do an cung cap dien hoan thanh

8/3/2019 Do an Cung Cap Dien Hoan Thanh

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-cung-cap-dien-hoan-thanh 1/64

Đồ Án Môn Học GVHD: Nguyễn Thị Thu Hiền

TRƯỜNG ĐH HẢI PHÒNGKHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ MÔN HỌC

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VĂN QUYỀN Lớp : CNKT ĐIỆN K8

ĐỀ SỐ 12

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

I.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦUMặt bằng và các số liệu ban đầu ghi trong bản kèm theo.

1) . Sơ đồ mặt bằng nhà máy.

Tỷ lệ : 1: 4500

Thiết Kế Cung Cấp Điện -1- SVTH: Nguyễn Văn Quyền

5

9

6

8

1

23

7




2) Danh sách và công suất của các phân xưởng nhà máy như sau:3)

Số trên mặt bằng. Tên phân xưởng Công suất đăt(kw)

123456789101112

Ban quản lý và phòng thiết kếPhân xưởng cơ khí số 1Phân xưởng cơ khí số 2

Phân xưởng luyện kim màuPhân xưởng luyện kim đen

Phân xưởng sửa chữa cơ khíPhân xưởng rèn

Phân xưởng nhiệt luyệnBộ phận nén khí

Kho vật tưPhân xưởng đúc

Chiếu sáng các phân xưởng

80(chưa kể chiếu sáng)1800200012101700

Theo tính toán54075055060

750Xác định theo S

3) Danh sách thiết bị trong phân xương sửa chữa cơ khí.

Tên thiết bị Ký hiệutrên mặt

bằng

Sốlượng

Công suất đặt(Kw)

Ghi chú

Bộ phận dụng cụMáy tiện ren 1 4 10,0Máy tiện ren 2 4 10,0

Máy doa tọa độ 3 1 4,5Máy doa ngang 4 1 4,5

Máy phay vạn năng 5 2 7,0May phay ngang 6 1 4,5Máy phay chép hình 7 1 5,62Máy phay đứng 8 2 7,0Máy phay chép hình 9 1 1,7Máy phay chép hình 10 1 0,6





Máy phay chép hình 11 1 3,0Máy bào ngang 12 2 7,0Máy bao giường một trụ 13 1 1,0Máy xọc 14 2 7,0Máy khoan hướng tâm 15 1 4,5Máy khoan đứng 16 1 4,5

Máy mài tròn 17 1 7,0Máy mài tròn vạn năng 18 1 2,8Máy mài phẳng có trụcđứng

19 1 10,0

Máy mài phẳng có trụcnằm

20 1 2,8

Máy ép thủy lực 21 1 4,5Máy khoan để bàn 22 1 0,65Bàn 23 1 *

Máy mài sắc 24 1 2,8Bàn 25 2 *Bàn 26 3 *Máy giũa 27 1 1,0Máy mài sắc các dao cắt 28 1 2,8

*) Bộ phận sửa chữa cơ khí, sửa chữa điện;

Máy tiện ren 1’ 2 7,0Máy tiện ren 2’ 1 4,5Máy tiện ren 3’ 2 3,2Máy tiện ren 4’ 1 10,0Máy tiện đứng 5’ 1 2,8Máy tiện đứng 6’ 1 7,0Máy phay vạn năng 7’ 1 4,5Máy bào ngang 8’ 1 5,8Máy mài tròn vạn năng 9’ 1 2,8

Máy mài phẳng 10’ 1 4,0May cưa 11’ 1 2,8Máy mài hai phía 12’ 2 2,8Máy khoan bàn 13’ 2 0,65Máy ép tay 14’ 2 *Bàn thợ nguội 15’ 3 *





II. NỘI DUNG VÀ CÁC PHẦN THUYẾT MINH TÍNH TOÁN.

• Tổng quan về nhà máy.• Xác định phụ tải tính toán của nhà máy.

- Xác định phụ tải phân xưởng sửa chữa cơ khí.

- Xác định phụ tải cho toàn nha máy.• Thiết kế mạng cao áp.

- Chọn vị trí đặt trạm,số lượng và dung lượng máy biến áp.- Chọn phương án nối dâycho mạng cung cấp điện cho nhà máy.- Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện thiết kế.

- Nhà máy lấy điện từ trạm biến áp khu vực cách nhà máy l=8km- Điện áp ở thanh cái hạ áp của tram biến áp khu vực U=10kv.

• Thiết kế mạng hạ áp (phân xưởng sửa chữa cơ khí)• Bù công suất phản kháng

• Chiếu sang phân xương sửa chữa cơ khí.

III. CÁC BẢN VẼ• Sơ đồ nguyên lý các phương án nối dây.• Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp nhà máy.• Mặt bằng phân xưởng.





LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta đang trong giai đoạn phát triển nhanh chóng. Do yêu cầu phát triển củađất nước thì điện năng cũng phát triển để theo kịp nhu cầu về điện. Để có thể đưa điệnnăng tới các phụ tải cần xây dựng các hệ thống cung cấp điện cho các phụ tải này.Lĩnh vực cung cấp điện hiện là một lĩnh vực đang có rất nhiều việc phải làm.Điện

năng là một dạng năng lượng phổ biến và có tầm quan trọng không thể thiếu đượctrong bất kỳ một lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân của mỗi đất nước. Như chúngta đã xác định và thống kê được rằng khoảng 70% điện năng được sản xuất ra dùngtrong các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp. Vấn đề đặt ra cho chúng ta là đã sản xuấtra được điện năng làm thế nào để cung cấp điện cho các phụ tải điện cho hiệu quả, tincậy. Vì vậy cung cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp có một ý nghĩa tolớn đối với nền kinh tế quốc dân

Nhìn về phương diện quốc gia thì việc đảm bảo cung cấp điện một cách liên tục

và tin cậy cho ngành công nghiệp tức là đảm bảo cho nền kinh tế của quốc gia pháttriển liên tục và tiến kịp với sự phát triển của nền khoa học công nghệ thế giới. Nếu ta nhìn về phương diện sản xuất và tiêu thụ điện năng thì công nghiệp là

ngành tiêu thụ năng lượng nhiều nhất. Vì vậy cung cấp điện và sử dụng điện năng hợplý trong lĩnh vực này sẽ có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác một cách hiệu quảcông suất của các nhà máy phát điện và sử dụng hiệu quả lượng điện năng được sảnxuất ra

Một phương án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hài hoà các yêu

cầu về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tínhliên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc và phải đảm bảo được chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép, Hơn nữa là phải thuậnlợi cho việc mở rộng và phát triển trong tương lai.

Trong nhiệm vụ thiết kế đồ án môn học, em được phân công về phần thiết kếcung cấp điện. Được sự hướng dẫn, giảng dạy nhiệt tình của các thầy, cô giáo trong

bộ môn,các bạn trong lớp và đặc biệt là của cô Nguyên Thị Hiền, em đã hoàn thànhnhiệm vụ được giao. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng kiến thức và kinh nghiệm còn hạnchế nên bản đồ án của em có thể còn nhiều sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo củacác thầy, cô.

Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Nguyên Thị Hiền cùng các thầy cô giáo,cá bạn sinh viên lớp CNKT Điện K8 Trường ĐH Hải Phòng.

Hải Phòng, tháng năm 2010Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyền





Chương 1:

TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY .

• Nhà máy cơ khí được xây dưng trên diện tích 255542 2m có quy mô lớn.

• Có công suất vô cùng lớn• Phụ tải điện của khu công nghiệp được cấp điện từ nguồn hệ thống có khoảng

cách 8 km qua đường dây trên không AC nhôm lõi thép với cấp điện áp là 35kvDung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực 250 MVA.

• Nhà máy làm việc liên tục 3 ca.• Gồm 9 phân xưởng.

Bảng 1.1. Tên và công suất đặt cho các phân xưởng trong nhà máy.

Sốtrênmặt

bằng.

Tên phân xưởng Công suất đăt

(kw)

12345678910

Phân xưởng cơ khíPhân xưởng dập

Phân xưởng lắp ráp số 1Phân xưởng lăp ráp số 2

Phân xưởng sửa chữa cơ khíPhòng thí nghiêm trung tâmPhòng thực nghiệmTrạm bơmPhòng thiết kếChiếu sang phân xưởng

18001500

9002200

Theo tính toán160500120100

Xác định theo S

• Có sơ đồ mặt băng như hình vẻ





Hình 1.1.Sơ đồ mặt bằng của nhà máy sửa chửa cơ khí .

Chương 2:

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY CƠ KHÍ

2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Phụ tải là số liệu ban đầu, để giải quyết những vấn đề tổng hợp về kinh tế,kỹ thuật phức tạp xuất hiện khi thiết kế cung cấp điện cho các xí nghiệp côngnghiệp hiện đại, xác định phụ tải là giai đoạn đầu tiên của công tác thiết kế hệthống cung cấp điện nhằm mục đích lựa chọn kiểm tra các phần tử mang điện và

biến áp theo phương pháp phát nóng và các chỉ tiêu kinh tế.

Tính toán độ lệch và dao động điện áp lựa chọn thiết bị bù, thiết bị bảo vệ...

Việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và các phần tử của hệ thống cung cấp điện dùngcác chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của nó (Vốn đầu tư, phí tổn vận hành hàng năm, chi

phí qui đổi, chi phí kim loại màu, tổn thất điện năng) đều phụ thuộc vào đánh giáđúng đắn kỳ vọng tính toán ( Giá trị trung bình) của phụ tải điện.


5

9

6

8

1

23

7




Vì vậy thiết hệ thống cung cấp điện để xác định phụ tải điện người ta dùng phương pháp đơn giản hoá hoặc phương pháp xác định chính xác là tuỳ thuộc vàogiai đoạn thiết kế và vị trí điểm nút tính toán khi thiết kế cung cấp điện cho các xínghiệp công nghiệp gồm 2 giai đoạn sau:

+ Giai đoạn làm nhiệm vụ thiết kế

+ Giai đoạn vẽ bản vẽ cho thi công

Trong giai đoạn làm thiết kế tính sơ bộ gần đúng phụ tải điện dựa trên cơ sở tổng công suất đã biết của các nguồn điện tiêu thụ, Ở giai đoạn thiết kế thi công, taxác định chính xác phụ tải điện dựa vào các số liệu cụ thể và các nguồn tiêu thụcủa các phân xưởng.

Xác định phụ tải tính toán được tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệthống cung cấp điện theo các điểm nút tính toán trong các lưới điện dưới và trên

1000 V.

Mục đích tính toán phụ tải điện tại các điểm nút nhằm chọn tiết diện dây dẫncủa lưới điện cung cấp, phân phối điện áp, chọn số lượng và công suất của máy

biến áp và trạm giảm áp chính, chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối,chọn thiết bị chuyển mạch và bảo vệ với điện áp trên và dưới 1000 V. Chính vìvậy người ta đã đưa ra một đại lượng gọi là phụ tải tính toán nó được định nghĩanhư sau:

Phụ tải chỉ dùng để thiết kế tính toán nó tương đương vói phụ tải thực vềhiệu quả phát nhiệt hay tốc độ hao mòn cách điện trong quá trình làm việc

2.2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ

KHÍ.

