Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy ck5-35

I. GIỚI THIỆU NHÀ MÁY Nhà máy cơ khí số 5 là nhà máy trực thuộc bộ công nghiệp nặng ,nó là một trong những xí nghiệp lớn ở nước ta với các máy móc trang thiết bị hiện đạI.Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo ra các máy móc và các thiết bị công nghiệp nhằm phục vụ cho nền sản xuất công nghiệp ở việt nam và một phần xuất khẩu đi các nước trên thế giới. Nhà máy bao gồm 7 phân xưởng ,mỗi phân xưởng có quy trình công nghệ riêng với các trang thiết bị trong phân xưởng và có yêu cầu cung cấp điện riêng.Sau đây là những nét chính của quá trình công nghệ và mức độ yêu cầu cung cấp điện của từng phân xưởng trong nhà máy. II. QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ -YÊU CẦU CCĐ 1.Phân xương cơ điện : Phân xưởng này có nhiệm vụ sửa chữa,bảo dưỡng các máy móc cơ điện của nhà máy.Trong phân xưởng được trang bị nhiều máy móc vặn năng có độ chính xác cao với các trang thiết bị hiện đại nhằm đáp ứng yêu cầu sửa chữa,thay thế thiết bị hư hỏng,sản xuất máy điện trong công nghiệp .Nếu ngừng cung cấp điện sẽ gây lãng phí lao động ,ngừng trệ sản xuất gây thiệt hại về kinh tế vì vậy phân xưởng được xếp vào hộ tiêu thụ loại 2. 2.Phân xưởng dụng cụ : Nhiệm vụ của phân xưởng này là sản xuất ra các dụng cụ chuyên dùng để cung cấp cho xí nghiệp công nghiệp trong nước và nước ngoài.với tính chất sản xuất như vậy nên khingừng cung cấp điện chỉ gây ảnh hưởng trong phân xưởng mà thôi.Vì vậy phụ tải của phân xưởng được xếp vào hộ tiêu thụ loại 3. 3.Phân xưởng lắp ráp: Có nhiệm vụ lắp ráp các chi tiết,các kết cấu bộ phận sản xuất gia công hay lắp ráp các thành phẩm,di chuyển sản phẩm.Với phân xưởng này khi ngừng cung cấp điện một thời gian sẽ gây lãng phí nhân lực và ảnh hưởng tơí tiến độ hoàn thành của nhà máy do vậy phụ tải của phân xưởng được xếp vào hộ tiêu thụ điện loại 2. 4.Phân xưởng rèn nguội : Nhiệm vụ của phân xưởng là gia công nhiệt luyện các chi tiết máy sao phôi cho phân xưởng cơ khí.Phụ tải của phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ điện loại 3. 5.Phân xưởng đột dập : Yêu cầu cung cấp điện cho phân xưởng nàykhông cao lắm,cho phép mất điện một thời gian để sửa chữa,thay thế thiết bị khi cần thiết.Nên nó được xếp vào hộ tiêu thụ loại 3 6.Phân xưởng cơ khí : Đây là phân xưởng được trang bị nhiều máy cắt gọt kim loại để sản xuất ra các chi tiết máy,các xản phẩm đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật. Yêu cầu cung cấp điện của phân xưởng không cao lắm nên phân xưởng này được xếp vào hộ tiêu thụ loại 3. 7.Phân xưởng luyện nấu thép: Phân xưởng này có tính chất sản xuất tương đối quan trọng,nếu ngừng cung cấp điện xẽ gây thiệt hại lớn cho sản xuất,gây hư hỏng nguyên vật liệu phá huỷ sản phẩm và do đó gây lãng phí nguyên vật liệu .Với phân xưởng được xếp vào hộ tiêu thụ điện loại 2a. Ngoài 7 phân xưởng đã liệt kê,trên mặt bằng nhà máy còn có phòng hành chính, phòng thí nghiệm ô tê ca . PHẦN I TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁYPHẦN IIPHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY

docx59 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 14/06/2013 | Lượt xem: 2369 | Lượt tải: 11download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy ck5-35, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc khôi phục và phát triển kinh tế hiện nay,các nhà máy,xí nghiệp của chúng ta ngày càng được xây dựng nhiều hơn.Yêu cầu về sử dụng điện và các thiết bị điện ngày càng tăng do đó việc thiết kế và hoàn thiện hệ thống cung cấp điện cho các xí nghiệp ngày càng đạt ra cấp bách hơn. Được sự phân công của nhà trường,dưới sự chỉ đoạ trực tiếp của bộ môn: Cung cấp điện, em được giao đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy CK5-35.Trong thời gian 3 tháng,với sự cố gắng nỗ lực của bản thân,được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy giáo hướng dẫn.Đặc biệt là thầy Phạm Duy Tân,cùng với sự hợp tác của các bạn trong nhóm em đã hoàn thành đề tài đúng thời hạn với những yêu câù được giao.Các số liệu tính toán và phương án cung câp điện đã chọn đáng tin cậy. Song với 1 công việc đòi hỏi sự tổng hợp kiến thức của cả quá trình học tập,đòi hỏi người thiết kế phải có kinh nghiệm thực tế nhất định và hơn nữa đây lại là một nhà máy cỡ lớn.Kinh nghiệm tính toán thiết kế của em còn rất hạn chế,các tài liệu tham khảo có hạn nên bản thiết kế này không tránh khỏi những thiếu sót.Em rất mong được sự chỉ bảo,góp ý của các thầy,cô giáo cùng các bạn để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn, cảm ơn thầy Phạm Duy Tân đã giúp đỡ em để bản thiết kế hoàn thành đúng thời hạn. Ngày18-9-1999 Sinh viên Đoàn thế Hoàng I. GIỚI THIỆU NHÀ MÁY Nhà máy cơ khí số 5 là nhà máy trực thuộc bộ công nghiệp nặng ,nó là một trong những xí nghiệp lớn ở nước ta với các máy móc trang thiết bị hiện đạI.Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo ra các máy móc và các thiết bị công nghiệp nhằm phục vụ cho nền sản xuất công nghiệp ở việt nam và một phần xuất khẩu đi các nước trên thế giới. Nhà máy bao gồm 7 phân xưởng ,mỗi phân xưởng có quy trình công nghệ riêng với các trang thiết bị trong phân xưởng và có yêu cầu cung cấp điện riêng.Sau đây là những nét chính của quá trình công nghệ và mức độ yêu cầu cung cấp điện của từng phân xưởng trong nhà máy. II. QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ -YÊU CẦU CCĐ 1.Phân xương cơ điện : Phân xưởng này có nhiệm vụ sửa chữa,bảo dưỡng các máy móc cơ điện của nhà máy.Trong phân xưởng được trang bị nhiều máy móc vặn năng có độ chính xác cao với các trang thiết bị hiện đại nhằm đáp ứng yêu cầu sửa chữa,thay thế thiết bị hư hỏng,sản xuất máy điện trong công nghiệp ...Nếu ngừng cung cấp điện sẽ gây lãng phí lao động ,ngừng trệ sản xuất gây thiệt hại về kinh tế vì vậy phân xưởng được xếp vào hộ tiêu thụ loại 2. 2.Phân xưởng dụng cụ : Nhiệm vụ của phân xưởng này là sản xuất ra các dụng cụ chuyên dùng để cung cấp cho xí nghiệp công nghiệp trong nước và nước ngoài.với tính chất sản xuất như vậy nên khingừng cung cấp điện chỉ gây ảnh hưởng trong phân xưởng mà thôi.Vì vậy phụ tải của phân xưởng được xếp vào hộ tiêu thụ loại 3. 3.Phân xưởng lắp ráp: Có nhiệm vụ lắp ráp các chi tiết,các kết cấu bộ phận sản xuất gia công hay lắp ráp các thành phẩm,di chuyển sản phẩm.Với phân xưởng này khi ngừng cung cấp điện một thời gian sẽ gây lãng phí nhân lực và ảnh hưởng tơí tiến độ hoàn thành của nhà máy do vậy phụ tải của phân xưởng được xếp vào hộ tiêu thụ điện loại 2. 