Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất vòng bi

6) PXSCCK. (B4- 6) ®­îc xÕp vµo hé tiªu thô lo¹i I nªn dïng c¸p lé ®¬n ®Ó cung cÊp ®iÖn. Imax = (A) ChØ cã mét c¸p ®i trong r·nh nªn k2 = 1. §iÒu kiÖn chän c¸p Icp > Imax Chän c¸p ®ång h¹ ¸p 4 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng LENS chÕ t¹o tiÕt diÖn F = 3. (95+50) mm2 cã Icp = 298 A ; Chän c¸p tõ TBA B4 ®Õn Tr¹m b¬m Tr¹m b¬m ®­îc xÕp vµo hé tiªu thô lo¹i I nªn dïng c¸p lé ®¬n ®Ó cung cÊp ®iÖn. Imax = (A) ChØ cã mét c¸p ®i trong r·nh nªn k2 = 1. §iÒu kiÖn chän c¸p Icp > Imax Chän c¸p ®ång h¹ ¸p 4 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng LENS chÕ t¹o tiÕt diÖn F = 3*(150+70) mm2 cã Icp = 395 A ; Chän c¸p tõ TBA B6 ®Õn Bé phËn nÐn Ðp Bé phËn nÐn Ðp ®­îc xÕp vµo hé tiªu thô lo¹i III nªn dïng c¸p lé kÐp ®Ó cung cÊp ®iÖn. Imax = (A) khc. Icp > Isc = 2. Imax = 2. 351,57 = 703,14 A Ta sö dông mçi pha 2 c¸p ®ång h¹ ¸p 1 lâi tiÕt diÖn F = 150 mm2 víi Icp = 395 A vµ 1 c¸p ®ång h¹ ¸p 1 lâi lµ d©y trung tÝnh do h·ng LENS chÕ t¹o. Trong tr­êng hîp nµy, hÖ sè ®iÒu chØnh khc = 0,83 do cã 14 sîi c¸p ®Æt chung trong mét hµo c¸p. KÕt qu¶ chän c¸p ®­îc ghi trong b¶ng 3.8. B¶ng 3.8 - KÕt qu¶ chän c¸p cao ¸p vµ h¹ ¸p cña ph­¬ng ¸n II. §­êng c¸p F (mm2) L (m) R0(W/km) R(W) §¬n gi¸ 102§ Thµnh tiÒn 103§ TBATG B1 2.(3*95) 110 0,193 0,011 228 50160 TBATG B2 2.(3*50) 110 0,387 0,021 120 26400 TBATG B3 2.(3*35) 50 0,524 0,013 84 8400 TBATG B4 1.(3*35) 230 0,524 0,06 84 38640 TBATG B5 2.(3*25) 50 0,727 0,018 65 6500 TBATG B6 2.(3*50) 220 0,387 0,042 120 52800 B4 - 6 3*95+50 60 0,193 0,0058 120 14400 B4 - 10 3*150+70 190 0,124 0,012 205 57400 B5- 9 6*150+150 35 0,124 0,0022 315 22050 SK§ = 276750.103 ® * X¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt t¸cdông trªn ®­êng d©y: T­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n I, DP trªn ®­êng d©y ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: DP = .R .10 -3 (kW) ; R = [W] Trong ®ã: n: sè ®­êng d©y ®i song song. KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc ghi trong b¶ng 3.9. B¶ng 3.9 - Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn c¸c ®­êng d©y cña ph­¬ng ¸n II. §­êng c¸p F (mm2) L (m) R0 (W/km) R (W) Stt (kVA) DP (kW) TBATG B1 2.(3*95) 110 0,193 0,011 2388,62 1,74 TBATG B2 2.(3*50) 110 0.387 0,021 1877,16 2,06 TBATG B3 2.(3*35) 50 0,524 0,013 1597,22 0,921 TBATG B4 1.(3*35) 230 0,524 0,06 708,125 0,836 TBATG B5 2.(3*25) 50 0,727 0,018 1323,399 0,876 TBATG B6 2.(3*50) 220 0,387 0,042 1867,98 4,07 B4 - 6 3*95+50 60 0,193 0,0058 148,84 0,803 B4 - 10 3*150+70 190 0,124 0,012 228,145 3,9 B5- 9 6*150+150 35 0,124 0,0022 462,66 2,94 SDPD = 18,146 .103 ® Tæn thÊt trªn c¸c ®­êng d©y ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: DAD = SDPD . t [kWh] Trong ®ã: t - thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt lín nhÊt, tra b¶ng 7-1 (TL1) víi Tmax = 5300 h vµ cosjnm = 0,7, t×m ®­îc t = 4000h. DAD = SDPD . t = 18,186 . 4000 = 72584 [kWh] 3. Chi phÝ tÝnh to¸n cña ph­¬ng ¸n II: Vèn ®Çu t­: K2 = KB + KD = 2105800.103 + 276750.103 =2382,55.106 ® Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p vµ ®­êng d©y: DA2 = DAB + DAD = 948680,05 + 72584 = 1021264,05 kWh Chi phi tÝnh to¸n: Z2 = (avh + atc). K2 + c . DA2 = (0,1 + 0,2). 2382,55.106 + 1000. 1021264,05 = 1736,029.106 ® 3.3.3. Ph­¬ng ¸n III: Ph­¬ng ¸n III sö dông tr¹m ph©n phèi trung t©m (TPPTT) nhËn ®iÖn tõ hÖ thèng vÒ cÊp cho c¸c TBAPX. C¸c TBA B1, B2, B3, B4, B5 h¹ ®iÖn ¸p tõ 22kV xuèng 0,4 kV ®Ó cung cÊp ®iÖn cho c¸c ph©n x­ëng. 1. Chän m¸y biÕn ¸p ph©n x­ëng vµ x¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng DA trong c¸c TBAPX. * Chän m¸y biÕn ¸p ph©n x­ëng: Trªn c¬ së ®· ®­îc chän c«ng suÊt cña nhµ m¸y ë phÇn trªn ta cã b¶ng kÕt qu¶ chän m¸y biÕn ¸p ph©n x­ëng do h·ng ABB chÕ t¹o: * X¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng DA trong c¸c TBA: T­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n I, tæn thÊt ®iÖn n¨ng DA trong c¸c tr¹m biÕn ¸p ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: DA = n.D.P0.t. (kWh) KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho trong b¶ng 3.10. B¶ng 3.10 - KÕt qu¶ tÝnh to¸n tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c TBA cña PA III. Tªn TBA S§M (kVA) UC/UH (kV) DP0 (kW) DPN (kW) UN (%) I0 (%) Sè m¸y §¬n gi¸ (103§) Thµnh tiÒn B1 1250 6,3/0,4 1,9 15 5,5 1,3 2 190200 380400 B2 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200 B3 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200 B4 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200 B5 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200 SKB = 1321200.103 ® B¶ng 3.11 - Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c TBAPX cña ph­¬ng ¸n III. Tªn TBA Sè m¸y STT (kVA) S§M (kVA) DP0 (kW) DPN (kW) DA (kWh) B1 2 2388,62 1250 1,9 15 100149,39 B2 2 1877,16 1000 1,75 13 122276,97 B3 2 1746,06 1000 1,75 13 109926,86 B4 2 1786,059 1000 1,75 13 113600,18 B5 2 1964,605 1000 1,75 13 131011,49 SDA = 576964,89kWh 2. Chän d©y dÉn vµ x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt, tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn: * T­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n I, tõ TPPTT vÒ ®Õn c¸c TBAPX c¸p cao ¸p ®­îc chän theo mËt ®é kinh tÕ cña dßng ®iÖn jkt. §èi víi nhµ m¸y chÕ t¹o vßng bi lµm viÖc 3 ca, thêi gian sö dông c«ng suÊt lín nhÊt Tmax= 5300h, sö dông c¸p lâi ®ång, tra b¶ng 5 ( trang 294. TL4) t×m ®­îc Jkt = 2,7 A/mm2 TiÕt diÖn kinh tÕ cña c¸p: Fkt = mm2 C¸c c¸p tõ TBATG ®Õn c¸c TBAPX ®Òu lµ c¸p lé kÐp nªn: Imax = Chän c¸p ®ång 3 lâi 6kV c¸ch ®iÖn XLPE, ®ai thÐp, vá PVC do h·ng FURUKAWA (NhËt) chÕ t¹o. KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: khc. Isc > Ics, víi khc = 0,93 ( hai c¸p ®Æt chung trong 1 r·nh ). V× chiÒu dµi c¸p tõ TBATG ®Õn TBAPX ng¾n nªn tæn thÊt ®iÖn ¸p nhá ta cã thÓ bá qua kh«ng kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn DUcp. * Chän c¸c h¹ ¸p tõ TBAPX ®Õn c¸c ph©n x­ëng: T­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n I, c¸p h¹ ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp. §o¹n ®­êng c¸p ë ®©y còng rÊt ng¾n, tæn thÊt ®iÖn ¸p kh«ng ®¸ng kÓ, nªn cã thÓ bá qua kh«ng kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn DUcp. C¸p h¹ ¸p ®Òu chän lo¹i c¸p 4 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng LENS chÕ t¹o. DP = .R .10-3 (kW); R = [W] Trong ®ã: n: sè ®­êng d©y ®i song song. KÕt qu¶ chän c¸p ®­îc ghi trong b¶ng 3.12. B¶ng 3.12 - KÕt qu¶ chän c¸p cao ¸p vµ h¹ ¸p cña ph­¬ng ¸n II. §­êng c¸p F (mm2) L (m) R0(W/km) R(W) §¬n gi¸ 103§ Thµnh tiÒn 103§ TPPTT B1 3*16 110 1,47 