2.2.1.Phụ tải tính toán cho tất cả thiết bị trong phân xưởng:

-Trong quá trình thiết kế đã cho ta biết các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết

bị máy móc ,công suất và quá trình công nghệ của từng thết bị tổng phân xưởng. Do

đó ta có thể chia phụ tải thành các nhóm dựa vào vị trí, chế độ hoạt động, và công suất

phản kháng. Và xác định phụ tải cho từng nhóm sau đó ta xác định phụ tải tổng của

toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí.

-Ta xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí theo số thiết bị hiệu

quả.





Ta có công thức:

Ptt=k max.k sd.Pdm

Với k max:Hệ số cực đại,dựa vào k sd và n hiệu quả

k sd :Hệ số sử dụng

nhq :Số thiết bị hiệu quả-Để thuận tiện tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí ta chon hệ số sử dụng và hệ

số công suất ( ϕ Cos ) theo giá trị kỹ thuật.(tra bản PL1.1 trang 324 sách Hệ thống

cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng)

k sd=0,14÷ 0,2

Cos =0,5 ÷ 0,6

Ta chọn thông số kỹ thuật là:

K sd=0,15

ϕ Cos =0,6

-Để tiện tính toán các nhóm thiết bị đã được chia ta dùng một số kí hiệu quy ước sau

đây:

n: tổng số thiết bị trong nhóm.

n1: số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất của thiết bị có công suất lớn

nhất.

k t: hệ số tải.

k d%: hệ số dòng điện %.

n*: là tỉ số giữa số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất của thiết bị cócông suất lớn nhất và tổng tỉ số thiết bị trong nhóm. n*=n1/n

P1: tổng công suất ưng với n1 thiết bị.

∑=

=

1

1

1

n

i

dmi P P

Pdm: tổng công suất định mức ứng với n thiết bị.





∑=

=n

i

dmidm P P 1

P*=P1/Pdm

nhq: số thiết bị hiệu quả. nhq=n*hq.n

n*hq: được tra trong bảng dựa vào n* và P*,tra bảng PL 1.4 trang 326

k max: hệ số cực đại,tra trong bảng PL 1.5 trang 327

k sd: hệ số sử dụng.

Tmax: thời gian sử dụng công suất cực đại.

Ptt: công suất tác dụng tính toán.

Qtt: công suất phản kháng tính toán.

Stt: công suất tính toán.

2.2.2 Phân nhóm và tính toán phụ tải trong phân xưởng sửa chữa cơ khi.

1.tính phụ tải tính toán của nhóm 1:

Bảng 2.1. Bảng số liệu phụ tải của nhóm 1

Stt Tên thiết bị Số

lượng

Kí hiệu trên

mặt bằng

Pdm,kWIdm,A

1máy Toàn bộ1 Máy tiên ren 1A62 1 1 7 72 Máy tiên ren 1616 1 2 4,5 4,53 Máy tiên ren IE6EM 1 3 3,2 3,2

4 Máy khoan hướng tâm 1 4 10 10

5 Máy mài tròn 1 5 2,8 2,8





6 Máy khoan để bàn 1 6 7 7

7 1 11 2,8 2,8

8 1 12 4,5 4,5

9 Máy mài sắc 6 13 0,65 3,9

Tổng 14 45,7

Ta có:

n=11 thiết bị ⇒== 52

102

max pn1= 7 thiết bị

n*=n1/n=7/11=0,64

P1=4.10+2.7+7=61 (k W)

Pdm=40+0,6+14+4,5+7+0,65+2,8=69,55(kW)

P*=P1/Pdm=61/69,55=0,88

Tra bảng PL 1.4 trang 326 ta được n*hq=0,8

Số thiết bị hiệu quả nhóm 1: nhq=n*hq.n=0,8x11=8,8 ≈ 9 thiết bị

k sd=0,15 và nhq=9 tra bảng PL 1.5 trang 327 ta được

k max=2,20

Phụ tải tính toán nhóm 1:Ptt1=k max.k sd.Pdm=2,20x0,15x69,55=22,95(k W)

Cosφ=0,6 do đó tgφ=1,33

Qtt1=Ptt1.tgφ=22,95x1,33=30,53(kVAr)

Vậy 222

1

2

11 53,3095,22 +=+= tt tt tt Q P S =38,19(kVA)

-Điện áp đưa vào sử dụng lấy ở thứ cấp của máy biến áp phân xưởng có điện áp

0,4(kV) và theo yêu cầu sử dụng thiết bị điện của phân xưởngUdm=380(V)

-Dòng điện tính toán cho cả nhóm 1:

380.3

10.19,38

.3

3

1

1==

dm

tt tt

U

S I =58,02 (A)

-Dòng điện định mức cho mỗi thiết bị :





Ta áp dụng công thức :

Pdm= 3 .Udm.Idm.Cosφ

Idm=Pdm/ 3 .Udm.Cosφ

Kêt quả tính toán được ghi trong bảng 2.1

2.Tính phụ tải tính toán nhóm 2: Bảng 2.2.Bảng số liệu phụ tải nhóm 2

Stt Tên thiết bị Sốlượng

Kí hiệu trênmặt bằng

Pdm,kWIdm(A)1 máy Toàn bộ

1 Máy phay vạn năng 3 1 7,0 212 Máy phay ngang 1 2 4,5 4,53 Máy phay chép hình 2 3 3,2 6,4

4 Máy phay đứng 1 4 10 105 Máy phay chép hình 1 7 4,5 4,56 Máy phay chép hình 1 8 5,8 5,87 Máy bào giường một trụ 1 9 2,8 2,88 Máy xọc 1 10 4 49 Máy khoan đứng 1 11 2,8 2,8

10 1 12 2,8 2,8Tổng 13 69,6

Ta có: n=12 thiết bị n1=9 thiết bịn*=n1/n=9/12=0.75

P1=2.7+4,5+5,62+2.7+2.7+4,5=56,62 (kW)

Pdm=2.7+4,5+5,62+2.7+1,7+3,0+1+2.7+4,5=62,32 (kW)

P*=P1/Pdm=56,62/62,32=0,91

Tra bảng PL 1.4 trang 326: n*hq=0,85

Số thiết bị hiệu quả trong nhóm 2: nhq=n*hq.n=0,85x12=10,2≈10 thiết bị

Ta có : k sd=0,15 nhq=10 thiết bị

Tra bảng PL 1.5 trang 327 ta được k max=2,1

Phụ tải tính toán nhóm 2:

Ptt2=k max.k sd.Pdm=2,1x0,15x62,32=18,7 (kW)






Qtt2=Ptt2.tgφ=18,7x1,33=24,87 (kVAr)Stt2= 222

2

2

287,247,18 +=+ tt tt Q P =31,12 (kVA).


0,4(kV) và theo yêu cầu sử dụng thiết bị điện của phân xưởng

Udm=380(V)


Itt2=380.3

10.12,31

.3

3

2 =dm

tt

U

S =47,28 (A)



Pdm= 3 .Udm.Idm.CosφIdm=Pdm/ 3 .Udm.Cosφ

-Kêt quả tính toán được ghi trong bảng 2.2

3.Tính phụ tải tính toán nhóm 3:

Bảng 2.3. Bảng số liệu phụ tải nhóm 3



Pdm,kWIdm

(A)1 máy Toàn bộ

1 Máy tiện ren 4 1 10 402 Máy doa tọa độ 4 2 10 403 Máy doa ngang 1 4 4,5 4,54 Máy mài tròn vạn năng 1 10 0,6 0,6

5 Máy mài phẳng có trụcđứng 1 17 7 7

6 Máy mài phẳng có trụcnằm

1 20 2,8 2,8

7 Máy ép thủy lực 1 22 0,65 0,658 Máy giũa 2 23 2,8 2,89 Máy mài sắc các dao

cắt1 26 1 1





10 Máy mài hai phía 1 27 2,8 2,8Tổng 17 104,9

Ta có: n=13 thiết bị n1=5 thiết bị

n*=n1/n=5/13=0,38P1=4.10+10=50 (kW)

Pdm=40+4,5+4,5+2,8+10+2,8+4,5+1+2,8+2,8= 75,7 (kW)

P*=P1/P=50/75,7=0,66

Tra bảng PL 1.4 trang 326 ta được n*hq=075

Do đó nhq=n*hq.n=0,75x13=9,75≈10 thiết bị

Tra bảng PL 1.5 trang 327 ta được k max=2,1

Phụ tải tính toán nhóm 3:

Ptt3=k max.k sd.Pdm=2,1x0,15x75,7=23,85 (kW)


Qtt3=Ptt3.tgφ=23,85 x1.33=31,72 (kVAr)

Stt3= 222

3

2

3 72,3185,23 +=+ tt tt Q P =39,7 (kVA)


0.4(kV) và theo yêu cầu sử dụng thiết bị điện của phân xưởng

Udm=380(V)


Itt3=380.3

10.7,39

.3

3

3=

dm

tt

U

S =60,3 (A)









- Kêt quả tính toán được ghi trong bảng 2.3


Bảng 2.4. Bảng số liệu phụ tải nhóm 4



Pdm,kWIdm,A1máy Toàn bộ

1 Máy tiện ren 2 1’ 7,0 142 Máy tiện ren 1 2’ 4,5 4,53 Máy tiện ren 2 3’ 3,2 6,44 Máy tiện ren 1 4’ 10,0 10,05 Máy tiện đứng 1 5’ 2,8 2,8

6 Máy tiện đứng 1 6’ 7,0 7,07 Máy phay vạn năng 1 7’ 4,5 4,58 Máy bào ngang 1 8’ 5,8 5,89 Máy mài tròn vạn năng 1 9’ 2,8 2,8

10 Máy mài phẳng 1 10’ 4,0 4,0Tổng 12 61,8

Ta có: n=12 thiết bị n1=5thiết bị

n*=n1/n=5/12=0,42P1=14+10,0+ 7,0+5,8=36,8(K W)Pdm=14+4,5+6,4+10,0+61,8+7,0+4,5+5,8+2,8+4,0+2,8

=61,8 (kW)

P*=P1/P=36,8/61,8=0,55

Tra bảng PL 1.4 trang 326 sách cung cấp điện ta được: n*hq=0,81

Số thiết bị hiệu quả nhóm 4: nhq=n*hq.n=0,81.12=9,72≈10 thiết bị

Tra bảng PL 1.5 trang 327 sách cung cấp điện ta được: k max=2,1Phụ tải tính toán nhóm 4:

Ptt4=k max.k sd.Pdm=2,1.0,15.61,8=19,47 (kW)

Qtt4=tgφ.Ptt4=1,33x19,47=26 (kVAr)

Stt4= 222

4

2

4 2647,19 +=+tt tt Q P =32,5 (kVA)






0.4(kV) và theo yêu cầu sử dụng thiết bị điện của phân xưởng

Udm=380(V)


Itt4=380.310.5,32

.3

3

4 =dm

tt

U S =49,35 (A)