4.Phân xưởng rèn nguội : Nhiệm vụ của phân xưởng là gia công nhiệt luyện các chi tiết máy sao phôi cho phân xưởng cơ khí.Phụ tải của phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ điện loại 3. 5.Phân xưởng đột dập : Yêu cầu cung cấp điện cho phân xưởng nàykhông cao lắm,cho phép mất điện một thời gian để sửa chữa,thay thế thiết bị khi cần thiết.Nên nó được xếp vào hộ tiêu thụ loại 3 6.Phân xưởng cơ khí : Đây là phân xưởng được trang bị nhiều máy cắt gọt kim loại để sản xuất ra các chi tiết máy,các xản phẩm đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật. Yêu cầu cung cấp điện của phân xưởng không cao lắm nên phân xưởng này được xếp vào hộ tiêu thụ loại 3. 7.Phân xưởng luyện nấu thép: Phân xưởng này có tính chất sản xuất tương đối quan trọng,nếu ngừng cung cấp điện xẽ gây thiệt hại lớn cho sản xuất,gây hư hỏng nguyên vật liệu phá huỷ sản phẩm và do đó gây lãng phí nguyên vật liệu .Với phân xưởng được xếp vào hộ tiêu thụ điện loại 2a. Ngoài 7 phân xưởng đã liệt kê,trên mặt bằng nhà máy còn có phòng hành chính, phòng thí nghiệm ô tê ca... PHẦN I PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY @ & ? PHẦN I TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY Phụ tải của nhà máy gồn: - Phụ tải độnh lực. - Phụ tải chiếu sáng. *Phụ tải tính toán của các phân xưởng trong nhà máy Bảng 1-1 STT Tên phân xưởng Ptt (KW) Qtt (KVAR) Hộ phụ tải Stt (KVA) 1 2 3 4 5 6 7 P.x cơ điện P.x dụng cụ P.x lắp ráp P.x rèn nguội P.x đột dập P.x cơ khí P.x luyện nấu thép 100 158 200 180 160 120 600 80 205 100 220 140 80 750 2 3 2 3 3 3 2a Phụ tải cao áp 6KV P.x đột dập P.x luyện nấu thép 400 550 250 400 3 2a Tổng công suất của nhà máy chưa kể đến công suất chiếu sáng nhà máy: Stt = = 100+158+200+180+160+120+600+400+550 = 2468 (KW) =80+205+100+220+140+80+750+250+400 =2225 (KVAR) Vậy Sttnm = (KVA) Tổng công suất hộ tiêu thụ loại 2: Ptt2 =100+200+600+550 = 1450 (KW) Qtt2 =80+100+750+400 = 1330 (KVAR) Suy ra : Stt2 = (KVA) Tổng công suất hộ tiêu thụ loại 3: Ptt3 = 158+180+160+120+400 = 1018 (KW) Qtt1 = 2005+220+140+80+250 = 895 (KVAR) Vậy :Stt3 = (KVA) Vậy công suất hộ tiêu thụ loại 2 lớn hơn loại 3 và lớn hơn 50% công suất của nhà máy chưa kể đến công suất chiếu sáng. Nên nhà máy được xếp vào hộ tiêu thụ loại 2. A-PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CỦA TOÀN NHÀ MÁY. Phụ tải chiếu sáng nhà máy bao gồm : chiếu sáng nhà hành chính, phòng thí nghiệm, đường đi, hàng rào...phụ tải chiếu sáng này được xác định theo phương pháp suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích: Pcs = Poi.Fi trong đó: i là đối tượng chiếu sáng Poi:suất phụ tải chiếu sángtrên một đơn vị diện tích (tra bảng 2-7 Tr 154 - GTCCĐ T2). Fi: Diện tích cần chiếu sáng (xác định dựa trên sơ đồ mặt bằng nhà máy). 1. Phụ tải chiếu sáng của nhà hành chính. Đo trên mặt bằng nhà hành chính có chiều rộng là b = 1,8cm , chiều dài là a = 3,7cm (Tỷ lệ bản vẽ:1/2000) Tra bảng 2-7 Tr154 - GTCCĐ T2 ta được: Po = 10 w/ Vậy: Fhc = 1,8.10.2000.3,4. 10.2000 = 2448 Pcshc = 10.2448 = 24480 (W) = 24,48 (KW) 2. Phụ tải chiếu sáng phòng thí nghiệm OTK. a = 2,9cm b = 0,9cm Po = 20 w/ Ftn = 0,9.10.2000.2,9.10.2000+0,9.10.2000.2.10.2000 =1764 ( ) Pcstn = 20.1764 = 35280 (W) = 35,28 (KW) 3. Chiếu sáng ngoài phân xưởng. Dựa vào mặt bằng nhà máy ta có bảng sau: Tên phân xưởng a(cm) b(cm) F (m2) P.X cơ điện P.X dụng cụ P.X lắp ráp P.X rèn nguội P.X đột dập P.X cơ khí P.X luyện thép 1.8 1,8 2,7 1,8 2,2 2,2 2,2 3 2,8 4,5 3,5 5 4,3 4,3 2160 2116 4860 2520 1944 4400 3784 Vậy Spx = 21684 (m2) Tra bảng ta có Po = 0,2 (w/m2) Diện tích của toàn nhà máy là: Fnm = 16. 10.2000.19,5. 10.2000 = 124800 (m2) Vậy diện tích ngoài phân xưởng là: Fnpx = Fnm - Spx - Fhc- Ftn = 124800-21684-2448-1764 = 103116 (m2) Scsnpx = 0,2.103116 = 20623,2 (W) = 20,623 (KW) 4. Phụ tải chiếu sáng toàn nhà máy. Pcsnm = Pcshc+Pcstn+Pcsnpx = 24,48+35,28+20,623 = 80,383 (KW) B - PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TOÀN NHÀ MÁY. Ta có: Pttnm =kptr.kđt.(Pttpxi+Pcsnm ) Trong đó: kptr = 1,05 là hệ số phát triển của nhà máy. kđt = 0,8 là hệ số kể đến sự làm việc đồng thời của các phân xưởng. mà Pttpxi = 100+200+180+160+120+600+158+400+500 = 2468 (KW) Pcsnm = 20,623 (KW) Pttnm = 1,05.0,8.(2468 + 80,383) = 2140,6 (KW) Qttnm = kptr.kđt.( Qttpxi) Qttpxi = 80+160+220+140+80+750+250+400+205 = 2285 (KVAR) Qttnm = 1,05.0,8.2285 = 1919,4 (KVAR) Sttnm = (KVA) cosnm = = = 0,74 PHẦN II PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY œ !  PHẦN II PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY Mạng điện nhà máy làm nhiệm vụ phân phối và truyền tải điện năng đến từng thiết bị dùng điện trong nhà máy. Các máy móc có hoạt động thường xuyên liên tục được hay không phần lớn phụ thuộc vào mạng điện nhà máy. Vì vậy một mạng điện được coi là hợp lý nếu nó đảm bảo được các yêu cầu kinh tế kỹ thuật sau: - Đảm bảo chất lượng điện năng tức là đảm bảo điện áp và tần số nằm trong phạm vi cho phép. - Đảm bảo tính liên tục cấp điện phù hợp với từng loại hộ phụ tải. - Đảm bảo vận hành an toàn, không nhầm lẫn khi thao tác, lắp ráp nhanh và thuận tiện, an toàn khi sửa chữa. Có chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật hợp lý về các mặt: Vốn đầu tư, kim loại màu, tổn thất điện năng ít. Xuất phát từ yêu cầu cung cấp điện, từ cấp điện áp nguồn,công suất của nhà máy ... nên ta thiết kế : Với phần phụ tải hạ áp không cần thiết kế trạm biến áp trung gian mà chỉ cần thiết kế trạm biến áp phân xưởng. Với phần phụ tải cao áp 6KV thì phải thiết kế trạm biến áp trung gian để biến đổi điện áp 35KV về 6KV. I.Chọn số lượng và dung lượng máy biến áp. Căn cứ vào mặt bằng của các phân xưởng trong nhà máy và yêu cầu cung cấp điện cho chúng. Chọn sơ đồ hình tia để cung cáp điện cho các phân xưởng. Ưu điểm của phương án này là mức độ cung cấp điện cao, dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ tự động hoá, sơ đồ nối dây đơn giản. Song vốn đầu tư ban đầu lớn, nhiều thiết bị đóng cắt. Công suất của các máy biến áp được chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm phải đảm bảo cung cáp đầy đủ điện năng cho các họ tiêu thụ. Ngoài ra trạm phải được dự trữ một lựơng công suất đủ để khi xảy ra sự cố một máy biến áp thì các máy còn lại đủ cung cấp cho một lượng phụ tải cần thiết tuỳ theo yêu cầu cung cấp điện. Điều kiện chọn: SđmBAi Sttnm SđmBAi.kqt Ssựcố ABA = min Với ABA là tổn thất điện năng trong máy biến áp nhỏ nhất, tức là thoả mãn tính tối