0,081 58 12760 TPPTT B2 3*16 110 1,47 0,081 58 12760 TPPTT B3 3*16 120 1,47 0,088 58 13920 TPPTT B4 3*16 120 1,47 0,088 58 13920 TPPTT B5 3*16 150 1,47 0,11 58 17400 B3 - 6 3*70+50 35 0,268 0,0047 120 8400 B4 - 9 6*150+150 80 0,124 0,005 315 50400 B5 - 7 6*95+95 110 0,193 0,011 228 50160 B5 - 10 3*150+70 120 0,124 0,007 205 49200 SK§ =228920.103 ® * Tæn thÊt trªn c¸c ®­êng d©y ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: DAD = SDPD . t [kWh] Trong ®ã: t - thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt lín nhÊt, tra b¶ng 4-1 (TL1) víi Tmax = 5300 h vµ cosjnm =0,7, t×m ®­îc t = 4000h. B¶ng 3.13 - Tæn thÊt c«ng suÊt trªn c¸c ®­êng d©y cña ph­¬ng ¸n III. §­êng c¸p F (mm2) L (m) r0 (W/km) R (W) Stt (kVA) DP (kW) TPPTTB1 3*16 110 1,47 0,081 2388,62 0,955 TPPTTB2 3*16 110 1,47 0,081 1877,16 0,59 TPPTTB3 3*16 120 1,47 0,088 1746,06 0,554 TPPTTB4 3*16 120 1,47 0,088 1786,059 0,58 TPPTTB5 3*16 150 1,47 0,11 1964,605 0,877 B3 - 6 3*70+50 35 0,268 0,0047 148,84 0,65 B4 - 9 6*150+150 80 0,124 0,005 462,66 6,689 B5 - 7 6*95+95 110 0,193 0,011 331,14 7,539 B5 - 10 3*150+70 120 0,124 0,007 228,145 2,277 SDPD = 20,711 kW DAD = SDPD . t =20,711. 4000 = 82844 [kWh] 3. Chi phÝ tÝnh to¸n cña ph­¬ng ¸n III: Vèn ®Çu t­: K3 = Kb + KD =1321200.103 + 228920.103 = 1550120.103 ® Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p vµ ®­êng d©y. DA3 = DAB + DAD = 576964,89 + 82844 = 659808,89 kWh Chi phi tÝnh to¸n: Z3 = (avh + atc). K1 + c . DA1 = (0,1+0,2).1550120.103 + 1000. 659808,89=1124,85.106 ® 3.3.4. Ph­¬ng ¸n IV: Ph­¬ng ¸n IV sö dông TPPTT nhËn ®iÖn tõ hÖ thèng vÒ cÊp cho c¸c TBAPX. C¸c TBA B1, B2, B3, B4, B5, B6 h¹ ®iÖn ¸p tõ 22kV xuèng 0,4kV ®Ó cung cÊp ®iÖn cho c¸c ph©n x­ëng. 1. Chän m¸y biÕn ¸p ph©n x­ëng vµ x¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng DA trong c¸c TBA. * Chän m¸y biÕn ¸p trong c¸c TBAPX: Trªn c¬ së ®· ®­îc chän c«ng suÊt cña nhµ m¸y ë phÇn trªn ta cã b¶ng kÕt qu¶ chän m¸y biÕn ¸p do h·ng ABB chÕ t¹o: B¶ng 3.14 - KÕt qu¶ lùa chän MBA cho c¸c TBA cña ph­¬ng ¸n IV. Tªn TBA S§M (kVA) UC/UH (kV) DP0 (kW) DPN (kW) UN (%) I0 (%) Sè M¸y §¬n gi¸ (103§) Thµnh tiÒn B1 1250 6,3/0,4 1,9 15 5,5 1,4 2 190200 380400 B2 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200 B3 800 6,3/0,4 1,4 10,5 5 1,4 2 95000 190000 B4 800 6,3/0,4 1,4 10,5 5 1,4 1 95000 190000 B5 800 6,3/0,4 1,4 10,5 5 1,4 2 95000 190000 B6 1000 6,3/0,4 1,75 13 5 1,4 2 117600 235200 SKB =1305800.103 ® * X¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng DAtrong c¸c TBAPX: T­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n I, tæn thÊt ®iÖn n¨ng DA trong c¸c tr¹m biÕn ¸p ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: DA = n.D.P0.t. (kWh) KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho trong b¶ng 3.15. B¶ng 3.15 - KÕt qu¶ tÝnh to¸n tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c TBA cña PA IV Tªn TBA Sè m¸y STT (kVA) S§M (kVA) DP0 (kW) DPN (kW) DA (kWh) B1 2 2388,62 1250 1,9 15 100199,39 B2 2 1877,16 1000 1,75 13 122276,97 B3 2 1597,22 800 1,4 10,5 108236,35 B4 1 708,125 800 1,4 10,5 45171,07 B5 2 1323,399 800 1,4 10,5 81995,32 B6 2 1867,98 1000 1,75 13 121383,08 SDAB = 579212,18 kWh 2. Chän d©y dÉn vµ x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt, tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn: * T­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n I: tõ TBATG vÒ ®Õn c¸c TBAPX c¸p cao ¸p ®­îc chän theo mËt ®é kinh tÕ cña dßng ®iÖn Jkt. §èi víi nhµ m¸y chÕ t¹o vßng bi lµm viÖc 3 ca, thêi gian sö dông c«ng suÊt lín nhÊt Tmax= 5300h, sö dông c¸p lâi ®ång, tra b¶ng 5 ( trang 294. TL4) t×m ®­îc Jkt = 2,7 A/mm2 TiÕt diÖn kinh tÕ cña c¸p: Fkt = mm2 C¸c c¸p tõ TBATG ®Õn c¸c TBAPX ®Òu lµ c¸p lé kÐp nªn: Imax = Chän c¸p ®ång 3 lâi 6kV c¸ch ®iÖn XLPE, ®ai thÐp, vá PVC do h·ng FURUKAWA (NhËt) chÕ t¹o. KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: khc. Isc > Ics, víi khc = 0,93 ( hai c¸p ®Æt chung trong 1 r·nh ). V× chiÒu dµi c¸p tõ TBATG ®Õn TBAPX ng¾n nªn tæn thÊt ®iÖn ¸p nhá ta cã thÓ bá qua kh«ng kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn DUcp. Chän c¸p tõ TBATG ®Õn B1;B2 hai ph­¬ng ¸n gièng nhau ta kh«ng cÇn tÝnh n÷a. * Chän c¸p h¹ ¸p tõ TBAPX ®Õn c¸c ph©n x­ëng: T­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n I, c¸p h¹ ¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp. §o¹n ®­êng c¸p ë ®©y còng rÊt ng¾n, tæn thÊt ®iÖn ¸p kh«ng ®¸ng kÓ, nªn cã thÓ bá qua kh«ng kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn DUcp. C¸p h¹ ¸p ®Òu chän lo¹i c¸p 4 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng LENS chÕ t¹o tiÕt diÖn. §o¹n c¸p tõ B1 - 1 c¶ hai ph­¬ng ¸n gièng nhau ta còng kh«ng tÝnh Ta chØ xÐt: Tõ TBA B4 ®Õn PXSCCK. (B4- 6) Tõ TBA B4 ®Õn Tr¹m b¬m. (B4- 10) Tõ TBA B6 ®Õn Bé phËn nÐn Ðp. (B6- 9) Chän c¸p tõ TBA B4 ®Õn PXSCCK. (B4- 6) PXSCCK. (B4- 6) ®­îc xÕp vµo hé tiªu thô lo¹i I nªn dïng c¸p lé ®¬n ®Ó cung cÊp ®iÖn. Imax = (A) ChØ cã mét c¸p ®i trong r·nh nªn k2 = 1. §iÒu kiÖn chän c¸p Icp > Imax Chän c¸p ®ång h¹ ¸p 4 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng LENS chÕ t¹o tiÕt diÖn F = 3. (95+50) mm2 cã Icp = 298 A ; Chän c¸p tõ TBA B4 ®Õn Tr¹m b¬m Tr¹m b¬m ®­îc xÕp vµo hé tiªu thô lo¹i I nªn dïng c¸p lé ®¬n ®Ó cung cÊp ®iÖn. Imax = (A) ChØ cã mét c¸p ®i trong r·nh nªn k2 = 1. §iÒu kiÖn chän c¸p Icp > Imax Chän c¸p ®ång h¹ ¸p 4 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng LENS chÕ t¹o tiÕt diÖn F = 3*(150+70) mm2 cã Icp = 395 A ; Chän c¸p tõ TBA B6 ®Õn Bé phËn nÐn Ðp Bé phËn nÐn Ðp ®­îc xÕp vµo hé tiªu thô lo¹i III nªn dïng c¸p lé kÐp ®Ó cung cÊp ®iÖn. Imax = (A) khc. Icp > Isc = 2. Imax = 2. 351,57 = 703,14 A Ta sö dông mçi pha 2 c¸p ®ång h¹ ¸p 1 lâi tiÕt diÖn F = 150 mm2 víi Icp = 395 A vµ 1 c¸p ®ång h¹ ¸p 1 lâi lµ d©y trung tÝnh do h·ng LENS chÕ t¹o. Trong tr­êng hîp nµy, hÖ sè ®iÒu chØnh khc = 0,83 do cã 14 sîi c¸p ®Æt chung trong mét hµo c¸p. B¶ng 3.16 - KÕt qu¶ chän c¸p cao ¸p vµ h¹ ¸p cña ph­¬ng ¸n IV. §­êng c¸p F (mm2) L (m) R0(W/km) R(W) §¬n gi¸ 103§ Thµnh tiÒn 103§ TPPTT - B1 2. (3*16) 110 1,47 0,081 58 12760 TPPTT - B2 2. (3*16) 110 1,47 0,081 58 12760 TPPTT - B3 2. (3*16) 50 1,47 0,037 58 3480 TPPTT - B4 2. (3*16) 230 1,47 0,338 58 13340 TPPTT - B5 2. (3*16) 50 1,47 0,037 58 25520 TPPTT - B6 2. (3*16) 220 1,47 0,162 58 5800 B4 - 6 3*95+50 60 0,193 0,0058 120 14400 B4 - 10 3*150+70 190 0,124 0,012 205 57400 B5 - 9 6*150+150 35 0,124 0,0022 205 22050 SK§ =167510.103 ® * X¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®­êng d©y: T­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n I, DP trªn ®­êng d©y ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: DP = .R .10-3 (kW); R = [W] Trong ®ã: n: sè ®­êng d©y ®i song song. KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc ghi trong b¶ng 3.17. B¶ng 3.17 : Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn c¸c ®­êng d©y cña ph­¬ng ¸n II. §­êng c¸p F (mm2) L (m) R0 (W/km) R (W) Stt (kVA) DP (kW) TPPTT - B1 2.