0 - Công suất tính toán động lực là: Pdl k nc .Pd 0,65.750 487,5kW Qdl P dl .tg 487,5.0,75 365,63kVAr - Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs  P0 .S 14.3162 44,268kW Qcs  Pcs .tg 0 - Công suất tính toán tác dụng: Ptt  Pdl  Pcs 487,5  44,268 531,77kW - Công suất tính toán phản kháng: Qtt Qdl  Qcs 365,63kVAr - Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng tinh chế: 2 2 S tt  Ptt  Qtt  531,77 2  365,63 2 645,34kVA 24 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN - Dòng điện tính toán: I tt  S tt U 3  645,34 980,49 A 0,38. 3 5.Kho thành phẩm: Công suất đặt : 150 kW Diện tích : 5660 m 2 Tra bảng PLI3 (tài liệu 1) : ta được k nc 0,7 , cos  0,8 Tra bảng PLI2 (tài liệu 1) : ta tìm được suất chiếu sáng Po= 10 W/m 2 Sử dụng đèn huỳnh quang nên cos  0,8 - Công suất tính toán động lực là: Pdl k nc .Pd 0,7.150 105kW Qdl P dl .tg 105.0,75 78,75kVAr - Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs  P0 .S 10.5660 56,6kW Qcs  Pcs .tg 56,6.0,75 42,45kVAr - Công suất tính toán tác dụng: Ptt  Pdl  Pcs 105  56,6 161,6kW - Công suất tính toán phản kháng: Qtt Qdl  Qcs 78,75  42,45 121,2kVAr - Công suất tính toán toàn phần của kho thành phẩm : 2 2 S tt  Ptt  Qtt  161,6 2  121,2 2 202kVA - Dòng điện tính toán: I tt  S tt U 3  202 306,91A 0,38. 3 6.Trạm bơm: Công suất đặt : 600 kW Diện tích : 1599 m 2 Tra bảng PLI3 (tài liệu 1) : ta được k nc 0,6 , cos  0,7 Tra bảng PLI2 (tài liệu 1) : ta tìm được suất chiếu sáng Po= 10 W/m 2 25 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Sử dụng đèn huỳnh quang nên cos  0,8 - Công suất tính toán động lực là: Pdl k nc .Pd 0,6.600 360kW Qdl P dl .tg 360.1,02 367,2kVAr - Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs  P0 .S 10.1599 15,99kW Qcs  Pcs .tg 15,99.0,75 11,99kVAr - Công suất tính toán tác dụng: Ptt  Pdl  Pcs 360  15,99 375,99kW - Công suất tính toán phản kháng: Qtt Qdl  Qcs 367,2  11,99 379,19kVAr - Công suất tính toán toàn phần của kho thành phẩm : 2 2 S tt  Ptt  Qtt  375,99 2  379,19 2 533,99kVA - Dòng điện tính toán: I tt  S tt U 3  533,99 811,31A 0,38. 3 7.Kho than: Công suất đặt : 350 kW Diện tích : 6490 m 2 Tra bảng PLI3 (tài liệu 1) : ta được k nc 0,7 , cos  0,8 Tra bảng PLI2 (tài liệu 1) : ta tìm được suất chiếu sáng Po= 10 W/m 2 Sử dụng đèn huỳnh quang nên cos  0,8 - Công suất tính toán động lực là: Pdl k nc .Pd 0,7.350 245kW Qdl P dl .tg 245.0,75 183,75kVAr - Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs  P0 .S 10.6490 64,9kW Qcs  Pcs .tg 64,9.0,75 48,68kVAr 26 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN - Công suất tính toán tác dụng: Ptt  Pdl  Pcs 245  64,9 309,9kW - Công suất tính toán phản kháng: Qtt Qdl  Qcs 183,75  48,68 232,43kVAr - Công suất tính toán toàn phần của kho thành phẩm : 2 2 S tt  Ptt  Qtt  309,9 2  232,43 2 387,38kVA - Dòng điện tính toán: I tt  S tt U 3  387,38 0,38. 3 588,56 A Kết quả xác định PTTT của các phân xưởng được trình bày ở trong bảng 2.9 Bảng 2.9- phụ tải tính toán của các phân xưởng. 27 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN III.3Xác định phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy: - Phụ tải tính toán tác dụng của nhà máy: 8 Pttnm k dt . Ptti 11 Trong đó: 28 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN kđt: hệ số đồng thời lấy bằng 0,8 Pttnm = 0,8.2785,422 = 2228,34 kW - Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy: 8 Qttnm k dt . Qtti i 1 Qttnm 0,8.2095,79 1676,63kVAr - Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy: 2 2 S ttnm  Pttnm  Qttnm  2228,39 2  1676,632 2788,69kVA - Hệ số công suất của toàn nhà máy: Cos nm  Pttnm 2228,34  0,799 S ttnm 2788,69 IV- XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ VẼ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI . IV1- Tâm phụ tải điện. Tâm quy ước phụ tải nhà máy được xác định bởi một điểm M có toạ độ được xác định : M0(x0,y0) theo hệ trục toạ độ xoy. Công thức: m X0   S ttpxi .X i 1 m S m ; Y0  ttpxi 1 S ttpxi .Yi 1 m S ttpxi 1 Trong đó : Sttpx – là phụ tải tính toán của phân xưởng i. xi , yi – là toạ độ của phân xưởng i theo hệ trục toạ độ dã chọn. m- là số phân xưởng có phụ tải điện trong nhà máy. IV2- Biểu đồ phụ tải điện: Biểuđồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỷ lệ xích nào đó tuỳ chọn . Biểu đồ phụ tải cho phép ta thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết, từ đó có cơ sở để 29 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN lập các phương án cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải được chia làm hai phần: Phần phụ tải động lực( phần hình quạt chéo) và phần phụ tải chiếu sáng( phần hình quạt để trắng). Để vẽ được phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng trên mặt bằng. Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i được xác đinh qua biểu thức: Ri  Si m. Trong đó: m là tỷ lệ xích , chọn m = 30kVA / mm 2 . Góc của phụ tải chiếu sáng của biểu đồ được xác đinh theo công thức:  cs  360.Pcs Ptt Kết quả tính toán Ri và  cs của biểu đồ phụ tải các phân xưởng được ghi trong bảng 2.10 Bảng 2.10- Kết quả xác định Ri và  cs cho các phân xưởng STT Tên phân Pcs kW Ptt kW R  cs 1 xưởng Kho củ 1,8 (mm) 6,96 cải 120,01 365,01 3,3 118,4 2 đường P/X thái và 79,632 534,632 7,8 1,8 8,2 53,6 3 nấu củ cải Bộ phận cô 66,36 9,5 1,8 7,3 56,4 4 5 đặc P/X tinh chế 44,268 531,77 Kho thành 56,6 161,6 10,7 10,7 1,8 3,3 8,3 4,6 30 126 6 7 8 phẩm P/X SCCK Trạm bơm Kho than 8,2 5,2 1,5 5,8 5,8 6,3 4 7,5 6,4 92,3 15,3 75,4 21,2 15,99 64,9 423,86 82,66 375,99 309,9 Tâm phụ tải X(cm) Y(cm) 30 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN 31 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY I.ĐẶT VẤN ĐỀ. Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện được coi là hợp lý thoả mãn yêu cầu sau: 32 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN 1. Đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. 2. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện. 3. Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành. 4. An toàn cho người và thiết bị. 5. Dễ dàng phát triển để đáp ứng các yêu cầu tăng trưởng của phụ tải. 6. Đảm bảo chỉ tiêu về mặt kinh tế. Trình tự tính toán thiết kế mạng cao áp cho nhà máy bao gồm các bước: 1. Vạch các phương án cung cấp điện. 2. Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn các chủng loại, tiết diện các đường day cho phương án, 3. Tính toán kinh tế kỹ thuật để lựa chọn các phương án hợp lý. 4. Thiết kế chi tiết cho các phương án lựa chọn. II. VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN. Trước khi vạch các phương án cụ thể cần lựa chọn cấp điện áp phù hợp cho đường dây truyền tải từ hệ thống về nhà máy. Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải: U  4,34 l  0,016.P kV Trong đó: P- công suất tính toán của nhà máy. l- khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (km). Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy là: U 4,34 10  0,016.2812,11 32,18 kV Từ kết quả tính toán trên ta chọn cấp điện áp 35 kV từ hệ thống cho nhà máy. Căn cứ vào vị trí, công suất và yêu cầu cung cấp điện của phân xưởng có thể đưa ra các phương án cung cấp điện. II.1-Phương án về các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp được chọn theo nguyên tắc sau: 33 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN 1) Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu sau: gần tâm phụ tải, thuận tiện cho việc vận chuyển lắp đặt, vận hành, sửa chữa MBA an toàn và kinh tế. 2) Số lượng các MBA trong các trạm biến áp được lựa chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải, điều kiện vận chuyển và lắp đặt, thuận lợi cho việc vận hành. Các trạm biến áp cung cấp cho hộ loại I và loại II chỉ nên đặt hai máy biến áp, hộ loại III có thể đặt một máy biến áp. 3) Dung lượng các máy biến áp được chọn theo điều kiện: n.k nc .S dm  S tt và kiểm tra theo điều kiện sự cố 1 MBA ( Trong trạm có nhiều hơn một máy biến áp).  n  1.k qt k hc .S dmb  S ttsc Trong đó: n-số máy biến áp trong trạm biến áp. khc- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy biến áp chế tạo tại VIỆT NAM nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ khc= 1. kqt- hệ số quá tải sự cố, k qt= 1,4 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm thời gian quá tải trong một ngày đêm không vượt quá 6h trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải  0,93. Sttsc- công suất tính toán sự cố khi sự cố một máy biến áp có thể loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm biến áp trong trạng thái làm việc bình thường. Giả thiết trong phụ tải loại I có 30% phụ tải loại III nên S ttsc= 0,7.Stt. Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, thay thế, vận hành sửa chữa và kiểm tra định kỳ. 1. Phương án I: Đặt 5 trạm biến áp phân xưởng. 34 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN - Tạm B1: cấp điện cho kho củ cải đường và kho than. - Trạm B2: cấp điện cho trạm bơm và phân xưởng SCCK. - Trạm B3: cấp điện cho phân xưởng thái và nấu củ cải đường. - Trạm B4: cấp điện cho bộ phận cô đặc và kho thành phẩm. - Trạm B5: cấp điện cho phân xưởng tinh chế. Chọn dung lượng các máy biến áp: * Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phụ tải 0,4 kV cho kho củ cải đường và kho than. Trạm đặt một máy làm việc: S dm  S tt (456,26  387,38) 843,64kVA Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm= 1000 kVA. * Trạm biến áp B2: Cấp điện cho trạm bơm và phân xưởng SCCK. Trạm đặt 1 máy làm việc: S dmB  S tt 533,99  154,36 688,35kVA Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm=750 kVA. * Trạm biến áp B3: Cấp điện cho phân xưởng thái và nấu củ cải đường. Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song: n.k hc .S dmB  S tt 634,26kVA S dmB  S tt 634,26  317,13kVA 2 2 Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm=320 kVA. Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố S ttsc chính là công suất tính toán cho phụ tải 0,4 kV của phân xưởng số 2 sau khi cắt bỏ 30% phụ tải không quan trọng trong phân xưởng: n.k hc .S dmB 0,7.S tt S dmB 0,7 S tt 0,7.634,26  317,13kVA 1,4 1,4 Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 máy biến áp Sđm = 320 kVA là hợp lý. * Trạm biến áp B4: Cấp điện cho bộ phận cô đặc và kho thành phẩm. Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song: 35 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN n.k hc .S dmB  S tt (501,55  202) 703,55kVA S dmB  S tt 703,55  351,78kVA 2 2 Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm=400 kVA. Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố S ttsc chính là công suất tính toán cho phụ tải 0,4 kV của bộ phận cô đặc sau khi cắt bỏ 30% phụ tải không quan trọng trong phân xưởng, còn kho thành phẩm là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể ngừng cung cấp điện: n.k hc .S dmB 0,7.S tt S dmB 0,7 S tt 0,7.(703,55  202)  250,78kVA 1,4 1,4 Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 máy biến áp Sđm = 400 kVA là hợp lý. * Trạm biến áp B5: Cấp điện cho phân xưởng tinh chế. Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song: n.k hc .S dmB  S tt 645,34kVA S dmB  S tt 645,34  322,67 kVA 2 2 Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm=400 kVA. Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố S ttsc chính là công suất tính toán cho phụ tải 0,4 kV của phân xưởng tinh chế sau khi cắt bỏ 30% phụ tải không quan trọng trong phân xưởng: n.k hc .S dmB 0,7.S tt S dmB 0,7 S tt 0,7.645,34  322,67 kVA 1,4 1,4 Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 máy biến áp Sđm = 400 kVA là hợp lý. 2. Phương án II: Đặt 4 trạm biến áp là: - Trạm B1: cấp điện cho kho củ cải đường và kho than. - Trạm B2: cấp điện cho trạm bơm và phân xưởng SCCK. - Trạm B3: cấp điện cho phân xưởng thái và nấu củ cải đường. 36 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN - Trạm B4: cấp điện cho bộ phân cô đặc phân xưởng tinh chế và kho thành phẩm. Chọn dung lượng các máy biến áp: * Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phụ tải 0,4 kV cho kho củ cải đường và kho than. Trạm đặt một máy làm việc: S dm  S tt (456,26  387,38) 843,64kVA Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm= 1000 kVA. * Trạm biến áp B2: Cấp điện cho trạm bơm và phân xưởng SCCK. Trạm đặt 1 máy làm việc: S dmB  S tt 533,99  154,36 688,35kVA Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm=750 kVA. * Trạm biến áp B3: Cấp điện cho phân xưởng thái và nấu củ cải đường. Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song: n.k hc .S dmB  S tt 634,26kVA S dmB  S tt 634,26  317,13kVA 2 2 Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm=320 kVA. Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố S ttsc chính là công suất tính toán cho phụ tải 0,4 kV của phân xưởng số 2 sau khi cắt bỏ 30% phụ tải không quan trọng trong phân xưởng: n.k hc .S dmB 0,7.S tt S dmB 0,7 S tt 0,7.634,26  317,13kVA 1,4 1,4 Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 máy biến áp Sđm = 320 kVA là hợp lý. - * Trạm biến áp B4: cấp điện cho bộ phân cô đặc phân xưởng tinh chế và kho thành phẩm.Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song: n.k hc .S dmB  S tt (501,55  645,34  202) 1348,89kVA S dmB  S tt 1348,89  674,45kVA 2 2 37 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm=750 kVA. Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố S ttsc chính là công suất tính toán cho phụ tải 0,4 kV của bộ phận cô đặc và phân xưởng tinh chế sau khi cắt bỏ 30% phụ tải không quan trọng trong phân xưởng, còn kho thành phẩm là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể ngừng cung cấp điện: n.k hc .S dmB 0,7.S tt S dmB 0,7 S tt 0,7.(1348,89  202)  573,45kVA 1,4 1,4 Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 máy biến áp Sđm = 750 kVA là hợp lý. II.2- Xác định vị trí các trạm biến áp phân xưởng: Trong các nhà máy thường sử dụng các kiểu trạm biến áp phân xưởng:  Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng có thể dung loại liền kề có một tường của trạm chung với tường của phân xưởng nhờ vậy tiết kiệm được vốn xây dựng và ít ảnh hưởng đến các công trình khác.  Trạm lồng cũng được sử dụng để cung cấp điện cho phân xưởng vì có chi phí đầu tư thấp, vận hành bảo quản thuận lợi về mặt an toàn khi có sự cố trong trạm hoặc phân xưởng không cao.  Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xưởng nên đặt gần tâm phụ tải, nhờ vậy có thể đưa điện áp tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn khá nhiều chiều dài mạng phân phối cao áp của xí nghiệp cũng như mạng hạ áp của phân xưởng, giảm chi phí kim loại làm dây dẫn và giảm tổn thất. Cũng vì vậy nên dùng trạm độc lập, nhưng vốn đầu tư xây dựng trạm sẽ tăng. Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể có thể chọn lựa một trong các trạm biến áp đã nêu. Để đảm bảo an toàn cho người cũng như thiết bị, đảm bảo mỹ quan công nghiệp ở đây sẽ sử dụng loại trạm xây, đặt gần tâm phụ tải, gần trục giao thông nhà máy, song cũng phải tính đến khả năng phát triển mở rộng sản xuất. Vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng gần tâm phụ tải của các phân xưởng hoặc nhóm phân xưởng được cung cấp điện từ các trạm biến áp. 38 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN - Xác định vị trí đặt trạm biến áp B1 ( phương án 1): n  S .x i X 01  i 1n i  S 456,26.3,3  387,38.1,5 2,47 456,26  387,75 i i 1 n  S .y i Y01  i 1 n S i  456,26.1,8  387,38.6,3 3,87 456,26  387,38 i i 1 Đối với các trạm biến áp khác, tính toán tương tự ta xác định vị trí đặt phù hợp cho các trạm biến áp phân xưởng trong phạm vi nhà máy. Bảng 3.1- Kết quả xác định vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng PHƯƠNG ÁN PHƯƠNG ÁN I PHƯƠNG ÁN II TÊN TRẠM VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM X01 Y01 2,47 3,87 5,87 5,8 7,8 1,8 9,8 2,2 10,7 1,8 2,47 3,87 5,87 5,8 7,8 1,8 10,3 2 B1 B2 B3 B4 B5 B1 B2 B3 B4 II.3- Phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng: II.3.1- Các phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng 1) Phương án sử dụng sơ đồ dẫn sâu: Đưa đường dây trung áp 35 kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến áp phân xưởng. Nhờ đưa trực tiếp điện cao áp vào trạm biến áp phân xưởng sẽ giảm được vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm, giảm được tổn thất và nâng cao năng lực truyền tải của mạng. Tuy nhiên nhược điểm của sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp điện không cao, các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt. 39 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN 2) Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian: Nguồn 35kV từ hệ thống về qua TBATG được hạ xuống điện áp 10 kV cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng. Nhờ vậy sẽ giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng như các TBA phân xưởng, vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng cao hơn. Song phải đầu tư xây dựng TBATG, gia tăng tổn thất trong mạng điện cao áp. Nếu sử dụng phương án này thì phải đặt 2 trạm biến áp trung gian vì nhà máy là hộ loại I. Công suất được chọn theo điều kiện sau: n.S dmB  S ttnm  S thị trấn S dmB  = 2788,69+3125 = 5913,69 kVA S ttnm  S thitran 2956,84 2 kVA do phụ tải của thị trấn ta không biết được chính xác nên để đảm bảo cung cấp điện ta chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 3200kVA. 