Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sữa chữa cơ khí
1. Điện áp: tự chọn theo công suất của nhà máy và khoảng cách từ nhà máy đến TBA khu vực (hệ thống điện). 2. Công suất của nguồn điện: vô cùng lớn. 3. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của TBA khu vực: 250MVA. 4. Đường dây cung cấp điện cho toàn nhà máy dùng loại dây AC 5. Khoảng cách từ TBA khu vực đến nhà máy: 12 km 6. Nhà máy làm việc 3 ca.
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sữa chữa cơ khí, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
3
250
125
3
3
960
630
B1
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
420
B2
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
420
B3
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
420
B4
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
420
B5
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
420
B6
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
420
B7
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
420
Tæng vèn ®Çu t m¸y c¾t KMC = 4530.106
3. Chi phÝ tÝnh to¸n cña ph¬ng ¸n 1
Khi tÝnh to¸n vèn ®Çu t x©y dùng m¹ng ®iÖn, ë ®©y chØ tÝnh ®Õn gi¸ thµnh c¸c lo¹i c¸p vµ m¸y biÕn ¸p kh¸c nhau gi÷a c¸c ph¬ng ¸n
(K=KB + KD + KMC) , nh÷ng phÇn gièng nhau kh¸c ®· ®îc bá qua kh«ng xÐt tíi .
Chi phÝ tÝnh to¸n Z1 cña ph¬ng ¸n 1 lµ :
Vèn ®Çu t :
K1 = KB + KD =2743.6*106 + 700*106 + 4530*106 =8063.6*106
Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p vµ ®êng d©y:
DA1 = DAB + DAD = 1313257.74 + 302934.24 = 1616191.98 kWh
Chi phÝ tÝnh to¸n lµ :
Z1 = (avh +atc).K1+DA1.C
= (0.1+0.125)*8063.6*106+1616191.98 *1000
= 3 430 501 975 (®)
2.2.2 Ph¬ng ¸n 2
H×nh 2.3 - S¬ ®å ph¬ng ¸n 2
Ph¬ng ¸n 2 dïng tr¹m biÕn ¸p trung gian lÊy ®iÖn tõ hÖ thèng vÒ, h¹ xuèng 6kV sau ®ã cÊp cho 6 tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng. C¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng h¹ ¸p tõ 6kV xuèng 0.4kV®Ó cÊp cho c¸c ph©n xëng
1. Chän MBA ph©n xëng vµ x¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng DA trong c¸c TBA
Trªn c¬ së ®· chän ®îc c«ng suÊt c¸c MBA ë trªn ta cã b¶ng kÕt qu¶ chän MBA cho c¸c TBA ph©n xëng do nhµ m¸y chÕ t¹o thiÕt bÞ ®iÖn §«ng Anh s¶n xuÊt
B¶ng 2.6 - KÕt qu¶ lùa chän MBA trong c¸c TBA cña ph¬ng ¸n 2
Tªn TBA
S®m
(kVA)
UC/UH
(KV)
DP0
(kW)
DPN
(kW)
UN
(%)
I0
(%)
Sè
m¸y
§¬n gi¸
(106)
Thµnh tiÒn
(106)
TBATG
6300
22/6.3
7.65
46.5
7.5
0.9
2
476
952
B1
1000
6.3/0.4
2.1
12.6
5.5
1.4
2
117.6
235.2
B2
1600
6.3/0.4
2.8
18
5.5
1.3
2
190.2
380.4
B3
1600
6.3/0.4
2.8
18
5.5
1.3
2
190.2
380.4
B4
1000
6.3/0.4
2.1
12.6
5.5
1.4
2
117.6
235.2
B5
1000
6.3/0.4
2.1
12.6
5.5
1.4
2
117.6
235.2
B6
1000
6.3/0.4
2.1
12.6
5.5
1.4
2
117.6
235.2
Tæng vèn ®Çu t cho tr¹m biÕn ¸p: KB = 2653.6*106
X¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p
Tæn thÊt ®iÖn n¨ng DA trong c¸c tr¹m biÕn ¸p ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
kWh
KÕt qu¶ cho díi b¶ng 2.7
B¶ng 2.7 - KÕt qu¶ tÝnh to¸n tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c TBA cña ph¬ng ¸n 2
Tªn TBA
Sè lîng
Stt(kVA)
S®m(kVA)
DP0(kW)
DPN(kW)
DA(kWh)
TBATG
2
10121.6
6300
7.65
46.5
409604.44
B1
2
1759.53
1000
2.1
12.6
126356.5
B2
2
3174.6
1600
2.8
18
211754.09
B3
2
2943.4
1600
2.8
18
188919.05
B4
2
1419.3
1000
2.1
12.6
95068.15
B5
2
1925
1000
2.1
12.6
143994.25
B6
2
1777
1000
2.1
12.6
128144
Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c TBA: DAB = 1307842.54 kWh
2. Chän d©y dÉn vµ x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt , tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn
a.Chän c¸p cao ¸p tõ tr¹m biÕn ¸p trung gian vÒ tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng
T¬ng tù nh ph¬ng ¸n 1, tõ tr¹m biÕn ¸p trung gian vÒ ®Õn c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng c¸p cao ¸p ®îc chän theo mËt ®é kinh tÕ cña dßng ®iÖn jkt . Sö dông c¸p lâi ®ång víi Tmax= 6000h ta cã jkt = 2.7A/mm2
TiÕt diÖn kinh tÕ cña c¸p :
C¸p tõ c¸c TBATG vÒ c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng ®Òu lµ c¸p lé kÐp nªn:
Chän c¸p ®ång 3 lâi 6 kV c¸ch ®iÖn XPLE, ®ai thÐp, vá PVC do h·ng
FURUKAWA chÕ t¹o
KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng :
víi khc = 0.93
V× chiÒu dµi c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p trung gian ®Õn tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng ng¾n nªn tæn thÊt ®iÖn ¸p nhá, cã thÓ bá qua kh«ng cÇn kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p.
C¸ch tÝnh t¬ng tù ph¬ng ¸n 1.
b. Chän c¸p h¹ ¸p tõ tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng ®Õn c¸c ph©n xëng
T¬ng tù nh ph¬ng ¸n 1 c¸p h¹ ¸p ®îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp. C¸c ®êng c¸p ®Òu rÊt ng¾n, tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn c¸p kh«ng ®¸ng kÓ nªn cã thÓ bá qua kh«ng cÇn kiÓm tra l¹i ®iÒu kiÖn DUcp. C¸p h¹ ¸p ®Òu chän lo¹i c¸p 1 lâi do h·ng LENS chÕ t¹o. ë ®©y ta chØ quan t©m ®Õn nh÷ng ®o¹n kh¸c biÖt so víi c¸c ph¬ng ¸n kh¸c :
+ C¸p tõ B2 vÒ Ph©n xëng c¬ khÝ sè 1:
V× dßng lín nªn mçi pha ta dïng 3 c¸p ®ång h¹ ¸p mét lâi tiÕt diÖn F = 630mm2 víi dßng cho phÐp Icp = 1088A vµ mét c¸p ®ång h¹ ¸p cïng tiÕt diÖn lµm d©y trung tÝnh .
LÊy khc = 0.85 , kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn khc .Icf < Isc ta thÊy c¸p ®îc chän tho¶ m·n.
+ C¸p tõ B2 vÒ Ph©n xëng luyÖn kim mµu :
V× dßng lín nªn mçi pha ta dïng 3 c¸p ®ång h¹ ¸p mét lâi tiÕt diÖn F = 400mm2 víi dßng cho phÐp Icp = 825A vµ mét c¸p ®ång h¹ ¸p cïng tiÕt diÖn lµm d©y trung tÝnh .
LÊy khc = 0.85 , kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn khc .Icf < Isc ta thÊy c¸p ®îc chän tho¶ m·n.
+ C¸p tõ B3 vÒ Ph©n xëng söa ch÷a c¬ khÝ :
V× ph©n xëng Söa ch÷a s¬ khÝ thuéc hé tiªu thô ®iÖn lo¹i 3 nªn ta dïng c¸p ®¬n ®Ó cung cÊp ®iÖn
ChØ cã mét c¸p ®i trong hµo nªn k2 = 1. §iÒu kiÖn chän c¸p lµ :
Chän c¸p ®ång h¹ ¸p 1 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng LENS chÕ t¹o tiÕt diÖn F = 120 víi Icp = 382 A
+ C¸p tõ B3 vÒ Ph©n xëng nhiÖt luyÖn :
V× dßng lín nªn mçi pha ta dïng 3 c¸p ®ång h¹ ¸p mét lâi tiÕt diÖn F = 630mm2 víi dßng cho phÐp Icp = 1088A vµ mét c¸p ®ång h¹ ¸p cïng tiÕt diÖn lµm d©y trung tÝnh .
LÊy khc = 0.85 , kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn khc .Icf < Isc ta thÊy c¸p ®îc chän tho¶ m·n.