Bảng 2.5.Bảng số liệu nhóm 5

Stt Tên thiết bị số lượng Kí hiệu trênmặt bằng

Pdm,kWIdm,A1máy Toàn bộ

1 Máy cưa 1 11’ 2,8 2,82 Máy mài hai phía 2 12’ 5,6 11,23 Máy khoan bàn 2 13’ 0,65 1,34 Máy tiện đứng 1 5’ 2,8 2,85 Máy khoan hướng tâm 1 15 4,5 4,56 Máy ép thủy lực 1 21 4,5 4,5

Tổng 8 21,5

Ta có: n=8 thiết bị n1=6 thiết bị

n*=n1/n=6/8=0,75

P1=2,8+11,2+2,8+4,5+4,5=20,2 (kW)

Pdm=2,8+11,2+1,3+2,8+4,5+4,5=21,5 (kW)





P*=P1/P=20,2/21,5=0,94

Tra bảng PL 1.4 trang 326 sách cung cấp điện ta được: n*hq=0,78

Số thiết bị hiệu quả trong nhóm: nhq=n*hq.n=0,78.8=6,24≈6 thiết bị

Tra bảng PL 1.5 trang 327 sách cung cấp điện ta được: k max=2,64

Phụ tải tính toán nhóm 5:Ptt5=k max.k sd.Pdm=2,64.0,15.21,5=8,514 (kW)

Qtt5=tgφ.Ptt5=1,33.8,514=14,2 (kVAr)

Stt5= =+=+ 222

5

2

5 2,14514,8tt tt Q P 21,53 (kVA)


0.4(kV) và theo yêu cầu sử dụng thiết bị điện của phân xưởng: Udm=380(V)

-Dòng điện tính toán cho cả nhóm 2: Itt5= 380.3

10.73,34

.3

3

5 =dm

tt

U

S

=52,77 (A)


Ta áp dụng công thức : Pdm= 3 .Udm.Idm.Cosφ



2.2.3. Tính toán phụ tải chiếu sáng cho cả phân xưởng sửa chữa cơ khí:

Phụ tải tính toán chiếu sáng ta tính theo suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản

xuất :

Tra bảng PL 1.7 trang 235 sách cung cấp điện XNvà nhà cao tầng ta được giới hạn

suất phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí P0=13÷16 W/m2

-Ta chọn thông số kỹ thuật:P0=15(W/m2

)-Diện tích phân xưởng cơ khí: Vưới chiều dài a=5cm;chiều rông b=0,8cm tỷ lệ 1:4500

Vậy diện tích S= 2242 243010.24304500.5,1.8,0 mcm ==

Phụ tải chiếu sáng của cả phân xưởng sửa chửa cơ khí:

Pcs=P0.S= )(45,3610.15.24303 KW =−

Ta chọn loại đèn chiếu sang là đèn sợi đốt nên 1cos =ϕ vậy 0=ϕ tg





Vậy 0. == ϕ tg P Q CS CS

2.2.4. Phụ tải động lực của toàn phân xương sửa chữa cơ khí.

Phụ tải động lực: ∑∑==

==5

11

.i

ttidt

n

i

ttidt dl P k P k P

Hệ số đồng thời tra trang 38: k dt=0.85÷1 Ta chọn: K dt=0,9

Vậy dl P =0,9.(22,95+18,7+23,85+19,47+8,51)

= 0,9.93,48 = 81,132 (KW)

∑∑==

==5

11

.i

tt dt

n

i

ttidt dl Qk Qk Q =0,9(30,53+24,8731,72+26+11,32)

=112(KVAr)

2.2.5.Tính phụ tải tính toán cho cả phân xưởng sửa chữa cơ khí:

Phụ tải công suất tính toán của phân xưởng cơ khí. dl CS TT

P P P +=

=36,45+81,13=117,58 (KW)

Phụ tải công suất phản kháng:

dl cstt QQQ +=

= 0+112 =112 (KVAr)

Phụ tải công suất toàn phần tính toán:Stt= 222211258,117 +=+ tt tt Q P =162,4 (kVA)

Hệ số công suất toàn nhà máy: Cosφ=Ptt/Stt=117,58/162,4=0,72

2.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG CÒN LẠI

CỦA NHÀ MÁY CƠ KHÍ:

Nhà máy cơ khí có 9 phân xưởng ,mỗi phân xưởng có diện tích mặt bằng nhất định

và phân bố tương đối đều trên mặt bằng của nhà máy.Công suất đặt của mỗi phân

xưởng cho trước .Do đó ta xác định phụ tải tính toán cho từng phân xưởng theo công

suất đặt và hệ số nhu cầu:





-Suất chiếu sáng của phân xưởng tra bảng PL 1.7 trang 328

-Hệ số nhu cầu và hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang 325

- Ta chọn đèn chiếu sang cho các phân xưởng laf đèn sợi đốt.Vậy có hệ số Cosφ=1

Suy ra : tgφ=0 vậy 0=CS Q

Ta có

Bảng 2.6 Công suất đăt,diện tích và các hệ số trong các phân xưởng của nhà máy.

St

t.

Tên phân xưởng Pđ

(kw)Po

( 2/mW

)

K nc

S( 2m ) ϕ cos

1 Phân xưởng cơ khí 1800 14 0,3 5670 0,6

2Phân xưởng dập 1500

15 0,5 4050 0,6

3Phân xưởng lắp ráp số 1 900 14 0,4 2025 0,6

4Phân xưởng lăp ráp số 2 2200 14 0,4 6014 0,6

5Phân xưởng sửa chữa cơ

khí

15 2430

˚Phòng thí nghiêm trung

tâm160 20 0,8 6075 0,75

7 Phòng thực nghiệm 500

15 0,7 1721,3 0,75

8Trạm bơm 120 13 0,6 1640,3 0,75

9Phòng thiết kế 100 15 0,7 2733,8 0,75





2.3.1.phụ tải tính toán cho các phân xương.

1)Phân xưởng tiện cơ khí:Ta có: Công suất đặt: Pd=1800 (kW)

Diện tích phân xưởng: S=5670 (m2)

Suất chiếu sáng của phân xưởng tra bảng PL 1.7 trang 328

P0=14 (W/m2)

Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325: k nc=0,6÷0,7

Chọn k nc=0,3

Hệ số công suất

Chọn Cosφ=0,6

do đó tgφ=1,33

Công suất động lực của phân xưởng: Pdl1=Pd.k nc=1800x0,3=540 (kW)

Công suất chiếu sáng phân xưởng: Pcs1=P0.S=14.5670=79380 W=79,38(kW)

Công suất tác dụng tính toán : Ptt1=Pdl1+Pcs1=540+79,38=619,38 (kW)

Công suất phản kháng động lực: Qdl=Pdl.tgφ =540.1,33=718,2 (kVAr)Q tt2=Qcs2+Qdl2=0+718,2

Công suất toàn phần tác dụng : Stt1= 222

1

2

1 2,718540 +=+ tt tt Q P

=898,6 (kVA)

2)Phân xương dậpTa có: Công suất đặt: Pd=1500 (kW)

Diện tích phân xưởng: S=4050(m2)

Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328:

Chọn P0=15 (W/m2)





Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325:

Chọn k nc=0,5

Hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang 325: Cosφ=0,6÷0,7

Chọn Cosφ=0,6 do đó tgφ=1,33

Công suất động lực: Pdl2=Pd.k nc=1500x0,5=750 (kW)Công suất chiếu sáng: Pcs2=P0xS=15.4050=60752 W=60,752 (kW)

Công suất tác dụng tính toán: Ptt2=Pdl2+Pcs2=450+60,752=810,75 (kW)

Công suất phản kháng đông lực: Q dl2=P dl2.tgφ=750.1,33=997,5 (kVAr)

Chọn loại đèn chiếu sang cho phân xưởng là đèn sợi đốt nên Cosφ=1 vậy tgφ=0

Vậy Q cs2= Pcs2. tgφ=0

Công suất phản kháng tính toán: Q tt2=Qcs2+Qdl2=0+997,5=997,5 (kVAr)

Công suất toàn phần tính toán: Stt2= 222

2

2

2 5,99775,810 +=+ tt tt Q P =1285,4(KVA)

3)Phân xưởng lắp ráp số 1:

Ta có:Công suất đặt:Pd=900 (kW)

Diện tích: S=2025 (m2)

Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=13÷16 W/m2 Chọn P0=14 (W/m2)

Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 :k nc=0,3÷0,4 Chọn k nc=0,4

Hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang 325 :Cosφ=0,5÷0,6

Chọn Cosφ=0,6 do đó tgφ=1,33

Công suất động lực: Pdl3=Pd.k nc=900.0,4=360 (kW)

Công suất chiếu sáng:Pcs3=P0.S=2025.14=28350 W=28,35(kW)

Công suất tác dụng tính toán: Ptt3=Pdl3+Pcs3=360+28,35=388,35 (KW)

Công suất phản kháng đông lực: Q dl3=P dl3.tgφ=360.1,33=478,8 (kVAr)Chọn loại đèn chiếu sang cho phân xưởng là đèn sợi đốt nên Cosφ=1 vậy tgφ=0

Vậy Q cs3= Pcs3tgφ=0

Công suất phản kháng tính toán: Q tt3=Qcs3+Qdl3=0+478,8=478,8 (kVAr)

Công suất toàn phần tính toán: Stt3= 222

3

2

38,47835,388 +=+ tt tt Q P =616,5(kVA)

4). Phân xưởng lắp ráp số 2:





Ta có: Công suất đặt: Pd=2200 (kW)


Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=14 (W/m2)

Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 : k nc=0,3÷0,4 Chọn k nc=0,4

Hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang 325 :Cosφ=0,5÷0,6Chọn Cosφ=0,6 do đó tgφ=1,33

Công suất động lực: Pdl4=Pd.k nc=2200.0,4=880 (KW)

Công suất chiếu sáng:Pcs4=P0.S=6014.14=8419,6W=84,2(kW)


Công suất phản kháng đông lực: Q dl4=P dl4.tgφ=880.1,33=1170,4(KVAr)



Công suất phản kháng tính toán: Q tt4=Qcs4+Qdl4=0+1170,4=1170,4 (KVAr)

Công suất toàn phần tính toán:Stt4= 222

4

2

444,11702,964 +=+

tt tt Q P =1516,4(kVA)

5) Phân xưởng sửa chữa cơ khí:

Ta đã tính ở phần trên:

Ptt5=117,582 (kW)

Qtt5=112 (kVAr)

Stt5=162,4 (kVA)

6).Phòng thí nghiệm trung tâm:

Ta có: Công suất đặt: Pd=160 (kW)


Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=20 (W/m2)Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 : k nc=0,8

Hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang 325 :Cosφ=0,75

Do đó tgφ=0,88


Công suất chiếu sáng:Pcs6=P0.S=6075.20=121500W=121,5(KW)





Công suất tác dụng tính toán: Ptt6=Pdl6+Pcs6=128+121,5=249,5(KW)




Công suất phản kháng tính toán: Q tt6=Qcs6+Qdl6=0+112,64=112,64 (KVAr)Công suất toàn phần tính toán:Stt6= 222

6

2

6 64,1125,249 +=+ tt tt Q P =273,75(kVA)

7).Phòng thực nghiệm:

Ta có: Công suất đặt : Pd=500 (kW)


Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=15 (W/m

2

)Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 : k nc=0,7


Do đó tgφ=0,88


Công suất chiếu sáng:Pcs7=P0.S=1721.15=25815W=25,8(KW)


Công suất phản kháng đông lực: Q dl7=P dl7.tgφ=350.0,88=308(KVAr)



Công suất phản kháng tính toán: Q tt7=Qcs7+Qdl7=0+308=308 (KVAr)


7

2

7 3088,375 +=+ tt tt Q P =486(kVA)

8).Trạm bơm:

Ta có: Công suất đặt : Pd=120 (kW)

Diện tích: S=1640,25 (m2)


Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 : k nc=0,6






Do đó tgφ=1,02


Công suất chiếu sáng:Pcs8=P0.S=1640,25.13=21323,25W≈21,32(KW)


Công suất phản kháng đông lực: Q dl8=P dl8.tgφ=72.1,02=73,44(KVAr)Chọn loại đèn chiếu sang cho phân xưởng là đèn sợi đốt nên Cosφ=1 vậy tgφ=0


Công suất phản kháng tính toán: Q tt8=Qcs8+Qdl8=0+73,44=73,44 (KVAr)


8

2

8 44,7332,93 +=+ tt tt Q P =118,75(kVA)

9).Phòng thiết kế:Ta có: Công suất đặt : Pd=100 (kW)

Diện tích: S=2733,75 (m2)


Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 : k nc=0,7


Do đó tgφ=0,88


Công suất chiếu sáng:Pcs9=P0.S=2733,75.15=41006,25W≈41(KW)

Công suất tác dụng tính toán: Ptt9=Pdl9+Pcs9=70+41=111 (KW)


Chọn loại đèn chiếu sang cho phân xưởng là tuyt nên có Cosφ=0,8 vậy tgφ=0,75

Vậy Q cs9= Pcs9tgφ=41.0,75=30,75(KVAr)

Công suất phản kháng tính toán: Q tt9=Qcs9+Qdl9=30,75+61,6=92,35 (KVAr)Công suất toàn phần tính toán:Stt9= 222

9

2

935,92111 +=+ tt tt Q P =144,4(kVA)





Bảng 2.7.Phụ tải tính toán tất cả các phân xưởng

Stt

Tên phân xưởngk nc

Cosφ Pd

kWP

W/m2

Pdl

kWPcs

KwPtt

kWQtt

kVAr St

kV

1 Phân xưởng cơ khí 0,3 0,6 1800 14 540 79,38 619,38 718,2 898

2 Phân xưởng dập 0,5 0,6 1500 15 750 60,75 810,75 997,5 12853 Phân xưởng lắp ráp

số 10,4 0,6 900 14 360 28,35 338,35 478,8 616,

4 Phân xưởng lắp rápsố 2

0,4 0,6 2200 14 880 84,2 964,2 1170,4 1516

5 Phân xưởng sửa chữacơ khí 15

81,32 36,45 117,58 112 162,

6 Phòng thí nghiệmtrung tâm

0,8 0,75 160 20 128 121,5 249,5 112,6 273,

7 Phòng thưc nghiệm 0,7 0,75 500

15 350 25,8 375,8 308 486,

8 Trạm bơm 0,6 0,75 120

13

72 21,32 93,32 73,44 118,

9 Phòng thiết kế 0,7 0,75 100 15 70 41 111 92,35 144,

Tổng

3680 4063,2

2.3.2Xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy.

1).Phụ tải tính toán tác dụng nhà máy cơ khí Pttnm bằng tổng phụ tải tính toán của từng

phân xưởng trong nhà máy nhân với hệ số đồng thời:

Ta chọn hệ số đồng thời : k dt=0.85

Pttnm=k dt.∑9

1Ptti





∑9

1

tti P =Ptt1+Ptt2+Ptt3+Ptt4+Ptt5+Ptt6+Ptt7+Ptt8+Ptt8+Ptt9

= 3680(kW)Pttnm=0,85x3680=3128 (kW)

2).Phụ tải tính toán phản kháng nhà máy cơ khí Qttnm bằng tổng phụ tải phản kháng

của từng phân xưởng trong nhà máy nhân với hệ số đồng thời:

Qttnm=k dt.∑9

1Qtti

∑9

1

Qtti=Qtt1+Qtt2+Qtt3+Qtt4+Qtt5+Qtt6+Qtt7+Qtt8+Qtt9

=718,2+997,5+92,35+1170,4+112+112,6+308+73,44+478,8=4063,2(KVAr)

Vậy Qttnm=0,85x3664,3=3453,72 (kVAr)

3).Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy cơ khí Sttnm :Sttnm= 222

72,34533128 +=+ ttnmttnmQ P =4659,67 (kVA)

4).Hệ số công suất nhà máy: Cosφ=Pttnm/Sttnm=3128/4659,6=0,68

Chương 3

THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO NHÀ MÁY SỬA CHỮA CƠ KHÍ.

3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ:Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và

kỹ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện được coi là hợp lý phải thỏa mãn cácyêu cầu cơ bản sau:

1. Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật.2. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.3. Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành.4. An toàn cho người và thiết bị.5. Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải trong tương

lai.6. Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế.Trình tự tính toán thiết kế mạng cao áp cho nhà máy bao gồm các bước :1. Vạch phương án cung cấp điện.2. Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của các trạm biến ápvà lựa chọn tiết

diện các đường dây cho các phương án.3. Tính toán kinh tế kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý.





4. Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn.

3.2.XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM BIẾN ÁP

3.2.1.Xác định biểu đồ phụ tải:

Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng của hệ thống cung cấp

điện xí nghiệp công nghiệp, việc bố trí hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà

máy, xí nghiệp là một vấn đề quan trọng, Để xây dựng sơ đồ cung cấp điện có các chỉ

tiêu về kinh tế kỹ thuật đảm bảo chi phí hàng năm là ít nhất, hiệu quả cao, Để xác

định được các vị trí đặt biến áp, trạm phân phối chính, các trạm biến áp xí nghiệp

công nghiệp ta xây dựng biểu đồ phụ tải trên toàn bộ mặt bằng nhà máy.

Biểu đồ phụ tải là một hình tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trung với tâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo một tỉ lệ xích nàođấy, Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung ra được sự phân bố phụ tảitrong khu vực cần thiết kế để từ đó vạch ra nhưng phương án thiết kế hợp lý và kinhtế nhất

Chọn tỉ lệ xích m=3kVA/m2

Bán kính của biểu đồ phụ tải: Stt=mπ R 2 Do đó: R=π .m

S tt

Góc phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ phụ tải được xác định theo biểu thứcsau:

tt

cs

cs P

P .360=α

1.Phân xưởng tiện cơ khí:

Ptt1=619,38 (kW) Stt1=898,6 (kVA) Pcs1=79,38(kW)

R 1=14,33

6,898

x=9,8 (m)

38,619

38,79.3601=

csα =46,80

2.Phân xưởng dập:






R 2=14,3.3

4,1285=12 (m)

75,810

75,60.3602 =csα =270

3.Phân xưởnglăp ráp số 1:

Ptt3=388,35 (kW) Stt3=616,5 (kVA) Pcs3=28,35,(kW)

R 3=14,3.3

5,616= 8,1(m)

35,388

35,28.3603=

csα =260

4.Phân xưởng lắp ráp số 2:

Ptt4=964,2 (kW) Stt4=1516,4 (kVA) Pcs4=84,2(kW)R 4=

14,33

4,1516

x=12,68 (m)

2,964

2,843604

×=cs

α =310

5.Phân xưởng sửa chữa cơ khí:


R 5=14,3.3

4,162=4,2 (m)

58,117

45,36.3605 =csα =1110

6.Phòng thí nghiệm trung tâm:

Ptt6=249 (kW) Stt6=273,75 (kVA) Pcs6=121,5 (kW)

R 6= 14,3.3

75,273

=5,4(m)

249

5,121.3606 =csα =175,40

7.Phòng thực nghiệm:

Ptt7=375,8 (kW) Stt7=486,3 (kVA) Pcs7=25,8 (kW)

R 7=14,3.3

3,486=7,1 (m)





8,375

8,25.3607 =csα =24,40

8.Trạm bơm:


R 8= 14,3.3

75,118

=3,6 (m)

32,93

32,21.3608=cs

α =820

9.Nhà hành chính:

Ptt9=111 (kW) Stt9=144,4 (kVA) Pcs9=41(kW)

R 9=14,3.3

4,144=4 (m)

111

41.3609 =csα =1330

Bảng 3.1Bán kính R và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân xưởng.

Stt Tên phân xưởng Pcs(kW) Ptt(kW) Stt(kVA) R(m) 0

csα

1 Phân xưởng tiện cơ khí 79,38 619,38 898,6 9,8 46,82 Phân xưởng dập 60,75 810,75 1285,4 12 273 Phân xưởng lăp ráp số1 28,35 338,35 616,5 8,1 264 Phân xưởng lắp ráp số 2 84,2 964,2 1516,4 12,68 31

5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 36,45 117,58 162,4 4,2 1056 Phòng thí nghiệm trung tâm 121,5 249,5 273,75 5,4 1757 Phòng thực nghiệm 25,8 375,8 486,3 7,1 248 Trạm bơm 21,32 93,32 118,75 3,6 829 Nhà hành chính 41 111 144,4 4 133

Sơ đồ phụ tải toàn nhà máy cơ khí

3.2.2. Xây dựng và xác định trạm phân phối trung tâm hoặc trạm biến áptrung gian:

1)Vị trí tâm phụ tải.

Để xây dựng ta vẽ một hệ tọa độ oxy trên sơ đồ mặt bằng của nhà máy có vị trí trọng

tâm là M(x,y) .Trạm phân phối trung tâm đặt tại vị trí này:

Trọng tâm phụ tải của nhà máy được xác định theo công thức sau:





x= ∑∑

ttiS

. ttii S x

y= ∑∑

ttiS

. ttii S y

Với x,y là tọa độ vị trí các phân xưởng trên mặt bằng đã cho :

Bảng.3.2.Vị trí tọa độ các phân xưởng trên mặt bằng.

Stt Tên phân xưởng X Y Stt(kVA) R(m) 0

csα

1 Phân xưởng tiện cơ khí 108 48 898,6 9,8 46,82 Phân xưởng dập 102 21 1285,4 12 273 Phân xưởng lăp ráp số1 65 29 616,5 8,1 264 Phân xưởng lắp ráp số 2 56 38 1516,4 12,68 315 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 16 42 162,4 4,2 105

6 Phòng thí nghiệm trung tâm 43 68 273,75 5,4 1757 Phòng thực nghiệm 11 70 486,3 7,1 248 Trạm bơm 108 70 118,75 3,6 829 Nhà hành chính 21 10 144,4 4 133

Tổng 5502,6

x=

6,5502

275,118.1083,486.1175,273.434,162.164.1516.565,616.654,1285.1026,898.108 ++++++++

x=67,5

y=

6,5002

.1075,118.703,486.7075,273.684,162.424,1516.385,616.294,1285.216,898.48 ++++++++

y=40,8

Vậy trạm PPTThoặc tram BATG nằm ở tọa độ: M(67,5;40,8)

3.3. VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆNTheo tính toán ở chương trước thì cấp điện áp truyền tải từ trạm biến áp trung

tâm của khu công nghiệp về nhà máy là 35 KV.3.3.1. Phương án về các trạm biến áp phân xưởng:

Các trạm biến áp phân xưởng được lựa chọn trên nguyên tắc sau:1. Vị trí đặt trạm phải thỏa mãn yêu cầu : gần tâm phụ tải; thuận tiện cho việc

vận chuyển, lắp đặt , vận hành , sửa chữa máy biến áp an toàn kinh tế.