ưu về kinh tế . Ngoài ra còn chọn các máy biến áp cùng lại để giảm số lượng máy biến áp dự phòng, dễ thay thế khi hỏng hóc. Căn cứ vào phụ tải tính toán của nhà máy Sttnm = 2875,1 (KVA) Trong đó: Scao áp = 1151,1 (KVA) Shạ áp = 1724 (KVA) Công suất của phụ tải quan trọng là: 1294,18 (KVA) Căn cứ vào các dữ liệu trên ta tìm ra các phương án chọn máy biến áp sau: Với phần hạ áp: *Phương án 1 : Dùng hai máy biến áp 1000-35/0,4 do Việt nam sản xuất để cung cấp,cho hai máy vận hành độc lập và đặt ở trong một trạm. *Phương án 2: Dùng một máy biến áp 1000-35/0,4 và hai máy biến áp 560-35/0,4 do Việt nam sản xuất để cung cấp điện và đặt thành hai trạm. *Phương án 3: Dùng 3 máy biến áp 750-35/0,4 do Việt nam sản xuất để cung cấp điện và đặt thành 3 trạm. Thông số kỹ thuật của các máy biến áp tren cho trong bảng 2-1 sau: Bảng 2-1 Sđm (KVA) Uđmsơ (KV) Uđmthứ (KV) P0 (KW) PN (KW) UN% I0% Đơn giá (103đ) 560 750 1000 35 35 35 0,4 0,4 0,4 3,35 4,1 5,1 9,4 11,9 15 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 5,5 17.6 19 31,6 *Phân tải cho các máy biến áp - Phương án 1: Sự phân tải trong bảng 2-2: Bảng 2-2 MBA Sđm Tên phân xưởng Ptt Qtt SttBA Sqtr costb kpt 1 1000 PX luyện thép PX đột dập CS nhà máy 600 160 80,38 750 140 982,8 960,5 0,69 0,98 2 1000 PX cơ điện PX dụng cụ PX lắp ráp PX rèn nguội PX cơ khí 100 158 200 180 120 80 205 160 220 80 944,6 350 0,64 0,94 - Phương án 2: Sự phân tải ghi trong bảng 2-3. - Phương án 3: Phương án này sử dụng 3 máy biến áp 750 KVA do Việt Nam sản xuất. Nhưng trng nhà máy có PX luyên thép có công suất S = 960,46 (KVA). Do đó phải vận hành song song 2 máy biến áp để đảm bảo độ cung cấp điện điện. Sự phân tải như trong bảng 2-4. Bảng 2-3: MBA Sđm Tên phân xưởng Ptt Qtt SttBA costb kpt 1 1000 PX luyện thép PX đột dập CS nhà máy 600 160 80,38 750 140 892,8 0,69 0,98 2 560 PX lắp ráp PX rèn nguội 200 180 160 220 451,4 0,67 0,81 3 560 PX cơ điện PX dụng cụ PX cơ khí 100 158 120 80 205 80 441,6 0,68 0,79 Bảng 2-4: MBA Sđm Tên phân xưởng Ptt Qtt SttBA Sqtr costb kpt 1 750 PX cơ điện PX dụng cụ PX lắp ráp PX cơ khí 100 158 200 120 80 205 160 80 656,1 350 0,71 0,87 2 và 3 2.750 PX rèn nguội PX luyện thép PX đột dập CS nhà máy 180 600 160 80,38 220 750 140 1301 960,5 0,63 0,87 1- So sánh điều kiện kỹ thuật giữa 3 Phương án . a- Phương án 1: Dùng 2 máy biến áp 1000 KVA làm việc độc lập với nhau. - Khi làm việc bình thường thì: SBA > SttHAnm - Khi sự cố 1mb thì máy biến áp còn lại phải chịu quá tải với hệ số: kqt 1,4 Ta có: kqt = = = 1,29 < 1,4 Vậy Phương án 1 đảm bảo yêu cầu về cung cấp điện . b - Phương án 2. Dùng 1 máy biến áp 1000 KVA 2 máy biến áp 560. Khi bị sự cố máy biến áp 1000 KVA. kqt = = 1,16 < 1,4 Vậy Phương án 2 đảm bảo yêu cầu về cung cấp điện . c - Phương án 3. Dùng 3 máy biến áp 750 KVA. Khi bị sự cố 1 máy biến áp thì: kqt = =0,86 < 1,4 Vậy Phương án 3 đảm bảo yêu cầu về cung cấp điện . 2 - So sánh về chỉ tiêu kinh tế giữa 3 Phương án . - Tổn thất công suất trong máy biến áp : ABA = Po’.t +PN’.kpt2. Trong đó: + t = 8760h: thời gian vận hành thực tế của máy biến áp + = f(Tmax, costb).Tra bảng 2-3 Tr.151-GTCCD T2 với: Tmax= 4500h: Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất. + kpt: Hệ số phụ tải của máy biến áp ( Tra bảng 2-2;2-3;2-4) + Po’=Po+ kkt. Qo +PN’=PN+ kkt. QN Với: Qo = .Sđm QN = .Sđm kkt = 0,05: Đương lượng kinh tế của công suất phản kháng. a - Phương án 1. - Vốn đầu tư cho Phương án 1: Dựa vào bảng 2-1 ta tính : k1 = 2.31,6.103 = 63200 (đ) + Với máy biến áp 1: Tmax = 4500h ; costb = 0,69 ; = 3500 kpt = 0,98 Qo = (KVAR) QN = (KVAR) Po’ = 5,1 + 0,05.55 = 7,85 (KW) PN’ = 15 + 0,05.65 = 18,25 (KW) ABA= 7,85.8760+18,25.0,982.3500 = 130111,55 (Kwh) +Với máy biến áp 2: Tmax = 4500h ; costb = 0,64 ; = 3400 kpt = 0,94 ABA= 7,85.8760+18,25.0,942.3400 = 123593,38 (Kwh) - Chi phí tính toán cực tiểu của Phương án 1: Z1 = p.k1 + C1 (đ) Trong đó: p = avh+ atc: Hệ số tính toán qui định riêng cho tưng phần tử. avh= 0,1 ; atc= 0,125 : Hệ số khấu hao vận hành và tiêu chuẩn. p = 0,225 k1: Vốn đầu tư của Phương án 1. C1= 0,15.ABA: Chi phí tổn thất điện năng hàng năm (đ). Z1 = 0,225.63200 + 0,15.253704,93 = 45955,74 (đ) b- Phương án 2. - Vốn đầu tư cho Phương án 2: Dựa vào bảng 2-1 ta tính : k1 = 31,6.103 + 2.17,6.103 = 66800 (đ) + Với máy biến áp 1: Tmax = 4500h ; costb = 0,69 ; = 3500 kpt = 0,98 Qo = (KVAR) QN = (KVAR) Po’ = 5,1 + 0,05.55 = 7,85 (KW) PN’ = 15 + 0,05.65 = 18,25 (KW) ABA1= 7,85.8760+18,25.0,982.3500 = 130111,55 (Kwh) +Với máy biến áp 2: Tmax = 4500h ; costb = 0,67 ; = 3450 kpt = 0,81 Qo = (KVAR) QN = (KVAR) Po’ = 3,35 + 0,05.35,84 = 5,142 (KW) PN’ = 9,4 + 0,05.35,84 = 12 (KW) ABA2= 5,142.8760 +12.0,812.3450 = 74571,66 (Kwh) +Với máy biến áp 3: Tmax = 4500h ; costb = 0,68 ; = 3500 kpt = 0,79 ABA2= 5,142.8760 +12.0,792.3500 = 73621,32 (Kwh) ABAi = 278304,53 (KWh) - Chi phí tính toán cực tiểu của Phương án 2: Z2 = 0,225.66800 + 0,15.278304,53 = 50095,7 (đ) c - Phương án 3. - Vốn đầu tư cho Phương án 3: Dựa vào bảng 2-1 ta tính : k1 = 3.19.103 = 57000 (đ) + Với máy biến áp 1: Tmax = 4500h ; costb = 0,71 ; = 3600 kpt = 0,87 Qo = (KVAR) QN = (KVAR) Po’ = 4,1 + 0,05.48,75 = 6,5 (KW) PN’ = 11,9 + 0,05.48,75 = 14,34 (KW) ABA= 6,5.8760+14,34.0,872.3600 = 96007,4 (Kwh) +Với máy biến áp 2 và 3 đặt chung 1 trạm và mắc song song Tmax = 4500h ; costb = 0,63 ; = 3400 kpt = = = 2,5 ABA2-3 = n.Po’.t +PN’.kpt2.=2.6,5.8760+14,34.2,52.3400 = =266242,5 (Kwh) ABAi = 362250 (KWh) Z3 = 0,225.57000 + 0,15.362250 = 61462,5 (đ) Qua tính toán, so sánh về 2 chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế trên ta thấy: - Cả 3 Phương án đều đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật. Nên ta dựa vào sự so sánh về chỉ tiêu kinh tế và chọn Phương án có chi phí cực tiểu là nhỏ nhất làm Phương án cung cấp điện cho phụ tải hạ áp của nhà máy.So sáng kết quả ta chọn Phương án 1. · Với phần cao áp: *Phương án 1 : Dùng hai máy biến áp 560-35/6,6 do Việt nam sản xuất để cung cấp cho phụ tải cao áp của nhà máy. Cho hai máy vận hành độc lập và đặt ở trong một trạm. *Phương án 2: Dùng hai máy biến áp 320-35/6,6 để cung cấp điện cho phân xưởng luyện thép. Một máy biến áp 560-35/0,4 do Việt nam sản xuất để cung cấp điện cho phân xưởng Đột dập và đặt thành hai trạm. Thông số kỹ thuật của các máy biến áp tren cho trong bảng 2-1 sau: Bảng 2-5 Sđm (KVA) Uđmsơ (KV) Uđmthứ (KV) P0 (KW) PN (KW) UN% I0% Đơn giá (103đ) 560 320 35 35 6.6 6,6 3,35 2,3 9,4 6,2 6,5 6,5 6,5 7,5 17.6 12,5 1- So sánh điều kiện kỹ thuật giữa 2 Phương án . a- Phương án 1: Dùng 2 máy biến áp 560 KVA làm việc độc lập với nhau. - Khi làm việc bình thường thì: SBA > SttHAnm - Khi sự cố 1mb thì máy biến áp còn lại phải chịu quá tải với hệ số: kqt 1,4 Ta có: kqt = = = 1,21< 1,4 Vậy Phương án 1 đảm bảo yêu cầu về cung cấp điện . b - Phương án 2. Dùng 2 máy biến áp 320 KVA cung cấp điện cho phân xưởng luyện thép,1 máy biến áp 560 KVA cung cấp điện cho phân xưởng đột dập. Khi bị sự cố máy biến áp 560 KVA thì : kqt = = 0,7 < 1,4 Vậy Phương án 2 đảm bảo yêu cầu về cung cấp điện . 