(3*16) 110 1,47 0,081 2388,62 0,955 TPPTT - B2 2.(3*16) 110 1,47 0,081 1877,16 0,59 TPPTT - B3 2.(3*16) 50 1,47 0,037 1597,22 0,195 TPPTT - B4 2.(3*16) 230 1,47 0,338 708,125 0,35 TPPTT - B5 2.(3*16) 50 1,47 0,037 1323,399 0,134 TPPTT - B6 2.(3*16) 220 1,47 0,162 1867,98 1,168 B4 - 6 3*95+50 60 0,193 0,0058 148,84 0,803 B4 - 10 3*150+70 190 0,124 0,012 228,145 3,9 B5 - 9 6*150+150 35 0,124 0,0022 462,66 2,94 SDPD = 11,035 kW * X¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn c¸c ®­êng d©y: DAD = SDPD . t [kWh] Trong ®ã: t - thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt lín nhÊt, tra b¶ng 7-1 (TL1) víi Tmax = 5300 h vµ cosjnm = 0,7, t×m ®­îc t = 4000h. DAD = SDPD . t = 11,035. 4000 = 44140 [kWh] 3. Chi phÝ tÝnh to¸n cña ph­¬ng ¸n IV: Vèn ®Çu t­: K4 = KB + KD = 1305800.103 +167510. 103 =1473310. 103 ® Tæng tæn thÊt®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p vµ ®­êng d©y: DA4 = DAB + DAD = 579212,18 + 444140 = 623352,18 kW Chi phi tÝnh to¸n: Z4 = (avh + atc). K2 + c . DA2 = (0,1+0,2). 1473,31.106 + 1000. 623352,18 = 1065,54.106 ® B¶ng 3.18 - Tæng hîp chØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt c¸c ph­¬ng ¸n. Ph­¬ng ¸n Vèn ®Çu t­ (106§) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng (kWh) Chi phÝ tÝnh to¸n (106§) Ph­¬ng ¸n 1 2493,72 1054768,76 1802,88 Ph­¬ng ¸n 2 2382,52 1021264,05 1736,029 Ph­¬ng ¸n 3 1550,12 659808,89 1124,85 Ph­¬ng ¸n 4 1473,31 623352,18 1065,54 NhËn xÐt: Tõ nh÷ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho thÊy ph­¬ng ¸n III vµ IV t­¬ng ®­¬ng vÒ mÆt kinh tÕ do cã chÝ tÝnh to¸n chªnh nhau kh«ng ®¸ng kÓ (< 5%), vèn ®Çu t­ mua m¸y biÕn ¸p vµ c¸p, tæn thÊt ®iÖn n¨ng cung cÊp xÊp xØ nhau. Ph­¬ng ¸n IV cã sè tr¹m biÕn ¸p, tuy lín h¬n nh­ng sÏ thuËn lîi h¬n trong c«ng t¸c x©y l¾p, qu¶n lý vµ vËn hµnh do vËy ta chän ph­¬ng ¸n IV lµm ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ. 3.4. ThiÕt kÕ chi tiÕt cho ph­¬ng ¸n chän: 3.4.1. Chän d©y dÉn tõ HÖ thèng vÒ TPPTT: §­êng d©y cung cÊp ®iÖn tõ HÖ thèng vÒ TPPTT cña nhµ m¸y dµi 15km sö dông ®­êng d©y trªn kh«ng, d©y nh«m lâi thÐp, lé kÐp. * Víi m¹ng cao ¸p cã Tmaxlín, d©y dÉn ®­îc chän theo mËt ®é dßng ®iÖn kinh tÕ jkt,tra theo b¶ng 5 (trang 294, TL1) d©y dÉn AC, cã thêi gian sö dông c«ng suÊt lín nhÊt Tmax = 5300h, ta cã jkt = 1 A/mm2 Dßng ®iÖn tÝnh to¸n ch¹y trªn mçi d©y dÉn: Imax = = A TiÕt diÖn kinh tÕ: Fkt = = mm2 Chän d©y nh«m lâi thÐp tiÕt diÖn 95mm2. Tra b¶ng 4.12 (TL1) d©y dÉn AC-95 cã Icp = 335 A. * KiÓm tra d©y theo ®iÒu kiÖn sù cè ®øt 1 d©y: Ics = 2 . Imax = 2. 101,81 = 203,62 A < Icp = 335 A D©y dÉn ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sù cè. * KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp: Víi d©y dÉn AC-95 cã kho¶ng c¸ch trung b×nh h×nh häc Dtb =2 m theo PL 4.6 (TL.1) cã r0 = 0,33 W/km, x0 = 0,371 W/km. DU = V DU < DUcp = 5%U®m = 1100 V D©y dÉn ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp. VËy chän d©y AC-95. 3.4.2. s¬ ®å tr¹m ph©n phèi trung tËm: Tr¹m ph©n phèi trung t©m lµ n¬i trùc tiÕp nhËn ®iÖn tõ hÖ thèng vÒ ®Ó cung cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y, do ®ã viÖc lùa chän s¬ ®å nèi d©y cña tr¹m cã ¶nh h­ëng lín vµ trùc tiÕp ®Õn vÊn ®Ò an toµn cung cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y. S¬ ®å cÇn ph¶i tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn c¬ b¶n nh­: ®¶m b¶o liªn tôc cung cÊp ®iÖn theo yªu cÇu cña phô t¶i, ph¶i râ rµng, thuËn tiÖn trong vËn hµnh vµ sö lý sù cè, an toµn lóc vËn hµnh vµ söa ch÷a, hîp lý vÒ mÆt kinh tÕ trªn c¬ së ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu kü thuËt. Nhµ m¸y chÕ t¹o Vßng Bi ®­îc xÕp vµo phô t¶i lo¹i 1, do tÝnh chÊt quan träng cña nhµ m¸y nªn tr¹m ph©n phèi ®­îc cung cÊp bëi hai ®­êng d©y víi hÖ thèng 1 thanh gãp cã ph©n ®o¹n liªn l¹c gi÷a hai ph©n ®o¹n cña thanh gãp b»ng m¸y c¾t hîp bé. Trªn mçi ph©n ®o¹n thanh gãp ®Æt mét m¸y biÕn ¸p ®o l­êng ba pha n¨m trô cã cuén tam gi¸c hë b¸o ch¹m ®Êt mét pha trªn c¸p 22kV. §Ó chèng sÐt tõ ®­êng d©y truyÒn vµo tr¹m ®Æt chèng sÐt van trªn c¸c ph©n ®o¹n thanh gãp. M¸y biÕn dßng ®­îc ®Æt trªn tÊt c¶ c¸c lé vµo ra cña tr¹m cã t¸c dông biÕn ®æi dßng ®iÖn lín (s¬ cÊp) thµnh dßng ®iÖn 5A ®Ó cung cÊp b»ng c¸c dông cô ®o l­êng vµ b¶o vÖ. Chän dïng c¸c tñ hîp bé cña h·ng Siemens, m¸y c¾t lo¹i 8DC11, c¸ch ®iÖn b»ng SF6, kh«ng cÇn b¶o tr×. HÖ thèng thanh gãp ®Æt s½n trong tñ cã dßng ®Þnh møc 1250A. B¶ng 3.19 - Th«ng sè m¸y c¾t ®Æt t¹i TPPTT. Lo¹i mc c¸ch ®iÖn I§M (a) U§m (kV) Ic¾t n3s (kA) Ic¾t nmax (ka) 8DC11 SF6 1250 24 25 63 3.4.3. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch vµ lùa chän c¸c thiÕt bÞ ®iÖn: 1. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch phÝa cao ¸p: Môc ®Ých cña tÝnh ng¾n m¹ch lµ kiÓm tra ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng vµ æn ®Þnh nhiÖt cña thiÕt bÞ vµ d©y dÉn ®­îc chän khi cã ng¾n m¹ch trong hÖ thèng. Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch tÝnh to¸n ®Ó chän khÝ cô ®iÖn lµ dßng ®iÖn ng¾n m¹ch ba pha. Khi tÝnh to¸n ng¾n m¹ch phÝa cao ¸p do kh«ng biÕt cÊu tróc cô thÓ cña hÖ thèng ®iÖn Quèc gia nªn cho phÐp gÇn ®óng ®iÖn kh¸ng cña hÖ thèng ®iÖn quèc gia th«ng qua c«ng suÊt ng¾n m¹ch vÒ phÝa h¹ ¸p cña tr¹m biÕn ¸p trung gian vµ coi hÖ thèng cã c«ng suÊt v« cïng lín. S¬ ®å nguyªn lý vµ s¬ ®å thay thÕ ®Ó tÝnh to¸n ng¾n m¹ch ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.8. §Ó lùa chän, kiÓm tra d©y dÉn vµ c¸c khÝ cô diÖn cÇn tÝnh to¸n 6 ®iÓm ng¾n m¹ch sau: N - ®iÓm ng¾n m¹ch trªn thanh c¸i tr¹m ph©n phèi trung t©m ®Ó kiÓm tra m¸y c¾t vµ thanh gãp. N1 ... N6 - ®iÓm ng¾n m¹ch phÝa cao ¸p c¸c TBAPX ®Ó kiÓm tra c¸p vµ thiÕt bÞ cao ¸p trong c¸c tr¹m. §iÖn kh¸ng cña hÖ thèng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: XHT = [W] Trong ®ã: SN - c«ng suÊt ng¾n m¹ch vÒ phÝa h¹ ¸p cña m¸y biÕn ¸p trung gian, SN = 250 MVA; U - ®iÖn ¸p cña ®­êng d©y, U = Utb = 24 kV. §iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng cña ®­êng d©y: R = [W] X = [W] Trong ®ã: r0, x0 - ®iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng trªn 1 km d©y dÉn [W/km], L - chiÒu dµi ®­êng d©y [km]. Do ng¾n m¹ch xa nguån nªn dßng ng¾n m¹ch siªu qu¸ ®é I" b»ng dßng ®iÖn ng¾n m¹ch æn ®Þnh I¥ , nªn cã thÓ viÕt: IN = I" = I¥ = Trong ®ã: ZN = tæng trë tõ hÖ thèng ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch thø i (W). U - ®iÖn ¸p cña ®uêng d©y (kV). TrÞ sè dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch ®­îc tÝnh theo biÓu thøc: ikt = 1,8 . (kA). h×nh3.8 s¬ ®å tÝnh to¸n ng¾n m¹ch N MC §DK C¸p TBATG PPTT BATX N1 N2 HT XHT ZD ZC B¶ng 3.20 - Th«ng sè cña ®­êng d©y trªn kh«ng vµ c¸p. §­êng c¸p F (mm2) L (m) R0(W/km) X0(W/km) R(W) X(W) TBAPX B1 2.