2. Số lượng máy biến áp ( MBA) đặt trong các các TBA phải được lựa chọncăn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải; điều kiện vận chuyển và lắpđặt , chế độ làm việc của phụ tải. Các hộ hụ tải loại І và ІІ chỉ nên đặt haiMBA, các hộ phụ tải loại ІІІ thì chỉ nên đặt một MBA.

3. Dung lượng các MBA được chọn theo điều kiện:Dung lượng các MBA được chọn theo điều kiện:

n.k hc.SdmB ≥ Stt

Và kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố:( n- 1). k hc.k qt.SdmB ≥ Sttsc

Trong đó :n - số máy biến áp có trong trạm biến ápk hc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy biến áp

chế tạo tại Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, k hc = 1.k qt - hệ số quátải sự cố, k qt = 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5ngày đêm. Thời gian quá tải trong một ngày đêm không vựơt quá 6h, trước khiquá tải MBA vận hành với hệ số tải ≤ 0,93.Sttsc - công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA có thể loại bỏ một số phụtải không quan trọng để giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trongtrường hợp vận hành bình thường. Giả thiết trong các hộ loại І có 30% là phụtải loại ІІІ nên Sttsc = 0,7 SttІ

Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều

kiện thuận tiện cho việc mua sắm, lắp đặt, thay thế, vận hành, sửa chữa và kiển tra

định kỳ nên lưa chọn máy biến áp do Việt Nam chế tạo.

Căn cứ vào độ lớn, sự phân bố phụ tải của nhà máy ta đặt 5 TBA phân xưởng trongđó :* Trạm B1 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng tiện cơ khí và trạm bơm.* Trạm B2 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng dập.* Trạm B3 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng lắp ráp số 1 và phong thiết kế.* Trạm B4 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng lắp ráp số 2 và phòng thí nghiệm

trung tâm.* Trạm B5 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng sửa chữa cơ khí và phòng thực

nghiệm.

Bảng 3.3. Danh sách các trạm biến áp phân xưởng.





Stt Tên TBB Tên phân xưởng1 B1 phân xưởng tiện cơ khí và trạm bơm.2 B2 phân xưởng dập3 B3 phân xưởng lắp ráp số 1 và phong thiết kế.4 B4 Phân xưởng lắp ráp số 2 và phòng thí nghiệm trung tâm.

5 B5 phân xưởng sửa chữa cơ khí và phòng thực nghiệm.

3.3.2.Chọn số lượng, dung lượng,và vị trí lắp đặt MBA phân xưởng.

1)Số lượng MBA

-Các trạm B1, B2, B3, B4 cấp điện cho phân xưởng chính được xếp vào phụ tải hộ

tiêu thụ loại 1 nên cần đặt 2 máy biến áp và đường dây lộ kép.

-Còn trạm B5 cấp điện cho phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ loại 3 nên cần đặt 1 máy biến áp và đường dây lộ đơn.

-Để đảm bảo tính mỹ quan của nhà máy và tiết kiệm vốn đầu tư nên ta đặ các trạm có

tường chung với tường của phân xưởng.

*Số lượng máy biến áp cần cho nhà máy là 9 máy.

Bảng.3.4 Số lương máy biến áp trong các phân xưởng.Stt Tên TBB Loại Stt(KVA) Số lương MBA1 B1 I 1017,35 22 B2 I 1285,4 23 B3 I 760,9 24 B4 I 1790,15 2

5 B5 III 648,7 1Tổng….. 9

2.Chọn dung lượng máy biến áp:

*).Đối với các trạm biến áp tiêu thụ hộ loại 1:

Xét trường hợp sự cố một máy biến áp,máy còn lại có khả năng chạy quá tải trong tời

gian 1-2 ngày để sửa chữa , đồng thời cắt bớt các phụ tải không quan trọng .Trong

trường hợp này công suất máy biến áp được xác định theo công thức sau:

Dung lượng các MBA được chọn theo điều kiện:n.k hc.SdmB ≥ Stt






-Trạm B1:

SdnB=2

tt S =

2

118,75898,6 +=

2

1017,35=508,68 (kVA)

Chọn 2 máy biến áp cùng loại có dung lượng 560 (kVA)

Và kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố:( n- 1). k hc.k qt.SdmB ≥ Sttsc=0,7 Stt

⇒ SdnB≥4,1

.7,0 tt S

=508,68

Như vậy MBA đã chọn thỏa mãn các điều kiện.Trạm B1 ta đặt 2 MBA có SdmB = 560 kVA

-Trạm B2:

SdnB=2

tt S =

2

4,1285=642,7 (kVA)

Chọn máy biến áp cùng loại có dung lượng 750 (kVA)


⇒ SdnB≥4,1

.7,0tt

S =642,7

Như vậy MBA đã chọn thỏa mãn các điều kiện.Chọn 2 máy biến áp cùng loại có dung lượng 750 (kVA)

-Trạm B3:

SdnB=2

tt S =

2

4,1445,616 +

=2

760,9=380,45 (kVA)


Và kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố:

( n- 1). k hc.k qt.SdmB ≥ Sttsc=0,7 Stt

⇒ SdnB≥4,1

.7,0 tt S =380,45(kVA)


-Trạm B4:





SdnB=2

tt S =

2

75,2734,1516 +=

2

1790,15=895,075(kVA)



⇒ SdnB≥ 4,1

.7,0 tt S

=895,075 (kVA)


*).Đối với các trạm biến áp tiêu thụ hộ loại 3:

Chọn các trạm biến áp theo công thức sau:

Dung lượng các MBA được chọn theo điều kiện:n.k hc.SdmB ≥ Stt


-Trạm B5:SdmB=Stt=162,4+486,3=648,7 (kVA)

Chọn máy biến áp có dung lượng 750 (kVA)


⇒ 0,7.SdmB ≥0,7 Stt ⇒ SdmB ≥648,7

Như vậy MBA đã chọn thỏa mãn các điều kiện.Chọn 1 máy biến áp cùng loại có dung lượng 750 (KVA)

Bảng.3.5 Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX

Stt Tên TBB Loại Stt(KVA) Sdm(KVA) Số lương MBA1 B1 I 1017,35 560 2

2 B2 I 786,8 750 23 B3 I 760,9 400 24 B4 I 1790,15 1000 2

5 B5 III 648,7 750 1Tổng….. 9

3.Xác định vị trí các trạm biến áp phân xưởng.





Trong các trạm nhà máy thường sử dụng các kiểu trạm biến áp phân xưởng:* Các trạm biến áp cung cấp cho một phân xưởng có thể dùng loại liền kề có

một tường của trạm chung với tường của phân xưởng nhờ vậy tiết kiệm được vốn xâydựng và ít ảnh hưởng đến các công trình khác.

* Trạm lồng cũng có thể được sử dụng để cung cấp điện cho một phần hoặctoàn bộ một phân xưởng vì có chi phí đầu tư thấp, vận hành bảo quản thận lợi song về

mặt an toàn khi có sự cố trong trạm không cao.* Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xưởng nên đặt gần tâm phụ tải,

nhờ vậy có thể đưa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn khá nhiều chiềudài mạng phân phối cao áp của xí nghiệp cũng như mạng hạ áp phân xưởng, giảm chi

phí kim loại màu và giảm tổn thất. Cũng vì vậy nên dùng trạm độc lập tuy nhiên vốnđầu tư xây dựng trạm sẽ gia tăng.

Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể có thể lựa chọn một trong cá loại trạm biến ápđã nêu. Để đảm bảo an toàn cho người cũng như thiết bị, đảm bảo mỹ quan côngnghiệp ở đây sẽ dùng loại trạm xây đặt gần tâm phụ tải, gần các trục giao thông trongnhà máy, song cũng cần phải tính đến khả năng phát triển và mở rộng sản xuất.

Để lựa chọn được vị trí đặt các TBA phân xưởng cần xác định tâm phụ tải củacác các phân xưởng hay nhóm phân xưởng được cung cấp điện từ các TBA đó.Ta có công thức:

Tọa độ theo trục x:∑

∑==n

tti

n

i

ttii

oi

S

S x

X

1

1

Tọa độ theo trục y:∑

∑==n

i

n

i

ii

oi

S

S y

Y

1

1

Vậy:- Vị trí trạm biến áp B1

10875,1186,898

108.75,118108.6,898

1

2

1

01=

+

+==

∑

∑=

n

tti

i

ttii

S

S x

X

5,5075,1186,898

70.75,11848.6,898

1

2

101 =

+

+==

∑

∑=

n

tti

i

ttii

S

S y

Y

Chọn vị trí thực của trạm B1 là (108;50,5)- Vị trí trạm biến áp B2 là(102;21)- Vị trí trạm biến ap B3





6,564,1445,616

21.4,14465.5,616

1

2

103

=+

+==

∑

∑=

n

i

i

ii

S

S x

X

4,254,1445,616

10.4,14429.5,616

1

2

103 =+

+

==∑

∑=

n

tti

i

ttii

S

S y

Y

Chọn vị trí thực của trạm B3 là (56,6;25,4)

- Vị trí trạm biến ap B4

5475,2734,1516

43.75,27356.4,1516

1

2

104

=+

+==

∑

∑=

n

tti

i

ttii

S

S x

X

6,4275,2734,11516

68.75,27338.4,1516

1

2

104

=+

+==

∑

∑=

n

tti

i

ttii

S

S y

Y

Chọn vị trí trạm biến áp B4 (54;42,6)- Vị trí trạm biến ap B5

3,12

3,4834,162

11.3,48616.4,162

1

2

1

05

=+

+==

∑

∑=

n

tti

i

ttii

S

S x

X

633,4864,162

70.3,48642.4,162

1

2

105 =

+

+==

∑

∑=

n

tti

i

ttii

S

S y

Y

Căn cứ vào vị trí của nhà xưởng và tính toán tương tự ta xác định được vị trícủa các trạm biến áp phân xưởng như sau.