KÕt qu¶ chän c¸p ®îc ghi trong b¶ng 2.8
B¶ng 2.8 - KÕt qu¶ chän c¸p cao ¸p vµ h¹ ¸p cña ph¬ng ¸n 2
§êng c¸p
F(mm)
L(m)
R0(Ω/km)
R(Ω)
§¬n gi¸ (103§/m)
Thµnh tiÒn
(103§)
TBATG-B1
3*35
442
0.668
0.109
84
74256
TBATG-B2
3*120
380.8
0.196
0.037
288
219340.8
TBATG-B3
3*120
312.8
0.196
0.031
288
180.172.8
TBATG-B4
3*35
306
0.668
0.102
84
51408
TBATG-B5
3*50
272
0.494
0.067
120
65280
TBATG-B6
3*50
286
0.494
0.071
120
68640
B2->2
9*630+630
74.8
0.0283
3.5*10-4
1071
480664.8
B2->4
9*400+400
108.8
0.047
8.5*10-4
680
443904
B3->6
3*120+120
170
0.153
0.026
204
34680
B3->8
9*630+630
27.2
0.0283
1.3*10-4
1071
174787.2
Tæng vèn ®Çu t cho ®êng d©y: KD = 1793133.6 (103§)
c. X¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®êng d©y
C«ng thøc tÝnh : (kW)
(W
n - sè ®êng d©y ®i song song
KÕt qu¶ tÝnh to¸n tæn thÊt ®îc cho trong b¶ng sau:
B¶ng 2.9 - Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn c¸c ®êng d©y cña ph¬ng ¸n 2
§êng c¸p
F(mm)
L(m)
R0(Ω/km)
R(Ω)
Stt(kVA)
DP(kW)
TBATG-B1
3*35
442
0.668
0.109
1759.53
9.37
TBATG-B2
3*120
380.8
0.196
0.037
3147.6
10.45
TBATG-B3
3*120
312.8
0.196
0.031
2943.4
7.38
TBATG-B4
3*35
306
0.668
0.102
1631.8
7.54
TBATG-B5
3*50
272
0.494
0.067
1925
6.9
TBATG-B6
3*50
286
0.494
0.071
1777
6.23
B2->2
9*630+630
74.8
0.0283
3.5*10-4
1827.6
8.1
B2->4
9*400+400
108.8
0.047
8.5*10-4
1347
10.68
B3->6
3*120+120
170
0.153
0.026
234.4
9.9
B3->8
9*630+630
27.2
0.0283
1.3*10-4
2709
6.61
Tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn d©y dÉn: ∑DPD = 83.16 kW
d. X¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn c¸c ®êng d©y :
Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn c¸c ®êng d©y ®îc tÝnh theo c«ng thøc :
[kWh]
[kWh]
e. Chän m¸y c¾t:
Ta chän 8DJ20 cña Siemens
Tªn
tr¹m
Lo¹i m¸y c¾t
C¸ch®iÖn
I®m
(A)
U®m
(KV)
Ic¾t N3S
(KA)
Ic¾t max
(KA)
Sè lîng
Thµnh tiÒn
(106)
TBATG
8DJ20
SF6
630
24
31.5
63
250
125
3
3
960
630
B1
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
420
B2
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
420
B3
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
420
B4
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
420
B5
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
420
B6
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
420
Tæng vèn ®Çu t m¸y c¾t KMC = 4110.106
3. Chi phÝ tÝnh to¸n cña ph¬ng ¸n 2
Vèn ®Çu t :
K2 = KB + KD + KMC =2653.6 +1793 + 4110 =8556.6(x106®)
Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p vµ ®êng d©y:
DA2 = DAB + DAD = 1307842.54 + 381870.72 = 1689713.26 kWh
Chi phÝ tÝnh to¸n lµ :
Z2 = (avh +atc).K2+DA2.C
= (0.1+0.125)* 8556.6*106+1000 *1689713.26
= 3 614 948 260 (®)
2.2.3 Ph¬ng ¸n 3
H×nh 2.4 - S¬ ®å ph¬ng ¸n 3
Ph¬ng ¸n 3 sö dông tr¹m ph©n phèi trung t©m lÊy ®iÖn tõ hÖ thèng vÒ cÊp cho c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng. C¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng h¹ ¸p tõ 22kV xuèng 0.4kV®Ó cÊp cho c¸c ph©n xëng
1. Chän MBA ph©n xëng vµ x¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng DA trong c¸c TBA
Trªn c¬ së ®· chän ®îc c«ng suÊt c¸c MBA ë trªn ta cã b¶ng kÕt qu¶ chän MBA cho c¸c TBA ph©n xëng do nhµ m¸y chÕ t¹o thiÕt bÞ ®iÖn §«ng Anh s¶n xuÊt
B¶ng 2.10 - KÕt qu¶ lùa chän MBA trong c¸c TBA cña ph¬ng ¸n 3
Tªn TBA
S®m
(kVA)
UC/UH
(KV)
DP0
(kW)
DPN
(kW)
UN
(%)
I0
(%)
Sè
m¸y
§¬n gi¸
(106)
Thµnh tiÒn
(106)
B1
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
121.8
243.6
B2
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
121.8
243.6
B3
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
121.8
243.6
B4
1600
22/0.4
2.8
18
6.5
1.4
2
202.5
405
B5
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
121.8
243.6
B6
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
121.8
243.6
B7
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
121.8
243.6
Tæng vèn ®Çu t cho tr¹m biÕn ¸p: KB = 1866.6*106
X¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p
Tæn thÊt ®iÖn n¨ng DA trong c¸c tr¹m biÕn ¸p ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
kWh
KÕt qu¶ cho díi b¶ng 2.11
B¶ng 2.11 - KÕt qu¶ tÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c TBA cña ph¬ng ¸n 3
Tªn TBA
Sè lîng
Stt(kVA)
S®m(kVA)
DP0(kW)
DPN(kW)
DA(kWh)
B1
2
1759.53
1000
2.1
12.6
126356.5
B2
2
1827.6
1000
2.1
12.6
133420.4
B3
2
1581.4
1000
2.1
12.6
109140
B4
2
2709
1600
2.8
18
167530
B5
2
1419.3
1000
2.1
12.6
95068.15
B6
2
1925
1000
2.1
12.6
143994.25
B7
2
1777
1000
2.1
12.6
128144
Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c TBA: DAB = 903653.3 kWh
2. Chän d©y dÉn vµ x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt , tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn
a.Chän c¸p cao ¸p tõ tr¹m biÕn ¸p trung gian vÒ tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng
T¬ng tù nh ph¬ng ¸n 1, tõ tr¹m ph©n phèi trung t©m vÒ ®Õn c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng c¸p cao ¸p ®îc chän theo mËt ®é kinh tÕ cña dßng ®iÖn jkt . Sö dông c¸p lâi ®ång víi Tmax= 6000h ta cã jkt = 2.7 A/mm2
TiÕt diÖn kinh tÕ cña c¸p :
C¸p tõ c¸c TBATG vÒ c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng ®Òu lµ c¸p lé kÐp nªn:
Chän c¸p ®ång 3 lâi 22 kV c¸ch ®iÖn XPLE, ®ai thÐp, vá PVC do h·ng
FURUKAWA chÕ t¹o
KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng :
víi khc = 0.93
V× chiÒu dµi c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p trung gian ®Õn tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng ng¾n nªn tæn thÊt ®iÖn ¸p nhá, cã thÓ bá qua kh«ng cÇn kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p.
§Ó dÔ tÝnh to¸n ta xÐt c¸p dÉn tõ TPPTT vÒ B4
=>
Nh vËy chän ®ång lo¹t c¸p XLPE 16mm2
b. Chän c¸p h¹ ¸p tõ tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng ®Õn c¸c ph©n xëng
T¬ng tù nh ph¬ng ¸n 1, c¸p h¹ ¸p ®îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp. C¸c ®êng c¸p ®Òu rÊt ng¾n, tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn c¸p kh«ng ®¸ng kÓ nªn cã thÓ bá qua kh«ng cÇn kiÓm tra l¹i ®iÒu kiÖn DUcp.