(3*16) 110 1,47 0,142 0,081 0,008 TBAPX B2 2.(3*16) 110 1,47 0,142 0,081 0,008 TBAPX B3 2.(3*16) 50 1,47 0,142 0,037 0,0036 TBAPX B4 2.(3*16) 230 1,47 0,142 0,338 0,033 TBAPX B5 2.(3*16) 50 1,47 0,142 0,037 0,0036 TBAPX B6 2.(3*16) 220 1,47 0,142 0,162 0,016 TBATG-TPPTT AC-95 15000 0,33 0,371 2,475 2,783 * TÝnh ®iÓm ng¾n m¹ch N t¹i thanh gãp tr¹m ph©n phèi trung t©m: XHT = W R = Rdd = 2,475 W X = Xdd + XHT = 2,783 + 2,304 = 5,087 W IN = kA ixk = 1,8. 2,45 = 6,24 kA * TÝnh ®iÓm ng¾n m¹ch t¹i N1 (t¹i thanh c¸i TBAPX B1) XHX = W R = Rdd + Rc l = 2,475 + 0,081 = 2,556 W X = Xdd + XHT + Xc l = 2,783 + 2,304 + 0,008 = 5,095 W IN = kA ixk = 1,8. 2,431 = 6,188 kA TÝnh t­¬ng ®èi víi c¸c ®iÓm ng¾n m¹ch kh¸c, ta cã kÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch ghi trong b¶ng 3.21. B¶ng 3.21 - KÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch. §iÓm ng¾n m¹ch IN (kA) IXK (kA) N1 2,431 6,188 N2 2,431 6,188 N3 2,441 6,21 N4 2,372 6,037 N5 2,441 6,21 N6 2,45 6,24 2. Lùa chän vµ kiÓm tra c¸c thiÕt bÞ ®iÖn: a. Lùa chän vµ kiÓm tra m¸y c¾t, thanh dÉn cña TPPTT: * M¸y c¾t 8DC11 ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau: §iÖn ¸p ®Þnh møc:U®m.MC > U®m.m = 22 kV Dßng ®iÖn ®Þnh møc: :I®m.MC = 1250 A > IIvmax = 2. Ittnm = 407,23 A Dßng ®iÖn c¾t ®Þnh møc: :I®m.c¾t = 25 kA > IN = 2,45 kA Dßng ®iÖn æn ®Þnh cho phÐp:i®m.d = 63 kA > ixk = 6,24 kA * Thanh dÉn chän v­ît cÊp nªn kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh ®éng. b. Lùa chän vµ kiÓm tra m¸y biÕn ¸p BU: BU ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn: §iÖn ¸p ®Þnh møc: U®m.BU > U®m.m = 22 kV Chän lo¹i BU 3 pha 5 trô 4MS34, kiÓu h×nh trô do h·ng Siemens chÕ t¹o. B¶ng 3.22 - Th«ng sè kü thuËt cña BU lo¹i 4MS34. Th«ng sè kü thuËt 4MS34 Udm (kV) 24 U chÞu ®ùng tÇn sè c«ng nghiÖp 1 (kV) 50 U chÞu ®ùng xung 1,2/50 us (kV) 125 U1®m (kV) 22/ U2®m (kV) 110/ T¶i ®Þnh møc (VA) 400 c. Lùa chän vµ kiÓm tra m¸y biÕn dßng ®iÖn BI: BI ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau: §iÖn ¸p ®Þnh møc: U®m.BI > U®m.m = 22 kV Dßng ®iÖn s¬ cÊp ®Þnh møc: I®m.BI > A Chän BI lo¹i 4ME, kiÓu h×nh trô do h·ng Siemens chÕ t¹o. B¶ng 3.23 - Th«ng sè kü thuËt cña BI lo¹iMEI4. Th«ng Sè Kü thuËt 4ME14 Udm (kV) 24 U chÞu ®ùng tÇn sè c«ng nghiÖp 1 (kV) 50 U chÞu ®ùng xung 1,2/50 us (kV) 125 II®m (A) 5-2000 III®m (A) 1 hoÆc 5 I«dnhiÖt Is (kA) 80 I«ddng (kA) 120 d. Lùa chän chèng sÐt van: Chèng sÐt van ®­îc chän theo cÊp ®iÖn ¸p U®m.m = 22kV. Chän lo¹i chèng sÐt van do h·ng COOPER chÕ t¹o cã U®m = 24kV, lo¹i gi¸ ®ì ngang AZLP501B24. 3.4.4. S¬ ®å tr¹m biÕn ¸p ph©n x­ëng: C¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n x­ëng ®Òu ®Æt hai m¸y biÕn ¸p do ABB s¶n suÊt t¹i ViÖt Nam. V× c¸c TBAPX ®Æt rÊt gÇn tr¹m ph©n phèi trung t©m nªn phÝa cao ¸p chØ cÇn ®Æt dao c¸ch ly vµ cÇu ch×. Dao c¸ch ly dïng ®Ó c¸ch ly m¸y biÕn ¸p khi cÇn söa ch÷a. CÇu ch× dïng ®Ó b¶o vÖ ng¾n m¹ch vµ qu¸ t¶i cho m¸y biÕn ¸p. PhÝa h¹ ¸p ®Æt ¸pt«m¸t tæng vµ c¸c ¸pt«m¸t nh¸nh, thanh c¸i h¹ ¸p ®­îc ph©n ®o¹n b»ng ¸pt«m¸t ph©n ®o¹n. §Ó h¹n chÕ dßng ng¾n m¹ch vÒ phÝa h¹ ¸p cña tr¹m vµ lµm ®¬n gi¶n viÖc b¶o vÖ ta chän ph­¬ng thøc cho hai m¸y biÕn ¸p lµm viÖc ®éc lËp (¸pt«m¸t ph©n ®o¹n cña thanh c¸i h¹ ¸p th­êng ë tr¹ng th¸i c¾t). ChØ khi nµo mét m¸y biÕn ¸p bÞ sù cè míi sö dông ¸pt«m¸t ph©n ®o¹n ®Ó cÊp ®iÖn cho phô t¶i cña ph©n ®o¹n ®i víi m¸y biÕn ¸p bÞ sù cè. 1. Lùa chän vµ kiÓm tra dao c¸ch ly cao ¸p: Ta sÏ sö dông chung mét lo¹i dao c¸ch ly cho tÊt c¶ c¸c TBA ®Ó dÔ dµng cho viÖc mua s¾m, l¾p ®Æt vµ thay thÕ. Dao c¸ch ly ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau: B¶ng 3.24 - th«ng sè kü thuËt cña dao c¸ch ly 3DC. U§M (kV) I§M (A) INT (kA) INMAX (KA) 24 630 16-31,5 40-80 2. Lùa chän vµ kiÓm tra cÇu tr× cao ¸p: Dïng chung mét lo¹i cÇu ch× cao ¸p cho tÊt c¶ c¸c tr¹m biÕn ¸p dÓ dÔ dµng cho viÖc mua s¾m, l¾p ®Æt vµ thay thÕ. CÇu ch× ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau: §iÖn ¸p ®Þnh møc:U®m.m = 22 kV Dßng ®iÖn ®Þnh møc: I®m.CC > A Dßng ®iÖn c¾t ®Þnh møc: Idm.c¾t > IN4 = 2,44 kA ( B4 cã dßng ng¾n m¹ch trªn thanh c¸i lµ lín nhÊt) B¶ng 3.25 - Th«ng sè kü thuËt cña cÇu ch× lo¹i 3GD 413-4B U§M (kV) I§M (A) INT (kA) INMAX (KA) 24 63 432 31,5 3.Lùa chän vµ kiÓm tra ¸pt«m¸t: MCCB tæng, MCCB ph©n ®o¹n, MCCB nh¸nh ®Òu chän dïng c¸c MCCB do h·ng Merlin Gerin chÕ t¹o. MCCB ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau: * §èi víi MCCB tæng vµ MCCB ph©n ®o¹n. §iÖn ¸p ®Þnh møc: U®m A > U®m m = 0,38 kV Dßng ®iÖn ®Þnh møc: I®m A > I®m m víi: Tr¹m biÕn ¸p B1 cã S®m.BA = 1250 kVA A Tr¹m biÕn ¸p B2 ; B6 cã Sdm.BA = 1000 kVA A Tr¹m biÕn ¸p B3, B4, B5 cã Sdm.BA = 800 kVA A B¶ng 3.26 - KÕt qu¶ chän MCCB tæng vµ MCCB ph©n ®o¹n. Tªn tr¹m Lo¹i Sè l­îng U§M (kV) I§M (A) Ic¾tN (kA) Sè cùc B1 CM2500N 3 690 2500 50 3 - 4 B2, B6 CM2000N 3 690 2000 50 3 -4 B3,B4,B5 CM1600N 3 690 1600 50 3 - 4 * §èi víi MCCB nh¸nh §iÖn ¸p ®Þnh møc: U®m.BI > U®m.m = 22 kV Dßng ®iÖn ®Þnh møc: I®m.A > Itt = Trong ®ã: n- sè MCCB nh¸nh ®­a ®iÖn vÒ ph©n x­ëng. kÕt qu¶ lùa chän c¸c MCCB nh¸nh ®­îc ghi trong b¶ng 3.27. 4. Lùa chän thanh gãp: C¸c thanh gãp ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn dßng ®iÖn ph¸t nãng cho phÐp: khc. Icp > Icp = = A Chän lo¹i thanh dÉn b»ng ®ång cã kÝch th­íc (100 x 10) mm2, mçi pha ghÐp 3 thanh víi Icp = 4650 A. §Ó ®¬n gi¶n ë ®©y chØ cÇn kiÓm tra víi tuyÕn c¸p cã dßng ng¾n m¹ch lín nhÊt IN4 = 2,441 kA KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt: F > a. I¥ . Trong ®ã: a - hÖ sè nhiÖt ®é, c¸p lâi ®ång a = 6 I¥ - dßng ®iÖn ng¾n m¹ch æn ®Þnh. Iq® - thêi gian quy ®æi ®­îc x¸c ®Þnh nh­ tæng thêi gian t¸c ®éng cña b¶o vÖ chÝnh ®Æt t¹i m¸y c¾t ®iÖn gÇn ®iÓm sù cè víi têi gian t¸c ®éng toµn phÇn cña m¸y c¾t ®iÖn, Iq® = f (b" , t), ë ®©y: t - thêi gian tån t¹i ng¾n m¹ch ( thêi gian c¾t ng¾n m¹ch ), lÊy t = 0,5 s. , ng¾n m¹ch xa nguån (IN = I" = I¥) nªn = 1. 