Bảng 3.6 Kết quả xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng:

Tên TrạmVị trí đặt

Xoi YoiB1 108 50,5B2 102 21B3 56.6 25,4





B4 54 42,6B5 12,3 63

3.4. PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂNXƯỞNG

3.4.1Các phương án cung cấp điện cho trạm biến áp phân xưởng:

3.4.1.1. Kiểu sơ đồ có trạm biến áp trung gian :Với loại sơ đồ này thì điện lấy từ hệ thống (điện áp 22 kV) vào trạm biến áp trung

gian đặt ở trọng tâm (hoặc gần trọng tâm) của nhà máy và được biến đổi xuống cấpđiện áp nhỏ hơn là 10 kV hoặc 6 kV để tiếp tục đưa đến các trạm biến áp phân xưởng.*) Ưu điểm của sơ đồ:- Có độ tin cậy cấp điện khá cao- Chi phí cho các thiết bị không lớn (giảm vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà

máy cũng như các trạm biến áp phân xưởng)- Vận hành thuận lợi .*) Nhược điểm của sơ đồ:- Số lượng của thiết bị sẽ nhiều do lắp đặt trạm biến áp trung gian .- Đầu tư xây dựng trạm biến áp trung gian.- Gia tăng tổn thất trong mạng cao áp của Nhà Máy. ⇒Loại sơ đồ này thường được áp dụng trong các trường hợp nhà máy có các

phân xưởng đặt tương đối gần nhau và ở xa hệ thống. Nếu sử dụng phương án này, vì nhà máy là hộ loại І nên phải đặt 2 MBA vớicông suất dược chọn theo điều kiện ( đả xét đến sự phát triển của phụ tải nhàmáy trong tương lai): Dung lượng các MBA được chọn theo điều kiện:

n.k hc.SdmB ≥ Stt


Trong đó :n - số máy biến áp có trong trạm biến ápk hc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy biến áp

chế tạo tại Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, k hc = 1.k qt - hệ số quátải sự cố, k qt = 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5ngày đêm. Thời gian quá tải trong một ngày đêm không vựơt quá 6h, trước khiquá tải MBA vận hành với hệ số tải ≤ 0,93.

Sttsc – công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA có thể loại bỏ mộtsố phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạmtrong trường hợp vận hành bình thường. Giả thiết trong các hộ loại І có 30% là

phụ tải loại ІІІ nên Sttsc = 0,7 SttІ





n.k hc.SdmB ≥ SttNM = 4659,67 (kW)

SdmBA ≥2

ttnmS =

2

4659,67=2329,835 ( kVA)

Chọn MBA tiêu chuẩn có công suất định mức SdmBATG = 2500 (kVA)Kiểm tra theo điều kiện quá tải:

( n- 1). k hc.k qt.SdmB ≥ Sttsc

SdmBA ≥4,1

7,0 ttNM S =

4,1

4659,67.7,0= 2329,835 (KVA)

Vậy MBA đã chọn thỏa mãn.TBATG sử dung 2 MBA có dung lượng 2500 (kVA).3.4.1.2. Kiểu sơ đồ không có trạm phân phối trung tâm (sơ đồ dẫn sâu):

Với loại sơ đồ này thì điện được lấy từ hệ thống về đến tận trạm biến áp phânxưởng sau đó sẽ hạ cấp xuống 0,4 kV để dùng trong các phân xưởng*) Ưu điểm của sơ đồ :

- Giảm được tổn thất ∆ P, ∆ A, ∆ U- Nâng cao năng lực truyền tải của lưới

*) Nhược điểm của sơ đồ:- Độ tin cậy cung cấp điện không cao, muốn năng độ tin cậy cung cấp điện thì phảitốn kém nhiều kinh phí- Các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vận hành phải cao. ⇒Loại sơ đồ này áp dụng cho các nhà máy có các phân xưởng có công suất lớn

và được bố trí tương đối tập trung nên ở đây ta không xét đến phương án này.3.4.1.3. Kiểu sơ đồ sử dụng trạm phân phối trung tâm :

Với loại sơ đồ này thì điện được lấy từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông qua TPPTT. Tại trạm biến áp phân xưởng điện áp được hạ cấpxuống 0,4 kV để dùng cho các thiết bị trong phân xưởng .*) Ưu điểm của sơ đồ :- Giảm được tổn thất ∆ P, ∆ A, ∆ U.- Việc quản lý, vận hành mạng điện cao áp của nhà máy được thuận lợi.

- Độ tin cậy cung cấp điện được đảm bảo.*) Nhược điểm của sơ đồ:- Đầu tư cho mạng cao áp khá lớn .- Các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vận hành phải cao. ⇒Loại sơ đồ này thương áp dụng cho các nhà máy có các phân xưởng công suấtlớn và khi điện áp nguồn không cao.* Sơ đồ các phương án đi dây• Phương án 1:





Hình 3.1. Sơ đồ đi dây phương án I

9

5

76

4

3

8

1

2

B3

B4

B2

B1

B5

• Phương án 2:

Hình 3.2. Sơ đồ đi dây phương án II

9

5

76

4

3

8

1

2

B3

B4

B2

B1

B5

• Phương án 3:Hình 3.3. Sơ đồ đi dây phương án III





9

5

76

4

3

8

1

2

B3

B4

B2

B1

B5

• Phương án 4: Hình 3.4. Sơ đồ đi dây phương án IV

9

5

76

4

3

8

1

2

B3

B4

B2

B1

B5

3.5. TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỶ THUẬT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN. Chọn cáp từ nguồn đến TBATG hoặc trạm PPTT:





Với đường dây dài 8 km,22 KV. Đường dây trên không lộ kép và dùng dây lõi thép

để đảm bảo theo đúng yêu cầu kỹ thuật của hộ loại 1.

Vậy Ittnm=dm

ttnm

U

S

.32=

22.32

67,4659=61,14 A

Fkt= 1,1

14,61

=55,58 mm2

Chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 70 mm2, AC- 70. Kiểm tra dây đã chọn theo điều

kiện dòng sự cố.

Tra bảng PL 4.12 trang 369 dây AC-35 có Icp=275 A

Khi có sự cố đứt một trong 2 dây, dây còn lại chuyển tải toàn bộ công suất :

Isc=2Itt=2.61,14=122,28 A

Isc<Icp

Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp:

-Với dây AC-70 có khoảng cách trung bình hình học D=3 m .Tra bảng PL 4.6 ta được

r o=0,46 Ω/km và xo=0,408 Ω/km.

Điện trở của dây: R=r 0.l=0,46.8=3,68 Ω

Điện kháng của dây: X=x0.l=0,408.8=3,264 Ω

ΔU= 22.2

264,3.72,345368,3.3128 +=

+

dmU

QX PR

=517,82 V

ΔU < ΔUcp=5%Udm=1100 V

Vậy ta chọn dây AC-70 là phù hợp.

3.5.1.Phương án 1

Phương án 1 sử dụng trạm biến áp trung gian ( TBATG ) nhận điện 22 kV từ hệ thốngvề , hạ xuống điện áp 10 kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các

trạm biến áp phân xưởng hạ từ cấp 10 kV xuống 0,4 kV để cấp điện cho các phụ tảitrong phân xưởng.

Hình 3.1- Sơ đồ phương án 1





9

5

76

4

3

8

1

2

B3

B4

B2

B1

B5

1.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạmbiến áp.* Chọn MBA phân xưởng:Trên cơ sở chọn được công suất MBA ở phần 3.2.1 ta có bảng kết quả chọn MBA chocác trạm biến áp phân xưởng:

Bảng 3.7 – Các thông số của máy biến áp trong phương án 1

Tên TBAStt

(KVA)Sdm

( kVA)UC/UH

(kV)ΔPO

(kW)ΔP N

(kW)U N

(%)IO

(%)TBATG 4659,67 2500 22/10 3,3 20,4 6 0,8

B1 1017,35 560 10/0,4 0,94 5,2 4 1,5B2 1285,4 750 10/0,4 1,2 6,6 4,5 1,4B3 760,9 400 10/0,4 0,84 4,5 4 1,5B4 1790,15 1000 10/0,4 1,5 9 5 1,3B5 648,7 750 10/0,4 1,2 6,6 4,5 1,4

Các MBA được sản xuất theo đơn đặt hàng tại công ty thiết bị điện Đông Anh nênkhông cần phải hiệu chỉnh nhiệt độ.* Xác định tổn thất điện năng trong các TBA:

ΔA = n.ΔPo.t +

2

tt

N

dmB

S1.ΔP . .τ kWh

n S

Trong đó :n - số MBA làm việc song song.





t - thời gian MBA vận hành, với MBA vận hành suốt năm t = 8760 hτ - thời gian tổn thất công suất lớn nhất,với nhà máy dệt có Tmax = 4200h τ = ( 0,124 + 10 - 4.Tmax)2.8760

= 2592,4(h)ΔPo, ΔP N - tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch trongMBA.

Stt - công suất tính toán của trạm biến áp.SdmB - công suất định mức của MBA.

-Tổn thất điện năng cho trạm biến áp trung gianSttTG = 4659,67 kVASdmBTG = 2500 kVAΔPo = 3,3kWΔP N = 20,4 kW

Ta có : ΔA = 2.3,3.8760 + =

4,2592.2500

67,4659.4,20.

2

12

149677,27 KWh

*Tính toán tương tự ta có tổn thất điện năng cho các trạm biến ap còn lại.

-Trạm biến áp B1.

Stt = 1017,35 KVASdmB = 560 KVA

ΔPo = 0,94KWΔP N = 5,2 kW

Ta có : ΔA1= 2.0,94.8760 + =

4,2592.

56035,1017.2,5.

21

2

38714,2 KWh


Stt = 1285,4KVASdmB = 750 KVA


Ta có : ΔA2= 2.1,2.8760 + = 4,2592.750

4,1285.6,6.21

2

46152,7 KWh



ΔPo = 0,84KW





ΔP N = 4,5 kW

Ta có : ΔA3= 2.0,84.8760 + =

4,2592.400

9,760.5,4.

2

12

35823,47 KWh

-Trạm biến áp B4.Stt = 1790,15KVASdmB = 1000 KVA

ΔPo = 1,5KWΔP N = 9 kW

Ta có : ΔA4= 2.1,5.8760 + =

4,2592.1000

15,1790.9.

2

12

63664,65KWh




Ta có : ΔA5= 1.1,2.8760 + =

4,2592.750

7,648.6,6.1

2

23312,04 KWh

Vậy tổng tổn thất điện năng : Σ∆ A =ΔA+ ΔA1+ ΔA2+ ΔA3+ ΔA4+ ΔA5= 353959,33

Kết quả tính toán được ghi trong bảng 4.4 Bảng 3.8 – Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA phương án 1

Tên TBAStt

(KVA)Sdm

( kVA)UC/UH

(kV)ΔPO

(kW)ΔP N

(kW)U N

(%)IO

(%)

CA(Kwh)

TBATG 4659,67 2500 22/10 3,3 20,4 6 0,8 149677,27B1 1017,35 560 10/0,4 0,94 5,2 4 1,5 38714,2B2 1285,4 750 10/0,4 1,2 6,6 4,5 1,4 46152,7B3 760,9 400 10/0,4 0,8 4,5 4 1,5 35823,47B4 1790,15 1000 10/0,4 1,5 9 5 1,3 63664,65B5 648,7 750 10/0,4 1,2 6,6 4,5 1,4 23312,04

357344,33

2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện:* Chọn cáp từ TBATG về các TBA phân xưởng





Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy liên

hợp dệt có Tmax = 4200 h . ứng với dây dẫn AC tra bảng 5 trang 294 tìm được mật độ

dòng điện kinh tế Jkt=1,1.

Tiết diện kinh tế của cáp:

Fkt =max

kt

I

J mm2

Dòng điện làm việc cực đại qua một sợi cáp :

ttpx

max

dm

SI =

n. 3.U(A)

Trong đó:n - số lộ cáp

Chọn dây từ trạm BATG vê các TBA phân xưởng.