B¶ng 2.12 - KÕt qu¶ chän c¸p cao ¸p vµ h¹ ¸p cña ph¬ng ¸n 3
§êng c¸p
F(mm)
L(m)
R0(Ω/m2)
R(Ω)
§¬n gi¸ (103§/m)
Thµnh tiÒn
(103§)
TPPTT-B1
3*16
442
1.47
0.32
58
51272
TPPTT -B2
3*16
456
1.47
0.34
58
52896
TPPTT-B3
3*16
272
1.47
0.2
58
31552
TPPTT-B4
3*16
327
1.47
0.24
58
37932
TPPTT-B5
3*16
306
1.47
0.22
58
35496
TPPTT-B6
3*16
272
1.47
0.2
58
31552
TPPTT-B7
3*16
286
1.47
0.21
58
33176
B3->4
9*400+400
27.2
0.047
2.13*10-4
680
110976
B3->6
3*120+120
136
0.153
0.021
204
27744
Tæng vèn ®Çu t cho ®êng d©y: KD = 412596*103
c. X¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®êng d©y
C«ng thøc tÝnh : (kW)
(W
n - sè ®êng d©y ®i song song
B¶ng 2.13 - Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn c¸c ®êng d©y cña ph¬ng ¸n 3
§êng c¸p
F(mm)
L(m)
R0(Ω/m2)
R(Ω)
STT(kW)
DP(kW)
TPPTT-B1
3*16
442
1.47
0.32
1759.53
2.05
TPPTT-B2
3*16
456
1.47
0.34
1827.6
2.17
TPPTT-B3
3*16
272
1.47
0.2
1581.4
1.28
TPPTT-B4
3*16
327
1.47
0.24
2709
1.54
TPPTT-B5
3*16
306
1.47
0.22
1631.8
1.41
TPPTT-B6
3*16
272
1.47
0.2
1925
1.28
TPPTT-B7
3*16
286
1.47
0.21
1777
1.34
B3->4
9*400+400
27.2
0.047
2.13*10-4
1422
2.98
B3->6
3*120+120
136
0.153
0.021
234.4
8
Tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn d©y dÉn: ∑DPD =22.05 kW
d. X¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn c¸c ®êng d©y :
Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn c¸c ®êng d©y ®îc tÝnh theo c«ng thøc :
[kWh]
[kWh]
e. Chän m¸y c¾t:
Ta chän 8DJ20 cña Siemens
Tªn
tr¹m
Lo¹i m¸y c¾t
C¸ch®iÖn
I®m
(A)
U®m
(KV)
Ic¾t N3S
(KA)
Ic¾t max
(KA)
Sè lîng
Thµnh tiÒn
(106)
B1
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
640
B2
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
640
B3
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
640
B4
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
640
B5
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
640
B6
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
640
B7
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
640
Tæng vèn ®Çu t m¸y c¾t KMC = 4480.106
3. Chi phÝ tÝnh to¸n cña ph¬ng ¸n 3
Vèn ®Çu t :
K3 = KB + KD + KMC =1866.6 + 412.6 + 4480 = 6759.2(x106®)
Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p vµ ®êng d©y:
DA3 = DAB + DAD = 903653.3 + 101253.6 = 1004906.9 kWh
Chi phÝ tÝnh to¸n lµ :
Z2 = (avh +atc).K3+DA1.C
= (0.1+0.125)* 6759.2*106+1000 *1004906.9
= 2 525 726 900 (®)
2.2.4 Ph¬ng ¸n 4
Ph¬ng ¸n 4 sö dông tr¹m ph©n phèi trung t©m lÊy ®iÖn tõ hÖ thèng vÒ cÊp cho c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng. C¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng h¹ ¸p tõ 22kV xuèng 0.4kV®Ó cÊp cho c¸c ph©n xëng
H×nh 2.5 - S¬ ®å ph¬ng ¸n 4
1. Chän MBA ph©n xëng vµ x¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng DA trong c¸c TBA
Trªn c¬ së ®· chän ®îc c«ng suÊt c¸c MBA ë trªn ta cã b¶ng kÕt qu¶ chän MBA cho c¸c TBA ph©n xëng do nhµ m¸y chÕ t¹o thiÕt bÞ ®iÖn §«ng Anh s¶n xuÊt
KÕt qu¶ chän m¸y biÕn ¸p cho trong b¶ng 2.14
B¶ng 2.14 - KÕt qu¶ lùa chän MBA trong c¸c TBA cña ph¬ng ¸n 4
Tªn TBA
S®m
(kVA)
UC/UH
(KV)
DP0
(kW)
DPN
(kW)
UN
(%)
I0
(%)
Sè
m¸y
§¬n gi¸
(106)
Thµnh tiÒn
(106)
B1
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
121.8
243.6
B2
1600
22/0.4
2.8
18
6.5
1.4
2
202.5
405
B3
1600
22/0.4
2.8
18
6.5
1.4
2
202.5
405
B4
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
121.8
243.6
B5
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
121.8
243.6
B6
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
121.8
243.6
Tæng vèn ®Çu t cho tr¹m biÕn ¸p: KB = 1784.4*106 VND
X¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p
Tæn thÊt ®iÖn n¨ng DA trong c¸c tr¹m biÕn ¸p ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
kWh
KÕt qu¶ cho díi b¶ng 2.15
B¶ng 2.15 - KÕt qu¶ tÝnh to¸n tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c TBA cña ph¬ng ¸n 4
Tªn TBA
Sè lîng
Stt(kVA)
S®m(kVA)
DP0(kW)
DPN(kW)
DA(kWh)
B1
2
1759.53
1000
2.1
12.6
126356.5
B2
2
3174.6
1600
2.8
18
211754.09
B3
2
2943.4
1600
2.8
18
188919.05
B4
2
1419.3
1000
2.1
12.6
95068.15
B5
2
1925
1000
2.1
12.6
143994.25
B6
2
1777
1000
2.1
12.6
128144
Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c TBA: DAB = 894236.04 kWh
2. Chän d©y dÉn vµ x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt , tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn
a.Chän c¸p cao ¸p tõ TPPTT vÒ tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng
T¬ng tù nh ph¬ng ¸n 1, tõ TPPTT ®Õn c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng c¸p cao ¸p ®îc chän theo mËt ®é kinh tÕ cña dßng ®iÖn jkt . Sö dông c¸p lâi ®ång víi Tmax= 6000h ta cã jkt = 2.7 A/mm2
TiÕt diÖn kinh tÕ cña c¸p :
C¸p tõ c¸c TBATG vÒ c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng ®Òu lµ c¸p lé kÐp nªn:
Chän c¸p ®ång 3 lâi 22 kV c¸ch ®iÖn XPLE, ®ai thÐp, vá PVC do h·ng
FURUKAWA chÕ t¹o
KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng :
víi khc = 0.93
V× chiÒu dµi c¸p tõ TPPTT ®Õn tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng ng¾n nªn tæn thÊt ®iÖn ¸p nhá, cã thÓ bá qua kh«ng cÇn kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p.
XÐt cho tr¹m B2 cã c«ng suÊt lín nhÊt:
=> F = 41.64/2.7 = 15.4 (mm2)
VËy ta chän ®ång lo¹t c¸p c¸p ®ång 3 lâi 22 kV c¸ch ®iÖn XPLE, ®ai thÐp, vá PVC do h·ng FURUKAWA chÕ t¹o cã F = 16 mm2
b. Chän c¸p h¹ ¸p tõ tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng ®Õn c¸c ph©n xëng
T¬ng tù nh ph¬ng ¸n 2 c¸p h¹ ¸p ®îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp.
KÕt qu¶ chän c¸p ®îc ghi trong b¶ng 2.16
B¶ng 2.16 - KÕt qu¶ chän c¸p cao ¸p vµ h¹ ¸p cña ph¬ng ¸n 4
§êng c¸p
F(mm)
L(m)
R0(Ω/km)
R(Ω)
§¬n gi¸ (103§/m)
Thµnh tiÒn
(103§)
TBATG-B1
3*16
442
0.668
0.109
58
51272
TBATG-B2
3*16
380.8
0.196
0.037
58
44172.8
TBATG-B3
3*16
312.8
0.196
0.031
58
36284.8
TBATG-B4
3*16
306
0.668
0.102
58
35496
TBATG-B5
3*16
272
0.494
0.067
58
31552
TBATG-B6
3*16
286
0.494
0.071
58
33176
B2->2
9*630+630
74.8
0.0283
3.5*10-4
1071
480664.8
B2->4
9*400+400
108.8
0.047
8.5*10-4
680
443904
B3->6
3*120+120
170
0.153
0.026
204
34680
B3->8
9*630+630
27.2
0.0283
1.3*10-4
1071
174787.2
Tæng vèn ®Çu t cho ®êng d©y: KD = 1365989.6 (103§)
c. X¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®êng d©y
C«ng thøc tÝnh : (kW)
(W
n - sè ®êng d©y ®i song song
B¶ng 2.17- Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn c¸c ®êng d©y cña ph¬ng ¸n 4
§êng c¸p
F(mm)
L(m)
R0(Ω/km)
R(Ω)
Stt(kVA)
DP(kW)
TPPTT-B1
3*16
442
1.47
0.32
1759.53
2.05
TPPTT-B2
3*16
380.8
1.47
0.28
3147.6
5.83
TPPTT-B3
3*16
312.8
1.47
0.23
2943.4
4.12
TPPTT-B4
3*16
306
1.47
0.22
1631.8
1.41
TPPTT-B5
3*16
272
1.47
0.2
1925
1.28
TPPTT-B6
3*16
286
1.47
0.21
1777
1.34
B2->2
9*630+630
74.8
0.0283
3.5*10-4
1827.6
8.1
B2->4
9*400+400
108.8
0.047
8.5*10-4
1347
10.68
B3->6
3*120+120
170
0.153
0.026
234.4
9.9
B3->8
9*630+630
27.2
0.0283
1.3*10-4
2709
6.61
Tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn d©y dÉn: ∑DPD = 51.32 kW
d. X¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn c¸c ®êng d©y :
Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn c¸c ®êng d©y ®îc tÝnh theo c«ng thøc :
[kWh]
[kWh]
e. Chän m¸y c¾t:
Ta chän 8DJ20 cña Siemens
Tªn
tr¹m
Lo¹i m¸y c¾t
C¸ch®iÖn
I®m
(A)
U®m
(KV)
Ic¾t N3S
(KA)
Ic¾t max
(KA)
Sè lîng
Thµnh tiÒn
(106)
B1
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
640
B2
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
640
B3
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
640
B4
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
640
B5
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
640
B6
8DJ20
SF6
630
6
63
125
2
640
Tæng vèn ®Çu t m¸y c¾t KMC = 3840.106
3. Chi phÝ tÝnh to¸n cña ph¬ng ¸n 4
Vèn ®Çu t :
K4 = KB + KD + KMC =1784.4 + 1366 + 3840 = 6990.4(*106®)
Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p vµ ®êng d©y:
DA4 = DAB + DAD = 894236.04 + 235661.44 = 1 129 897.48 kWh
Chi phÝ tÝnh to¸n lµ :
Z4 = (avh +atc).K4+DA4.C
= (0.1+0.125)* 6990.4*106+1000 *1 129 897.48
= 2 702 737 480 (®)
Nh vËy ta cã kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho c¸c ph¬ng ¸n nh sau:
B¶ng 2.18 - Tæng kÕt chØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt cña c¸c ph¬ng ¸n :
Ph¬ng ¸n
Vèn ®Çu t (106 ®)
Tæn thÊt ®iÖn n¨ng (kWh)
Chi phÝ tÝnh to¸n (®)
Ph¬ng ¸n 1
8063.6
1 616 191.98
3 430 501 975
Ph¬ng ¸n 2
8556.6
1 689 713.26
3 614 948 260
Ph¬ng ¸n 3
6759.2
1 004 906.9
2 525 726 900
Ph¬ng ¸n 4
6990.4
1 129 897.48
2 702 737 480
NhËn xÐt: Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho thÊy ph¬ng ¸n 3 lµ ph¬ng ph¸p tèt h¬n c¶ nªn ta chon ph¬ng ¸n nµy.