5. KiÓm tra c¸p ®· chän: B¶ng 3.27 - kÕt qu¶ lùa chän MCCB nh¸nh, lo¹i 4 cùc cña Merlin Gerin. Tªn ph©n x­ëng STT (kVA) ITT (A) lo¹i Sl U®m (V) I®m (A) Ic¾t n (kA) Phßng thÝ nghiÖm 274,22 416,75 NS600E 3 500 600 15 Ph©n x­ëng sè 1 1877,16 2852,83 CM3200N 3 690 3200 50 Ph©n x­ëng sè 2 2114,4 3197,8 CM3200N 3 690 3200 50 Ph©n x­ëng sè 3 1597,22 2427,388 CM2500N 3 690 2500 50 Ph©n x­ëng sè 4 1323,399 2011,24 CM2500N 3 690 2500 50 P.x­ëng SC c¬ khÝ 148,84 226,21 NS250N 3 690 250 8 Lß ga 331,14 503,29 NS600E 3 500 600 15 Ph©n x­ëng RÌn 1405,32 2135,74 CM2500N 3 690 2500 50 Bé phËn NÐn Ðp 462,66 703,12 C801N 3 690 800 25 Tr¹m b¬m 228,145 346,725 NS400E 3 500 400 15 Tra ®å thÞ (trang 109, TL4), t×m ®­îc tq® = 0,4. TiÕt diÖn æn ®Þnh nhiÖt cña c¸p: F > a. I¥ . = 6. 2,441. =9,263 mm2 VËy c¸p 16 mm2 ®· chän cho c¸c tuyÕn lµ hîp lý. 6. KÕt luËn: C¸c thiÕt bÞ ®· lùa chän cho m¹ng ®iÖn cao ¸p cña nhµ m¸y ®Òu tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn kü thuËt cÇn thiÕt. Ch­¬ng IV. thiÕt kÕ m¹ng ®iÖn h¹ ¸pcho ph©n x­ëng sña ch÷a c¬ khÝ Ph©n x­ëng söa ch÷a c¬ khÝ cã diÖn tÝch lµ 1875 m2, gåm 53 thiÕt bÞ ®­îc chia lµm 4 nhãm. C«ng suÊt tÝnh to¸n cña ph©n x­ëng lµ 148,84 kVA, trong ®ã cã 26,25 kW sö dông cho hÖ thèng chiÕu s¸ng. §Ó cung cÊp ®iÖn cho ph©n x­ëng Söa ch÷a C¬ khÝ (SCCK) ta sö dông s¬ ®å hçn hîp. §iÖn n¨ng tõ tr¹m biÕn ¸p B4 ®­îc ®­a vÒ tö ph©n phèi cña ph©n x­ëng. Trong tñ ph©n phèi ®Æt 1 ¸pt«m¸t tæng vµ 5 ¸pt«m¸t nh¸nh cÊp ®iÖn cho 4 tñ ®éng lùc vµ 1 tñ chiªó s¸ng. Tõ tñ ph©n phèi ®Õn c¸c tñ ®éng lùc vµ chiÕu s¸ng sö dông s¬ ®å h×nh tia ®Ó thuËn tiÖn cho viÖc qu¶n lý vµ vËn hµnh. Mçi tñ ®éng lùc cÊp ®iÖn cho mét nhãm phô t¶i theo s¬ ®å hçn hîp, c¸c phô t¶i cã c«ng suÊt lín vµ quan träng sÏ nhËn ®iÖn trùc tiÕp tõ thanh c¸i cña tñ, c¸c phô t¶i cã c«ng suÊt bÐ vµ Ýt quan träng h¬n ®­îc ghÐp thµnh c¸c nhãm nhá nhËn ®iÖn tõ tñ theo s¬ ®å liªn th«ng (xÝch). §Ó dÔ dµng thao t¸c vµ t¨ng thªm ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn, t¹i c¸c ®Çu vµo vµ ra cña tñ ®Òu ®Æt c¸c ¸pt«m¸t lµm nhiÖm vô ®ãng c¾t, b¶o vÖ qu¸ t¶i vµ ng¾n m¹ch cho c¸c thiÕt bÞ trong ph©n x­ëng. Tuy nhiªn gi¸ thµnh cña c¸c tñ sÏ ®¾t h¬n khi dïng cÇu dao vµ cÇu ch×, song ®©y còng lµ xu h­íng thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn cho c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp hiÖn ®¹i. 4.1. Lùa chän c¸c thiÕt bÞ cho tñ ph©n phèi: H×nh 4.1 - S¬ ®å tñ ph©n phèi. 4.1.1. Chän c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p B4 vÒ tñ ph©n phèi cña ph©n x­ëng: Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë ch­¬ng III, ta cã: * C¸p tõ TBA B4 vÒ tñ ph©n phèi cña ph©n x­ëng lµ c¸p ®ång h¹ ¸p 4 ruét, c¸ch ®iÖn PVC do h·ng Lens chÕ t¹o lo¹i 3*95+50 mm2 Icp = 298 A, ®Æt trong hµo c¸p. * Trong tñ h¹ ¸p cña TBA B4, ë ®Çu ®­êng d©y ®Õn tñ ph©n phèi ®· ®Æt 1 MCCB lo¹i NS250N do h·ng Merlin Gerin chÕ t¹o, I®mA = 250 A. KiÓm tra c¸p theo ®iÒu kiÖn ph©n phèi víi MCCB: Icp > A VËy tiÕt diÖn c¸p ®· chän lµ hîp lý. 4.1.2. Lùa chän MCCB cho tñ ph©n phèi: C¸c MCCB ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn t­¬ng tù nh­ ®· tr×nh bµy ë ch­¬ng III kÕt qu¶ ®­îc ghi trong b¶ng 4.1. B¶ng 4.1 - kÕt qu¶ lùa chän MCCB cña Merlin Gerin cho tñ ph©n phèi. TuyÕn c¸p ITT(A) lo¹i I§M (A) U®m(V) IC¾tN (A) Sè cùc TPPTT - §L1 79,3 NS100N 80 415 25 4 TPPTT - §L1 93,97 NS100N 100 415 25 4 TPPTT - §L1 37,34 C60H 20 415 15 4 TPPTT - §L1 61,89 NS100N 80 415 25 4 MCCB tæng 208,33 NS250N 250 415 50 4 4.1.3. Chän c¸p tõ tñ ph©n phèi ®Õn c¸c tñ ®éng lùc: C¸c ®­êng c¸p tõ tñ ph©n phèi (TPP) ®Õn c¸c tñ ®éng lùc (T§L) ®­îc ®i trong r·nh c¸p n»m däc t­êng phÝa trong vµ bªn c¹nh lèi ®i l¹i cña ph©n x­ëng. C¸p ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp, kiÓm tra phèi hîp víi c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ vµ ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt khi ng¾n m¹ch. Do chiÒu dµi c¸p kh«ng lín nªn cã thÓ bá qua kh«ng cÇn kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp. §iÒu kiÖn chän c¸p: khc . Icp > Itt Trong ®ã: Itt - dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña nhãm phô t¶i. Icp - dßng ®iÖn ph¸t nãng cho phÐp, t­¬ng øng víi tõng lo¹i d©y, tõng tiÕt diÖn. khc - hÖ sè hiÖu chØnh, ë ®©y lÊy khc = 1. §iÒu kiÖn kiÓm tra phèi hîp vµ thiÕt bÞ baá vÖ cña c¸p, khi b¶o vÖ b»ng ¸pt«m¸t: Icp > A * Chän c¸p tõ tñ ph©n phèi tíi tñ §L1: Icp > Itt = 79,3 A Icp > A KÕt hîp l¹i ®iÒu kiÖn chän c¸p ®ång 4 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng Lens chÕ t¹o, tiÕt diÖn víi F = 16 mm2 , Icp = 100 A. C¸c tuyÕn c¸p kh¸c ®­îc chän t­¬ng tù, kÕt qu¶ ghi trong b¶ng 4.2. B¶ng 4.2 - KÕt qu¶ c¸p tõ TPP ®Õn cac T§L TuyÕn c¸p ITT(A) Ikddt/1,5 Fc¸p(A) Icp (A) TPPTT - §L1 79,3 83 4G16 100 TPPTT - §L2 93,97 83 4G16 100 TPPTT - §L3 37,34 41,67 4G6 54 TPPTT - §L4 61,89 66,67 4G10 75 4.2. TÝnh ng¾n m¹ch phÝa h¹ ¸p cña ph©n x­ëng söa ch÷a c¬ khÝ ®Ó kiÓm tra c¸p vµ ¸pt«m¸t: Khi tÝnh to¸n ng¾n m¹ch phÝa h¹ ¸p ta xem m¸y biÕn ¸p B4 lµ nguån ®­îc nèi víi hÖ thèng v« cïng lín) v× vËy ®iÖn ¸p trªn thanh c¸i cao ¸p cña tr¹m ®­îc coi lµ kh«ng thay ®æikhi ng¾n m¹ch, ta cã: IN = I" = I¥. Gi¶ thiÕt nµy sÏ lµm cho gi¸ trÞ dßng ng¾n m¹ch tÝnh to¸n ®­îc sÏ lín h¬n thùc tÕ nhiÒu bëi rÊt khã gi÷ ®­îc ®iÖn ¸p trªn thanh c¸i cao ¸p cña TBAPP kh«ng thay ®æi khi x¶y ra ng¾n m¹ch sau MBA. Song nÕu víi dßng ®iÖn ng¾n m¹ch tÝnh to¸n nµy lµm c¸c thiÕt bÞ lùa chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng vµ æn ®Þnh nhiÖt th× chóng hoµn toµn cã thÓ lµm viÖc tèt trong ®iÒu kiÖn thùc tÕ. §Ó gi¶m nhÑ khèi l­îng tÝnh to¸n, ë ®©y ta sÏ chØ kiÓm tra thªm c¸c tuyÕn c¸p cßn nghi vÊn, viÖc tÝnh to¸n còng ®­îc tiÕn hµnh t­¬ng tù. H×nh 4.2: S¬ ®å nguyªn lý N1 N2 TG2 TG3 TG1 C1 A3 C2 B3 A1 A2 A2 A3 H×nh 4.3: S¬ ®å thay thÕ N1 N2 ZB3 ZA1 ZTG1 ZA2 ZC1 ZA2 ZTG2 ZA3 ZC2 ZA3 ZTG3 4.2.1. C¸c th«ng sè cña s¬ ®å thay thÕ: * §iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng m¸y biÕn ¸p: S®m = 800 kVA DPn = 10,5 kV Un% = 5 % RB= mW XB= mW * Thanh gãp trong tñ ph©n phèi - TG1: KÝch th­íc: 100 x 10 mm2 mçi pha ghÐp ba thanh ChiÒu dµi: 1 = 1,2 m Kho¶ng c¸ch trung b×nh h×nh häc: D = 300 mm Tra b¶ng 4.11 (TL1), t×m ®­îc: r0 = 0,020 mW/m ® RTG1 = mW x0 = 0,157 mW/m ® XTG1 = mW * Thanh gãp tr¹m biÕn ¸p ph©n x­ëng - TG2: KÝch th­íc: 100 x 10 mm2 mçi pha ghÐp ba thanh chän theo ®iÒu kiÖn: khc. Icp > Ittpx = 226,21 A ( lÊy khc = 1 ) Chän lo¹i thanh c¸i b»ng ®ång cã kÝch th­íc: 30x3 mm2 víi Icp = 405 A ChiÒu dµi: 1 = 1,2 m Kho¶ng c¸ch trung b×nh h×nh häc: D = 300 mm Tra b¶ng 4.11 (TL1), t×m ®­îc: r0 = 0,223 mW/m ® RTG2 = mW x0 = 0,235 mW/m ® XTG2 = mW * §iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng cña MCCB Tra PL 3.12 vµ PL 3.13 (TL1) t×m ®­îc: MCCB lo¹i C801 N RA1 = 0,12 mW XA1 = 0,094 mW MCCB lo¹i NS250N: RA2 = 0,36 mW XA2 = 0,28 mW RT2 = 0,6 mW MCCB lo¹i NC100H: RA3 = 1,3 mW XA3 = 0,86 mW RT3 = 0,75 mW * C¸p tiÕt diÖn 3*70+50 mm2 - C1: ChiÒu dµi: 1 = 30 m Tra b¶ng 4.28 (TL1), t×m ®­îc: r0 = 0,193 mW/m ® RC1 = mW x0 = 0,17 mW/m ® XC1 = mW * C¸p tiÕt diÖn 4G16 mm2 - C2: ChiÒu dµi: 1 = 60 m Tra b¶ng 4.29 (TL1), t×m ®­îc: r0 = 1,15 mW/m ® RC2 = mW x0 = 0,0947 mW/m ® XC2 = mW 4.2.2. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch vµ kiÓm tra c¸c thiÕt bÞ ®· chän: 1. TÝnh ng¾n m¹ch t¹i N1 RS1 = RB + RA1 + RTG1 + 2. RA2 +2. RT2 + RC1 RS1 = 0,00575 + 0,12 + 0,008 +2. 0,36 + 2. 0,6 + 5,79 = 7,84 mW XS1 = X B + X A1 + X TG1 + 2. XTG2 + X C1 = 0,04 + 0,094 + 0,0628 + 2. 0,28 + 2,55 = 3,31 mW ZS1 = mW IN1 = kA ixk1 = kA KiÓm tra MCCB: Lo¹i NS250N cã Ic¾t N = 50 kA Lo¹i NS100N cã Ic¾t N = 25 kA VËy c¸c MCCB ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng. KiÓm tra c¸p tiÕt diÖn 3*70+50 mm2: TiÕt diÖn æn ®Þnh nhiÖt cña c¸p F > a. I¥. mm2 VËy chän c¸p 3*70+50 mm2 lµ hîp lý. 2. TÝnh ng¾n m¹ch t¹i N2 RS2 = RS1 + 2. RA3 + 2. RT3 + RTG2 + RC2 RS2 = mW XS2 = X S1 + 2. X A3 + X TG2 + X C2 = mW ZS1 = mW IN1 = kA ixk2 = kA KiÓm tra MCCB: Lo¹i NS100N cã Ic¾t N = 25 kV VËy c¸c MCCB ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng. KiÓm tra c¸p tiÕt diÖn 4G16 mm2: TiÕt diÖn æn ®Þnh nhiÖt cña c¸p F > a. I¥. mm2 VËy chän c¸p 4G16 lµ hîp lý. 4.3. Lùa chän thiÕt bÞ trong c¸c tñ déng lùc vµ d©y dÉn ®Õn c¸c thiÕt bÞ cña ph©n x­ëng: C¸c MCCB tæng cña c¸c tñ ®éng lùc cã ®éng lùc cã th«ng sè t­¬ng tù c¸c ¸pt«m¸t nh¸nh t­¬ng øng trong tñ ph©n phèi, kÕt qu¶ lùa chän ghi trong b¶ng 4.3. H×nh 4.4 - S¬ ®å tñ ®éng lùc AT A B¶ng 4.3 - KÕt qu¶ lùa chän MCCB tæng trong c¸c T§L. Tñ ®éng lùc ITT(A) lo¹i I§M (A) U®m(V) I®m(A) Ic¾t n(kA) §L1 79,3 NS100N 100 415 25 4 §L2 84,65 NS100N 100 415 25 4 §L3 37,34 C60H 20 415 15 4 §L4 61,89 NS100N 80 415 25 4 C¸c MCCB ®Õn c¸c thiÕt bÞ vµ nhãm thiÕt bÞ trong c¸c tñ ®éng lùc còng ®­îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn ®· nªu ë phÇn trªn. VÝ dô chän MCCB cho ®­êng c¸p tõ T§L1 ®Õn m¸y tiÖn ren 4,5 kW vµ m¸y tiÖn ren 3,2 kW, cosj = 0,6: U®m.A > U®m.m = 0,38 kV I®m.A > Itt = A Chän MCB lo¹i NC45a do h·ng Merlin Gerin chÕ t¹o cã I®m.A = 25 A; Ic¾t N = 4,5 kA; U®m.A = 400 V; 4cùc 3. C¸c ®­êng c¸p theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp: khc. Icp > Itt Trong ®ã: Itt - dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña ®éng c¬. Icp - dßng ®iÖn ph¸t nãng cho phÐp t­¬ng øng víi tõng lo¹i d©y, tõng tiÕt diÖn. khc - hÖ sè hiÖu chØnh, lÊy khc = 1. Vµ kiÓm tra phèi hîp víi thiÕtbÞ b¶o vÖ cña c¸p, khi b¶o vÖ b»ng ¸pt«m¸t: Icp > A VÝ dô: Chän c¸p tõ tñ §L1 ®Õn m¸y tiÖn ren 4,5 kW vµ m¸y tiÖn ren 3,2 kW. cosj = 0,6 Icp > Itt = 19,5 A Icp > A KÕt hîp hai ®iÒu kiÖn trªn ta chän c¸p ®ång bèn lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng Lens chÕ t¹o tiÕt diÖn 2,5 mm2 víi Icp = 25 A. C¸p ®­îc ®Æt trong èng thÐp cã ®­êng kÝnh 3/4" ch«n d­íi nÒn ph©n x­ëng. C¸c MCCB, MCB vµ ®­êng c¸p kh¸c ®­îc chän t­¬ng tù, kÕt qu¶ ghi trong b¶ng 4.4. Do c«ng suÊt cña thiÕt bÞ trong ph©n x­ëng kh«ng lín vµ ®Òu ®­îc b¶o vÖ b»ng ¸pt«m¸t nªn ë ®©y kh«ng tÝnh to¸n ng¾n m¹ch trong ph©n x­ëng ®Ó kiÓm tra c¸c thiÕt bÞ lùa chän theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ®éng vµ æn ®Þnh nhiÖt. B¶ng 4.4 - KÕt qu¶ chän MCB trong c¸c T§L vµ c¸p ®Õn c¸c thiÕt bÞ. Tªn m¸y Sè Trªn B.VÏ Phô t¶i d©y dÉn MCB Ptt (kw) Itt (A) tiÕt diÖn Icp (A) D« thÐp M· HiÖu I®m (A) Ikddi/1,5 (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nhãm I M¸y tiÖn ren 1 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25 M¸y tiÖn ren 1 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25 M¸y tiÖn ren 1 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25 M¸y tiÖn ren 1 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25 M¸y tiÖn ren 2 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25 M¸y tiÖn ren 2 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25 M¸y tiÖn ren 2 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25 M¸y tiÖn ren 2 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25 M¸y doa to¹ ®é 3 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33 M¸y doa ngang 4 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33 Nhãm II M¸y phay v¹n n¨ng 5 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67 M¸y phay v¹n n¨ng 5 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67 M¸y phay ngang 6 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33 M¸y phay chÐp h×nh 7 5,62 14,2 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33 M¸y phay ®øng 8 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67 M¸y phay ®øng 8 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67 M¸y phay chÐp h×nh 9 1,7 4,3 4G1,5 23 3/4" NC45a 6 5,0 M¸y phay chÐp h×nh 10 0,6 1,52 4G1,5 23 3/4" NC45a 6 5,0 M¸y phay chÐp h×nh 11 3,0 7,6 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33 M¸y bµo ngang 12 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67 M¸y bµo ngang 12 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67 M¸y bµo g­êng1 trô 13 10,0 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25 M¸y xäc 14 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67 M¸y xäc 14 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67 M¸y khoan h­íng t©m 15 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33 M¸y khoan ®øng 16 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33 Nhãm III M¸y mµi trßn 17 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 25 20,83 M¸y mµi trßn v¹n n¨ng 18 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33 M.mµi ph¼ng trôc ®øng 19 10,0 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25 M.mµi ph¼ng trôc n»m 20 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33 M¸y Ðp thuû lùc 21 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33 M¸y khoan ®Ó bµn 22 0,65 1,65 4G1,5 23 3/4" NC45a 6 5,0 M¸y mµi s¾c 23 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33 M¸y mµi s¾c 23 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33 M¸y ròa 27 1,0 2,53 4G1,5 23 3/4" NC45a 6 5 M¸y mµi s¾c c¸c dao c¾t gät 28 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33 Nhãm IV M¸y tiÖn ren 1 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67 M¸y tiÖn ren 1 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67 M¸y tiÖn ren 2 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33 M¸y tiÖn ren 2 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33 M¸y tiÖn ren 3 3,2 8.1 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33 M¸y tiÖn ren 3 3,2 8.1 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33 M¸y tiÖn ren 4 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25 M¸y tiÖn ren 4 10 25,32 4G2,5 31 3/4" NC45a 30 25 M¸y khoan ®øng 5 