2 - So sánh về chỉ tiêu kinh tế giữa 2 Phương án . - Tổn thất công suất trong máy biến áp : ABA = Po’.t +PN’.kpt2. Trong đó: + t = 8760h: thời gian vận hành thực tế của máy biến áp + = f(Tmax, costb).Tra bảng 2-3 Tr.151-GTCCD T2 với: Tmax= 4500h:Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất. + kpt: Hệ số phụ tải của máy biến áp ( Tra bảng 2-2;2-3;2-4) + Po’=Po+ kkt. Qo +PN’=PN+ kkt. QN Với: Qo = .Sđm QN = .Sđm kkt = 0,05: Đương lượng kinh tế của công suất phản kháng. a - Phương án 1. - Vốn đầu tư cho Phương án 1: Dựa vào bảng 2-5 ta tính : k1 = 2.17,6.103 = 35200 (đ) + Với máy biến áp 1: Tmax = 4500h ; costb = 0,96 ; = 2550 kpt = 1,4 Qo = (KVAR) QN = (KVAR) Po’ = 3,35 + 0,05.36,4 = 5,17 (KW) PN’ = 9,4 + 0,05.36,5 =11,22 (KW) ABA= 5,17.8760+11,22.0,1,42.2550 = 94769,4 (Kwh) +Với máy biến áp 2: Tmax = 4500h ; costb = 0,9 ; = 2700 kpt = 0,14 Qo = (KVAR) QN = (KVAR) Po’ = 3,35 + 0,05.36,4 = 5,17 (KW) PN’ = 9,4 + 0,05.36,5 =11,22 (KW) ABA= 5,17.8760+11,22.0,1,142.2700 = 84659,3 (Kwh) - Chi phí tính toán cực tiểu của Phương án 1: Z1 = p.k1 + C1 (đ) Trong đó: p = 0,225 k1: Vốn đầu tư của Phương án 1. C1= 0,15.ABA = 0,15(94769,4 + 84659,3) = 26914,3 (đ): Chi phí tổn thất điện năng hàng năm. Z1 = 0,225.35200 + 26914,3 = 34834,3 (đ) b- Phương án 2. - Vốn đầu tư cho Phương án 2: Dựa vào bảng 2-5 ta tính : k1 = 2.12,5.103 + 17,6.103 = 42600 (đ) + Với máy biến áp 1-2 vận hành song song và đặt trong 1 trạm: kpt = = 1,8 Tmax = 4500h ; costb = 0,96 ; = 2250 Qo = (KVAR) QN = (KVAR) Po’ = 2,3 + 0,05.24 = 3,5 (KW) PN’ = 6,2 + 0,05.20,8 = 7,24 (KW) ABA1-2 = 2.3,5.8760 + .7,24.1,82.2250 = 84906,6 (Kwh) +Với máy biến áp 3: Tmax = 4500h ; costb = 0,9 ; = 2700 kpt = 1,3 ABA2= 5,17.8760 +11,22.1,32.2700 = 96486 (Kwh) ABA = 181392,6 (KWh) Z2 = 0,225.42600 + 0,15.181392,6 = 36794 (đ) Qua tính toán, so sánh về 2 chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế trên ta thấy: - Cả 2 Phương án đều đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật. Nên ta dựa vào sự so sánh chỉ tiêu kinh tế và chọn Phương án có chi phí cực tiểu là nhỏ nhất làm Phương án cung cấp điện cho phụ tải cao áp của nhà máy.So sáng kết quả ta chọn Phương án 1. 3- Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho nhà máy như hình vẽ (trang bên). II . Vị trí đặt trạm biến áp . Vị trí đặt trạm biến áp có ảnh hưởng lớn đến việc bảo đảm tính kinh tế và kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện. Do vậy vị trí đặt trạm phải thoả mãn yêu cầu sau: - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện . - Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới, không ảnh hưởng đến sản xuất. - Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng. - Phòng cháy nổ tốt. - Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành. Ta có: Trung tâm phụ tải được xác định theocông thức: xo = ; yo = Trong đó: : Phụ tải của phân xưởng thứ . (,yi): Toạ độ của phụ tải thứ . (xo,yo) : Toạ độ trung tâm phụ tải. Ta chọn góc bên trái mặt bằng nhà máy là gốc toạ độ, thì toạ độ của các phân xưởng sẽ là: (bảng 3-1) Bảng 3-1 Phân xưởng x (cm) y (cm) Phân xưởng x(cm) y(cm) PX cơ khí PX luyện thép PX rèn dập PX lắp ráp Nhà hành chính 2,5 2,5 6,5 12,3 11,7 4,3 12 13 8,3 2,7 PX rèn nguội PX cơ điện PX dụng cụ Phòng thí nghiệm OTK 11,7 17 17 17,5 13 3,5 8,3 13,5 Toạ độ trung tâm phụ tải trên bản vẽ: yo = + + = 9,72 (cm) xo = + + = 8 (cm) Để đảm bảo thoả mãn các yêu cầu về vị trí đặt trạm, thuận tiện cho giao thông trong nhà máy. Dựa vào toạ độ trung tâm phụ tải vừa xác định trên ta chuyển trạm biến áp vào sát hàng rào của nhà máy và vị trí đặt mới có toạ độ (8,16). Để thuận tiện cho việc vận hành, trạm phân phối 35 KV được thiết kế gần kề với trạm biến áp. Các máy biến áp được đặt ở trong nhà, thông gió tự nhiên. Nên khi chọn vị trí, hướng trạm thì cửa trạm phải tránh hướng tây. Sơ đồ mặt bằng đi dây nhà máy và vị trí đặt trạm biến áp như hình vẽ (bản vẽ bên). III. Chọn thiết bị. 1- Chọn cáp từ thanh cái 0,4 đến các phân xưởng . Chọn theo điều kiện phát nóng: k1 = 0,96 :Hệ số kể đến sự sai khác giữa nhiệt độ môi trường xung quanh với nhiệt độ tiêu chuẩn. k2 = 0,85: Hệ số kể đến nhiều cáp đặt trong một hào. Ittpx: Dòng điện tính toán phân xưởng . Dựa vào điều kiện trên ta có bảng sau: (Bảng 3-2) Tên phân xưởng Ittpx(A) (A) số lộ cáp 1lộ (A) Tiết diện (mm2) PX cơ điện PX dụng cụ PX lắp ráp PX rèn nguội PX đột dập PX cơ khí PX luyện thép 162,6 393,8 325,1 357 271,3 219,1 1225,8 199,26482,6 398,4 437,5 332,5 268,5 1502,2 1 2 2 2 2 1 4 215 265 450 265 350 310 395 50 70 70 70 50 95 150 2. Chọn Atomat đầu ra các máy biến áp . Điều kiện chọn Atomat: UđmATM Uđmmạng =0,4 (KV) IđmATM IlvmaxBA = Iscố1MBA Ilvmax= = = 2021 (A) Tra bảng 6-12a tr185 GTCCĐ T2 chọn Atomat có số liệu kỹ thuật sau: Loại Iđm (A) Ixk (KA) tctt (s) AM - 2500 2500 120 0,18 3. Chọn Atomat từ trạm biến áp đến các phân xưởng . Điều kiện chọn: Ittpx < IđmATM Dựa vào tính toán và bảng 6-10, 6-13 GTCCĐ T2 ta chọn được ATM cho các phân xưởng như trong bảng 3-3 sau: STT Tên phân xưởng Loại ATM Uđm(V) Iđm(A) Ixk(KA) tctt(s) Số lượng 1 2 3 4 5 6 7 PX cơ điện PX dụng cụ PX lắp ráp PX rèn nguội PX đột dập Pxcơ khí PXluyện thép A3133 AB-4 AB-4 AB-4 AB-4 AB-4 AB-15 500 400 400 400 400 400 400 200 400 400 400 400 400 1500 42 42 42 42 42 65 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,08 1 2 2 2 2 1 4 4. Chọn Atomat liên lạc giữa các thanh cái hạ áp 0,4. ATM liên lạc làm việc nặng nề nhất là khi một máy biến áp bị sự cố, máy biến áp còn lại phải mang phụ tải quan trọng của máy biến áp bị sự cố, khi đó ATM liên lạc đóng lại. Khi máy biến áp 1 hỏng thì dòng chảy qua ATM là: I1 = Khi máy biến áp 2 hỏng thì dòng chảy qua ATM là: I2 = Ta có: Sqtr1 = 960,5 (KVA) Sqtr2 = 351,6 (KVA) I1 = 1542 (A) I2 = 646,3 (A) Vậy ta chọn ATM dựa vào dòng chảy qua lớn nhất khi sự cố 1 máy biến áp . Để đảm bảo tác động chọn lọc thì ATM liên lạc được chọn là AB-20, thông