2.3 ThiÕt kÕ chi tiÕt cho ph¬ng ¸n ®îc chän
2.3.1Chän d©y dÉn tõ tr¹m biÕn ¸p trung gian vÒ tr¹m ph©n phèi trung t©m
§êng d©y cung cÊp tõ tr¹m biÕn ¸p trung gian vÒ tr¹m ph©n phèi trung t©m cña nhµ m¸y dµi 10 km, sö dông ®êng d©y trªn kh«ng, d©y nh«m lâi thÐp, lé kÐp.
* Víi m¹ng cao ¸p cã Tmax lín, d©y dÉn ®îc chän theo mËt ®é dßng ®iÖn kinh tÕ jkt , tra b¶ng 5 ( trang 294, TL1 ), d©y AC cã thêi gian sö dông c«ng suÊt lín nhÊt Tmax = 6000h, ta cã jkt = 1 A/mm2
Dßng ®iÖn tÝnh to¸n ch¹y trªn mçi d©y dÉn lµ :
TiÕt diÖn kinh tÕ lµ :
Chän d©y nh«m lâi thÕp tiÕt diÖn 120mm2. Tra b¶ng PL 4.12 [TL2] d©y dÉn AC-120 vµ Dtb = 2m cã Icp = 380 A
* KiÓm tra d©y theo ®iÒu kiÖn khi xÈy ra sù cè ®øt mét d©y :
Isc = 2*Ittnm =2*132.81 = 265.62 < Icp = 380 (A)
VËy d©y ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sù cè
* KiÓm tra d©y theo ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp :
Víi d©y AC-120 cã kho¶ng c¸ch trung b×nh h×nh häc 2m , tra b¶ng PL4.6 [TL2] ta cã r0 = 0.27 W/km vµ x0 = 0.365 W/km
V
D©y ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp
VËy ta chän d©y AC-120
2.3.2 S¬ ®å tr¹m ph©n phèi trung t©m :
Tr¹m ph©n phèi trung t©m lµ n¬i nhËn ®iÖn tõ hÖ thèng vÒ cung cÊp cho nhµ m¸y, do ®ã vÊn ®Ò chän s¬ ®å nèi d©y cã ¶nh hëng trùc tiÕp ®Õn vÊn ®Ò an toµn cung cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y. S¬ ®å ph¶i tho· m·n c¸c ®iÒu kiÖn nh : cung cÊp ®iÖn liªn tôc theo yªu cÇu cña phô t¶i, thuËn tiÖn trong vÊn ®Ò vËn hµnh vµ xö lý sù cè, an toµn lóc vËn hµnh vµ söa ch÷a, hîp lý vÒ kinh tÕ trªn c¬ së ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu kü thuËt .
Nhµ m¸y chÕ t¹o m¸y kÐo ®îc xÕp vµo lo¹i phô t¶i lo¹i 1, do ®ã tr¹m ph©n phèi trung t©m ®îc cung cÊp ®iÖn b»ng ®êng d©y kÐp víi hÖ thèng thanh gãp cã ph©n ®o¹n, liªn l¹c gi÷a hai thanh gãp b»ng m¸y c¾t hîp bé. Trªn mçi ph©n ®o¹n thanh gãp cã ®Æt mét m¸y biÕn ¸p ®o lêng hîp bé 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 cña thanh gãp . M¸y biÕn dßng ®îc ®Æt trªn tÊt c¶ c¸c lé vµo ra cña tr¹m cã t¸c dông biÕn ®èi dßng ®iÖn lín ( phÝa s¬ cÊp ) thµnh dßng 5A cung cÊp cho c¸c thiÕt bÞ ®o lêng vµ b¶o vÖ .
Chän dïng c¸c tñ hîp bé cña Siemens, c¸ch ®iÖn b»ng SF6, kh«ng cÇn b¶o tr×, hÖ thèng chèng sÐt trong tñ cã dßng ®Þnh møc 1250A
Lo¹i m¸y c¾t
C¸ch ®iÖn
Idm (A)
Udm (kV)
Ic¾t 3s (kA)
Ic¾t nmax (kA)
8DC11
SF6
1250
24
25
63
2.3.3 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 viÖc tÝnh to¸n 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 dßng ng¾n m¹ch 3 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 tÝnh to¸n gÇn ®óng ®iÖn kh¸ng ng¾n m¹ch cña hÖ thèng 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 trong h×nh 2.8
H×nh 2.8 - S¬ ®å tÝnh to¸n ng¾n m¹ch
BAKV
MC
§DTK
PPTT
C¸p
BAPX
N
N1
HT
XH
Zd
N
ZCi
N1
§Ó lùa chän , kiÓm tra d©y dÉn vµ c¸c khÝ cô ®iÖn ta cÇn tÝnh to¸n 6 ®iÓm ng¾n m¹ch sau :
N: ®iÓm ng¾n m¹ch trªn thanh c¸i tr¹m ph©n phãi trung t©m ®Ó kiÓm tra m¸y c¾t vµ thanh gãp
N1-> N7 : lµ ®iÓm ng¾n m¹ch phÝa cao ¸p c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng ®Ó kiÓm tra c¸p vµ c¸c thiÕt bÞ trong c¸c tr¹m
§iÖn kh¸ng cña hÖ thèng dîc tÝnh theo c«ng thøc :
(W)
Trong ®ã SN lµ c«ng suÊt ng¾n m¹ch vÒ phÝa h¹ ¸p cña tr¹m biÕn ¸p trung gian SN = 250MVA ;U lµ ®iÖn ¸p cña ®êng d©y , U = Utb = 22 kV
§iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng cña ®êng d©y lµ :
R = r0 .L / 2 ; X = x0 . L / 2
Trong ®ã : r0 , x0 lµ ®iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng trªn 1 km ®êng d©y (W/km)
L lµ chiÒu dµi cña ®êng d©y
Do ng¾n m¹ch xa nguån nªn dßng ng¾n m¹ch siªu qu¸ dé I” b»ng dßng ®iÖn ng¾n m¹ch æn ®Þnh I¥ nªn ta cã thÓ viÕt nh sau :
Trong ®ã : ZN - tæng trë tõ hÖ thèng ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch thø i (W)
U - ®iÖn ¸p cña ®êng d©y (kV)
TrÞ sè dßng ng¾n m¹ch xung kÝch ®îc tÝnh theo biÓu thøc :
(kA)
B¶ng 2.19 - Th«ng sè ®êng d©y trªn kh«ng vµ c¸p
§êng c¸p
F(mm)
L(km)
R0(Ω/m2)
X0(Ω/m2)
R(Ω)
X(Ω)
TPPTT-B1
3*16
0.442
1.47
0.142
0.32
0.031
TPPTT-B2
3*16
0.456
1.47
0.142
0.34
0.032
TPPTT-B3
3*16
0.272
1.47
0.142
0.2
0.02
TPPTT-B4
3*16
0.327
1.47
0.142
0.24
0.023
TPPTT-B5
3*16
0.306
1.47
0.142
0.22
0.022
TPPTT-B6
3*16
0.272
1.47
0.142
0.2
0.02
TPPTT-B7
3*16
0.286
1.47
0.142
0.21
0.02
TBAKV-TPPTT
AC-120
10
0.27
0.365
1.35
1.825
TÝnh to¸n ®iÓm ng¾n m¹ch N t¹i thanh gãp tr¹m ph©n phèi trung t©m :
W
R = Rdd = 1.35 (W)
X=Xdd + XHT =1.825 + 1.936 = 3.761 W
TÝnh to¸n ®iÓm ng¾n m¹ch N1 (t¹i thanh c¸i tr¹m biÕn ¸p B1)
R1 = Rdd + Rc1= 1.350 + 0.32 = 1.67 W
X=Xdd + XHT + Xc1 = 1.825+ 1.936 + 0.031 = 3.792 W
TÝnh to¸n t¬ng tù t¹i c¸c ®iÓm N2 ->N5 ta cã b¶ng sau :
B¶ng 2.20 – KÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch
§iÓm ng¾n m¹ch
IN(kA)
IXK(kA)
N1
3.07
7.8
N2
3.06
7.79
N3
3.11
7.91
N4
3.1
7.88
N5
3.1
7.88
N6
3.11
7.91
N7
3.11
7.91
N
3.18
8.08
Lùa chän vµ kiÓm tra c¸c thiÕt bÞ ®iÖn
- Lùa chän vµ kiÓm tra m¸y c¾t, thanh dÉn cña TPPTT
M¸y c¾t 8DC11 ®îc chän theo tiªu chuÈn sau :
§iÖn ¸p ®Þnh møc : Udm.MC ³ Udm.m=22kV
Dßng ®iÖn ®Þnh møc : Idm.MC = 1250A ³ Ilv.max = 2Ittnm = 265.62A