Là dây cáp đồng có Tmax=4200 h

Chọn dây từ BATG về trạm B1.

Với Stt=1017,35 KVA

Imax=dm

tt

U

S

.32=

10.32

35,1017=29,36 A

Với cáp đồng Tmax=4200 h ,tra bảng 5 trang 294

Jkt=3,1 A/mm2

Vậy tiết diện kinh tế của dây dẫn là Fkt= 1,336,29 =9,47mm2

Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16mm2 → 2XLPE (6 dây)Chọn dây từ BATG về trạm B2.


Imax=dm

tt

U

S

.32=

10.32

4,1285=37,1 A


Jkt=3,1 A/mm2

Vậy tiết diện kinh tế của dây dẫn là Fkt= 1,3

1,37=11,97m2

Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16mm2 → 2XLPE (6 dây)


Với Stt=760,9 KVA





Imax=dm

tt

U

S

.32=

10.32

9,760=22A


Jkt=3,1 A/mm2


22=7,1mm2




Imax=dm

tt

U

S

.32=

10.32

15,1790=51,6 A


Jkt=3,1 A/mm2


6,51=16,65m2



Do trạm BA B5 thuộc vào hộ tiêu thụ loại 3 nên chọn đường dây lộ đơn.


Imax=dm

tt

U S .3 = 10.3

57,648 =37,4 A


Jkt=3,1 A/mm2


4,37=12,1mm2

Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16mm2 → 1XLPE (3 dây)*Tra bảng PL 4.32 TL1, lựa chọn cáp tiêu chuẩn phù hợp là cáp đồng 3 lõi 10 kVcách điện XLPE , đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA ( Nhật ) chế tạo.

Với R = 01 . .l ( )nr Ω

n - số đường dây đi song song Bảng 3.9.Kết quả chọn cáp cao áp 10KV phương án 1.

ĐƯỜNGCÁP

STT F L Ro R ĐƠNGIÁ

THÀNHTIỀN

(kVA) (mm2) (m) (Ω/km) (Ω ) (103 /m) (103 /m)





TBATG – B1

1017,3516 192 1.47 0.14 80 15360

TBATG – B2

1285,416 180 1.47 0.13 80 14400

TBATG – B3

760,916 85 1.47 0.062 80 6800

TBATG – B4

1790,15 25 63 0,927 0.03 125 7875

TBATG – B5

786,816 270 1,47 0.4 80 21600

Tổng vốn đầu tư cho đường dây: K D = 66035.103 Đ

* Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây:Công thức xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây:

ΔP =

2

ttpx -3

2dm

S

.R.10U ( kW).- Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ TBATG – B1 :

ΔP = 3

2

2

10.14,0.10

35,1017 − = 1,45 kW

- Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ TBATG – B2 :

ΔP = 3

2

2

10.13,0.10

4,1285 − = 2,15 kW


ΔP = 3

2

2

10.062,0.10

9,760 − =0,36 kW


ΔP = 3

2

2

10.03,0.10

15,1790 − = 0,96 kW


ΔP = 3

2

2

10.4,0.10

7,648 − = 1,7 kW

Vậy ta có bảng kết quả tổn thất công suất:

Bảng 3.10 - Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây của phương án 1

ĐƯỜNGCÁP

STT F L Ro R ΔP(kVA) (mm2) (m) (Ω/km) (Ω ) (kW)

TBATG - B1 1017,35 16 192 1.47 0.14 1,45TBATG - B2 1285,4 16 180 1.47 0.13 2,15TBATG - B3 760,9 16 85 1.47 0.062 0,36TBATG - B4 1790,15 25 63 0,927 0.03 0,96





TBATG - B5 648,7 16 270 1,47 0.4 1,7Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: ∑ΔPD = 6,62Kw

• Tổn thất điện năng trên đường dây:ΔAD=∑ τ . D P =6,62.2592,4=17161,68 KWh• Tổng tiền mua cáp:

K D = 66035.103 ĐChọn avh=0,1 atc=0,2 c=750 đ/kWh

** Vậy tổng số tiền chi phí tính toán hằng năm cho phương án 1:

Z1=(avh+atc).K 1+c. ΔAm

Z1=(0,1+0,2). 66035.103+750. 17161,68 =32,68.106 (đồng)

3.5.2 Phương án IITrong phương án 2, ta dùng chung đường cáp cho 2 trạm B4 và B5 là đoạn TBATG –

B4. Phương án về TBA phân xưởng không thay đổi.

Hình 3.2. Sơ đồ đi dây phương án 2

9

5

76

4

3

8

1

2

B3

B4

B2

B1

B5

1.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạmbiến áp.Tính toán tương tự như ở phương án 1 ta có các kết quả sau:Kết quả tính toán được ghi trong bảng 3.11

Bảng 3.11 – Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA phương án 2





Tên TBAStt

(KVA)Sdm

( kVA)UC/UH

(kV)ΔPO

(kW)ΔP N

(kW)U N

(%)IO

(%)

CA(Kwh)

TBATG 4659,67 2500 22/10 3,3 20,4 6 0,8 149677,27B1 1017,35 560 10/0,4 0,94 5,2 4 1,5 38714,2B2 1285,4 750 10/0,4 1,2 6,6 4,5 1,4 46152,7B3 760,9 400 10/0,4 0,8 4,5 4 1,5 35823,47B4 1790,15 1000 10/0,4 1,5 9 5 1,3 63664,65B5 648,7 750 10/0,4 1,2 6,6 4,5 1,4 23312,04

357344,33

2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện:* Chọn cáp từ TBATG về các TBA phân xưởngCáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy liên




Fkt =max

kt

I

Jmm2


ttpx

max

dm

S

I = n. 3.U (A)


• Chọn dây từ trạm BATG vê các TBA phân xưởng.




Imax=dm

tt

U

S

.32=

10.32

35,1017=29,36 A


Jkt=3,1 A/mm2


36,29=9,47mm2








Imax=dm

tt

U

S

.32=

10.32

4,1285=37,1 A


Jkt=3,1 A/mm2


1,37=11,97m2



Với Stt=760,9 KVA

Imax=dm

tt

U

S

.32

=10.32

9,760=22A


Jkt=3,1 A/mm2


22=7,1mm2



Tuyến cáp này cấp điện cho cả B4 và B5

Với Stt= Stt + Stt =1790,15+648,7=2438,85 KVA

Imax=dm

tt

U

S

.32=

10.32

85,2438=70,40 A


Jkt=3,1 A/mm2


40,70=22,71mm2


Chọn dây từ trạm B4 về trạm B5.


Với Stt=648,7 KVA

Imax=dm

tt

U

S

.3=

10.3

7,648=37,45 A






Jkt=3,1 A/mm2


45,37=12,1mm2

Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16mm2 → 1XLPE (3 dây)*Tra bảng PL 4.32 TL1, lựa chọn cáp tiêu chuẩn phù hợp là cáp đồng 3 lõi 10 kV

cách điện XLPE , đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA ( Nhật ) chế tạo.

Với R = 0

1. .l ( )

nr Ω

n - số đường dây đi song song Bảng 3.12.Kết quả chọn cáp cao áp 10KV phương án II.

ĐƯỜNGCÁP


THÀNHTIỀN

(kVA) (mm2) (m) (Ω/km) (Ω ) (103 /m) (103 /m)

TBATG -B1 1017,35 16 192 1.47 0.14 80 15360TBATG -

B21285,4

16 180 1.47 0.13 80 14400

TBATG -B3

760,916 85 1.47 0.062 80 6800

TBATG -B4

2438,8525 63 0,927 0.03 125 7875

B4 – B5 648,7 16 209 1,47 0.31 80 16720

Tổng vốn đầu tư cho đường dây: K D = 61155.103

Đ


ΔP =2

ttpx -3

2

dm

S.R.10

U( kW).


ΔP = 3

2

2

10.14,0.

10

35,1017 − = 1,45 kW


ΔP = 3

2

2

10.13,0.10

4,1285 − = 2,15 kW


ΔP = 3

2

2

10.062,0.10

9,760 − =0,36 kW






ΔP = 3

2

2

10.03,0.10

15,1790 − = 0,96 kW

- Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ B4 – B5 :

ΔP = 3

2

2

10.3,0.10

8,786 − = 1,92 kW

Vậy ta có bảng kết quả tổn thất công suất: Bảng 3.13 - Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây của phương án II

ĐƯỜNGCÁP


TBATG – B1 1017,35 16 192 1.47 0.14 1,45TBATG – B2 1285,4 16 180 1.47 0.13 2,15TBATG – B3 760,9 16 85 1.47 0.062 0,36TBATG – B4 2438,85 25 63 0,927 0.03 0,96

B4 – B5 786,8 16 270 1,47 0.31 1,92Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: ∑ΔPD = 6,84kW

• Tổn thất điện năng trên đường dây:ΔAD=∑ τ . D P =6,84. 2592,4=17732,02 KWh• Tổng tiền mua cáp:


** Vậy tổng số tiền chi phí tính toán hằng năm cho phương án II:Z1=(avh+atc).K 1+c. ΔAD

Z1=(0,1+0,2). 61155.103+750. 17732,02 =31,64.106 (đồng)

3.5.3 Phương án 3

Phương án này sử dụng trạm PPTT nhận điện từ hệ thống về cấp cho trạm biếnáp phân xưởng. Các trạm biến áp B1, B2, B3, B4, B5 hạ từ cấp 22 kV xuống cung cấpcho các phân xưởng là 0,4 kV. Các đường đi dây cáp là độc lập với nhau.

Hình 3.3. Sơ đồ phương ánIII





9

5

76

4

3

8

1

2

B3

B4

B2

B1

B5

1.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạmbiến áp.* Chọn MBA phân xưởng:Trên cơ sở chọn được công suất MBA ở phần 3.2.1 ta có bảng kết quả chọn MBA chocác trạm biến áp phân xưởng:

Bảng 3.14 – Các thông số của máy biến áp trong phương án III

Tên TBA Stt(KVA)

Sdm( kVA)

UC/UH

(kV)ΔPO

(kW)ΔP N

(kW)U N

(%)IO

(%)B1 1017,35 560 22/0,4 0,96 5,3 4 1,5B2 1285,4 750 22/0,4 1,22 6,7 4,5 1,4B3 760,9 400 22/0,4 0,85 4,5 4 1,5B4 1790,15 1000 22/0,4 1,57 9,5 5 1,3B5 786,8 750 22/0,4 1,22 6,7 4,5 1,4

Các MBA được sản xuất theo đơn đặt hàng tại công ty thiết bị điện Đông Anh nênkhông cần phải hiệu chỉnh nhiệt độ.* Xác định tổn thất điện năng trong các TBA:

ΔA = n.ΔPo.t +

2

tt

N

dmB

S1.ΔP . .τ kWh

n S

Trong đó :n - số MBA làm việc song song.





t - thời gian MBA vận hành, với MBA vận hành suốt năm t = 8760 hτ - thời gian tổn thất công suất lớn nhất,với nhà máy dệt có Tmax = 4200h τ = ( 0,124 + 10 - 4.Tmax)2.8760

= 2592,4(h)ΔPo, ΔP N - tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch trongMBA.