3) Phương án dùng trạm phân phối trung tâm(TPPTT): Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân phối qua TPPTT. Nhờ vậy việc quản lý, vận hành mạng điện được gia tăng, song vốn đầu tư cho mạng cũng lớn. Trong thực tế đây là phương án thường sử dụng khi điện áp nguồn không cao (U  35kV), công suất đặt các phân xưởng tương đối lớn. II.3.2- Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian ( trạm phân phối trung tâm của nhà máy ) Dựa trên hệ trục toạ độ XOY ta đã tự chọn ở chương II có thể xác định được tâm phụ tải điện của nhà máy: m X0  S ttpxi .X i 1  m S 24845,98 7,07 3515,14 ttpxi 1 m Y0  S ttpxi .Yi 1 m S 11126 ,86  3,2 3515,14 ttpxi 1 40 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Trong đó : Sttpx – là phụ tải tính toán của phân xưởng i. xi , yi – là toạ độ của phân xưởng i theo hệ trục toạ độ dã chọn. Vị trí đặt TBATG hoặc TPPTT có toạ độ (7.07,3.2) theo vị trí nhà xưởng. II.3.3-Lựa chọn các phương án nối dây của mạng cao áp. Nhà máy thuộc hộ loại I nên đường dây từ trạm biến áp trung gian về trung tâm cung cấp ( trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm ) của nhà máy dùng lộ kép. Do tính chất quan trọng của các phân xưởng nên mạng cao áp trong nhà máy ta sử dụng hình tia, lộ kép. Sơ đồ này có ưu điểm là sơ đồ nối dây rõ ràng, các trạm biến áp phân xưởng đều được cấp điện từ một đường dây riêng nên ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cao về cung cấp điện, dễ thực hiện biện pháp bảo vệ, tự động hoá và dễ dàng vận hành, để đảm bảo mỹ quan và an toàn, các đường cáp cao áp trong nhà máy đều được đặt trong hào cáp xây dọc theo các tuyến giao thông nội bộ. Từ những phân tích trên có thể đưa ra 4 phương án thiết kế mạng cao áp được trình bày trên hình 3.1. phương án I B2 8 7 6 TBATG 5 B1 B3 B4 2 2 1 3 4 B5 41 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN phương án II B2 8 7 6 TBATG 5 B1 B3 B4 2 2 1 3 4 phương án III 8 7 B2 6 TPPTT B1 5 B4 B3 2 1 3 4 B5 42 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN phương án IV 8 7 B2 6 TPPTT B1 5 B4 B3 2 1 3 4 III- TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU. Để so sánh và lựa chọn hợp lý ta sử dụng hàm chi phí tính toán Z và chỉ xét đến những phần khác nhau trong các phương án để giảm khối lượng tính toán: Z (avh  atc ).K  3.I 2 max .R. .c  min Trong đó: avh- hệ số vận hành, avh=0,1. atc- hệ số tiêu chuẩn, atc=0,125. K- vốn đầu tư cho trạm biến áp và đường dây. Imax- dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị. R- điện trở lớn nhất chạy qua thiết bị.  - thời gian tổn thất công suất lớn nhất. c- giá tiền kWh tổn thất điện năng, c= 1000 đ/kWh. 43 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN III.1-Phương án I: Phương án này sử dụng trạm biến áp trung gian nhận điện 35 KV từ hệ thống hạ xuống điện áp 10 kV sau đó cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp B1, B2, B3, B4, B5 hạ điện áp từ 10 kV xuống 0,4 kV để cung cấp điện cho các phân xưởng. phương án I B2 8 7 6 TBATG 5 B1 B3 B4 3 2 2 1 4 B5 1.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp:  Chọn máy biến áp phân xưởng: Trên cơ sở chọn được công suất MBA phần II.1 ta có bảng kết quả chọn MBA cho các trạm biến áp phân xưởng: Bảng 3.2- Kết quả chọn MBA trong các trạm biến áp của phương án I. TÊN Sđm Uc/Uh  Po  PN UN SỐ MBA kVA kV kW kW (%) MÁY 10 6 ) TBATG 3200 35/10 3,9 25 7 2 B1 1000 10/0,4 1,7 10,5 6 1 B2 750 10/0,4 4,1 11,9 5,5 1 B3 320 10/0,4 1,9 6,2 5,5 2 B4 400 10/0,4 0,84 5,75 4,5 2 B5 400 10/0,4 0,84 5,75 4,5 2 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB=1466. 10 6 đ ĐƠN GIÁ( THÀNH 375 142 112 67 82 82 TIỀN( 10 6 ) 750 142 112 134 164 164 44 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Các máy biến áp đều do Việt Nam sản xuất nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ.  Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: Tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp được tính theo công thức sau: S A n.P.t  P max  S dmB 2   .  kWh Trong đó : n- số máy biến áp ghép song song. t- thời gian máy biến áp vận hành, với MBA vận hành suốt năm t = 8760h  - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, tra PLI4 (tài liệu 1) với nhà máy Đường có Tmax = 5200h, vậy theo công thức :  (0,124  10  4.Tmax ) 2 .8760h  3633h P0 , PN - tổn thất công suất không tải và công suất ngắn mạch của MBA Stt - công suất tính toán của MBA SđmB- công suất định mức của MBA - Tính tổn thất điện năng cho trạm biến áp trung gian SttNM = 2788,69 kVA Sthị trấn = 3125 kVA  P0 = 3,9 kVA  PN = 25 kVA Ta có: S 1 A n.P0 .t  .Pn  max n  S dmB 2   .  kWh 2 1  5913,69  .25.  .3633 2  3200  223421,13kWh 2.3,9.8760  Các trạm biến áp khác tính tương tự kết quả tính toán ghi trong bảng sau: Bảng 3.3- Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong mạng của phương án I 45 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG TÊN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN SỐ MÁY Stt (kVA) SđmB(kVA)  P0(kW) MBA TBATG 2 5913,69 3200 B1 1 843,64 1000 B2 1 688,35 750 B3 2 634,26 320 B4 2 703,55 400 B5 2 645,34 400 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp:  PN(kW  A(kWh ) ) 3,9 25 1,7 10,5 4,1 11,9 1,9 6,2 0,84 5,75 0,84 5,75  A = 504261,36kWh 223421,13 42041,94 72332,3 77532,75 47029,5 41903,74 2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện:  Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng. Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện J kt. Đối với nhà máy Đường làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất T max = 5200h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 2.10( trang 21 tài liệu 1) tìm được Jkt = 2,7 A/mm2 Tiết diện kinh tế là: Fkt  I max mm 2 J kt - Đoạn cáp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng: + là lộ đơn được tính theo công thức: I max  S ttpx 3.U dm + là lộ kép được tính theo công thức: I max  S ttpx 2. 3.U dm Dựa vào trị số Fkt tính ra được, tra bảng lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất. Kiểm tra tiết diện đã chọn theo điều kiện phát nóng: khc.Icp  Isc Trong đó: Isc – Đòng điện xẩy ra sự cố đứt một cáp, Isc = 2.Imax 46 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN khc = k1.k2 k1- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, lấy k1 = 1 k2 - hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm. Theo PLVI.11( tài liệu 1) Tìm được:+ rãnh đặt 1 cáp k2 = 1 + rãnh đặt 2 cáp k2 = 0,93 Vì chiều dài đoạn cáp từ TBATG đến các TBA ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ có thể bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện  Ucp. - Chọn cáp từ TBATG đến B1: I max  S ttpx 3.U dm  843,64 3.10 48,7 A tiết diện kinh tế của cáp: Fkt  I max 48,7  10,03 J kt 2,7 mm2 Tra bảng PLV.16 (tài liệu 1) lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất F= 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 140 A. - Chọn cáp từ TBATG đến B2: I max  S ttpx 3.U dm  688,35 3.10 39,74 A tiết diện kinh tế của cáp: Fkt  I max 39,74  14,7 J kt 2,7 mm2 Tra bảng PLV.16 (tài liệu 1) lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất F= 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 140 A. - Chọn cáp từ TBATG đến B3: I max  S ttpx 2 3.U dm  634,26 18,3 A 2 3.10 tiết diện kinh tế của cáp: 47 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG Fkt  THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN I max 18,3  6,9 J kt 2,7 mm2 Tra bảng PLV.16 (tài liệu 1) lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất F= 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 140 A. Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng: 0,93.Icp = 0,93. 105 =97,65 A > Isc = 2. Imax = 36,6 A Cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng Vậy chọn cáp XLPE của FURAKAWA, có tiết diện 25 mm 2  2XLPE( 3x16) - Chọn cáp từ TBATG đến B4: I max  S ttpx 2 3.U dm  703,55 2 3.10 20,3 A tiết diện kinh tế của cáp: Fkt  I max 20,3  7,5 J kt 2,7 mm2 Tra bảng PLV.16 (tài liệu 1) lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất F= 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLP, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 140 A. Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng: 0,93.Icp = 0,93. 105 =97,65 A > Isc = 2. Imax = 40,6 A Cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng Vậy chọn cáp XLPE của FURAKAWA, có tiết diện 25 mm 2  2XLPE( 3x16) - Chọn cáp từ TBATG đến B5: I max  S ttpx 2 3.U dm  645,34 18,6 A 2 3.10 tiết diện kinh tế của cáp: Fkt  I max 18,6  6,9 J kt 2,7 mm2 48 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Tra bảng PLV.16 (tài liệu 1) lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất F= 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 140 A. Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng: 0,93.Icp = 0,93. 105 =97,65 A > Isc = 2. Imax = 37,2 A Cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng Vậy chọn cáp XLPE của FURAKAWA, có tiết diện 25 mm 2  2XLPE( 3x16) Tổng hợp kết quả chọn cáp cho phương án I ghi trong bảng 3.4 Bảng 3.4- Kết quả chọn đường cáp cho phương án I ĐƯỜNG CÁP F(mm2) l(m) ro(  /km) R(  ) ĐƠN THÀNH GIÁ(103đ/m) TIỀN TBATG-B1 1.(3x16) 144 1,47 0,212 TBATG-B2 1.(3x16) 150 1,47 0,221 TBATG-B3 2.(3x16) 29 1,47 0,021 TBATG-B4 2.(3x16) 144 1,47 0,106 TBATG-B5 2.(3x16) 317 1,47 0,232 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: KD = 146510.103 đ 115 115 115 115 115 đ) 16560 17250 6670 33120 72910  Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: - tổn thất công suất tác dụng trên đường dây được tính theo công thức: P  S ttpx 2 U dm 2 .R.10  3 kW Trong đó: 1 R  .r0. .l () n n: số đường dây đi song song - Tổn thất trên đoạn cáp từ TBATG – B1: 49 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH (103 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG S ttpx THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN 2 843,64 2 P  .R.10 kV  .0,212.10  3 1,51kW 2 2 10 U dm 3 Các đường dây khác cũng tính tương tự, kết quả ghi trong bảng 3.5. Bảng 3.5- Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây phương án I. ĐƯỜNG F(mm2) l(m) ro(  /km) R(  ) Stt(KVA) 0,212 0,221 0,021 0,106 0,232 843,64 688,35 634,26 703,55 645,34 4,13 kW  P(kW) CÁP TBATG-B1 1.(3x16) 144 1,47 TBATG-B2 1.(3x16) 150 1,47 TBATG-B3 2.(3x16) 29 1,47 TBATG-B4 2.(3x16) 144 1,47 TBATG-B5 2.(3x16) 317 1,47 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn:  P D 1,51 1,05 0,08 0,52 0,97  Xác định tổn thất điện năng trên đường dây: - Tổn thất điện năng trên các đường dây được tính theo công thức: AD  PD . ( kWh) Trong đó:  - Thời gian tổn thất công suất lớn nhất,  3633h với Tmax = 5200h AD  PD . 4,13.3633 15004,29kWh 3.Vốn đầu tư mua máy cắt điện của phương án I: * Mạng cao áp trong phương án có điện áp 10 kV từ trạm biến áp trung gian về 5 trạm biến áp phân xưởng. Trạm BATG có hai phân đoạn thanh góp nhận điện từ hai máy biến áp trung gian. *Trong mạng cao áp của phân xưởng ta sử dụng 8 máy cắt cấp điện áp 10 kV cộng thêm một máy cắt phân đoạn thanh góp điện áp 10 kV ở trạm thanh góp điện áp 10 kV và hai máy cắt ở phía hạ áp của hai MBATG là 11 máy cắt. * Vốn đầu tư mua máy cắt trong phương án I: KMC = n.M n- số lượng máy cắt trong mạng cần xét đến M- giá máy cắt, M = 12000USD(10KV) 50 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Tỷ giá quy đổi tạm thời 1USD = 16,01.103 KMC = 11.12.16,01.106 =2113,32.106 3.Chi phí tính toán của phương án I: * Chi phí tính toán vốn đầu tư xây dựng mạng điện ở đây chỉ tính đến giá thành cáp, máy biến áp và máy cắt điện khác giữa các phương án. (K=KB+KD+KMC), những phần giống nhau đã được bỏ qua không xét đến. * Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp đường dây: A AB  AD . * Chi phí tính toán Z1 của phương án I: - Vốn đầu tư: K1 = KB + KD + KMC = (1466+ 146,51 + 2113,32 ).106 = 3725,83 .106 đ - Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: A AB  AD 504261,36  15004,29 519265,65kWh - Chi phí tính toán: Z 1 ( a vh  atc ).K 1  c.A1 = ( 0,1+ 0,125)3725,83.106 + 1000.519265,65 = 1357,58.106 đ III.2- Phương án II: Phương án II sử dụng trạm biến áp trung gian nhận điện từ hệ thống về, hạ xuống điện áp từ 35kV xuống 10 kV sau đó cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng. Sau đó các trạm B1,B2, B3, B4 hạ điện áp từ 10 kV xuống 0,4 kV. 51 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN phương án II B2 8 7 6 TBATG 5 B1 B3 B4 3 2 2 1 4 1. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng  A trong các trạm biến áp: *Chọn máy biến áp trong các TBA: Trên cơ sở đã chọn được công suất các máy ở phần trên ta có bảng kết quả chọn MBA do ABB và Công ty cổ phần chế tạo TBĐ Đông Anh sản xuất. Bảng 3.6- Kết quả lựa chọn MBA cho các TBA của phương án II. TÊN Sđm Uc/Uh  Po  PN UN SỐ MBA kVA kV kW kW (%) MÁY 10 6 ) TBATG 3200 35/10 3,9 25 7 2 B1 1000 10/0,4 1,7 10,5 6 1 B2 750 10/0,4 4,1 11,9 5,5 1 B3 320 10/0,4 1,9 6,2 5,5 2 B4 750 10/0,4 4,1 11,9 5,5 1 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB= 1362.106 đ ĐƠN GIÁ( THÀNH 375 142 112 67 112 TIỀN( 10 6 ) 750 142 112 134 224 * Xác đinh tổn thất điện năng  A trong các TBA: Tổn thất điện năng  A trong các trạm biến áp được tính theo công thức: S 1 A n.Po .t  .PN  max n  S dmB 2   .  kWh Tương tự như phương án I ta có bảng kết quả cho trong bảng 3.7 Bảng 3.7- Kết quả tính toán tổn thất điện năng cho trong các TBA của PA II. 52 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG TÊN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN SỐ MÁY Stt (kVA) SđmB(kVA)  P0(kW) MBA TBATG 2 5913,69 3200 B1 1 843,64 1000 B2 1 688,35 750 B3 2 634,26 320 B4 2 1348,89 750 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp:  PN(kW  A(kWh ) ) 3,9 25 1,7 10,5 4,1 11,9 1,9 6,2 4,1 11,9  A = 557081,96kWh 223421,13 42041,94 72332,3 77532,75 141753,84 2. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện. * Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng. Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện J kt. Đối với nhà máy Đường làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất T max = 5200h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 2.10( trang 21 tài liệu 1) tìm được Jkt = 2,7 A/mm2 Tiết diện kinh tế là: Fkt  I max mm 2 J kt - Đoạn cáp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng: + là lộ đơn được tính theo công thức: I max  S ttpx 3.U dm + là lộ kép được tính theo công thức: I max  S ttpx 2. 3.U dm Dựa vào trị số Fkt tính ra được, tra bảng lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất. Kiểm tra tiết diện đã chọn theo điều kiện phát nóng: khc.Icp  Isc Trong đó: Isc – Đòng điện xẩy ra sự cố đứt một cáp, Isc = 2.Imax khc = k1.k2 53 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN k1- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, lấy k1 = 1 k2 - hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm. Theo PLVI.11( tài liệu 1) Tìm được:+ rãnh đặt 1 cáp k2 = 1 + rãnh đặt 2 cáp k2 = 0,93 Vì chiều dài đoạn cáp từ TBATG đến các TBA ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ có thể bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện  Ucp. * Chọn cáp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng: Cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Các đường cáp đều ngắn, tổn thất điện năng không đáng kể nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện  Ucp. Cáp hạ áp chọn loại cáp 4 lõi do hãng LENS chế tạo. - Chọn cáp từ trạm biến áp B4 đến phân xưởng số 4: Đoạn cáp này là lộ kép do phân xưởng số 4 là hộ loại I: I max  S ttpx 2 3.U dm  645,34 2 3.0,38 490,25 A K hc .I cp  I sc  2.490,25 980,5 A Ta sử dụng mỗi pha 3 cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 185 mm2 Có Icp = 506 A và 1 cáp đồng hạ áp tiết diện F = 185 mm 2 làm dây trung tính do hãng LENS chế tạo theo đơn đặt hàng. Trong trường hợp này, hệ số hiệu chỉnh khc= 0,8 . Kết quả chọn cáp ghi trong bảng 3.8 Bảng 3.8- Kết qủa chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án II. ĐƯỜNG F(mm2) CÁP l(m) ro R(  ) ( / km) TBATG-B1 1.(3x16) 144 1,47 0,212 TBATG-B2 1.(3x16) 150 1,47 0,221 TBATG-B3 2.(3x16) 29 1,47 0,021 TBATG-B4 2.(3x16) 144 1,47 0,106 B4 - 4 2(9x185+185) 30 0,0991 0,0015 Tổng vốn đầu tư cho đường dây : KD = 136600.103 ĐƠN THÀNH GIÁ(103 TIỀN (103 đ) đ/m) 115 115 115 115 1050 16560 17250 6670 33120 63000 54 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN * Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây được tính theo công thức: P  S ttpx 2 U dm 2 .R.10  3 kW Trong đó: 1 R  .r0. .l () n n: số đường dây đi song song Kết quả tính toán ghi trong bảng 3.9 Bảng 3.9- Tổn thất công suất trên các đường dây của phương án II. ĐƯỜNG F(mm2) l(m) ro(  /km) R(  ) Stt(KVA)  P(kW) 1.(3x16) 144 1,47 0,212 843,64 1,51 1.(3x16) 150 1,47 0,221 688,35 1,05 2.(3x16) 29 1,47 0,021 634,26 0,08 2.(3x16) 144 1,47 0,106 1348,89 1,93 2(9x185+18 30 0,0991 0,0015 645,34 CÁP TBATGB1 TBATGB2 TBATGB3 TBATGB4 B4- 4 4,33 5) Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn:   PD = 8,9kW * Xác định tổn thất điện năng trên đường dây: - Tổn thất điện năng trên các đường dây được tính theo công thức: AD  PD . (kWh) Trong đó:  - thời gian tổn thất công suất lớn nhất  3633h với Tmax =5200h AD  PD . 8,9.3633 32333,7 (kWh) 3. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án II. 55 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN * Mạng cao áp trong phương án có điện áp 10 kV từ TBATG đến trạm biến áp phân xưởng. Trạm BATG có hai phân đoạn thanh góp nhận điện từ hai máy biến áp trung gian. * Với 4 TBA, có 2 trạm đặt 1 MBA, và 2 trạm đặt 2 MBA song song. Vậy trong mạng cao áp của phân xưởng ta sử dụng 6 máy cắt cấp điện áp 10 kV cộng thêm một máy cắt phân đoạn thanh góp điện áp 10 kV ở trạm thanh góp 10 kV và hai máy cắt ở phía hạ áp MBATG là 9 máy cắt. * Vốn đầu tư cho mua máy cắt trong phương án II: KMC = n.M n- số lượng máy cắt trong mạng cần xét đến M- giá máy cắt, M = 12000USD(10KV) Tỷ giá quy đổi tạm thời 1USD = 16,01.103 KMC =9 .12.16,01.106 =1729,08.106 4.Chi phí của phương án II: * Khi tính toán vốn đầu tư xây dựng mạng điện ở đây ta chỉ tính đến giá thành cáp, máy biến áp và máy cắt điện khác giữa các phương án.(K = K B + KD + KMC), những phần giống nhau đã được bỏ qua không xét đến. * Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: A AB  AD * Chi phí tính toán Z2 của phương án II: - Vốn đầu tư: K2 = KB + KD + KMC = ( 1362 + 136,6 + 1729,08 ).106 = 3227,68.106 - Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây A2 AB  AD 557081,96  32333,7 589415,66 (kWh) - Chi phí tính toán: Z 2 (a vh  a tc ) K 2  c.A2 = ( 0,1 + 0,125).3227,68 .106 + 1000. 589415,66 = 1315,64 .106 đ 56 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN III.3- Phương án III Phương án này sử dụng trạm phân phối trung tâm nhận điện từ hệ thống về cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng. Sau đó các trạm biến áp B 1, B2, B3, B4, B5 hạ điện áp từ 35 kV xuống 0,4 kV để cung cấp cho các phân xưởng. phương án III 8 7 B2 6 TPPTT 5 B4 B3 B1 2 1 3 4 B5 1.Chọn máy biến áp phân xưởng: * Chọn máy biến áp phân xưởng: Trên cơ sở chọn được công suất MBA phần II.1 ta có bảng kết quả chọn MBA cho các trạm biến áp phân xưởng: Bảng 3.10- Kết quả chọn MBA trong các TBA của phương án III. TÊN Sđm Uc/Uh  Po  PN UN SỐ MBA kVA kV kW kW (%) MÁY 10 6 ) TIỀN( 10 6 ) B1 B2 B3 B4 B5 1000 750 320 400 400 35/0,4 35/0,4 35/0,4 35/0,4 35/0,4 1,8 4,1 2,3 0,92 0,92 10,5 11,9 6,2 5,75 5,75 6 6,5 6,5 4,5 4,5 152 122 154 184 184 1 1 2 2 2 ĐƠN GIÁ( THÀNH 152 122 77 92 92 57 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB = 796.106 đ Các máy biến áp do ABB và Công ty cổ phần chế tạo TBĐ Đông Anh sản xuất nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ. * Xác định tổn thất điện năng A trong các TBA: Tổn thất điện năng  A trong các trạm biến áp được tính theo công thức: S 1 A n.Po .t  .PN  max n  S dmB 2   .  kWh Bảng 3.11- Tổn thất điện năng trong các TBAPP của phương án III. TÊN SỐ MÁY Stt (kVA) SđmB(kVA) MBA B1 1 843,64 1000 B2 1 688,35 750 B3 2 634,26 320 B4 2 703,55 400 B5 2 645,34 400 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp:  P0(kW)  PN(kW  A(kWh ) ) 1,8 10,5 4,1 11,9 2,3 6,2 0,92 5,75 0,92 5,75  AB = 295148,5 kWh 46537,94 72333,36 84540,75 48431,1 43305,35 2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện. * Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng. Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện J kt. Đối với nhà máy Đường làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất T max = 5200h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 2.10 (trang 31_ tài liệu I) tìm được Jkt = 2,7 A/mm2 Tiết diện kinh tế là: Fkt  I max mm 2 J kt - Đoạn cáp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng: + là lộ đơn được tính theo công thức: I max  S ttpx 3.U dm 58 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN + là lộ kép được tính theo công thức: I max  S ttpx 2. 3.U dm Dựa vào trị số Fkt tính ra được, tra bảng lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất. Kiểm tra tiết diện đã chọn theo điều kiện phát nóng: khc.Icp  Isc Trong đó: Isc – Đòng điện xẩy ra sự cố đứt một cáp, Isc = 2.Imax khc = k1.k2 k1- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, lấy k1 = 1 k2 - hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm. Theo PLVI.11( tài liệu 1) Tìm được:+ rãnh đặt 1 cáp k2 = 1 + rãnh đặt 2 cáp k2 = 0,93 Vì chiều dài đoạn cáp từ TBATG đến các TBA ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ có thể bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện  Ucp. Bảng 3.12- Kết quả chọn cáp của phương án III. ĐƯỜNG CÁP F(mm2) l(m) ro(  / R(  ) ĐƠN km) GIÁ(103đ/m) TIỀN TPPTT-B1 1.(3x25) 144 0,927 0,133 TPPTT-B2 1.(3x25) 150 0,927 0,139 TPPTT-B3 2.(3x25) 29 0,927 0,013 TPPTT-B4 2.(3x25) 144 0,927 0,067 TPPTT-B5 2.(3x25) 317 0,927 0,147 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: KD = 191100.103 đ 150 150 150 150 150 THÀNH (103 đ) 21600 22500 8700 43200 95100 * Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: - Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây được tính theo công thức: P  S ttpx 2 U dm 2 .R.10  3 kW 59 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Trong đó: 1 R  .r0. .l () n n: số đường dây đi song song - Các đường dây khác cũng tính toán tương tự, kết quả cho trong bảng 3.13 Bảng 3.13- Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây phương án III. ĐƯỜNG F(mm2) l(m) ro(  /km) R(  ) Stt(KVA) 0,133 0,139 0,013 0,067 0,147 843,64 688,35 634,26 703,55 645,34  0,215kW  P(kW) CÁP TPPTT-B1 1.(3x25) 144 0,927 TPPTT-B2 1.(3x25) 150 0,927 TPPTT-B3 2.(3x25) 29 0,927 TPPTT-B4 2.(3x25) 144 0,927 TPPTT-B5 2.(3x25) 317 0,927 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn:  P D 0,08 0,054 0,0043 0,027 0,05 * Xác định tổn thất điện năng trên đường dây: - Tổn thất điện năng trên các đường dây được tính theo công thức: AD  PD . (kWh) Trong đó:  - Thời gian tổn thất công suất lớn nhất,  AD  PD . 0,215.3633 781,1 3633h với Tmax = 5200h (kWh) 3. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án III. * Mạng cáo áp trong phương án có điện áp 35 kV từ PPTT đến 5 trạm biến áp phân xưởng. Trạm PPTT có hai phân đoạn thanh góp nhận điện từ lộ dây kép của đường dây trên không đưa từ hệ thống về. * Với 5 TBA, trạm B1, B2 đặt 1 máy biến áp, còn trạm biến áp B3, B4, B5 đặt hai máy biến áp song song . Vậy trong mạng cao áp ta sử dụng 8 máy cắt cấp điện áp 35 kV cộng thêm một máy cắt của phân đoạn thanh góp điện áp 35 kV ở trạm PPTT tổng cộng là 9 máy cắt. * Vốn đầu tư mua máy cắt trong phương án III: n- số lượng máy cắt trong mạng cần xét đến. 60 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN M- giá máy cắt, M = 30000 USD ( 35kV) Tỷ giá quy đổi tạm thời 1 USD = 16,01.103 đ KMC = 9.30.16,01.106 = 4322,7.106 đ 4. Chi phí tính toán của phương án III. * Khi tính toán vốn đầu tư xây dựng mạng điện ở đây ta chỉ tính đến giá thành cáp, máy biến áp và máy cắt điện khác giữa các phương án. (K =KB + KD + KMC )những phần giống nhau đã được bỏ qua không xét đến. * Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổng oỏn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: A AB  AD * Chi phí tính toán Z3 của phương án III: - Vốn đầu tư: K 3  K B  K D  K MC (796  191,1  4322,7).10 6 5309,8.10 6 đ - Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: A3  AB  AD 295148,5  781,1 295929,6 kWh - Chi phí tính toán: Z 3 (a vh  a tc ).K 3  c.A3 (0,1  0,125).5309,8.10 6  1000.295929,6 1490,6.10 6 đ III.4- Phương án IV. Phương án IV sử dụng trạm phân phối trung tâm nhận điện từ hệ thống về cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm B 1, B2, B3, B4 hạ điện áp từ 35kV xuống 0,4kV cung cấp điện cho các phân xưởng. 61 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN 9 8 B2 7 B 1 6 4x200W 4x200W 4x200W 4x200W 4x200W 4x200W 4x200W 1 5 tủ B3 3 2 4x200W 4 4x200W 4x200W 4x200W 4x200W 4x200W 1.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng  A trong các trạm biến áp: * Chọn máy biến áp trong các TBA: Trên cơ sở đã chọn được công suất các máy biến áp ở phần trên ta có bảng kết quả chọn máy biến áp do Công ty cổ phần chế tạo TBĐ Đông Anh và ABB sản xuất. Bảng 3.14- Kết quả lựa chọn MBA cho các TBA của phương án IV. TÊN Sđm Uc/Uh  Po  PN UN SỐ MBA kVA kV kW kW (%) MÁY 10 6 ) B1 1000 35/0,4 1,8 10,5 6 1 B2 750 35/0,4 4,1 11,9 6,5 1 B3 320 35/0,4 2,3 6,2 6,5 2 B4 750 35/0,4 4,1 11,9 6,5 2 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB = 672.106 đ ĐƠN GIÁ( THÀNH 152 122 77 122 TIỀN( 10 6 ) 152 122 154 244 * Xác định tổn thất điện năng  A trong các TBA: Tổn thất điện năng  A trong các trạm biến áp được tính theo công thức: S 1 A n.Po .t  .PN  max n  S dmB 2   .  kWh. Bảng 3.15- Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của PA IV. 62 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG TÊN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN SỐ MÁY Stt (kVA) SđmB(kVA)  P0(kW) MBA B1 1 843,64 1000 B2 1 688,35 750 B3 2 634,26 320 B4 2 1348,89 750 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp:  PN(kW  A(kWh ) ) 1,8 10,5 4,1 11,9 2,3 6,2 4,1 11,9  A = 345165,9 kWh 46537,94 72333,36 84540,75 141753,85 2. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong các mạng điện. * Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện J kt. Đối với nhà máy Đường làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất T max = 5200h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 2.10( trang31_tài liệu I) tìm được Jkt = 2,7 A/mm2. - Đoạn cáp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng: + là lộ đơn được tính theo công thức: I max  S ttpx 3.U dm + là lộ kép được tính theo công thức: I max  S ttpx 2. 3.U dm Dựa vào trị số Fkt tính ra được, tra bảng lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất. Kiểm tra tiết diện đã chọn theo điều kiện phát nóng: khc.Icp  Isc Trong đó: Isc – Dòng điện xẩy ra sự cố đứt một cáp, Isc = 2.Imax khc = k1.k2 k1- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, lấy k1 = 1 k2 - hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm. 63 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Theo PLVI.11( tài liệu 1) Tìm được:+ rãnh đặt 1 cáp k2 = 1 + rãnh đặt 2 cáp k2 = 0,93 Vì chiều dài đoạn cáp từ TBATG đến các TBA ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ có thể bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện  Ucp. * Chọn cáp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng: Cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Các đường cáp đều ngắn, tổn thất điện năng không đáng kể nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện  Ucp. Cáp hạ áp chọn loại cáp 4 lõi do hãng LENS chế tạo. - Chọn cáp từ trạm biến áp B4 đến phân xưởng số 4: Đoạn cáp này là lộ kép do phân xưởng số 4 là hộ loại I: I max  F S ttpx 2 3.U dm  645,34 2 3.0,38 490,25 A I max 490,25  181,57 mm2 J kt 2,7 K hc .I cp  I sc  2.490,25 980,5 A Ta sử dụng mỗi pha 3 cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 185 mm2 Có Icp = 506 A và 1 cáp đồng hạ áp tiết diện F = 185 mm 2 làm dây trung tính do hãng LENS chế tạo theo đơn đặt hàng. Trong trường hợp này, hệ số hiệu chỉnh khc= 0,8 . Kết quả chọn cáp ghi trong bảng 3.16. Bảng 3.16- Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án IV. ĐƯỜNG F(mm2) l(m) ro CÁP TPPTT-B1 TPPTT-B2 TPPTT-B3 1.(3x25) 1.(3x25) 2.(3x25) 144 150 29 R(  ) ĐƠN THÀNH (  /km) GIÁ(103 TIỀN 0,927 0,927 0,927 đ/m) 150 150 150 0,133 0,139 0,013 đ) 21600 22500 8700 64 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH (103 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN TPPTT-B4 2.(3x25) 144 0,927 0,067 B4 - 4 2(9x185+185) 30 0,0991 0,0015 3 Tổng vốn đầu tư cho đường dây : KD = 159000.10 đ 150 1050 43200 63000 * Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây được xác định theo công thức sau: P  S ttpx 2 U dm 2 .R.10  3 kW Trong đó: 1 R  .r0. .l () n n: số đường dây đi song song Kết quả tính toán được ghi trong bảng 3.17. Bảng3.17 - Tổn thất công suất trên đường dây của phương án IV: ĐƯỜNG F(mm2) l(m) ro(  /km) R(  ) Stt(KVA)  P(kW) 1.(3x25) 144 0,927 0,133 843,64 0,077 0,139 688,35 0,054 0,013 634,26 0,0043 0,067 1348,89 0,1 CÁP TPPTT- B1 TPPTT1.(3x25) 150 0,927 B2 TPPTT2.(3x25) 29 0,927 B3 TPPTT2.(3x25) 144 0,927 B4 B4 - 4 2(9x185+185) 30 0,0991 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn: 0,0015 645,34 4,33  PD 4,565 kW * Xác định tổn thất điện năng trên đường dây: - Tổn thất điện năng trên các đường dây được tính theo công thức: AD  PD . (kWh) Trong đó:  - Thời gian tổn thất công suất lớn nhất,  AD  PD . 4,565.3633 16584,65 3633h với Tmax = 5200h (kWh) 3.Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án IV. 65 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN * Mạng cao áp trong phương án có điện áp 35 kV từ PPTT đến 4 trạm biến áp phân xưởng. Trạm PPTT có hai phân đoạn thanh góp nhận điện từ lộ dây kép của đường dây trên không đưa từ hệ thống về. * Với 4 TBA, trạm B1, B2 đặt 1 máy biến áp, còn trạm biến áp B3, B4, đặt hai máy biến áp song song . Vậy trong mạng cao áp ta sử dụng 6 máy cắt cấp điện áp 35 kV cộng thêm một máy cắt của phân đoạn thanh góp điện áp 35 kV ở trạm PPTT tổng cộng là 7 máy cắt. * Vốn đầu tư mua máy cắt trong phương án IV: n- số lượng máy cắt trong mạng cần xét đến. M- giá máy cắt, M = 30000 USD ( 35kV) Tỷ giá quy đổi tạm thời 1 USD = 16,01.103 đ KMC = 7.30.16,01.106 = 3362,1.106 đ 4.Chi phí tính toán của phương án IV. * Khi tính toán vốn đầu tư xây dựng mạng điện ở đây ta chỉ tính đến giá thành cáp, máy biến áp và máy cắt điện khác giữa các phương án. (K =K B + KD + KMC )những phần giống nhau đã được bỏ qua không xét đến. * Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổng oỏn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: A AB  AD * Chi phí tính toán Z4 của phương án IV: - Vốn đầu tư: K 4  K B  K D  K MC (672  159  3362,1).10 6 4193,1.10 6 đ - Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: A4 AB  AD 345165,9  16584,65 361750,55 kWh - Chi phí tính toán: Z 4 (a vh  atc ).K 4  c.A4 (0,1  0,125).4193,1.10 6  1000.361750,55 1305,19.10 6 đ Bảng 3.18- Tổng hợp chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của phương án. PHƯƠNG ÁN VỐN ĐẦU TƯ TỔN THẤT ĐIỆN CHI (106) NĂNG PHÍ TÍNH TOÁN 66 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG Phương án I Phương án II Phương án III Phương án IV THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN (kWh) 519265,65 589415,66 295929,6 361750,55 3725,83 3227,68 5309,8 4193,1 (106) 1357,58 1315,64 1490,6 1305,19 Nhận xét: từ những kết quả tính toán cho thấy, phương án III tuy tổn thất điện năng là nhỏ nhất song vốn đầu tư cho nó lại lớn nhất. Và hàm chi phí tính toán hàng năm là lớn nhất. Do vậy ta loại bỏ phương án III. phương án I, II, IV có hàm chi phí tính toán hàng năm là tương đương nhau . Vì khi tính Z  Z1  Z 2 .100 5% . Z1 Phương án II là phương án có vốn đầu tư nhỏ nhất , nhưng tổn thất điện năng lại lớn nhất . Nếu để về lâu về dài thì nó sẽ không có lợi. Do đó loại phương án II. Còn phương án I và phương án IV tổn thất điện năng trong phương án I lớn hơn phương án IV rất nhiều. Vậy ta chọn phương án IV là phương án tối ưu và tiến hành tính toán chi tiết. IV. THIẾT KẾ CHI TIẾT CHO PHƯƠNG ÁN ĐƯỢC CHỌN IV.1 - Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm: Đường dây cung cấp từ trạm biến áp trung gian của hệ thống về trạm phân phối trung tâm của nhà máy dài 10km sử dụng đường dây trên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép. * Với mạng cao áp có Tmax lớn, dây dẫn chọn theo mật độ dòng điện kinh tế Jkt, tra theo bảng2.10 ( trang31_tài liệu 1) dây dẫn AC thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax= 5200h, ta có Jkt = 1 A/mm2. Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn: I tt  S tt 5913,69  48,78 A J kt 2. 3.35 Tiết diện kinh tế: 67 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG Fkt  THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN I tt 48,78  48,78mm 2 j kt 1 Chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 50 mm2. Tra PL2( tài liệu 2) dây dẫn AC-50 có Icp= 210 A * Kiểm tra dây dẫn theo sự cố đứt 1 dây: Isc = 2.Itt = 2.48,78 = 97,5 A Isc = 97,5 < Icp = 210 A Dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện sự cố. * Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép: Với dây dẫn AC- 50 có khoảng cách trung bình hình học D tb = 2m có các thông số kỹ thuật ro = 0,64  / km , xo = 0,4  / km U  Pttnm .R  Qttnm . X 4176,63.0,64.10  4103,34.0,4.10  616,34 U dm 2.35 V U  U cp 5%U dm <1750V Dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép: Vậy chọn dây AC-50. IV.2- Tính toán ngắn mạch và lựa chọn thiết bị điện: Mục đích của tính toán ngắn mạch là kiểm tra điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt của thiết bị và dây dẫn được chọn khi ngắn mạch trong hệ thống. Dòng điện ngắn mạch tính toán để chọn khí cụ điện là dòng ngắn mạch ba pha . Khi tính toán ngắn mạch phía cao áp do không biết cấu trúc của hệ thống quốc gia nên cho phép tính toán gần đúng điện kháng của hệ thống điện quốc gia thông qua công suất ngắn mạch phía về phía hạ áp của trạm biến áp trung gian và coi hệ thống có công suất vô cùng lớn. Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế để tính toán ngắn mạch được thể hiện trên hình vẽ. Để lựa chọn điểm ngắn mạch trên thanh cái dây dẫn cần tính toán 6 điểm ngắn mạch sau: N- điểm ngắn mạch trên thanh cái trạm phân phối trung tâm để kiểm tra máy cắt và thanh góp. 68 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN N1...N5- điểm ngắn mạch phía cao áp các trạm biến áp phân xưởng để kiểm tra cáp và thiết bị cao áp của trạm. Điện kháng của hệ thống được tính theo công thức: 2 X ht  U tb () SN Trong đó: SN- công suất ngắn mạch về phía hạ áp của máy biến áp trung áp của hệ thống, SN=250 MVA. Utb - điện áp trung bình của đường dây Utb = 1,05Uđm= 36,75 kV Điện trở và điện kháng của đường dây: 1 R  .ro .l () 2 1 X  .x o .l () 2 Trong đó: ro, xo - điện trở và điện kháng trên 1 km của dây dẫn (  / km ) l- chiều dài đường dây km) Do ngắn mạch xa nguồn nên dòng ngắn mạch siêu quá độ I” bằng dòng điện ngắn mạch ổn định I N I , nên ta có thể viết:  I "  I  U  tb 3 .Z Trong đó: ZN- tổng trở từ hệ thống điện đến điểm ngắn mạch thứ i (  ) U - điện áp của đường dây (kV) Trị số dòng điện xung kích được tính theo công thức: I xk 1,8. 2 .I N ( kA) MC N cáp ĐDK BATG Ni BAPX 69 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH N ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN XH Zd MC Xht Bảng 3.19- thông số của đường dây trên không và cáp. F(mm2) L(m) Đường cáp ro(  / km ) xo( R(  ) X(  ) 3,2 0,036 0,037 0,0072 0,036 2 0,01 0,01 0,002 0,01  / km) BATG-PPTT PPTT-B1 BATG- B2 BATG-B3 BATG- B4 AC-50 3.25 3.25 3.25 3.25 10km 144 150 29 144 0,64 0,927 0,927 0,927 0,927 0,4 *Tínhđiểm ngắn mạch N tại thanh góp trạm phân phối trung tâm: 2 X ht U tb 36,75 2   5,4() SN 250 R = Rdd = 3,2 (  ) X = Xdd + Xht = 2 + 5,4 = 7,4(  ) IN  U tb 3.Z N  36,75 3. 3,2 2  7,4 2 2,63kA i xk 1,8. 2 .I N 1,8. 2 .2,63 6,69( kA) * Tính toán điểm ngắn mạch N1 ( tại thanh cái trạm biến áp phân xưởng B1): 2 X ht U 36,75 2  tb  5,4() SN 250 R  Rdd  Rc1 3,2  0,036 3,236() X  X dd  X ht  X c1 2  5,4  0,01 7,41() IN  U tb 3.Z N  36,75 3. 3,236 2  7,412 2,62(kA) i xk 1,8. 2 .I N 1,8. 2 .2,62 6,67( kA) Tính toán tương tự đối với các điểm ngắn mạch khác, ta có kết quả tính toán ngắn mạch ghi trong bảng 3.20. 70 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Bảng 3.20- Kết quả tính toán ngắn mạch. ĐIỂM NGẮN MẠCH N N1 N2 N3 N4 IN(kA) 2,63 2,62 2,62 2,63 2,62 Ixk (kA) 6,69 6,67 6,67 6,69 6,67 IV.3- Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị. 1. Trạm phân phối trung tâm. Trạm phân phối trung tâm là nơi tiếp nhận từ hệ thống cấp điện cho nhà máy, do đó việc lựa chọn sơ đồ nối dây của trạm có ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn cho nhà máy. Sơ đồ phải thoả mãn điều kiện như sau: Đảm bảo cung cấp điện liên tục theo yêu cầu của phụ tải, phải rõ ràng thuận tiện trong vận hành và sử lý sự cố, an toàn vận hành và sửa chữa, hợp lý về mặt kinh tế trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật. Nhà máy Đường được xếp vào hộ tiêu thụ loại I, do tính chất quan trọng của nhà máy nên trạm phân phối được cung cấp bởi hai đường dây nối với hệ thống một thanh góp có phân đoạn, liên lạc giữa hai phân đoạn thanh góp bằng máy cắt hợp bộ. Trên mỗi đoạn thanh góp đặt một máy biến áp đo lường ba pha năm trụ có tam giác hở báo chạm đất một pha cấp 35kV. Để chống sét truyền từ đường dây vào trạm đặt chống sét van trên các phân đoạn thanh góp. Máy biến áp dòng được đặt trên tất cả các lộ vào ra của trạm có tác dụng biến đổi dòng điện lớn ( sơ cấp ) thành dòng điện 5A để cung cấp cho các dụng cụ đo lường bảo vệ . a . Lựa chọn và kiểm tra máy cắt, thanh dẫn của trạm PPTT. Các máy cắt đặt tại trạm PPTT gồm có hai máy cắt nối với đường dây trên không cấp điện cho trạm hai phân đoạn thanh góp. Trên mỗi phân đoạn có 3 máy cắt nối thanh góp với các tuyến cáp cấp điện cho 4 trạm biến áp phân xưởng. Một máy cát nối giữa hai phân đoạn thanh góp. Các máy cắt có nhiệm vụ đóng cắt mạch điện , đồng thời cắt dòng điện phục vụ cho công tác vận hành, máy cắt còn 71 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN có nhiệm vụ cắt dòng ngắn mạch để bảo vệ các phần tử của hệ thống điện.Căn cứ vào các số liệu kỹ thuật đã tính được của nhà máy ta chọn các tủ máy cắt hợp bộ của SIEMENS loại 8DC11 cách điện SF6, không cần bảo trì. Hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ có dòng định mức 630A * Máy cắt 8DC11 được chọn theo các điều kiện sau: Điện áp định mức: UđmMC  Uđm = 35kV Dòng điện địng mức: IđmMC = 630A  Ilvmax = 2.48,78 = 97,5A Dòng điện định mức: IđmMC = 25kA  IN = 2,63 kA Dòng điện ổn định động cho phép: iđmđ = 63 kA  ixk = 6,69 kA * Thanh dẫn chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra ổn đinh động. LOẠI MC 8DC11 Bảng 3.21- thông số máy cắt đặt tại TPPTT. CÁCH ĐIỆN Iđm(A) Uđm(kV) Icắtđm(kA) SF6 630 36 25 IcắtNmax(kA) 63 b.Lựa chọn và kiểm tra BU Máy biến áp đo lường còn gọi là máy biến điện áp, ký hiệu là BU, có chức năng biến đổi điện áp sơ cấp bất kỳ xuống 100V hoặc 100/ 3 V cấp nguồn cho các mạch đo lường, điều khiển tín hiệu, bảo vệ. Các BU thường đấu theo kiểu Y/Y. Ngoài ra còn có BU 3 pha 5 trụ đấu (Y o/ Yo/  hở ) có chức năng thông báo chạm đất 1 pha, BU này thường dùng cho mạng trung tính cách điện ( 10kV, 35kV). BU được chọn theo điều kiện: Điện áp định mức: UđmBU  Uđmm = 35 kV Chọn loại BU 3 pha 5 trụ 4MS36, kiểu hình trụ do hãng SIEMENS chế tạo Bảng 3.22 – thông số kỹ thuật BU loại 4MS36 Thông số kỹ thuật Uđm (kV) U chịu đựng tần số công nghiệp 1(kV) U chịu đựng xung 1,2/50 s (kA) U1đm (kV) U2đm (V) 4MS36 36 70 170 35/ 3 100/ 3 72 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Tải định mức( VA) 400 c. Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng BI. Máy biến dòng BI có chức năng biến đổi dòng điện sơ cấp có trị số bất kỳ xuống 5A (hoặc 1 và 10 A) nhằm cấp nguồn cho đo lường, tự động hoá và bảo vệ rơ le. BI được chọn theo các điều kiện sau: Điện áp định mức: Uđm BI  Uđmm = 35kV Dòng điện sơ cấp: khi sự cố máy có thể quá tải 30%, BI chịu theo dòng cưỡng bức qua máy biến áp có công suất lớn nhất trong mạng là 1500kVA I dmBI  k qtbt .S dmBI I max 1,3.1500   26,8 A 1,2 1,2.35. 3 1,2.35. 3 Chọn BI loại 4ME16, kiểu hình trụ do hãng SIMENS chế tạo. Bảng 3.23 – Thông số kỹ thuật của BI loại 4ME16. Thông số kỹ thuật Uđm ( kV) U chịu đựng tần số công nghiệp 1(kV) U chịu đựng xung 1,2/50 s (kV) I1đm(kA) I2đm(kA) Iôđnhiệt (kA) Iôđđộng (kA) 4ME16 36 70 170 5- 1200 1 hoặc 5 80 120 d. Lựa chọn chống sét van. Chống sét van là một thiết bị có nhiệm vụ chống sét đánh từ đường dây trên không truyền vào trạm biến áp phân phối. Chống sét van được làm bằng điện trở phi tuyến. Với điện áp định mức của lưới điện , điện trở chống sét có trị số vô cùng không cho dòng điện đi qua, khi có điện áp sét điện trở giảm xuốn đến không, chống sét van tháo dòng điện xuống đất. Chống sét van được chọn theo cấp điện áp Uđm = 35kV 73 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Chọn loại CSV do hãng COOPER chế tạo có Uđm = 36 kV, loại giá đỡ ngang AZLP501B36. 2.Trạm biến áp phân xưởng: Trạm biến áp phân xưởng có 2 trạm đặt một MBA và 2 trạm đặt hai MBA do công ty cổ phần chế tạo TBĐ Đông Anh sản xuất. Vì các trạm phân xưởng đặt không xa trạm PPTT. Nên phía cao áp chỉ cần đặt cầu dao và cầu chì . DCL dùng để cách ly điện áp khi sửa chữa. Cầu chì dùng để bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho MBA. Phía hạ áp đặt áptômát tổng và các áptômát nhánh thanh cái hạ áp được phân đoạn bằng áptômát phân đoạn. Để hạn chế dòng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm và làm đơn giản việc bảo vệ .Với trạm hai MBA lựa chọn phương thức cho 2 MBA làm việc độc lập(áptômát phân đoạn của thanh cái hạ áp làm việc ở trạng thái cắt) . Chỉ khi nào một MBA bị sự cố mới sử dụng áptômát phân đoạn để cấp điện cho phụ tải của phân đoạn đi với MBA sự cố. A.Lựa chọn dao cách ly cao áp: Cầu dao hay còn gọi là dao cách ly có nhiệm vụ chủ yếu cách ly phần mang điện với phần không mang điện, tạo khoảng cách an toàn trông thấy, phục vụ cho công tác sửa chữa , kiểm tra, bảo dưỡng lưới điện. Dao cách ly cũng có thể đóng cắt dòng không tải của máy biến áp nếu công suất máy không lớn lắm. Cầu dao được chế tạo ở mọi cấp điện áp. Ta dùng chung một loại cầu dao cách ly cho tất cả các trạm biến áp để dễ dàng cho việc mua sắm, lắp đặt thay thế. Dao cách ly được chọn theo các điều kiện sau: Điện áp định mức: UđmMC  Uđmm = 35kV Dòng điện định mức: IđmCL  Ilvmax = 2.Ittnm = 48,78A Dòng điện ổn định động cho phép: iđmđ  ixk = 6,69 kA Chọn loại 3DC do hãng SIEMENS chế tạo: Bảng 3.24- Thông số kỹ thuật của dao cách ly 3DC Uđm (kV) 36 Iđm (A) 630 INT (kA) 35 INmax (kA) 50 74 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN B.Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp: Cầu chì là thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ cắt đứt mạch khi có dòng điện lớn quá trị số cho phép đi qua. Vì thế chức năng của cầu chì là bảo vệ quá tải và ngắn mạch.Trong lưới điện áp cao (>1000 V) cầu chì thường dùng ở các vị trí sau: - Bảo vệ máy biến áp đo lường ở các cấp điện áp . - Kết hợp với các cầu dao phụ tải thành bộ máy cắt phụ tái để bảo vệ các dây trung áp. - Đặt phía cao áp của trạm biến áp phân phối để bảo vệ ngắn mạch cho máy biến áp. Cầu chì được chế tạo theo nhiều kiểu, ở nhiều cấp điện áp khác nhau ở cấp trung áp và cao áp thường sử dụng loại cầu chì ống. * Ta sử dụng chung một loại cầu chì cao áp cho các trạm biến áp. Điện áp định mức: UđmCC  Uđmm = 35 kV Dòng điện định mức khi sự cố một máy biến áp đối với trạm B3, là trạm có hai máy biến áp .Khi sự cố một máy biến áp một máy biến áp còn lại có thể quá tải 30% I dmCC  I lv max  k qtbt .S dmBA 3.35 1,3.320  6,86 A 3.35 Dòng điện cắt định mức: Iđmcắt  IN1 = 2,63kA Chọn loại cầu chì ống cao áp do hãng SIMENS chế tạo loại 3GD1- 6025B Bảng 3.24- thông số kỹ thuật của cầu chì loại 3GD1- 6025B. Uđm (kV) 35 Iđm (A) 10 Icắt.min (A) 56 IcắtN (kA) 31,5 * Ta sử dụng chung một loại cầu chì cho hai trạm biến áp có công suất 750 kVA Điện áp định mức: UđmCC  Uđmm = 35kV Dòng điện định mức: khi sự cố một máy biến áp còn lại có thể quá tải 30% I dmCC  I lv max  k qtbt .S dmBA 3.35 1,3.750  16,08 A 3.35 75 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Dòng điện định mức: Iđmcắt IN4 = 2,62 kA Chọn loại cầu chì ống cao áp do SIMENS chế tạo loại 3GD1 604-5B Bảng3.25- thông số kỹ thuật của cầu chì 3GD1 604-5B Uđm (kV) 36 Iđm (A) 20 Icắtmin(A) 120 IcắtN(kA) 31,5 * Đối với trạm B1 và B2 là những trạm biến áp chỉ có một máy biến áp với công suất 1000kVA và 750 kVA. ta chọn máy biến áp theo điều kiện sau: Điện áp định mức: UđmCC1  Uđmm = 35kV Dòng điện định mức trạm B1: I dmCC1  I lv max  Dòng điện định mức trạm B2 : I dmCC 2  I lv max S dmB1 1000 16,5 A 3.35 750   12,37 A 3.35 3.35 3.35 S dmB 2  Vậy với trạm biến áp B1 ta chọn loại cầu chì 3GD1 604-5B Vậy với trạm biến áp B2 ta chọn loại cầu chì 3GD1 604- 5B thông số kỹ thuật của hai loại cầu chì này đã cho trên bảng 3.24 và 3.25. C. Lựa chọn và kiểm tra áptômát: Áptômát là thiết bị đóng cắt hạ áp, có chức năng làm việc quá tải và ngắn mạch. Do đó có ưu điểm hơn hẳn cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tin cậy, an toàn đóng cắt đồng thời ba pha và khả năng tự động hoá cao, nên áptômát dù đắt tiền vẫn ngày càng được sử dụng rộng rãi trong lưới điện hạ áp công nghiệp cũng như trong lưới điện sinh hoạt. Áptômát tổng, áptômát phân đoạn và áptômát nhánh đều chọn dùng áptômát do hãng Merlin Gerlin chế tạo. Áptômát được chọn theo các điều kiện sau: * Đối với áptômát tổng và áptômát phân đoạn Điện áp định mức: UđmA  Uđmm = 0,4kV S dmBA Dòng điện định mức: - Trạm một máy: I dmA  I lv max  3.U dmm - Trạm hai máy: I dmA  I lv max  k qtbt . S dmBA 3.U dmm 76 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN - Chọn áptômát cho trạm biến áp B1: S dmBA I lv max   3.U dmm 1000 1443,4 A 3.0,4 - Chọn áptômát cho trạm biến áp B2 : S dmBA I lv max  3.U dmm  750 3.0,4 1082,5 A - Chọn áptômát cho trạm biến áp B3: I lv max  .k qtbt S dmBA 1,3.320  600 A 3.0,4 3.U dmm - Chọn áptômát cho trạm biến áp B4 : I lv max  .k qtbt S dmBA 3.U dmm 1,3.750  1407,3 A 3.0,4 Bảng 3.26- Kết quả chọn áptômát tổng và áptômát phân đoạn TÊN TRẠM B1, B4 B2 B3 LOẠI M16 M12 NS630N SL 3 1 2 Uđm (kV) 690 690 690 Iđm (A) 1600 1250 630 IcắtN(kA) 40 40 10 SỐ CỰC 3 3 3 * Đối với các áptômát nhánh Điện áp định mức: UđmA  Uđmm = 0,38kV Dòng điện định mức: - nhánh đơn : I dmA - nhánh kép:  I tt  I dmA  I tt  S ttpx 3.U dmm k qtbt .S ttpx n. 3.U dmBA Trong đó: n- số áptômát nhánh đưa điện về phân xưởng. Kết quả lựa chọn các áptômát nhánh được ghi trong bảng 3.27 Bảng2.27- Kết quả lựa chọn áptômát nhánh, loại 4 cực của MERLIN GERIN. TÊN PHÂN XƯỞNG Stt Itt(A) Loại SL (kVA) kho củ cải đường phân xưởng thái và 456,26 634,26 693,2 626,4 M08 NS630N 1 2 Uđm Iđm IcắtN (V) (A) (kA) 690 690 800 630 40 10 77 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN nấu củ cải bộ phận cô đặc phân xưởng tinh chế kho thành phẩm phân xưởng SCCK trạm bơm kho than 501,55 645,34 202 154,36 533,99 387,38 495,3 637,3 306,9 234,5 811,3 588,6 NS630N M08 NS400N NS250N M10 NS630N 2 2 1 1 1 1 690 690 690 690 690 690 630 800 400 250 1000 630 10 40 10 8 40 10 d. Lựa chọn thanh dẫn. Thanh dẫn còn được gọi là thanh góp hoặc thanh cái. Thanh dẫn được dùng trong các tủ phân phối, tủ động lực hạ áp, trong các tủ máy cắt các trạm phân phối trong nhà ngoài trời. Với các trạm phân phối trong nhà dùng thanh dẫn cứng. Còn với trạm phân phối ngoài trời dùng thanh dẫn mềm. Người ta chế tạo thanh dẫn với nhiều kiểu dáng khác nhau. Thanh dẫn nhôm thường chỉ dùng với dòng nhỏ 200-300A. Với dòng điện rất lớn trên 3000A người ta dùng thanh dẫn đồng, hình máng hoặc hình ống. Thanh dẫn được chọn theo dòng phát nóng cho phép (hoặc theo mật độ kinh tế của dòng điện) và kiểm tra theo điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt dòng ngắn mạch. Xét trạm biến áp B1 có Stt = 843,64 kVA k1 .k 2 .I cp  I cb  S tt 3.U dm  843,64 3.0,4 1217,7 A Trong đó: k1 = 1 với thanh góp đặt đứng. k2 = 1 hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ theo môi trường. Tra sổ tay thiết bị điện (trang362) chọn thanh dẫn tiết diện 60x8 có Icp = 1320A. e. Kiểm tra cáp đã chọn. Để đơn giản ở đây ta chỉ cần kiểm tra với tuyến cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất IN3 =2,63kA Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện ổn định nhiệt: F  .I  . t qd Trong đó: 78 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN  - hệ số nhiệt độ, cáp lõi đồng  I 6 - dòng điện ngắn mạch ổn định. tqđ- thời gian quy đổi được xác định như tổng thời gian tác động của bảo vệ chính đặt tại máy cắt điện ngần điểm sự cố với thời gian tác động toàn phần của máy cắt điện, t qd  f (  " ; t ) t- thời gianh tồn tại điểm ngắn mạch( thời gian ngắn mạch) lấy t = 0,5s và  "  I I  ngắn mạch xa nguồn (IN = I” = I nên  " =1 Tra đồ thị ta có tqđ = 0,4 Tiết diện ổn định nhiệt của cáp: F  .I  . t qd 6.2,63. 0,4 9,98mm 2 Vậy cáp đã chọn 25mm2 là hợp lý. 79 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ Phân xưởng sửa chữa cơ khí có diện tích 1514 m 2, gồm 56 thiết bị chia làm 6 nhóm. Công suất tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí là 154,36 kVA, trong đó có 21,2 kW phục vụ cho chiếu sáng. Để cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí(SCCK) ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp. Điện năng từ trạm biến áp B 2 được đưa về tủ phân phối của phân xưởng. Trong tủ phân phối đặt một áptômát tổng 7 áptômát nhánh cấp điện cho 6 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng. Từ tủ phân phối đến các tủ động lực và tủ chiếu sáng ta sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý vận hành. Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp, các phụ tải có công suất lớn và quan trọng sẽ nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông. Để dễ dàng thao tác và tăng thêm độ tin cậy cung cấp điện, tại các đầu vào và ra của tủ đều đặt các áptômát làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho thiết bị trong phân xưởng. Tuy nhiên giá thành của tủ sẽ đắt hơn khi sử dụng cầu chì và cầu dao. Song đây cũng là xu hướng cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp hiện đại. I.LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO TỦ PHÂN PHỐI: I.1.1- Lựa chọn áptômát cho tủ phân phối. Hình 4.1- Sơ đồ tủ phân phối 80 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN A tổng Các áptômát được chọn theo các điều kiện tương tự như đã trình bày trong chương III. Bảng4.1- Kết qủa chọn áptômát của MERIN GERLIN cho tủ động lực. TUYẾN CÁP TPP-TĐL1 TPP-TĐL2 TPP-TĐL3 TPP-TĐL4 TPP-TĐL5 TPP-TĐL6 Ptt(kW) 21,34 20,22 18,48 20,83 19,47 6,99 Itt(A) 54,04 51,2 46,8 52,75 49,3 17,7 LOẠI C6OH C6OH C6OH C6OH C6OH DPNa Iđm (A) 63 63 63 63 63 20 U đm(V) 440 440 440 440 440 440 Icắt(A) 10 10 10 10 10 4,5 I.1.2- Chọn cáp từ trạm biến áp B2 về tủ phân phối của phân xưởng. Theo kết quả tính toán ở chương III ta có: * Cáp từ trạm biến áp B2 về tủ phân phối của phân xưởng : I max  S ttpx 3.U dm  154,36 234,42 A 3.0,38 Chọn cáp PVC (3x95+50)mm2 với Icp= 298A * Kiểm tra cáp đã chọn theo điều kiện phối hợp áptômát: I cp  I kdnhA 1,25.I dmA 1,25.250   208,33 A 1,5 1,5 1,5 Vậy tiết diện cáp đã chọn là hợp lý. I.1.3. Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực: 81 VŨ THỊ MINH THƯ BÁCH KHOA LỚP H12 PY – HTĐ ĐH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN Các đường cáp từ tủ phân phối (TPP) đến các tủ động lực (TĐL) được đi trong rãnh cáp nằm dọc tường phía trong và bên cạch lối đi của phân xưởng. Cáp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định động nhiệt khi có ngắ...