số kỹ thuật ghi trong bảng: Loại Uđm(v) Iđm (A) Ixk (KA) tctt (s) AB-20 400 2000 65 0,08 5. Chọn thanh cái hạ áp. Thanh cái hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép: [I] Trong đó : k1 = 0,96: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường. k2 =1 Hệ số hiệu chỉnh kể đến việc nhiều thanh cái ghép lại. k3 = 0,95 : Hệ số hiệu chỉnh khi thanh cái đặt nằm. Ilvmax = 2021 (A): Dòng điện làm việc lớn nhất mà thanh cái phải chịu khi sự cố 1 máy biến áp . Vậy [ I ] = 2215 (A) Tra bảng 6-3 Tr205 GTCCĐ T2 chọn thanh cái bằng đồng có số liệu kỹ thuật sau: Kích thước (mm2) Tiết diện một thanh(mm2) Khối lượng (kg/m) [I]mỗi pha một thanh (A) Chiều dài một thanh(m) Cu(10010) 1000 8,9 2310 3 6. Chọn thanh cái sau máy biến áp cung cấp điện cho phụ tải cao áp Thanh cái được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép: [I] Vì phân xưởng luyện thép là hộ phụ tải loại 2a nên khi máy biến áp cung cấp điện cho phân xưởng này bị hỏng thì máy biến áp cung cấp điện cho phân xưởng đột dập sẽ thay thế. Do vậy ta chọn theo máy biến áp 560-35/6 KVA. Ilvmax = = = 76,8 (A) [I] = 84,2 (A) Tra bảng 2-5 TKCCĐ chọn thanh cái bằng đồng có kích thước: 253 mm2 có số liệu kỹ thuật ghi trong bảng dưới. 7. Chọn đầu vào các phân xưởng phụ tải cao áp. -Điều kiện chọn: UdmMC Udmmạng = 6 KV IdmMC Ittmax Ta có: Ittmax = = = 53 (A) Tra bảng ta chọn máy cắt có số liệu kỹ thuật sau: Loại Uđm (KV) Iđm (A) ixk (KA) Ixk (KA) Iođn (KA) Ic/Sc (KA/KVA) Khối lượng có dầu không dầu BM'-35 6-10 200 25 15 10 9,7/50 120 50 8. Chọn dao cách ly đầu vào các phân xưởng phụ tải cao áp. - Điều kiện chọn: UđmCD Uđmmạng = 6 KV IđmCD Ittmax = 53 (A) Tra bảng ta chọn dao cách ly có số liệu kỹ thuật sau: Kiểu Dòng ổn định động Iôđn (KA) Khối lượng ixk Ixk 10s PH - 6/200 15 9 5 12 9. Chọn máy cắt phân đoạn thanh cái 6 KV. Ittmax = = 53 (A) Tra bảng ta chọn máy cắt cùng loại với máy cắt đầu vào các phân xưởng phụ tải cao áp. 10. Chọn thanh cái cao áp. k1, k2, k3 ta chọn như ở trên. Xét trường hợp thanh cái làm việc nặng nề nhất là khi một nguồn bị sự cố, lúc đó máy cắt liên lạc thanh cái cao áp đóng lại. Ilvmax = : tổn thất trong máy biến áp . = PBA = Po + PN = Po + PN(kft)2 QBA = Qo + QN = Qo + QN(kft)2 -Với máy biến áp 1 ta có: kft = 0,98 ; Po = 5,1 ; PN = 15 Qo = 55 ; QN = 65 PBA1 = 5,1 + 15(0,98)2 = 19,5 (KW) QBA1 = 55 + 65(0,98)2 = 117,42 (KVAR) Vậy S1 = =119 (KVA) -Với máy biến áp 2 ta có: kft = 0,94 ; Po = 5,1 ; PN = 15 Qo = 55 ; QN = 65 PBA2 = 5,1 + 15(0,94)2 = 18,35 (KW) QBA2 = 55 + 65(0,94)2 = 112,42 (KVAR) Vậy S2 = =114 (KVA) -Với máy biến áp 3 ta có: kft = 1,4 ; Po = 3,35 ; PN = 9,4 Qo = 36,4 ; QN = 36,4 PBA3 = 3,35 + 9,4(1,4)2 = 21,8 (KW) QBA3 = 36,4 + 36,4(1,4)2 = 110 (KVAR) Vậy S3 = =112,1 (KVA) -Với máy biến áp 4 ta có: kft = 1,14 ; Po = 3,35 ; PN = 9,4 Qo = 36,4 ; QN = 36,4 PBA4 = 3,35 + 9,4(1,14)2 = 15,56 (KW) QBA4 = 36,4 + 36,4(1,14)2 = 83,7 (KVAR) Vậy S4 = =85,1 (KVA) Si = S1 +S2 +S3 +S4 = 430,2 (KVA) Ilvmax = = 55 (A) Vậy : = = 60,2 (A) Tra bảng 6-31 ta chọn thanh cái bằng đồng có số liệu kỹ thuật sau: Kích thước (mm2) Tiết diện một thanh(mm2) Khối lượng (kg/m) [I]mỗi pha một thanh (A) Chiều dài một thanh(m) Cu(253) 75 0,668 340 3 11. Chọn đây dẫn trên không cấp cho nhà máy . Chọn theo điều kiện phát nóng: [ I ] Trong đó : k1 = 0,96: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ. k2 = 1 : Hệ số đường dây trên không. Ilvmax =51,6 (A) [ I ] = 53,75 (A) Tra bảng 6-30, để bảo đảm độ bền cơ học ta chọn dây nhôm lõi thép loại AC - 25 có [ I ] = 75 (A). 12. Chọn máy cắt liên lạc và máy cắt đầu vào máy biến áp . - Điều kiện chọn: UđmMC Uđmmạng = 35 KV IđmMC Ilvmax SđmMC SN a. Chọn máy cắt liên lạc. Máy cắt liên lạc làm việc nặng nề nhất là khi sự cố một nguồnvà sự cố một máy biến áp .Khi đó: Ilvmax = = = 39,4 (A) Tra bảng 6-1 Tr172 GTCCĐ T2 ta chọn máy cắt liên lạc có thông số kỹ thuật ghi trong bản 3-4 dưới. b. Chọn máy cắt đầu vào máy biến áp. Ilvmax = = 114 (KVA): Tổn thất trong máy biến áp . - Với máy biến áp cung cấp điện cho phụ tải hạ áp: Ilvmax = = 25,45 (A) - Với máy biến áp cung cấp điện cho phụ tải cao áp: Ilvmax = = 15,1 (A) Vậy ta chọn máy cắt loại BM - 35 có thông số kỹ thuật ghi trong bảng 3-4 sau: bảng (3-4) Loại Uđm (KV) Iđm (A) ixk (KA) Ixk (KA) Iođn (KA) Ic/Sc (KA/KVA) Khối lượng có dầu không dầu BM-35 35 600 17,3 10 10 6,6/400 300 100 13. Chọn cầu dao đầu vào trạm phân phối CĐ1và cầu dao cách ly đầu vào máy biến áp phụ tải cao áp. Điều kiện chọn: UđmCDUđmmạng = 35 kv IđmCD Ilvmax a. Chọn cầu dao đầu vào trạm phân phối. Ilvmax = 51,6 (A) giống như khi chọn đường dây trên không. Tra bảng 6-7 Tr180 GTCCĐ T2 ta chọn cầu dao loại : PH - 35/600 có thông số kỹ thuật ghi trong bảng3-5 sau: Bảng (3-5) Kiểu Dòng ổn định động Iôđn (KA) Khối lượng ixk Ixk 10s PH - 35/600 80 31 12 60 b. Chọn cầu dao cách ly đầu vào máy biến áp. Ilvmax = 25,45 (A) Tra bảng 6-7 ta chọn cầu dao loại: PH - 35/600 như trên. 14. Chọn sứ đỡ cách điện cao áp và hạ áp. - Điều kiện chọn: Uđmsứ Uđmmạng Phía cao áp : Uđmmạng = 35 KV Phía hạ áp : Uđmmạng = 0,4KV Tra bảng 6-8 Tr181 GTCCĐ T2ta chọn sứ như bảng 3-6 sau: Bảng 3-6 Loại Uđm (KV) Ufđkhô (KV) Phụ tải phá hoại (Kg) Khối lượng (Kg) HA:Of -1-375 CA:Of -35-375 1 35 11 110 375 375 0,7 7,1 15. Chọn thanh cái cao áp. k1, k2, k3 ta chọn như ở trên. Xét trường hợp thanh cái làm việc nặng nề nhất là khi một nguồn bị sự cố, lúc đó máy cắt liên lạc thanh cái cao áp đóng lại. Ilvmax = : tổn thất trong máy biến áp . = PBA = Po + PN = Po + PN(kft)2 QBA = Qo + QN = Qo + QN(kft)2 -Với máy biến áp 1 ta có: kft = 0,98 ; Po = 5,1 ; PN = 15 Qo = 55 ; QN = 65 PBA1 = 5,1 + 15(0,98)2 = 19,5 (KW) QBA1 = 55 + 65(0,98)2 = 117,42 (KVAR) Vậy S1 = =119 (KVA) -Với máy biến áp 2 ta có: kft = 0,94 ; Po = 5,1 ; PN = 15 Qo = 55 ; QN = 65 PBA2 = 5,1 + 15(0,94)2 = 18,35 (KW) QBA2 = 55 + 65(0,94)2 = 112,42 (KVAR) Vậy S2 = =114 (KVA) -Với máy biến áp 3 ta có: kft = 1,4 ; Po = 3,35 ; PN = 9,4 Qo = 36,4 ; QN = 36,4 PBA3 = 3,35 + 9,4(1,4)2 = 21,8 (KW) QBA3 = 36,4 + 36,4(1,4)2 = 110 (KVAR) Vậy S3 = =112,1 (KVA) -Với máy biến áp 4 ta có: kft = 1,14 ; Po = 3,35 ; PN = 9,4 Qo = 36,4 ; QN = 36,4 PBA4 = 3,35 + 9,4(1,14)2 = 15,56 (KW) QBA4 = 36,4 + 36,4(1,14)2 = 83,7 (KVAR) Vậy S4 = =85,1 (KVA) Si = S1 +S2 +S3 +S4 = 430,2 (KVA) Ilvmax = = 55 (A) Vậy : = = 60,2 (A) Tra bảng 6-31 ta chọn thanh cái bằng đồng có số liệu kỹ thuật sau: Kích thước (mm2) Tiết diện một thanh(mm2) Khối lượng (kg/m) [I]mỗi pha một thanh (A) Chiều dài một thanh(m) Cu(253) 75 0,668 340 3 16. Chọn đây dẫn trên không cấp cho nhà máy . Chọn theo điều kiện phát nóng: [ I ] Trong đó : k1 = 0,96: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ. k2 = 1 : Hệ số đường dây trên không. Ilvmax =51,6 (A) [ I ] = 53,75 (A) Tra bảng 6-30, để bảo đảm độ bền cơ học ta chọn dây nhôm lõi thép loại AC - 25 có [ I ] = 75 (A). 