Dßng ®iÖn c¾t ®Þnh møc : Idm.c¾t =25kA ³ IN = 3.11 kA
Dßng ®iÖn æn ®Þnh ®éng cho phÐp : idm.d = 63kA ³ ixk = 8.08kA
Thanh dÉn chän vît cÊp nªn kh«ng cÇn kiÓm tra æn ®Þnh ®éng
- Lùa chän vµ kiÓm tra m¸y biÕn ®iÖn ¸p BU
BU ®îc chän theo ®iÒu kiÖn sau :
§iÖn ¸p ®Þnh møc : U®mBU ³Udm.m = 22kV
Chän lo¹i BU 3 pha 5 trô 4MS34, kiÓu h×nh trô do h·ng Siemens chÕ t¹o cã c¸c th«ng sè kü thuËt nh sau:
B¶ng 2.21 - 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 nghiªp 1 (kV)
50
U chÞu ®ùng xung 1.2/50 ms(kV)
125
U1dm(kV)
22/
U2dm(kV)
110/
T¶i ®Þnh møc(VA)
400
- Lùa chän vµ kiÓm tra m¸y biÕn dßng ®iÖn BI
BI ®îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau:
§iÖn ¸p dÞnh møc: Udm.B1³ Udm.m=22 kV
Dßng ®iÖn s¬ cÊp ®Þnh møc:
A
Chän BI lo¹i 4ME14, kiÓu h×nh trô do Siemens chÕ t¹o cã c¸c th«ng sè kü thuËt nh sau:
B¶ng 2.22 - Th«ng sè kü thuËt cña BI lo¹i 4ME14
Th«ng sè kü thuËt
4ME14
Udm(kV)
24
U chÞu ®ùng tÇn sè c«ng nghiªp 1 (kV)
50
U chÞu ®ùng xung 1.2/50 ms(kV)
125
I1dm(kA)
5 - 2000
I2dm(kA)
1 hoÆc 5
I«® nhiÖt 1s (kA)
80
I«® ®«ng (kA)
120
- Lùa chän chèng sÐt van
Chèng sÐt van ®îc lùa chän theo cÊp ®iÖn ¸p Udm.m = 22kV
Lo¹i chèng sÐt van do h·ng COOPER chÕ t¹o cã Udm = 24kV , lo¹i gi¸ ®ì ngang AZLP501B24
2.3.4 S¬ ®å tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng
TÊt c¶ c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng ®Òu ®Æt hai m¸y do nhµ m¸y chÕ t¹o ThiÕt bÞ ®iÖn §«ng Anh s¶n xuÊt t¹i ViÖt Nam.V× c¸c tr¹m biÕn ¸p nµy ®îc ®Æt rÊt gÇn tr¹m ph©n phèi trung t©m nªn phÝa cao ¸p chØ cÇn dÆt 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 aptomat tæng vµ c¸c aptomat nh¸nh. Thanh c¸i h¹ ¸p ®îc ph©n ®o¹n b»ng aptomat 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 lùa chän ph¬ng thøc cho hai m¸y biÕn ¸p lµm viÖc ®éc lËp ( aptomat ph©n ®o¹n cña thanh c¸i h¹ ¸p thêng ë tr¹ng th¸i c¾t ). ChØ khi nµo cã mét m¸y biÕn ¸p gÆp sù cè míi sö dông aptomat ph©n ®o¹n ®Ó cÊp ®iÖn cho phô t¶i cña ph©n ®o¹n ®i víi m¸y biÕn ¸p bÞ sù cè .
H×nh 2.9 - S¬ ®å tr¹m biÕn ¸p ph©n xëng ®Æt hai m¸y biÕn ¸p
1. Lùa chän vµ kiÓm tra dao c¸ch ly cao ¸p
Ta sÏ dïng mét lo¹i dao c¸ch ly cho tÊt c¶ c¸c tr¹m biÕn ¸p ®Ó thuËn lîi cho viÖc mua s¾m, l¾p ®Æt vµ thay thÕ. Dao c¸ch ly ®îc chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau :
§iÖn ¸p ®Þnh møc : Udm.MC ³ Udm.m = 22kV
Dßng ®iÖn ®Þnh møc : Idm.MC ³ Ilv.max = 2*Ittnm= 265.62 kA
Dßng ®iÖn æn ®Þnh ®éng cho phÐp : idm.d ³ ixk = 8.08 kA
Tra b¶ng PL2.17[TL2] ta chän dao c¸ch ly 3DC víi c¸c th«ng sè kü thuËt sau:
B¶ng 2.23 - Th«ng sè kü thuËt cña dao c¸ch ly 3DC
Udm(kV)
Idm (A)
INT (kA)
IN max (kA)
24
630-2500
16-31.5
40-80
2. Lùa chän vµ kiÓm tra cÇu ch× cao ¸p
Dïng mét lo¹i cÇu ch× cao ¸p cho tÊt c¶ c¸c tr¹m biÕn ¸p ®Ó thuËn tiÖn cho viÖc mua s¾m, l¾p ®Æt vµ söa ch÷a. CÇu ch× ®îc chän theo c¸c tiªu chuÈn sau :
§iÖn ¸p ®Þnh møc : Udm.CC ³ Udm.m = 22 kV
Dßng ®iÖn ®Þnh møc : kA
Dßng ®iÖn c¾t ®Þnh møc : Idm.c¾t ³ IN4 = 3.11 kA ( V× dßng ng¾n m¹ch trªn thanh c¸i cña tr¹m biÕn ¸p B3 cã gi¸ trÞ max)
Tra b¶ng PL2.19 [TL2] ta chän lo¹i cÇu ch× 3GD1 413-4B do Siemens chÕ t¹o víi c¸c th«ng sè kü thuËt nh sau:
B¶ng 2.24- Th«ng sè kü thuËt cña cÇu ch× lo¹i 3GD1 413-4B
U®m (kV)
I®m (A)
Ic¾t min (A)
I c¾t N (kA)
24
63
432
31.5
3. Lùa chän vµ kiÓm tra ¸pt«m¸t
¸pt«m¸t tæng, ¸pt«m¸t ph©n ®o¹n vµ c¸c ¸pt«m¸t nh¸nh ®Òu do Merlin Gerin chÕ t¹o
+ ¸pt«m¸t tæng ®îc lùa chän theo c¸c ®iÒu kiÖn sau:
§iÖn ¸p dÞnh møc : Udm.A ³ Udm.m = 0.38 kV
Dßng ®iÖn ®Þnh møc: Idm.A ³ Ilv max
Trong ®ã :
C¸c tr¹m biÕn ¸p B1, B2,B3,B5,B6,B7 cã Sdm = 1000kVA
Nªn
Tr¹m biÕn ¸p B4 cã Sdm = 1600kVA
Nªn
Tra b¶ng PL3.3 [TL2] ta chän ¸pt«m¸t tæng vµ ¸pt«m¸t ph©n ®o¹n nh sau:
B¶ng 2.25- KÕt qu¶ chän MCCB tæng vµ MCCB ph©n ®o¹n
Tªn tr¹m
Lo¹i
Sè lîng
Udm (V)
Idm (A)
Ic¾t N (kA)
Sè cùc
B1,B2,B3,
B5,B6,B7
CM2000N
3
415
2000
70
3
B4
CM3200N
3
415
3200
70
3
+ Víi ¸pt«m¸t nh¸nh :
§iÖn ¸p ®Þnh møc: Udm.A³ Udm.m = 0.38 (kV)
Dßng ®iÖn ®Þnh møc:
Trong ®ã : n - sè ¸pt«m¸t nh¸nh ®a vÒ ph©n xëng
KÕt qu¶ lùa chän c¸c MCCB nh¸nh ®îc ghi trong b¶ng 3.27
B¶ng 2.26- KÕt qu¶ lùa chän MCCB nh¸nh, lo¹i 4 cùc cña Merlin Gerin
Tªn ph©n xëng
STT (kVA)
SL
ITT (A)
Lo¹i
U§M (VA)
I§M(A)
IN (kA)
Ban QL & P. T/kÕ
104.4
2
53.65
NS100N
690
100
7.5
P/x c¬ khÝ sè 1
1827.6
2
1367.5
CM1600
690
1600
50
P/x c¬ khÝ sè 2
1655.13
2
1257.5
CM1600
690
1600
50
P/x luyÖn kim mµu
1347
2
1023.3
CM1250
690
1250
50
P/x luyÖn kim ®en
1777
2
1350.1
CM1600
690
1600
50
P/x Söa ch÷a c¬ khÝ
234.4
2
178
NS250N
690
250
8
P/x RÌn
1925
2
1506.85
CM1600
690
1600
50
P/x NhiÖt luyÖn
2709
2
2057.9
CM2500
690
2500
50
Bé phËn NÐn khÝ
1518.8
2
1153.75
CM1250
690
1250
50
Kho vËt liÖu
113
2
85.9
NS100N
690
100
7.5
4. Lùa chän thanh gãp
C¸c thanh gãp ®îc lùa chän theo tiu chuÈn dßng ®iÖn ph¸t nãng cho phÐp :
Chän thanh dÉn ®ång (100*10 mm2 ) mçi pha ghÐp 3 thanh Icf = 4650 A
5. KiÓm tra c¸p ®· chän
Víi c¸p chØ cÇn kiÓm tra víi tuyÕn c¸p cã dßng nh¾n m¹ch lín nhÊt IN3=3.11kA
KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt:
VËy c¸p ®· 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.