Stt - công suất tính toán của trạm biến áp.SdmB - công suất định mức của MBA.




Ta có : ΔA1= 2.0,96.8760 + =

4,2592.560

35,1017.3,5.

2

1 2

39876,4 KWh




Ta có : ΔA2= 2.1,22.8760 + =

4,2592.

750

4,1285.7,6.2

1 2

46883,84 KWh



ΔPo = 0,85KW

ΔP N = 4,5 kWTa có : ΔA3= 2.0,85.8760 + =

4,2592.400

9,760.5,4.

2

12

35998,67 KWh








Ta có : ΔA4= 2.1,57.8760 + =

4,2592.1000

15,1790.5,9.

2

12

66968 KWh

-Trạm biến áp B5.Stt = 648,7KVASdmB = 750 KVA


Ta có : ΔA5= 1.1,22.8760 + =

4,2592.750

7,648.7,6.1

2

23681,2 KWh

Vậy tổng tổn thất điện năng : ∆Α = ΔA1+ ΔA2+ ΔA3+ ΔA4+ ΔA5 = 213408,11Kết quả tính toán được ghi trong bảng 4.4

Bảng 3.15 – Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA phương án III

Tên TBAStt

(KVA)Sdm

( kVA)UC/UH

(kV)ΔPO

(kW)ΔP N

(kW)U N

(%)IO

(%)ΔA

B1 1017,35 560 22/0,4 0,96 5,3 4 1,5 39876,4B2 1285,4 750 22/0,4 1,22 6,7 4,5 1,4 46883,84B3 760,9 400 22/0,4 0,85 4,5 4 1,5 35998,67

B4 1790,15 1000 22/0,4 1,57 9,5 5 1,3 66968B5 786,8 750 22/0,4 1,22 6,7 4,5 `1,4 23681,2TỔNG 213408,11





Fkt =max

kt

I

Jmm2






ttpx

max

dm

SI =

n. 3.U(A)


Chọn dây từ trạm PPTT vê các TBA phân xưởng.


Chọn dây từ PPTT về trạm B1.


Imax=dm

tt

U

S

.32=

22.32

35,1017=13,35 A


Jkt=3,1 A/mm2


35,13 =4,30 mm2

Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16mm2 → 2XLPE (6 dây)Chọn dây từ PPTT về trạm B2.


Imax=dm

tt

U

S

.32=

10.32

4,1285=37,1 A


Jkt=3,1 A/mm2


1,37=11,97m2



Với Stt=760,9 KVA

Imax=dm

tt

U

S

.32=

10.32

9,760=22A


Jkt=3,1 A/mm2


22=7,1mm2








Imax=dm

tt

U

S

.32=

10.32

15,1790=51,6 A


Jkt=3,1 A/mm2

Vậy tiết diện kinh tế của dây dẫn là Fkt= 1,36,51 =16,65m2




Với Stt=768,8 KVA

Imax= dm

tt

U

S

.3 = 10.3

8,768

=44,4 AVới cáp đồng Tmax=4200 h ,tra bảng 5 trang 294

Jkt=3,1 A/mm2


4,44=14,3mm2


Với R = 0

1. .l ( )n r Ω


ĐƯỜNGCÁP


THÀNHTIỀN

(kVA) (mm2) (m) (Ω/km) (Ω ) (103 /m) (103 /m)PPTT- B1 1017,35 16 192 1.47 0.14 80 15360PPTT- B2 1285,4 16 180 1.47 0.13 80 14400

PPTT- B3 760,9 16 85 1.47 0.062 80 6800PPTT- B4 1790,15 25 63 0,927 0.03 125 7875PPTT- B5 786,8 16 270 1,47 0.4 80 21600







ΔP =2

ttpx -3

2

dm

S.R.10

U( kW).

- Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ PPTT– B1 :

ΔP = 3

2

2

10.14,0.10

35,1017 − = 1,45 kW

- Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ PPTT – B2 :ΔP = 3

2

2

10.13,0.10

4,1285 − = 2,15 kW

- Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ PPTT – B3 :

ΔP = 3

2

2

10.062,0.10

9,760 − =0,36 kW


ΔP = 3

2

2

10.03,0.10

15,1790 − = 0,96 kW


ΔP = 3

2

2

10.4,0.10

8,786 − = 2,48 kW

Vậy ta có bảng kết quả tổn thất công suất: Bảng 3.10 - Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây của phương án 1

ĐƯỜNGCÁP


PPTT - B1 1017,35 16 192 1.47 0.14 1,45PPTT - B2 1285,4 16 180 1.47 0.13 2,15PPTT - B3 760,9 16 85 1.47 0.062 0,36PPTT - B4 1790,15 25 63 0,927 0.03 0,96PPTT - B5 786,8 16 270 1,47 0.4 2,48

Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: ∑ΔPD = 7,4kW

• Tổn thất điện năng trên đường dây:ΔAD=∑ τ . D P =7,4. 2592,4=19183,76 KWh

• Tổng tiền mua cáp:K D = 66035.103 ĐChọn avh=0,1 atc=0,2 c=750 đ/kWh



Z1=(0,1+0,2). 66035.103+750. 19183,76 =34,2.106 (đồng)





3.5.3 Phương án 3

Phương án này sử dụng trạm PPTT nhận điện từ hệ thống về cấp cho trạm biếnáp phân xưởng. Các trạm biến áp B1, B2, B3, B4, hạ từ cấp 22 kV xuống cung cấpcho các phân xưởng là 0,4 kV. Và có đường đi của dây cáp trạm B5 là thong qua trạmB4.

Hình 3.4. Sơ đồ phương ánIV

9

5

76

4

3

8

1

2

B3

B4

B2

B1

B5





Fkt =max

kt

I

J mm2


ttpx

max

dm

SI =

n. 3.U(A)






Chọn dây từ trạm PPTT vê các TBA phân xưởng.




Imax=dm

tt

U S .32

=22.32

35,1017 =13,35 A


Jkt=3,1 A/mm2


35,13=4,30 mm2

Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16mm2 → 2XLPE (6 dây)Chọn dây từ PPTT về trạm B2.


Imax=dm

tt

U

S

.32=

10.32

4,1285=37,1 A


Jkt=3,1 A/mm2


1,37=11,97m2


Chọn dây từ PPTT về trạm B3.Với Stt=760,9 KVA

Imax=dm

tt

U

S

.32=

10.32

9,760=22A


Jkt=3,1 A/mm2


22=7,1mm2

Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16mm

2

→ 2XLPE (6 dây)Chọn dây từ PPTT về trạm B4.


Imax=dm

tt

U

S

.32=

10.32

15,1790=51,6 A






Jkt=3,1 A/mm2


6,51=16,65m2




Với Stt=768,8 KVA

Imax=dm

tt

U

S

.3=

10.3

8,768=44,4 A


Jkt=3,1 A/mm2


4,44=14,3mm2


Với R = 0

1. .l ( )

nr Ω


ĐƯỜNG

CÁP

STT F L Ro R ĐƠN

GIÁ

THÀNH

TIỀN(kVA) (mm2) (m) (Ω/km) (Ω ) (103 /m) (103 /m)PPTT- B1 1017,35 16 192 1.47 0.14 80 15360PPTT- B2 1285,4 16 180 1.47 0.13 80 14400PPTT- B3 760,9 16 85 1.47 0.062 80 6800PPTT- B4 1790,15 25 63 0,927 0.03 125 7875PPTT- B5 786,8 16 270 1,47 0.4 80 21600



ΔP =2

ttpx -3

2

dm

S.R.10

U( kW).

- Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ PPTT– B1 :

ΔP = 3

2

2

10.14,0.10

35,1017 − = 1,45 kW






ΔP = 3

2

2

10.13,0.10

4,1285 − = 2,15 kW


ΔP = 3

2

2

10.062,0.10

9,760 − =0,36 kW


ΔP = 3

2

2

10.03,0.10

15,1790 − = 0,96 kW


ΔP = 3

2

2

10.4,0.10

8,786 − = 2,48 kW

Vậy ta có bảng kết quả tổn thất công suất: Bảng 3.10 - Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây của phương án 1

ĐƯỜNGCÁP


PPTT - B1 1017,35 16 192 1.47 0.14 1,45PPTT - B2 1285,4 16 180 1.47 0.13 2,15PPTT - B3 760,9 16 85 1.47 0.062 0,36PPTT - B4 1790,15 25 63 0,927 0.03 0,96PPTT - B5 786,8 16 270 1,47 0.4 2,48

Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: ∑ΔPD = 7,4kW

• Tổn thất điện năng trên đường dây:ΔAD=∑ τ . D P =7,4. 2592,4=19183,76 KWh• Tổng tiền mua cáp:




Z1=(0,1+0,2). 66035.103

+750. 19183,76 =34,2.106

(đồng)

3.5 THIẾT KẾ CHI TIẾT MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY3.5.1 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung tâm của khu công nghiệp về trạm phân

phối trung tâm.





Đường dây dẫn từ trạm biến áp trung tâm của khu công ngiệp về trạm phân phối trung tâm có chiều dài 6,03 Km, ta chọn dây 2AC-70 theo tính toán ở chươngtrước.3.5.2 Chọn cáp cao áp và hạ áp của nhà máy.-Chọn cáp hạ áp của nhà máy:Cáp từ trạm biến áp B1 tới phân xưởng 8:

Imax = AU

S

dm

tt 4,1714,0.3

118,75

3==


Jkt=3,1 (A/mm2)


4,171= 55,3 (mm2)

Chọn cáp đồng hạ áp 3 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo 3G70 có tiết

diện 70 mm2.

Cáp từ trạm biến áp B3 tới phân xưởng 9:

Imax = AU

S

dm

tt 42,2084,0.3

144,4

3==


Jkt=3,1 (A/mm2)


42,208= 67,2 (mm2)


diện 70 mm2

.Cáp từ trạm biến áp B4 tới phân xưởng 6:

Imax = AU

S

dm

tt 12,3954,0.3

273,75

3==


Jkt=3,1 (A/mm2)


12,395= 127,5 (mm2)


diện 150 mm2.

Cáp từ trạm biến áp B5 tới phân xưởng 5:

Imax = AU

S

dm

tt 4,2344,0.3

162,4

3==


Jkt=3,1 (A/mm2)






4,234= 75,61 (mm2)


diện 95 mm2.

Bảng kết quả chọn cáp:

Bảng4.24 - Tổng hợp kết quả chọn cáp cho nhà máy

ĐƯỜNG CÁP F (mm2) L (m) Icp, A k 1.k 2kIcp, A Icb, A

PPTT - B2 50 50 200 186 76.75

PPTT - B3 50 58 200 186 31.20B2 - B1 50 63 200 186 29.37B3 - B4 50 48 200 186 13.60

PPTT - B5 50 181 200 186 3.59B1 -8 3*95+50 90 298 298 248.94B3 - 9 3*50+35 23 192 192 135.45B4 – 6 3*50+35 61 192 192 52.95B5 - 5 3*70+50 34 246 246 202.71

do an cung cap dien hoan thanh

Documents