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 13,33 M¸y khoan ®øng 6 7,0 17,73 4G2,5 23 3/4" NC45a 20 16,67 M¸y phay v¹n n¨ng 7 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33 M¸y bµo ngang 8 5,8 14,7 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33 M¸y mµi trßn v¹n n¨ng 9 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33 M¸y mµi ph¼ng 10 4,0 10,13 4G1,5 23 3/4" NC45a 16 13,33 M¸y c­a 11 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33 M¸y mµi 2 phÝa 12 2,8 7,0 4G1,5 23 3/4" NC45a 10 8,33 M¸y khoan bµn 13 0,65 1,65 4G1,5 23 3/4" NC45a 6 5 Ch­¬ng V. TÝnh to¸n bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng ®Ó n©ng ca0 hÖ sè c«ng suÊt cho nhµ m¸y 5.1. §Æt vÊn ®Ò: VÊn ®Ò sö dông hîp lý vµ tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng trong c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp cã ý nghÜa rÊt lín ®èi víi nÒn kinh tÕ v× c¸c xÝ nghiÖp nµy tiªu thô kho¶ng 55% tæng sè ®iÖn n¨ng ®­îc s¶n suÊt ra. HÖ sè c«ng suÊt cosj lµ mét trong c¸c chØ tiªu ®Ó ®¸nh gi¸ xÝ nghiÖp dïng ®iÖn cã hîp lý vµ tiÕt kiÖm hay kh«ng. N©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cosj lµ mét chñ tr­¬ng l©u dµi g¾n liÒn víi môc ®Ých ph¸t huy hiÖu qu¶ cao nhÊt qu¸ tr×nh s¶n suÊt, ph©n phèi vµ sö dông ®iÖn n¨ng. PhÇn lín c¸c thiÕt bÞ tiªu dïng ®iÖn ®Òu tiªu thô c«ng suÊt t¸c dông P vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q. C«ng suÊt t¸c dông lµ c«ng suÊt ®­îc biÕn thµnh c¬ n¨ng hoÆc nhiÖt n¨ng trong thiÕt bÞ dïng ®iÖn, cßn c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q lµ c«ng suÊt tõ ho¸ trong m¸y ®iÖn xoay chiÒu, nã kh«ng sinh ra c«ng. Qu¸ tr×nh trao ®æi c«ng suÊt ph¶n kh¸ng gi÷a m¸y ph¸t vµ hé tiªu thô dïng ®iÖn lµ mét qu¸ tr×nh dao ®éng. Mçi chu kú cña dßng ®iÖn, Q ®æi chiÒu bèn lÇn, gi¸ trÞ trung b×nh cña Q trong 1/2 chu kú cña dßng ®iÖn b»ng kh«ng. ViÖc t¹o ra c«ng suÊt ph¶n kh¸ng kh«ng ®ßi hái tiªu tèn n¨ng l­îng cña ®éng c¬ s¬ cÊp quay m¸y ph¸t ®iÖn. MÆt kh¸c c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cung cÊp cho hé tiªu dïng ®iÖn kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i lÊy tõ nguån. V× vËy ®Ó tr¸nh truyÒn t¶i mét l­îng Q kh¸ lín trªn ®­êng d©y, ng­êi ta ®Æt gÇn c¸c hé tiªu dïng ®iÖn c¸c m¸y sinh ra Q (tô ®iÖn, m¸y bï ®ång bé,... ) ®Ó cung cÊp trùc tiÕp cho phô t¶i, lµm nh­ vËy ®­îc gäi lµ bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. Khi bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng th× gãc lÖch pha gi÷a dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p trong m¹ch sÏ nhá ®i, do ®ã hÖ sè c«ng suÊt cosj cña m¹ng ®­îc n©ng cao, gi÷a P, Q vµ gãc j cã quan hÖ sau: j=arctg Khi l­îng P kh«ng ®æi, nhê cã bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng, l­îng Q truyÒn t¶i trªn ®­êng d©y gi¶m xuèng, do ®ã gãc j gi¶m, kÕt qu¶ lµ cosj t¨ng lªn. HÖ sè c«ng suÊt cosj ®­îc n©ng cao lªn sÏ ®­a ®Õn nh÷ng hiÖu qu¶ sau: * Gi¶m ®­îc tæn thÊt c«ng suÊt vµ tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn. * Gi¶m ®­îc tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn. * T¨ng kh¶ n¨ng truyÒn t¶i cña ®­êng d©y vµ m¸y biÕn ¸p. * T¨ng kh¶ n¨ng ph¸t cña m¸y ph¸t ®iÖn. C¸c biÖn ph¸p n©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cosj * N©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cosj tù nhiªn: lµ t×m c¸c biÖn ph¸p ®Ó c¸c hé tiªu thô ®iÖn gi¶m bít ®­îc l­îng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tiªu thô nh­: hîp lý ho¸ c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, gi¶m thêi gian ch¹y kh«ng t¶i cña c¸c ®éng c¬, thay thÕ c¸c ®éng c¬ th­êng xuyªn lµm viÖc non t¶i b»ng c¸c ®éng c¬ cã c«ng suÊt hîp lý h¬n,... N©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cosj tù nhiªn rÊt cã lîi v× ®­a l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ l©u dµi mµ kh«ng ph¶i ®Æt thªm thiÕt bÞ bï. * N©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cosj b»ng biÖn ph¸p bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. Thùc chÊt lµ ®Æt c¸c thiÕt bÞ bï ë gÇn c¸c hé tiªu dïng ®iÖn ®Ó cung cÊp c«ng suÊt ph¶n kh¸ng theo yªu cÇu cña chóng. 5.2. Chän thiÕt bÞ bï: §Ó bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cho c¸c hÖ thèng cung cÊp ®iÖn cã thÓ sö dông tô ®iÖn tÜnh, m¸y bï ®ång bé, ®éng c¬ ®ång bé lµm viÖc ë chÕ ®é qu¸ kÝch thÝch,... ë ®©y ta lùa chän c¸c bé tô ®iÖn tÜnh ®Ó lµm thiÕt bÞ bï cho nhµ m¸y. Sö dông c¸c bé tô ®iÖn tÜnh ®Ó lµm thiÕt bÞ bï cho nhµ m¸y. Sö dông c¸c bé tô ®iÖn cã ­u ®iÓm lµ tiªu hao Ýt c«ng suÊt t¸c dông, kh«ng cã phÇn quay nh­ m¸y bï ®ång ®é nªn l¾p r¸p, vËn hµnh vµ b¶o qu¶n dÔ dµng. Tô ®iÖn ®­îc chÕ t¹o thµnh tõng ®¬n vÞ nhá, v× thÕ cã thÓ tuú theo sù ph¸t triÓn cña c¸c phô t¶i trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt mµ chóng ta ghÐp dÇn tô ®iÖn vµo m¹ng khiÕn hiÖu suÊt sö dông cao vµ kh«ng ph¶i bá vèn ®Çu t­ ngay mét lóc. Tuy nhiªn, tô ®iÖn còng cã mét sè nh­îc ®iÓm nhÊt ®Þnh. Trong thùc tÕ víi c¸c nhµ m¸y xÝ nghiÖp cã c«ng suÊt kh«ng thËt lín th­êng dïng tô ®iÖn tÜnh ®Ó bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng nh»m môc ®Ých n©ng cao hÖ sè c«ng suÊt. VÞ trÝ c¸c thiÕt bÞ bï ¶nh h­ëng rÊt nhiÒu ®Õn hiÖu qu¶ bï. C¸c bé tô ®iÖn bï cã thÓ ®Æt ë TPPTT, thanh c¸i cao ¸p, h¹ ¸p cña TBAPP, t¹i c¸c tñ ph©n phèi, tñ ®éng lùc hoÆc t¹i ®Çu cùc c¸cphô t¶i lín. §Ó x¸c ®Þnh chÝnh x¸c vÞ trÝ vµ dung l­îng ®Æt c¸c thiÕt bÞ bï cÇn ph¶i tÝnh to¸n so s¸nh kinh tÕ kü thuËt cho tõng ph­¬ng ¸n ®Æt bï cho hÖ thèng cung cÊp ®iÖn cô thÓ. Song theo kinh nghiÖm thùc tÕ, trong tr­êng hîp c«ng suÊt vµ dung l­îng bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña c¸c nhµ m¸y, thiÕt bÞ kh«ng thËt lín cã thÓ ph©n bè dung l­îng bï cÇn thiÕt ®Æt t¹i thanh c¸i h¹ ¸p cña c¸c TBAPX ®Ó gi¶m nhÑ vèn ®©ï t­ vµ thuËn lîi cho c«ng t¸c qu¶n lý, vËn hµnh. 5.3. X¸c ®Þnh vµ ph©n bè dung l­îng bï: 5.3.1. X¸c ®Þnh dung l­îng bï: Dung l­îng bï cÇn thiÕt cho nhµ m¸y ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Qbï = Pttnm . (tgj1 - tgj2) . a Trong ®ã: Pttnm - phô t¶i t¸c dông tÝnh to¸n cña nhµ m¸y (kW). j1 - gãc øng víi hÖ sè c«ng suÊt trung b×nh tr­íc khi bï, cosj1 = 0,7 j2 - gãc øng víi hÖ sè c«ng suÊt b¾t buéc sau khi bï, cosj2 = 0,95 a - hÖ sè xÐt tíi kh¶ n¨ng n©ng cÊp cosj b»ng nh÷ng biÖn ph¸p kh«ng ®ßi hái ®Æt thiÕt bÞ bï, a=0,9 ÷ 1. Víi nhµ m¸y ®ang thiÕt kÕ ta t×m ®­îc dung l­îng bï cÇn thiÕt: Qbï = Pttmn . (tgj1 - tgj2) . a = 5372,46(1,02- 0,33).1= 3706,997 kvar 5.3.2. Ph©n bè dung l­îng bï cho c¸c TBAPX. Tõ tr¹m ph©n phèi trung t©m vµ c¸c m¸y biÕn ¸p ph©n x­ëng lµ m¹ng h×nh tia gåm 6 nh¸nh cã s¬ ®å nguyªn lý thay thÕ tÝnh to¸n nh­ sau: H×nh 5.2: S¬ ®å thay thÕ m¹ng cao ¸p ®Ó ph©n bè dung l­îng bï TPPTT RC1 RC2 RC3 RC4 RC5 RC6 RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Qb1 Qb2 Qb3 Qb4 Qb5 Qb6 C«ng thøc tÝnh dung l­îng bï tèi ­u cho c¸c nh¸nh cña m¹ng h×nh tia: Qbi = Qi - Trong ®ã: Qbi - c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cÇn bï t¹i ®Æt t¹i phô t¶i thø i [kVAr] Qi - c«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng øng víi phô t¶i thø i [kVAr] Q = - phô t¶i tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng tæng cña nhµ m¸y. Q = 6997,37 kVAr Ri - ®iÖn trë cña nh¸nh thø i [W]. Rt® = - §iÖn trë t­¬ng ®­¬ng cña m¹ng. [W]. Thay sè vµo ta cã: Rt® = = = 0,0114 X¸c ®Þnh dung l­îng bï tèi ­u cho tõng nh¸nh Qb1 =(72 +1596) - (6997,37 - 3706,997). 