17. Chọn máy cắt liên lạc và máy cắt đầu vào máy biến áp . - Điều kiện chọn: UđmMC Uđmmạng = 35 KV IđmMC Ilvmax SđmMC SN a. Chọn máy cắt liên lạc. Máy cắt liên lạc làm việc nặng nề nhất là khi sự cố một nguồnvà sự cố một máy biến áp .Khi đó: Ilvmax = = = 39,4 (A) Tra bảng 6-1 Tr172 GTCCĐ T2 ta chọn máy cắt liên lạc có thông số kỹ thuật ghi trong bản 3-4 dưới. b. Chọn máy cắt đầu vào máy biến áp và phụ tải cao áp. Ilvmax = = 114 (KVA): Tổn thất trong máy biến áp . Ilvmax = = 25,45 (A) Vậy ta chọn máy cắt loại BM - 35 có thông số kỹ thuật ghi trong bảng 3-4 sau: Loại Uđm (KV) Iđm (A) ixk (KA) Ixk (KA) Iođn (KA) Ic/Sc (KA/KVA) Khối lượng có dầu không dầu BM-35 35 600 17,3 10 10 6,6/400 300 100 18. Chọn cầu dao đầu vào trạm phân phối CĐ1và cầu dao cách ly đầu vào máy biến áp phụ tải cao áp. Đều kiện chọn: UđmCDUđmmạng = 35 kv IđmCD Ilvmax a. Chọn cầu dao đầu vào trạm phân phối. Ilvmax = 51,6 (A) giống như khi chọn đường dây trên không. Tra bảng 6-7 Tr180 GTCCĐ T2 ta chọn cầu dao loại : PH - 35/600 có thông số kỹ thuật ghi trong bảng3-5 sau: Bảng (3-5) Kiểu Dòng ổn định động Iôđn (KA) Khối lượng ixk Ixk 10s PH - 35/600 80 31 12 60 b. Chọn cầu dao cách ly đầu vào máy biến áp. Ilvmax = 25,45 (A) Tra bảng 6-7 ta chọn cầu dao loại: PH - 35/600 như trên. 19. Chọn sứ đỡ cách điện cao áp và hạ áp. - Điều kiện chọn: Uđmsứ Uđmmạng Phía cao áp : Uđmmạng = 35 KV Phía hạ áp : Uđmmạng = 0,4KV Tra bảng 6-8 Tr181 GTCCĐ T2ta chọn sứ như bảng 3-6 sau: Bảng 3-6 Loại Uđm (KV) Ufđkhô (KV) Phụ tải phá hoại (Kg) Khối lượng (Kg) HA:Of -1-375 CA:Of -35-375 1 35 11 110 375 375 0,7 7,1 20. Chọn thanh cái cao áp. k1, k2, k3 ta chọn như ở trên. Xét trường hợp thanh cái làm việc nặng nề nhất là khi một nguồn bị sự cố, lúc đó máy cắt liên lạc thanh cái cao áp đóng lại. Ilvmax = : tổn thất trong máy biến áp . = PBA = Po + PN = Po + PN(kft)2 QBA = Qo + QN = Qo + QN(kft)2 -Với máy biến áp 1 ta có: kft = 0,98 ; Po = 5,1 ; PN = 15 Qo = 55 ; QN = 65 PBA1 = 5,1 + 15(0,98)2 = 19,5 (KW) QBA1 = 55 + 65(0,98)2 = 117,42 (KVAR) Vậy S1 = =119 (KVA) -Với máy biến áp 2 ta có: kft = 0,94 ; Po = 5,1 ; PN = 15 Qo = 55 ; QN = 65 PBA2 = 5,1 + 15(0,94)2 = 18,35 (KW) QBA2 = 55 + 65(0,94)2 = 112,42 (KVAR) Vậy S2 = =114 (KVA) -Với máy biến áp 3 ta có: kft = 1,4 ; Po = 3,35 ; PN = 9,4 Qo = 36,4 ; QN = 36,4 PBA3 = 3,35 + 9,4(1,4)2 = 21,8 (KW) QBA3 = 36,4 + 36,4(1,4)2 = 110 (KVAR) Vậy S3 = =112,1 (KVA) -Với máy biến áp 4 ta có: kft = 1,14 ; Po = 3,35 ; PN = 9,4 Qo = 36,4 ; QN = 36,4 PBA4 = 3,35 + 9,4(1,14)2 = 15,56 (KW) QBA4 = 36,4 + 36,4(1,14)2 = 83,7 (KVAR) Vậy S4 = =85,1 (KVA) Si = S1 +S2 +S3 +S4 = 430,2 (KVA) Ilvmax = = 55 (A) Vậy : = = 60,2 (A) Tra bảng 6-31 ta chọn thanh cái bằng đồng có số liệu kỹ thuật sau: Kích thước (mm2) Tiết diện một thanh(mm2) Khối lượng (kg/m) [I]mỗi pha một thanh (A) Chiều dài một thanh(m) Cu(253) 75 0,668 340 3 21. Chọn đây dẫn trên không cấp cho nhà máy . Chọn theo điều kiện phát nóng: [ I ] Trong đó : k1 = 0,96: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ. k2 = 1 : Hệ số đường dây trên không. Ilvmax =51,6 (A) [ I ] = 53,75 (A) Tra bảng 6-30, để bảo đảm độ bền cơ học ta chọn dây nhôm lõi thép loại AC - 25 có [ I ] = 75 (A). 22. Chọn máy cắt liên lạc và máy cắt đầu vào máy biến áp . - Điều kiện chọn: UđmMC Uđmmạng = 35 KV IđmMC Ilvmax SđmMC SN a. Chọn máy cắt liên lạc. Máy cắt liên lạc làm việc nặng nề nhất là khi sự cố một nguồnvà sự cố một máy biến áp .Khi đó: Ilvmax = = = 39,4 (A) Tra bảng 6-1 Tr172 GTCCĐ T2 ta chọn máy cắt liên lạc có thông số kỹ thuật ghi trong bản 3-4 dưới. b. Chọn máy cắt đầu vào máy biến áp. Ilvmax = = 114 (KVA): Tổn thất trong máy biến áp . - Với máy biến áp cung cấp điện cho phụ tải hạ áp: Ilvmax = = 25,45 (A) - Với máy biến áp cung cấp điện cho phụ tải cao áp: Ilvmax = = 15,1 (A) Vậy ta chọn máy cắt loại BM - 35 có thông số kỹ thuật ghi trong bảng 3-4 sau: Loại Uđm (KV) Iđm (A) ixk (KA) Ixk (KA) Iođn (KA) Ic/Sc (KA/KVA) Khối lượng có dầu không dầu BM-35 35 600 17,3 10 10 6,6/400 300 100 23. Chọn cầu dao đầu vào trạm phân phối CĐ1và cầu dao cách ly đầu vào máy biến áp phụ tải cao áp. Điều kiện chọn: UđmCDUđmmạng = 35 kv IđmCD Ilvmax a. Chọn cầu dao đầu vào trạm phân phối. Ilvmax = 51,6 (A) giống như khi chọn đường dây trên không. Tra bảng 6-7 Tr180 GTCCĐ T2 ta chọn cầu dao loại : PH - 35/600 có thông số kỹ thuật ghi trong bảng3-5 sau: Bảng (3-5) Kiểu Dòng ổn định động Iôđn (KA) Khối lượng ixk Ixk 10s PH - 35/600 80 31 12 60 b. Chọn cầu dao cách ly đầu vào máy biến áp. Ilvmax = 25,45 (A) Tra bảng 6-7 ta chọn cầu dao loại: PH - 35/600 như trên. 24. Chọn sứ đỡ cách điện cao áp và hạ áp. - Điều kiện chọn: Uđmsứ Uđmmạng Phía cao áp : Uđmmạng = 35 KV Phía hạ áp : Uđmmạng = 0,4KV Tra bảng 6-8 Tr181 GTCCĐ T2ta chọn sứ như bảng 3-6 sau: Bảng 3-6 Loại Uđm (KV) Ufđkhô (KV) Phụ tải phá hoại (Kg) Khối lượng (Kg) HA:Of -1-375 CA:Of -35-375 1 35 11 110 375 375 0,7 7,1 TÍNH NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ I. Mục đích. Trong quá trình làm việc của các thiết bị điện, ngoài chế độ làm việc bình thường các thiết bị còn có khi làm việc ở chế độ sự cố như quá tải, ngắn mạch ... Ngắn mạch là sự cố nặng nề đối với hệ thống cung cấp điện, nó gây hư hỏng, cháy nổ các thiết bị điện làm thiệt hại đến kinh tế, ảnh hưởng đến sản xuất, gây nguy hiểm cho người vận hành. Việc tính ngắn mạch là để kiểm tra các thiết bị đã chọn theo điều kiện ngắn mạch như: ổn định lực điện động, ổn định nhiệt, khả năng cắt của các máy cắt...Chọn biện pháp để hạn chế dòng ngắn mạch, thiết kế và chỉnh định các thiết bị bảo vệ và tự động hoá. II. Chọn điểm ngắn mạch. Nhà máy được cung cấp điện bởi 4 máy biến áp: - 2 máy biến áp 1000-35/0,4 KVA cung cấp điện cho phụ tải hạ áp có thông số kỹ thuật như nhau. - 2 máy biến áp 560-35/6 KVA cung cấp điện cho phụ tải cao áp có thông số kỹ thuật như nhau. Các máy trên hoạt động độc lập với nhau vì vậy ta chỉ cần tính ngắn mạch cho 2 máy biến áp, máy biến áp còn lại hoàn toàn tương tự. Ta chọn điểm ngắn mạch mà tại đó dòng ngắn mạch có trị số lớn nhất. Chọn điểm tính ngắn mạch như sau: Nhánh cung cấp điện cho phụ tải hạ áp: (hình vẽ) N1 : Ngắn mạch tại thanh cái cao áp. N2 : Ngắn mạch tại thanh cái hạ áp N3 : Ngắn mạch tại thanh cái tủ phân phối phân xưởng. Nhánh cung cấp điện cho phụ tải cao áp: (Hình vẽ) III. Tính ngắn mạch 3 pha. Công thức tổng quát: Trong đó: R, X: Điện trở và điện khán tổng. Utbdm : Điện áp trung bình định mức tại điểm ngắn mạch. ixk = kxk..IN Ixk = IN. kxk : Hệ số xung kích được tra theo đường cong hình 6-13 Tr150 GTCCĐ T1. 