CHƯƠNG III
THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SCCK
3.1 GIỚI THIỆU VỀ PHÂN XƯỞNG SCCK
3.1.1 PHÂN XƯỞNG SCCK
Phân xưởng scck là phân xưởng số 6 trên mặt bằng, có diện tích 2040m2, trong đó có 70 loại thiết bị (có một số thiết bị không dùng điện) được chia là 6 nhóm .Công suất tính toán của phân xưởng là 234.4kVA trong đó có 28.56kW là công suất chiếu sáng. Để cấp điện cho phân xưởng cơ điện ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp, điện năng từ trạm biến áp B3 được đưa về tủ phân phối của xưởng. Trong tủ phân phối đặt một Aptomat tổng và 7 Aptomat nhánh cấp điện cho 6 tủ động lực và một tủ chiếu sáng. Từ tủ phân phối đến các tủ động lực và chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lí vận hành. Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp, các tủ có công suất lớn và quan trọng sẽ nhận điện trực tiếp từ thanh cái của tủ, các phụ tải có công suất bé và ít quan trọng hơn được ghép thành các nhóm nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông. Để dễ dàng thao tác và tăng thêm độ tin cậy cung cấp điện, tại các đầu vào và ra của tủ đều đặt các aptomat làm nhiệm vụ đóng cắt bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho các thiết bị trong phân xưởng. Tuy nhiên giá thành của tủ sẽ đắt hơn khi dùng cầu dao và cầu chì.
3.1.2 THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SCCK.
A.Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối.
1.Sơ đồ tủ phân phối tới các tủ động lực của phân xưởng:
Cáp chọn từ trạm biến áp phân xưởng B3 về phân xưởng đã tính toán ở chương 3 (cáp dùng ở đây là loại có tiết diện 3x120+120 cách điện PVC của LENS chế tạo Icf =346A).
Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B3 ở đầu đường dây đến tủ phân phối đã đặt Aptômat loại NS250N do hãng Merlin Gerin chế tạo Iđm=250A
Kiểm tra phối hợp :
Vậy cáp chọn là hợp lí.
2.Vạch phương án và lựa chọn phương án cung cấp điện cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí:
Phân xưởng Scck được cấp điện từ trạm biến áp B3. Trong phân xưởng ta sử dụng sơ đồ đi dây hình tia. Do vậy, để cấp điện cho các động cơ máy công cụ trong xưởng dự định đặt một tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp về và cấp điện cho 6 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng. Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải.
Vị trí của tủ động lực trong phân xưởng phải đảm bảo: gần tâm phụ tải, không ảnh hưởng đến việc đi lại sản xuất trong phân xưởng và thuận lợi cho việc lắp đặt vận hành. Tủ dộng lực được cấp điện bằng đường cáp hình tia đầu vào đặt một dao cách li- cầu chì. Mỗi động cơ máy công cụ được điều khiển bằng một khởi động từ đã gắn sẵn trên thân máy, trong khởi động từ có rơle nhiệt bảo vệ quá tải. Các cầu chì trong tủ động lực chủ yếu bảo vệ ngắn mạch và đồng thời làm dự phòng cho bảo vệ quá tải của khởi động từ.
+Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối.
Dựa vào số liệu tính toán các nhóm của phân xưởng cơ điện:
Tên bộ phận
Ptt
(kW)
Qtt
(kVAr)
Stt
(kVA)
Itt
(A)
Nhóm 1
20
26.6
33.33
50.64
Nhóm 2
25.3
33.65
42.2
64.1
Nhóm 3
22.8
30.33
38
57.74
Nhóm 4
19.6
26.10
32.7
49.7
Nhóm 5
85.8
28.31
90.32
137.23
Nhóm 6
24.21
32.2
40.35
61.3
Chiếu sáng
28.56
0
28.56
43.4
+ Chọn Aptômat của Merlin Gerin để bảo vệ đường dây từ tủ phân phối về tủ động lực.
Tuyến
Itt nhóm(A)
Loại
Iđm(A)
Uđm(V)
Icắt N(kA)
Số cực
TPP-ĐL1
50.64
C60N
63
440
6
4
TPP-ĐL2
64.1
NC100H
100
440
6
4
TPP-ĐL3
57.74
C60N
63
440
6
4
TPP-ĐL4
49.7
C60N
63
440
6
4
TPP-ĐL5
137.23
NS160N
160
690
8
4
TPP-ĐL6
61.3
NC100H
100
440
6
4
TPP-CS
43.4
C60N
63
440
6
4
+ Chọn cáp từ tủ phân phối tới các tủ động lực.
Cáp chon phải thoả mãn điều kiện:
Khc.Icp³Itt
Các đường cáp này đi trong các rãnh cáp nằm trong phân xưởng . Chúng được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, điều kiện ổn định nhiệt khi ngắn mạch. Do các đường cáp riêng biệt nên Kkc=1.
Bên cạnh đó phải phối hợp kiểm tra với áptômát đã chọn :
Từ đó ta có bảng chọn cáp :
Tuyến
Itt nhóm(A)
Fcáp(mm2)
Icp(A)
Số lõi
TPP-ĐL1
50.64
4G4
53
4
TPP-ĐL2
64.1
4G10
87
4
TPP-ĐL3
57.74
4G6
66
4
TPP-ĐL4
49.7
4G4
53
4
TPP-ĐL5
137.23
4G25
144
4
TPP-ĐL6
61.3
4G10
87
4
TPP-CS
43.4
4G4
53
4
+ Tính ngắn mạch phía hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Điện trở và điện kháng của máy biến áp:
Sđm :1000kVA
∆Pn : 12,6kW
Un% : 6,5
Thanh góp 1 : kích thước 100*10mm2 mỗi pha ghép 3 thanh
Dài l=1,2m
Khoảng cách trung bình hình học : D = 300mm
r0 = 0.02mΩ/m => Rtg1 =
x0 = 0.157mΩ/m => Xtg1 =
Thanh góp 2 : chọn theo đk khc.Icf ≥ Itt
=>chọn thanh dẫn kích thước 30*3mm2 với Icf = 405A
Dài l=1,2m
Khoảng cách trung bình hình học : D = 300mm
r0 = 0.223mΩ/m => Rtg2 =
x0 = 0.235mΩ/m => Xtg2 =
Tra PL3.12 và 3.13 ta cóđiện trở và điện kháng của các loại áptômát lần lượt là :
CM 2000N: Ra1 = 0.06 mΩ
Xa1 = 0.08 mΩ
NS 250: Ra2 = 0.36 mΩ
Xa2 = 0.28 mΩ
Rtx2 =0.6 mΩ
NS 160: Ra3 = 0.74 mΩ
Xa3 = 0.55 mΩ
Rtx3 =0.65 mΩ
Cáp 3*120+70 dài 136m
r0 = 0.153mΩ/m => Rc1 =
x0 = 0.157mΩ/m => Xc1 =
Cáp 4G25 dài 50m
r0 = 0.727mΩ/m => Rc2 =
x0 = 0.1mΩ/m => Xc2 =
* Tính ngắn mạch tại N1:
R1 = RB + Ra1 + Rtg1 + 2. Ra2 + 2. Rtx2 + Rc1 = 2.016 + 0.06 + 0.008 +2*0.36 + 2*0.6 + 20.8 =24.804 (mΩ)
X1 = XB + Xa1 + Xtg1 + 2. Xa2 + Xc1 = 10.4 + 0.08 +|0.0628 + 2*0.28 + 21.4 = 32.5 (mΩ)
=>
Ta thấy NS 160 có Icắt N = 36kA
Kiểm tra cáp :
Vậy chọn cáp và aptomat hợp lí.
* Tính ngắn mạch tại N2:
R2 = R1 + 2. Ra3 + 2. Rtx3 + Rtg2 + Rc2= 24.804 + 2*0.74 + 2*0.65 + 0.2676 + 36.35 = 64.2 (mΩ)
X2 = X1 + 2. Xa3 + Xtg2 + Xc2= 32.5 +2*0.55 + 0.2826 + 5 =38.88 (mΩ)
=>
Ta thấy NS 160 có Icắt N = 36kA
Kiểm tra cáp :
Vậy chọn cáp và aptomat hợp lí.
B.Chọn thiết bị cho tủ động lực :
Các TĐL cấp điện trực tiếp cho từng nhóm động cơ của máy công cụ. Phía trong mỗi tủ ta đặt các cầu chì nhánh 1 cầu chì tổng (CCT) đặt trước thanh cái của tủ. Các cầu chì nhánh bảo vệ ngắn mạch cho từng động cơ hoặc một số động cơ, cầu chì tổng bảo vệ ngắn mạch ngay phía sau thanh cái đặt ngay sau dao cách ly (DCL). Căn cứ vào số lượng phụ tải của các nhóm, ta chọn số đầu ra hợp lí cho tủ. Ta có thể thay thế các cầu chì trên bằng các Aptômat để tăng độ tin cậy.
Sơ đồ TĐL của phân xưởng sủa chữa cơ khí:
- Lựa chọn Cầu chì cho từng nhóm phụ tải:
Cầu chì nhánh bảo vệ cho 1 động cơ được chọn theo các điều kiện sau:
Uđm CC ³ Uđm KĐ
Idc CC ³ Ilv Đ= Kt.Iđm Đ=
Idc CC ³
Cầu chì nhánh bảo vệ cho nhóm n động cơ được chọn theo các điều kiện sau:
Uđm CC ³ Uđm KĐ .
Idc ³ Ilv nhóm =
Idc CC ³
Với cầu chì tổng, thì ngoài các điều kiện trên còn phải thêm điều kiện là Idc CC phải lớn hơn ít nhất là 2 cấp so với Idc của cầu chì nhánh lớn nhất.
Trong các biểu thức trên thì:
Kt: là hệ số tải, trong trường hợp náy cho phép sai số ta tạm lấy giá trị lớn nhất tức là Kt=1.
h: là hiệu suất của động cơ. Trong trường hợp không biết ta cũng coi lý tưởng h=1.