1204,91 kVAr Qb2 =1396,5 - (6997,37 - 3706,997). 933,41 kVAr Qb3 = 1197 - (6997,37 - 3706,997). 208,2 kVAr Qb4 = (105,168+180 + 99,2 ) -(6997,37 - 3706,997).273,89 kVAr Qb5 = 997,5 - (6997,37 - 3706,997). -16,29 kVAr Qb6 = (1064 + 270 ) - (6997,37 - 3706,997). 1102,445 kVAr åQb = (1204,91+933,41+208,2-16,29+273,89+1102,455 ) =3706,58 kVAr KÕt qu¶ ph©n bè dung l­îng bï cho tõng nh¸nh ®­îc ghi trong b¶ng5.4. B¶ng 5.4 - kÕt qu¶ ph©n bè dung l­îng bï trong nhµ m¸y TuyÕn c¸p R (W) Qtt (kVAr) Qb (kVAr) Lo¹i tô Qtô (kVAr) S.l­îng TPPTT - B1 0,081 1668 1204,91 KC2-0,38-50-3Y3 50 25 TPPTT - B2 0,081 1396,5 933,41 KC2-0,38-50-3Y3 50 19 TPPTT - B3 0,037 1197 208,2 KC2-0,38-28-3Y1 28 8 TPPTT - B4 0,338 384,368 273,89 KC2-0,38-28-3Y1 28 10 TPPTT - B6 0,162 1334 1102,455 KC2-0,38-50-3Y3 50 23 Riªng nh¸nh TPPTT - B5  ta kh«ng cÇn bï. H×nh 5.3 - S¬ ®å l¾p r¸p tô bï cosj cho tr¹m 2 m¸y biÕn ¸p Tñ ¸pt«m¸t tæng Tñ ph©n phèi cho c¸c PX Tñ bï cosj Tñ ¸pt«m¸t ph©n ®o¹n Tñ bï cosj Tñ ph©n phèi cho c¸c PX Tñ ¸pt«m¸t tæng Ch­¬ng VI. ThiÕt kÕ hÖ thèng chiÕu s¸ng chung cña ph©n x­ëng söa ch÷a c¬ khÝ 6.1. §Æt vÊn ®Ò: Trong c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp hÖ thèng chiÕu s¸ng cã vai trß quan träng trong viÖc ®¶m b¶o chÊt l­îng s¶n phÈm, n©ng cao n¨ng suÊt lao ®éng, an toµn trong s¶n xuÊt vµ søc khoÎ cña ng­êi lao ®éng. NÕu ¸nh s¸ng kh«ng ®ñ, ng­êi lao ®éng sÏ ph¶i lµm viÖc ë tr¹ng th¸i c¨ng th¼ng, h¹i m¾t vµ ¶nh h­ëng nhiÒu ®Õn søc khoÎ, kÕt qu¶ hµng lo¹t s¶n phÈm kh«ng ®¹t tiªu chuÈn kü thuËt vµ n¨ng suÊt lao ®éng thÊp, thËm chÝ cßn g©y tai n¹n trong khi lµm viÖc. Còng v× vËy hÖ thèng chiÕu s¸ng ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau: * Kh«ng bÞ lo¸ m¾t. * Kh«ng bÞ lo¸ do ph¶n x¹. * Kh«ng t¹o ra nh÷ng kho¶ng tèi bëi nh÷ng vËt bÞ che khuÊt. Ph¶i cã ®é räi ®ång ®Òu. * Ph¶i t¹o ®­îc ¸nh s¸ng cµng gÇn ¸nh s¸ng tù nhiªn cµng tèt. 6.2. Lùa chän sè l­îng vµ c«ng suÊt cña hÖ thèng ®Ìn chiÕu s¸ng chung: HÖ thèng chiÕu s¸ng chung cña ph©n x­ëng cña ph©n x­ëng Söa ch÷a c¬ khÝ sÏ dïng c¸i bãng ®Ìn sîi ®èt s¶n suÊt t¹i ViÖt Nam. Ph©n x­ëng Söa ch÷a c¬ khÝ ®­îc chia thµnh 2 d·y nhµ: D·y nhµ sè 1: ChiÒu dµi (a1): 42 m ChiÒu réng (b1): 25 m D·y nhµ sè 1: ChiÒu dµi (a2): 33 m ChiÒu réng (b2): 25 m Tæng diÖn tÝch: 1875 m2. Nguån ®iÖn sö dông: U = 220V lÊy tõ tñ chiÕu s¸ng cña TBA cña ph©n x­ëng B4. §é räi yªu cÇu: E = 30 Lx HÖ sè dù tr÷: k = 1,3 Kho¶ng c¸ch tõ ®Ìn ®Õn mÆt c«ng t¸c: H = h - hc - hIv = 4,5 - 0,7 - 0,8 = 3 m Trong ®ã: h - chiÒu cao cña ph©n x­ëng (tÝnh tõ nÒn ®Õn trÇn cña ph©n x­ëng). h = 4,5 m hc - kho¶ng c¸ch tõ trÇn ®Õn ®Ìn, hc = 0,7 m hIv - chiÒu cao tõ nÒn ph©n x­ëng ®Õn mÆt c«ng t¸c, hc = 0,8 m. HÖ sè ph¶n x¹ cña trÇn: ptr = 30%. * §Ó tÝnh to¸n chiÕu s¸ng cho ph©n x­ëng SCCK ë ®©y ta ¸p dông ph­¬ng ph¸p hÖ sè sö dông: H×nh 6.1 - S¬ ®å tÝnh to¸n chiÕu s¸ng hc = 0,7m H hlv C«ng thøc tÝnh to¸n: F = Trong ®ã: F - quang th«ng cña mçi ®Ìn, (lumen), E - ®é räi yªu cÇu, (lx) S - diÖn tÝch cÇn chiÕu s¸ng, (m2) k - hÖ sè dù tr÷. n - sè bãng ®Ìn cã trong hÖ thèng chiÕu s¸ng chung, ksd - hÖ sè sö dông, Z - hÖ sè phô thuéc vµo lo¹i ®Ìn vµ tØ sè L/H, th­êng lÊy Z = 0,8 ÷ 1,4, Tra b¶ng 10 - 7 (trang 191, TL1) t×m ®­îc L/H = 1,8 L = 1,8 . H = 1,8 . 3 = 5,4 m, chän L = 5 m. C¨n cø vµo mÆt b»ng ph©n x­ëng ta sÏ bè trÝ ®Ìn nh­ sau: D·y nhµ sè 1 bè trÝ 9 d·y ®Ìn, mçi d·y gåm 5 bãng, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®Ìn lµ 5 m, kho¶ng c¸ch tõ t­êng ph©n x­ëng ®Õn d·y ®Ìn gÇn nhÊt theo chiÒu dµi ph©n x­ëng lµ 2,5 m, theo chiÒu réng ph©n x­ëng lµ 1,5 m. Tæng sè bãng ®Ìn cÇn dïng n1 = 45 bãng. D·y nhµ sè 2 bè trÝ 7 d·y ®Ìn, mçi d·y gåm 5 bãng, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®Ìn lµ 5 m, kho¶ng c¸ch tõ t­êng ph©n x­ëng ®Õn d·y ®Ìn gÇn nhÊt theo chiÒu dµi ph©n x­ëng lµ 2,5 m, theo chiÒu réng ph©n x­ëng lµ 1 m. Tæng sè bãng ®Ìn cÇn dïng n1 = 35 bãng. ChØ sè cña bãng: j j1 j2 ë ®©y ai, bi - chiÒu réng vµ chiÒu dµi cña nhµ x­ëng thø i. Tra PL 6.7 (TL1) ta cã: ksd1 = 0,47 vµ ksd2 = 0,44. Quang th«ng cña mçi ®Ìn: F1 = F2 = Chän ®Ìn sîi ®èt c«ng suÊt P® = 200 W, cã quang th«ng F = 2528 lm. Tæng céng c«ng suÊt chiÕu s¸ng toµn ph©n x­ëng: Pcs= n.P® = 80.200 = 16 kW 6.3. ThiÕt kÕ m¹ng ®iÖn cña hÖ thèng chiÕu s¸ng chung: §Ó cung cÊp ®iÖn cho hÖ thèng chiÕu s¸ng chung cña ph©n x­ëng ta ®Æt mét tñ chiÕu s¸ng trong ph©n x­ëng gåm mét ¸pt«m¸t lo¹i 3 pha bèn cùc vµ 16 ¸pt«m¸t nh¸nh mét pha hai cùc, trong ®ã 16 ¸pt«m¸t cÊp cho 16 d·y ®Ìn mçi d·y cã 5 bãng, Chän MCB tæng: Chän MCB theo ®iÒu kiÖn sau: §iÖn ¸p ®Þnh møc: U®m.A > U®m.m = 0,38 kV Dßng ®iÖn ®Þnh møc: I®m.A > Itt = A Chän MCB lo¹i C60L do h·ng Merlin Gerin chÕ t¹o cã c¸c th«ng sè sau: I®m.A = 25 A; Ic¾t N = 20 kA; U®m.A = 415 V; 4cùc Chän c¸p tñ ph©n phèi ph©n x­ëng ®Õn tñ chiÕu s¸ng: Chän c¸p theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp: §iÒu kiÖn chän c¸p: khc . Icp > Itt Trong ®ã: Itt - dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña nhãm phô t¶i. Icp - dßng ®iÖn ph¸t nãng cho phÐp, t­¬ng øng víi tõng lo¹i d©y, tõng tiÕt diÖn. khc - hÖ sè hiÖu chØnh, ë ®©y lÊy khc = 1. KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn phèi hîp vµ thiÕt bÞ baá vÖ cña c¸p, khi b¶o vÖ b»ng ¸pt«m¸t: Icp > A Chän c¸p 4G 1,5mm2 c¸ch ®iÖn PVC cña h·ng Lens cã Icp = 31A. * Chän MCB nh¸nh: Chän MCB cho d·y gåm 5 bãng: §iÖn ¸p ®Þnh møc: U®m.A > U®m.m = 0,38 kV Dßng ®iÖn ®Þnh møc: I®m.A > Itt = A Chän MCB lo¹i NC45a do h·ng Merlin Gerin chÕ t¹o cã c¸c th«ng sè sau: I®m.A = 6 A; Ic¾t N = 4,5 kA; U®m.A = 415 V; 2cùc Chän c¸p tñ ph©n phèi ph©n x­ëng ®Õn tñ chiÕu s¸ng: Chän c¸p theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp: khc . Icp > Itt KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn phèi hîp vµ thiÕt bÞ baá vÖ cña c¸p, khi b¶o vÖ b»ng ¸pt«m¸t: Icp > A Chän lo¹i c¸p ®ång 2 lâi tiÕt diÖn 2 x 1,5 mm2 cã Icp = 26 A c¸ch ®iÖn PVC cña h·ng Lens chÕ t¹o.