1. Tính ngắn mạch 3 pha tại N1. Ta có sơ đồ thay thế: (Hình vẽ) XHT: Điện kháng của hệ thống. Xdd ,Rdd : Điện kháng, điện trở của dây dẫn. Giả sử nguồn ở rất gần nhà máy nên ta bỏ qua Xdd và Rdd . XHT = = = 4,56 () (SN : công suất ngắn mạch của nguồn.) Vậy XN1 = XHT = 4,56 () RN1 = Rdd = 0 IN1 =I= IN1= = 3,18 (KA) ixk = kxk..IN ở đây : kxk = 1,8. ixkN1 = 1,8..3,18 = 8,1 (KA) IxkN1 = IN1. = 3,18. = 4,8 (KA). 2. Tính ngắn mạch 3 pha tại N2. - Với phần phụ tải hạ áp: Sơ đồ thay thế: X: Điện kháng của hệ thống quy đổi về phía thứ cấp máy biến áp . X = XN1. = = 0,0005 () = 0,5 (m) Tính toán ta được: XBA = 0.008 () = 8 (m) RBA = 0,0024 () = 2,4 (m) RoTC = 0,02 (m/m) XoTC = 0,157 (m/m) mà: RTC = l.RoTC Trong đó: l = 3m : Chiều dài thanh cái. RTC = 3.0,02 = 0.06 (m) XTC = 3.0,157 = 0,471 (m) Bỏ qua điện trở , điện kháng của Atômat AM - 2500 XN2 = X + XBA + XTC = 0,9 + 8 + 0.471 = 9,37 (m) IN2 = IN2= = 23,87 (KA) = 3,8 Tra đường cong : kxk = f(X/ R) GTCCĐ T1 ta được: kxk = 1,41 ixkN2 = 1,41..23,87 = 47,6 (KA) IxkN2 = IN2. = 23,87. = 31,9 (KA). - Với phần phụ tải cao áp: Sơ đồ thay thế: = 0,5 (m) RBA = = = 1079 (m) XBA = = = 746 (m) RTX = 0,15 (m) RTC = 0,06 (m) XTC = 0,471 (m) XN2 = XBA + XTC =746 + 0,471 = 746,5 (m) RN2 = 1079 + 0,15 + 0,06 =1079,2 (m) IN2 = IN2= = 2,7 (KA) = 0,7 Tra đường cong : kxk = f(X/ R) GTCCĐ T1 ta được: kxk = 1,02 ixkN2 = 1,02..2,7 =3,9 (KA) IxkN2 = IN2. = 2,7. = 2,7 (KA). 3. Tính ngắn mạch 3 pha tại N3. - Với phụ tải hạ áp: Sơ đồ thay thế: XATMAB-4 = 0,1 (m) RATMAB-4 = Rcd + Rtx = 0,15 + 0,4 = 0,55 (m) RtxCD = 0,2 (m) RC , XC :Điện trở, điện kháng của cáp từ tủ phân phối của phân xưởng đến thanh cái 0,4 KV, có chiều dài 240m và 2 lộ. XOC = 0,06 (/km) = 0,06 (m/m) ROC = 0,29 (m/m) RC = = 34,8 (m) XC = = 7,2 (m) RN3 = RN2 + RATM + RC + RTXCD = 2,46 + 0,55 + 34,8 + 0,2 = 38,01 (m) XN3 = I N3 = = 5,57 (KA) = 0,44 Tra đường cong : kxk = f(X/ R) GTCCĐ T1 ta được: kxk = 1 ixkN3 = 1..5,57 = 7,9 (KA) IxkN3 = IN3. = 5,57. = 5,57 (KA). - Với phụ tải cao áp: Sơ đồ thay thế: XN3 = 746,5 (m) RN3 = RN2 + RTX =1079,2 + 0,15 = 1079,35 (m) IN3 = 2,7 (KA) kxk = 1,02 ixkN3 = 3,9 (KA) IxkN3 = 2,7 (KA) IV. Tính ngắn mạch 2 pha. Tính ngắn mạch 2 pha tại N1 để kiểm tra độ nhậy của bảo vệ cắt nhanh. - Với phụ tải hạ áp: = 2,75 (KA) Ngắn mạch 2 pha tại N2: = 20,67 (KA) - Với phụ tải cao áp: Ngắn mạch 2 pha tại N2: = 2,3 (KA) V. Tính ngắn mạch 1 pha. Công thức tổng quát: R1S , X1S : tổng điện trở điện kháng thứ tự thuận. R0S , X0S : tổng điện trở điện kháng thứ tự không. Đối với thanh dẫn và thanh cái: X0 = (7,5 á 9,4).X1 R0 = (5 á 14,7).R1 1. Tính ngắn mạch 1pha tại N2 . - Với phụ tải hạ áp: XOBA = 83 (m) ROBA = 71 (m) Đây là điện trở, điện kháng thứ tự không của máy biến áp 1000-35/0,4 (Tra bảng 5-4 TKCCĐ) Điện trở điện kháng thứ tự không của thanh cái 0,4 KV: ROTC = 10.R1TC = 10.0,06 = 0,6 (m) XOTC = 8.X1TC = 8. 0,471 = 3,77 (m) Với ATM AM-2500ta bỏ qua RO và XO của nó. R0S = ROBA + ROTC = 71 + 0,6 = 71,6 (m) X0S = XOBA + XOTC = 83 + 3,77 = 86,77 (m) 2R1SN2 = 2.2,46 = 4,92 (m) 2X1SN2 = 2.9,37 = 18,74 (m) = 5,32 (KA) - Với phụ tải cao áp: Ta có: với máy biến áp loại này thì: XOBA = 0 ROBA = 0 ROTC = 10.R1TC = 10.0,268 = 2,686 (m) XOTC = 8.X1TC = 8. 0,244 = 1,952 (m) 2R1SN2 = 2.1079,2 = 2158,4 (m) 2X1SN2 = 2.746,5 = 1493 (m) = 3,88 (KA) 2. Tính ngắn mạch 1 pha tại N3. - Với phụ tải hạ áp: +Với dây cáp tới phân xưởng: XOC = 4.7,2 =28,8 (m) ROC = 10.34,8 = 348 (m) +Điện trở tiếp xúc thứ tự không của cầu dao: ROTX = 10.RTXCD = 10.0,2 = 2 (m) +Với ATM : AB - 4: ROATM = 10.RATM = 10.0,55 = 5,5 (m) XOATM = 9.XATM = 9.0,1 = 0,9 (m) R0SN3 = R0SN2 + ROATM + ROC = 71,6 + 5,5 + 348 = 425,1 (m) X0S = XOBA + XOTC = 86,77 + 0,9 +28,8 = 116.47 (m) 2R1SN3 = 2.38,01 =76,02 (m) 2X1SN3 = 2.16,67 = 33,34 (m) = 1,33 (KA) - Với phụ tải cao áp: Vì điện trở tiếp xúc của cầu dao và máy cắt nhỏ hơn rất nhiều so với điện trở điện kháng của thanh cái sau máy biến áp nên ta bỏ qua . R0SN3 = R0SN2 + RTXCD3 + RTXMC = 2,68 + 1,5 + 1,5 = 5,68 (m) X0SN3 = X0SN2 = 1,9 (m) 2R1SN3 = 2.746,5 =1493 (m) 2X1SN3 = 2.1079,35 = 2158,7 (m) = 3,88 (KA) VI. Kiểm tra thiết bị . Sau khi chọn các thiết bị điện cho hệ thống cung cấp điện nhà máy, nhưng để cho các thiết bị làm việc tin cậy và chắc chắn thì ta phải kiểm tra các thiết bị khi làm việc ở chế độ mạng điện bị sự cố, đó là kiểm tra về ổn định nhiệt , ổn định lực điện động, với các Aptomat thì còn phải kiểm tra khả năng cắt dòng ngắn mạch. Điều kiện kiểm tra ổn định lực điện động: imax ³ ixk Imax ³ Ixk Điều kiện kiểm tra ổn định nhiệt: Iôđn ³ I. Trong đó: Imax , imax : Biên độ và trị số hiệu dụng của Dòng điện lơn nhất cho phép của thiết bị . Ixk , ixk : Biên độ và trị số của dòng xung kích. I :Dòng ngắn mạch xác lập của thiết bị chọn. Iôđn : Dòng điện ổn định nhiệt định mức để thiết bị có thể duy trì thời gian ổn định nhiệt (todn) tgt : Thời gian giả thiết của dòng ngắn mạch. 1. Xác định tgt tại các điểm ngắn mạch. a. Tại điểm N1 . tdtN1 = tgtckN1 + tgttdN1 tgtckN1 :Thời gian giả thiết chu kỳ , nó được xác định : Giả sử khi ngắn mạch tại N1 , thì thời gian tồn tại ngắn mạch tN1 do Bảo vệ cực đạI của đường dây CD3 cung cấp điện cho nhà máy quyết định: tN1 = tCD3 + tMCđ d tCD3 : Thời gian duy trì của Bảo vệ CD3. tMCđ d : Thời gian máy că2ts đường dây tác động. tCD3 = tCD2 +Dt tCD2 = tCD1 +Dt tCD1 = tATM +Dt tCD2 : Thời gian duy trì của Bảo vệ cực đạI cho máy cắt liên lạc. tCD1 : Thời gian duy trì của Bảo vệ cực đạI cho máy biến áp . Dt : Thời gian đảm bảo độ tác độnh chọ lọc của Bảo vệ . Chọn Dt = 0,5 (s) Giả sử : tMCđ d = 0,1 (s) tATM = 0,18 (s) tN1 = tATM + 3Dt + tMCđ d = 0,18 + 3.0,5 + 0,1 = 1,78 (s) Ta có : b“ = = Tra đường cong 5-34a GTCCĐ T1 được: tgtckN1 = 1,5 (s) tgttdN1 = 0,05. b“2 = 0,05 (s) Vậy: tgtN1 = 1,5 +0,05 = 1,55 (s) b. Tại điểm N2. tdtN2 = tgtckN2 + tgttdN2 mà tN2 = tATM =0,18 (s) b“ = 1 tgttdN2 = 0,05.12 = 0.05 (s) tgtckN2 = f(tN2 , b“) = tN2 = 0,18 (s) tgtN2 = 0,18 + 0,05 = 0,23 (s) c. Tại điểm N3. tdtN3 = tgtckN3 + tgttdN3 b“ = 1 tgttdN3 = 0,05.12 = 0.05 (s) tgtckN3 = f(tN3 , b“) = tN3 = tAB-4 = 0,06 (s) tgtN3 = 0,06 + 0,05 = 0,11 (s) 2. Kiểm tra các cầu dao cách ly cao áp. a. Kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động: Điều kiện kiểm tra : ixkCD ³ ixkN1 IxkCD ³ IxkN1 - Với cầu dao PLH35/600: ixkCD = 80 (KA) > ixkN1 = 8,1 (KA) IxkCD = 31 (KA) > ixkN1 = 4,8 (KA) - Với cầu dao PLH35/200: ixkCD = 15 (KA) > ixkN1 = 3,9 (KA) IxkCD = 9 (KA) > ixkN1 = 2,7 (KA) b. Điều kiện kiểm tra ổn định nhiệt: Iôđn ³ IN1. ( todn = 10 s ) - Với cầu dao PLH35/600: Iodn = 12 (KA) 3,18. = 1,26 (KA) - Với cầu dao PLH35/200: Iodn = 5 (KA) 2,7. = 0,41 (KA) Vậy các cầu dao thoả mãn các điều kiện kiểm tra. 3. Kiểm tra máy cắt liên lạc . a. Điều kiện kiểm tra ổn định nhiệt: Iôđn ³ IN2. ( todn = 5 s ) - Với máy cắt liên lạc BM-35: Iodn = 10 (KA) IN2. = 3,18. = 1,77 (KA) - Với máy cắt liên lạc BM'-10: Iodn = 10 (KA) IN2. = 2,7. = 0,6 (KA) Vậy các máy cắt liên lạc thoả mãn điều kiện kiểm tra. b. Kiểm tra công suất cắt: Điều kiện kiểm tra : ScătMC ³ Sctt = SN ScMC = 400 MVA > SN = 300 MVA Vậy các máy cắt liên lạc thoả mãn các điều kiện kiểm tra. c. Kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động: Điều kiện kiểm tra : imax ³ ixkN1 Ixk ³ IxkN1 - Với máy cắt liên lạc BM-35: imax = 17,3 (KA) > ixkN1 = 8,1 (KA) Ixk = 10 (KA) > ixkN1 = 4,8 (KA) - Với máy cắt liên lạc BM'-10: imax = 25 (KA) > ixkN1 = 3,9 (KA) Ixk = 15 (KA) > ixkN1 = 2,7 (KA) Vậy các máy cắt liên lạc thoả mãn các điều kiện kiểm tra. 4. Kiểm tra thanh cái cao áp. a. Kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt: Điều kiện kiểm tra S ³ Sodn Sodn = a.I¥N1. a = 6 : Hệ số nhiệt (tra bảng 6-9 Tr24 GTCCĐ T1 ) Sodn = 6.3,18. = 29,57 (mm2) Ta có : S = 75 (mm2) Þ S > Sodn Vậy thanh cái đã chọn thoả mãn điều kiện kiểm tra. b. Kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động: Điều kiện kiểm tra : ¶tt £ [¶] [¶] = 1400 (kg/cm2) : ứng suất cho phép với thanh cái bằng đồng ¶tt = : ứng suất tính toán khi dòng ngắn mạch chạy qua. F = 1,76..10-2 (kg) Theo quy phạm: l = 90 (cm) : Khoảng cấch giữa 2 sứ liên tiếp a = 50 (cm) : Khoảng cách trung bình hình học. W : Mômenphản kháng của thanh cái: W = (cm3) b = 25(mm) : Chiều rộng thanh cái. h = 3 (mm) : Chiều cao của thanh cái. W = = 312,5 (mm3) = 312,5.10-3 (cm3) F = 1,76..10-2 = 2,08 (kg) ¶tt = = 74,88 (kg/cm3) Þ ¶tt £ [¶] Đảm bảo điều kiện kiểm tra. c. Kiểm tra theo điều kiện cộng hưởng. Tỗn số dao động riêng với thanh cái bằng đồng: fr = 3,62.10n. (Hz) Để đảm bảo an toàn cho tanh cái thì: fr ¹ (0,9.n.50 ¸ 1,1.n.50) Hz Với n là số tự nhiên : + n = 1 fr ¹ (45 ¸ 55) Hz fr = 3,62.101. = 0,1(Hz) ¹ (45 ¸ 55) Hz + n = 2 fr ¹ (90 ¸ 110) Hz fr = 3,62.102. = 1(Hz) ¹ (90 ¸ 110) Hz Vậy thanh cái thoả mãn các điều kiện kiểm tra. 5. Kiểm tra sứ đỡ cao áp . Sứ đỡ thanh cái cao áp được kiểm tra theo điều kiện ứng lực cho phép trên dầu sứ có tính đến cách đặt thanh cái . Điều kiện kiểm tra : Ft t< Fchp Fchp : lực cho phép tác dụng lên đầu sứ . Fchp= 0,6.Fphá hoại = 0,6.375 = 225 (kg) Ftt : lực do dòng ngắn mạch cực đạI tác động lên đầu sứ. Ftt =1,76 .ixkn12. .10-2 = 1,76.8,12..10-2 = 2,08 (kg) Ftt < Fchp Vậy sứ đỡ trên đảm bảo điều kiện kiểm tra . 6. Kiểm tra aptomat đầu vào . a. Điều kiện kiểm tra ổn định lực điện động . Điều kiện kiểm tra : ixk ³ ixkN2 Ixk ³ IxkN2 Với Aptomat đã chọn :AM - 2500 có : Ixk =120 (KA) > IxkN2 = 31,9 (KA) Vởy Aptomat thoả mãn điều kiện kiểm tra . b. Kiểm tra độ nhạy của ATM Knh = ³ 2 Knh = Vậy Aptomat đã chọn thoả mãn về điều kiện kiểm tra độ nhậy . 7. Kiểm tra Aptomat AB - 4. a. Điều kiện kiểm tra ổn định lực điện động Ixkcp ³ Ixktt = IxkN3 Ixkcp = 42 (KA) IxkN3 = 5,57 (KA) Vậy Aptomat AB - 4 thoả mãn điều kiện kiểm tra . b. Kiểm tra độ nhậy của ATM. Knh = > 1,3 Itđ : dòng điện tác động của ATM AB - 4. Itđ = Kdt(Immmax + Ittpx - Ksd.Iđmmax) Với : Kdt = 1,25 Immmax = Kmm.Iđmmax Kmm = 5 : hệ số mở máy của động cơ có dòng mở máy lớn nhất. Iđmmax = 91,16 (A) Ittpx = 393,8 (A) Itđ = 1,25.( 5.9,16 + 393,8 - 0,15.91,16 ) = 941 (A) = 0,941 (KA) Knh = = 1,42 > 1,3 Vậy Aptomat AB - 4 đủ độ nhậy . 7. Kiểm tra Aptomat liên lạc AB - 20. a. Kiểm tra điều kiện ổn định lực điện động : Ixk = 6,5 (KA) > IxkN2 = 31,9 (KA) b. Kiểm tra độ nhậy : Knh = = 2,67 >1,3 Vởy Aptomat liên lạc AB - 20 thoả mãn các điều kiện kiểm tra . 8.Kiểm tra thanh cái hạ áp . a. Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt . Điều kiện kiểm tra : S ³ Sôđn = a. Sôđn = 6.23,87. = 68,69 (mm2) S = 1000 (mm2) > 68,69 (mm2) b. Kiểm tra điều kiện ổn định động . Điều kiện kiểm tra : ảtt £ [ ả ] [ ả ] = 1400 (kg/cm3) ảtt = Chọn: l = 50 (cm). F(3) = 1,76.i2xkN2..10-2 = 1,76.47,62..10-2 = 83,08 (kg) Trong đó : a = 24 (cm) : khoảng cách giữa 2 pha . Wo = = 16666,67 (mm3) = 16,67 (cm3) ảtt = = 31,15 (kg/cm2) ảtt £ [ ả ] c. Kiểm tra điều kiện cộng hưởng Điều kiện kiểm tra fr (0,9.n.50á1,1.n.50) (Hz) Tần số rung với thanh cái bằng đồng được xác định : fr = 3,62.10n. (Hz) l =50 (cm) ; b = 100 (cm) Với n là số tự nhiên . + n=1 : fr (45 á 50) (Hz) fr = 3,62.101. = 1,45 (Hz) (45 á 50) (Hz) + n=2 : fr (90 á 110) (Hz) fr = 3,62.102. = 14,5 (Hz) (90 á 110) (Hz) Vậy thanh cái đảm bảo Điều kiện kiểm tra 9. Kiểm tra sứ đỡ thanh cái hạ áp Điều kiện kiểm tra : Ftt < Fcp Fcp = 0,6.Fphá hoại = 0,6.375 = 225 (kg) Ftt=1,76.( kg) Ftt=1,76. = 83,08 ( kg) < 225 (kg) Vậy sứ đỡ thanh cái hạ áp thoả mãn điều kiện kiểm tra . 10. Kiểm tra cáp hạ áp từ thanh cái 0,4 đến các phân xưởng . Vì dây cáp có cấu tạo chắc chắn nên ta không cần kiểm tra ổn định lực điện động , ta chỉ cần kiểm tra ổn định nhiệt : Điều kiện kiểm tra ( Kiểm tra với cáp đến phân xưởng dụng cụ ) S Sổdn S ³ Sôđn = a. a = 7 (Tra bảng 6 - 9 tr20 - GTCCĐ T2) Sôđn = 7.5,57. = 12,93 (mm2). S = 70 (mm2) > 12,93 (mm2). Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện kiểm tra . 11. Tổn thất trong mạng điện . Ta tính tổn thất điện áp từ đầu ra máy biến áp đến phân xưởng xa nguồn nhất . Dựa vao mặt bằng nhà máy ta thấy phân xưởng cơ điện là xa nguồn nhất . Sơ đồ tính tổn thất điện áp như hình vẽ : Tổn thất điện áp được tính theo công thức -Tổn thất trên đường dây từ trạm đến phân xưởng cơ điện . P1 = Pttpx = 100 (KW) Q1 = Qttpx = 80 (KW) R1 = ro.l1 = 0,4.140 = 56 (mW) X1 = xo.l1 = 0,06.140 = 8,4 (mW) = 3,08 (V) U% = 100% = .100% = 0,77% ®U% = 0,77% < [U ] = 5% Vậy tổn thất điện áp nằm trong giới hạn cho phép.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docxĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy CK5-35 DH KỸ THUẬT CN.docx
Luận văn liên quan