Kmm: là hệ số mở máy. Trong trường hợp không cho ta có thể lấy Kmm bằng một trong các giá trị sau: 5, 6 hoặc 7.
a: là hệ số. Trong trường hợp này các máy công cụ của phân xưởng đều mở máy nhẹ nên a=2,5.
- Lựa chọn Aptomat:
Aptômát là một thiết bị bảo vệ đơn giản và hiệu quả cao hơn cầu chì nhưng có giá thành cao hơn. Tuy vậy, với các hệ thống cấp điện hiện đại ngày nay người ta thường chọn Aptômát để bảo vệ. Vậy ở đây ta cũng chọn Aptômát để bảo vệ thay cho cầu chì.
Việc lựa chọn Aptomat, dây dẫn từ tủ động lực tới các thiết bị trong phân xưởng cũng tương tự như việc lựa chọn từ tủ phân phối đến các tủ động lực. Chọn cáp hạ áp đồng 4 lõi của hãng LENS chế tạo và Aptomat của Merlin Gerin lắp trong tủ động lực.
Các đường cáp theo yêu cầu phát nóng cho phép:
UdmA ≥ Udm = 0.38kV
khc.Icp ³ Itt nhóm TB
Kiểm tra với các thiết bị bảo vệ của dây dẫn, với bảo vệ Aptomat thì:
Danh sách thiết bị và các thông số sau khi tính toán tổng hợp trong bảng.
Bảng tính toán tổng hợp
Tên
Số
SL
Phụ tải
Dây dẫn
Aptômát
Pđm
(kW)
Iđm
(A)
Loại dây
Icp
(A)
Loại AT
Iđm
(A)
Nhóm 1
M¸y tiÖn revonver
6
1
1.7
4.3
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
Ca tay
28
1
1.35
3.42
M¸y mµi trßn
19
1
5.6
14.18
M¸y mµi ph¼ng
18
1
9
22.79
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y tiÖn ren
1
1
4.5
11.4
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y tiÖn tù ®éng
2
1
5.1
12.91
M¸y tiÖn tù ®éng
2
2
5.1
12.91
4G2.5
41
C60a
40
33.33
M¸y tiÖn tù ®éng
3
1
14
35.45
4G2.5
41
C60a
40
33.33
M¸y tiÖn tù ®éng
5
1
2.2
5.57
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
Nhóm 2
M¸y phay v¹n n¨ng
7
1
3.4
8.61
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y phay ®øng
9
2
14
35.45
4G2.5
41
C60a
40
33.33
M¸y doa ngang
16
1
4.5
11.4
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y xäc
14
1
2.8
7.09
M¸y tiÖn tù ®éng
4
2
5.6
14.18
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y tiÖn tù ®éng
3
1
14
35.45
4G2.5
41
C60a
40
33.33
Nhóm 3
Ca m¸y
29
1
1.7
4.3
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y mµi trong
20
1
2.8
7.09
M¸y phay ngang
8
1
1.8
4.56
M¸y phay ®øng
10
1
7
17.73
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y khoan híng t©m
17
1
1.7
2.58
M¸y xäc
13
4
8.4
21.27
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y bµo ngang
12
2
9.0
22.79
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y mµi ph¸
27
1
3.0
7.6
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y mµi dao c¾t gät
21
1
2.8
7.09
Nhóm 4
M¸y khoan bµn
23
1
0.65
1.65
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y mµi s¾c v¹n n¨ng
24
1
1.7
4.3
M¸y phay v¹n n¨ng
7
1
3.4
8.61
Ca tay
28
1
1.35
3.42
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y mµi
11
1
2.2
5.57
M¸y khoan v¹n n¨ng
15
1
4.5
11.4
BÓ tÈm cã ®èt nãng
68
1
4
10.13
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
Bµn nguéi
65
3
0.5
1.27
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
Tñ xÊy
69
1
0.85
2.15
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
Khoan bµn
70
1
0.65
1.65
M¸y cuèn d©y
66
1
0.5
1.27
Bµn thÝ nghiÖm
67
1
15
37.98
4G2.5
41
C60a
40
33.33
Bóa khÝ nÐn
53
1
10
25.32
4G2.5
41
C60a
40
33.33
Qu¹t
54
2
3.2
8.1
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
Nhóm 5
Lß ®iÖn kiÓu buång
31
1
30
47.98
4G4
53
C60N
63
52.5
Lß ®iÖn kiÓu ®øng
32
1
25
39.98
4G2.5
41
C60a
40
33.33
Lß ®iªn kiÓu bÓ
33
1
30
47.98
4G4
53
C60N
63
52.5
BÓ ®iÖn ph©n
34
1
10
15.99
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
Nhóm 6
M¸y mµi trßn
51
1
7
17.73
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y phay ngang
48
1
2.8
7.09
M¸y bµo ngang
50
2
7.6
19.25
4G2.5
41
C60a
40
33.33
M¸y xäc
49
1
2.8
7.09
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
Khoan ®iÖn
59
1
0.6
1.52
BiÕn ¸p hµn
57
1
12.5
31.58
4G2.5
41
C60a
40
33.33
M¸y mµi ph¸
58
1
3.2
8.1
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y phay ngang
46
1
2.8
7.09
M¸y phay v¹n n¨ng
47
1
2.8
7.09
M¸y tiÖn ren
44
1
7
17.73
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
M¸y tiÖn ren
43
2
10
25.32
4G2.5
41
C60a
40
33.33
M¸y tiÖn ren
45
1
4.5
11.4
4G1.5
31
NC45a
25
20.83
CHƯƠNG IV
THIẾT KẾ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT
4.1 Ý NGHĨA CỦA VIỆC BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG.
Tổn thất trong mạng xí nghiệp chiếm tới 64% tổng số tổn thất điện năng toàn hệ thống. Lí do là mạng xí nghiệp thường dùng điện áp tương đối thấp lại phân tán. Vì vậy việc thực hiện tiết kiệm điện trong các xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa rất quan trọng, không những cho bản thân doanh nghiệp mà còn có lợi chung cho nền kinh tế.
Hệ số cosj là một chỉ tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lí và tiết kiệm điện không. Hệ số cosj ở các nhà máy của ta còn thấp (0,6¸0,8), vì vậy cần phải có biện pháp nâng cao cosj.
Các xí nghiệp công nghiệp dùng các thiết bị tiêu thụ nhiều công suất phản kháng Q, như các động cơ KĐB, MBA. Do công suất phản kháng không sinh công mà chỉ làm nhiệm vụ từ hoá trong các máy điện. Mặt khác, công suất phản kháng cung cấp cho các hộ dùng điện không nhất thiết phải lấy từ nguồn (máy phát điện) mà có thể sản xuất tại nơi tiêu thụ. Vì vậy để tránh truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây, người ta thực hiện bù công suất phản kháng ở gần hộ dùng điện. Làm như vậy sẽ nâng cao được hệ số cosj, vì giảm được lượng Q truyền tải.
Nâng cao cosj đưa đến nhiều hiệu quả:
Giảm được tổn thất điện áp (DU) trong mạng điện:
Giảm được tổn thất công suất (DS)và tổn thất điện năng (DA) trong mạng điện:
Tăng khả năng truyền tải của đường dây và MBA. Vì khả năng truyền tải của đường dây và MBA phụ thuộc vào dòng điện cho phép của chúng.
Ngoài ra còn giảm được chi phí vận hành, ổn định điện áp, tăng khả năng phát điện của máy phát.
4.2. VẠCH PHƯƠNG ÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG.
Để nâng cao hệ số cosj có thể sử dụng các biện pháp nâng cao hệ số cosj tự nhiên. Sau khi đã áp dụng phương pháp này mà hệ số cosj của xí nghiệp chưa đạt yêu cầu (0,85- 0,9) thì buộc phải dùng các thiết bị bù công suất phản kháng để bù.
Đối với nhà máy sản xuất máy kéo có công suất khá lớn, lại phân tán trên mặt bằng rộng lớn, số lượng các phân xưởng nhiều, các thiết bị máy móc có số lượng lớn nên việc thực hiện bù tại các động cơ hay tại tủ động lực phân xưởng là không kinh tế. Trong tính toán sơ bộ, vì thiếu các số liệu của mạng điện các phân xưởng, nên để nâng cao hệ số cosj toàn xí nghiệp có thể coi như các tủ bù được đặt tập trung tại thanh cái hạ áp của trạm biến áp phân xưởng.
4.3. THIẾT KẾ BÙ.
Ta cần thiết kế các bộ tụ bù để nâng cosj của xí nghiệp từ 0,76 lên 0,9.
Ta có:
Pnm = 7715.4 kW;
Qnm = 6551.3 kVAr;
Snm = 10121.6 kVA;
cosj1 = 0,76Þ tgj1 = 0.85 ; cosj2 = 0,9 Þ tgj2 = 0,48.
Qb = P.(tgj1-tgj2) = 7715.4(0.85 - 0,48) = 4012 kVAr.
Sơ đồ thay thế mạng cao áp nhà máy
Số liệu tính toán các trạm biến áp phân xưởng.
Tªn TBA
S®m
(kVA)
UC/UH
(KV)
DP0
(kW)
DPN
(kW)
UN
(%)
I0
(%)
Sè
m¸y
RB(Ω)
B1
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
0.002
B2
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
0.002
B3
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
0.002
B4
1600
22/0.4
2.8
18
6.5
1.4
2
0.00078
B5
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
0.002
B6
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
0.002
B7
1000
22/0.4
2.1
12.6
6.5
1.5
2
0.002
Kết quả tính toán địên trở cáp:
§êng c¸p
F(mm)
L(m)
R0(Ω/m2)
RD(Ω)
TPPTT -B1
3*16
442
1.47
0.32
TPPTT -B2
3*16
456
1.47
0.34
TPPTT- B3
3*16
272
1.47
0.2
TPPTT- B4
3*16
327
1.47
0.24
TPPTT- B5
3*16
306
1.47
0.22
TPPTT- B6
3*16
272
1.47
0.2
TPPTT- B7
3*16
286
1.47
0.21
Kết quả tính toán địên trở các nhánh:
Nh¸nh
RD(Ω)
RB(Ω)
Ri (Ω)
TPPTT -B1
0.32
0.002
0.322
TPPTT -B2
0.34
0.002
0.342
TPPTT- B3
0.2
0.002
0.202
TPPTT- B4
0.24
0.00078
0.24078
TPPTT- B5
0.22
0.002
0.222
TPPTT- B6
0.2
0.002
0.202
TPPTT- B7
0.21
0.002
0.212
Điện trở tương đương toàn mạng cao áp:
Áp dụng công thức xác định được dung lượng bù tại thanh cái các trạm BAPX như sau:
Qi : công suất phản kháng yêu cầu của từng trạm
Q : tổng công suất phản kháng yêu cầu
Qbi :dung lượng bù cần đặt
Bảng tính toán dung lượng bù và bộ tụ điện tĩnh:
Trạm
Qtt(kVAr)
Qbu i(kVAr)
Loại trụ
Qtrô(kVAr)
Sè lîng
TPPTT -B1
1314
859.47
KC2-0.38-50-3Y3
50
18
TPPTT -B2
1436.4
1008.45
KC2-0.38-50-3Y3
50
21
TPPTT- B3
811.04
86.5
KC2-0.38-50-3Y3
50
2
TPPTT- B4
1575
967.15
KC2-0.38-50-3Y3
50
20
TPPTT- B5
924
264.73
KC2-0.38-50-3Y3
50
6
TPPTT- B6
1536.2
811.66
KC2-0.38-50-3Y3
50
17
TPPTT- B7
720
29.63
KC2-0.38-50-3Y3
50
1
Sơ đồ lắp đặt cho tủ bù của trạm hai máy BA
Tủ Aptomat tổng
TPP cho px
Tủ bù cosj
Tủ bù cosj
TPP cho px
Tủ áptômát tổng
CHƯƠNG V
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG SCCK
5.1. ĐẶT VẤN ĐỀ.
Trong bất kỳ xí nghiệp nào, ngoài chiếu sáng tự nhiên còn phải sử dụng chiếu sáng nhân tạo. Ngày nay người ta thường dùng điện để chiếu sáng nhân tạo vì chiếu sáng bằng điện có nhiều ưu điểm như: thiết bị đơn giản, sử dụng thuận tiện, tạo được ánh sáng gần giống ánh sáng tự nhiên. Trong xí nghiệp công nghiệp, việc chiếu sáng là hết sức quan trọng. Trong phân xưởng nếu ánh sáng không đủ, công nhân sẽ phải làm việc trong điều kiện căng thẳng, ảnh hưởng đến sức khoẻ, năng suất lao động, có thể gây ra hàng loạt các phế phẩm do thiếu ánh sáng. Ngoài ra còn có rất nhiều công việc không thể làm được nếu thiếu ánh sáng hoặc ánh sáng không gần giống ánh sáng tự nhiên.
Vì vậy vấn đề chiếu sáng cần được hết sức chú ý khi thiết kế các hệ thống cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp. Khi thiết kế chiếu sáng cần chú ý đến nguốn sáng, chiếu sáng công nghiệp, chiếu sáng nhà ở...
Hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Không bị loá mắt.
- Không bị loá do phản xạ.
- Không tạo ra những khoảng tối do những vật che khuất.
- Phải có độ rọi đồng đều.
- Tạo được ánh sáng càng gần ánh sáng tự nhiên càng tốt.
5.2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG.
1. Chọn hệ thống chiếu sáng.
Trong phân xưởng cơ điện, việc chiếu sáng chủ yếu là chiếu sáng chung cho việc đi lại, vận chuyển trong phân xưởng, còn chiếu sáng làm việc thì trên bản thân các máy công cụ đã có chiếu sáng cục bộ. Ta chọn hệ thống chiếu sáng tổng hợp.
2. Chọn loại đèn và bố trí đèn.
Loại đèn:
Ta chọn loại đèn là bóng đèn sợi đốt sản xuất tại Việt Nam.
Phân xưởng Cơ điện có diện tích 1375m2, không có cầu trục trong phân xưởng nên ta lấy chiều cao trung bình từ nến đến trần nhà của phân xưởng là h=4,5m. Các bóng đền được treo cách trần 0,7m bố trí theo các hàng cách đều nhau. Coi mặt công tác cách nền 0,8m.
Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác:
H = 4,5 - 0,7- 0,8 = 3m
Nguồn điện cung cấp cho chiếu sáng được lấy từ tủ chiếu sáng của phân xưởng cơ điện. Điện áp cấp cho bóng đèn là 220V láy từ điện áp pha.
Độ rọi tối thiểu: Emin=30lx
Hệ số dự trữ: k=1,2.
3. Thiết kế chiếu sáng của phân xưởng.
Phương pháp hệ số sử dụng quang thông: phương pháp này dùng để tính toán chiếu sáng chung, không để ý đến hệ số phản xạ của tường, của trần và của vật cản. Tính theo phương pháp này sử dụng biểu thức sau:
trong đó:
F: quang thông của mỗi đèn, lm;
E: độ rọi, lx;
S: diện tích chiếu sáng, m2;
k: hệ số dự trữ;
n: số bóng đèn;
ksd: hệ số sử dụng của đèn- nó phụ thuộc vào loại đèn, kích thước và điều kiện phản xạ của phòng.
Trong bảng độ rọi tiêu chuẩn, người ta cho độ rọi Emin chứ không cho Etb vì vậy khi tính toán cần phải dựa vào hệ số tính toán:
Z= Etb/Emin : hệ số Z phụ thuộc vào loại đèn và tỉ số L/H và thường lấy Z=0,8-1,4.
Khi tra bảng để tìm hệ số sử dụng cần xác định trị số gọi là chỉ số của phòng:
trong đó:
a,b: chiều dài, chiều rộng của phàng, m;
H: khoảng cách từ đèn đến mặt công tác, m;
Như vậy, theo yêu cầu của công nghệ của nhà máy, xác định được độ rọi tối thiểu, căn cứ công thức trên tìm được quang thông của một đèn, căn cứ trị số quang thông tìm công suất của một đèn. Khi chọn công suất đèn tiêu chuẩn, người ta có thể cho phép quang thông chênh lệch từ -10% đến +20%.
Với phân xưởng sửa chữa cơ khí gồm khu dãy nhà:
Khu 1 có
a1 = 45m
b1 = 27m
=>S1 = 45*27 = 1215m2
H=3m
Tra bảng lấy ksd=0,49
Khoảng cách giữa các dãy đèn:
L=1,8.H=1,8. 3 5m
=> Ta bố trí 5 dãy đèn , mỗi dãy đèn có các bóng cũng cách nhau 5m nên có 9 bóng, bóng cuối cách tường 2,5m. Vậy tổng cộng khu nhà 1 có 5x9=45 bóng.
Lấy Z=1,3 ta có:
Khu 2 có
a2 = 30m
b2 = 27m
=>S1 = 30*27 = 810m2
H=3m
Tra bảng lấy ksd=0,48
Khoảng cách giữa các dãy đèn:
L=1,8.H=1,8. 3 5m
=> Ta bố trí 5 dãy đèn , mỗi dãy đèn có các bóng cũng cách nhau 5m nên có 6 bóng, bóng cuối cách tường 2,5m. Vậy tổng cộng khu nhà 2 có 5x6=30 bóng.
Lấy Z=1,3 ta có:
Vậy ta chọn bóng đèn sợi đốt công suất Pđ = 200W có quang thông là 3000lm tiêu chuẩn 220V/230V. Tổng công suất chiếu sáng toàn phân xưởng là:
P = n.Pđ = 75.200 = 15 (kW)
4. Chọn thiết bị và dây dẫn.
Để cung cấp điện cho hệ thông chiếu sáng của phân xưởng cơ điện, ta sử dụng một tủ chiếu sáng lấy điện từ tủ phân phối. Tủ chiếu sáng có một áptômat tổng 3 pha 4 cực và 15 áptômat một pha hai cực mỗi AT này lại cấp cho một dãy đèn nắm ngang phân xưởng (15 dãy, mỗi dãy 5 bóng).
Chọn AT tổng thoả mãn điều kiện:
Điện áp định mức: Uđm³380V
Dòng điện định mức: I đm³
Chọn AT loại C60a do hãng Merlin Gerin chế tạo có:
Uđm=440V; Iđm= 40A loại 4 cực.
Chọn cáp thỏa đk phát nóng cho phép :
Khc.Icf ³ Itt =23.7 A
Phối hợp với aptomat đã chọn :
=> ta chọn cáp 4G2.5 có Icf = 41A
- Chọn các AT nhánh loại 1 pha có Uđm=220V và có dòng
Iđm³I tt = (5x200)/220= 4.54(A)
Chọn loại NC45a có Icp=6A , Uđm=400V
Chọn cáp thỏa đk phát nóng cho phép :
Khc.Icf ³ Itt =5.45 A
Phối hợp với aptomat đã chọn :
=> ta chọn cáp đồng 2 lõi tiết diện 1.5mm2 có Icf = 26A cách điện PVC của hãng LENS chế tạo.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
copy_of_mansky_0853.doc
copy_of_mansky_0853.pdf
