›
›

Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho cảng Đình Vũ Hải Phòng

pdf 110 trang huongle 1590
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho cảng Đình Vũ Hải Phòng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_thiet_ke_cung_cap_dien_cho_cang_dinh_vu_hai_phong.pdf

Nội dung text: Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho cảng Đình Vũ Hải Phòng

  1. BỘ GIÁO DỤC& ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG ISO 9001:2008 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CẢNG ĐÌNH VŨ HẢI PHÕNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP HẢI PHÕNG-2015 - 1 -
  2. BỘ GIÁO DỤC& ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG ISO 9001:2008 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CẢNG ĐÌNH VŨ HẢI PHÕNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP Sinh viên: Nguyễn Thành Đạt Ngƣời hƣớng dẫn: Th.S Đỗ Thị Hồng Lý HẢI PHÕNG-2015 - 2 -
  3. CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP TỰ DO HẠNH PHƯC o0o BỘ GIÁO DỤC& ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Nguyễn Thành Đạt – mã SV: 1112102002 Lớp : ĐC1501- Ngành Điện Tự Động Cơng Nghiệp. Tên đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho cảng Đình Vũ Hải Phịng - 3 -
  4. NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp(về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính tốn và các bản vẽ). 2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn. 3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp: - 4 -
  5. CÁC CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ 1. Họ và tên : Đỗ Thị Hồng Lý Học hàm, học vị : Thạc sĩ Cơ quan cơng tác : Trƣờng Đại học dân lập Hải Phịng Nội dung hƣớng dẫn : Tồn bộ đồ án Ngƣời hƣớng dẫn thứ 2. Họ và tên : Học hàm, học vị : Cơ quan cơng tác : Nội dung hƣớng dẫn : Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày tháng năm 2015. Yêu cầu phải hồn thành xong trƣớc ngày tháng năm 2015. Đã nhận nhiệm vụ ĐT.T.N. Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N Sinh viên Cán bộ hƣớng dẫn ĐT.T.N Nguyễn Thành Đạt Th.S Đỗ Thị Hồng Lý Hải Phịng, ngày tháng năm 2015 HIỆU TRƢỞNG GS.TS.NGƢT TRẦN HỮU NGHỊ - 5 -
  6. PHẦN NHẬN XÉT TĨM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN 1. Tinh thần, thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp. 2. Đánh giá chất lƣợng của Đ.T.T.N( so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong nhiệm vụ Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính tốn giá trị sử dụng, chất lƣợng các bản vẽ ) 3. Cho điểm của cán bộ hƣớng dẫn (Điểm ghi bằng số và chữ) Ngày tháng năm 2015 Cán bộ hƣớng dẫn chính (Ký và ghi rõ họ tên) - 6 -
  7. NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƢỜI CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 1. Đánh giá chất lƣợng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phƣơng án tối ƣu, cách tính tốn chất lƣợng thuyết minh và bản vẽ, giá trị lý luận và thực tiễn đề tài. 2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện ( Điểm ghi bằng số và chữ) Ngày tháng .năm 2015 Ngƣời chấm phản biện (Ký và ghi rõ họ tên) - 7 -
  8. LỜI NĨI ĐẦU Điện năng là một dạng năng lƣợng đặc biệt, nĩ cĩ thể chuyển hố dễ dàng thành các dạng năng lƣợng khác nhƣ: nhiệt năng, cơ năng , hố năng. Mặt khác điện năng lại cĩ thể dễ dàng truyền tải, phân phối đi xa Điện cĩ mặt trong tất cả các lĩnh vực kinh tế cũng nhƣ trong sinh hoạt đời thƣờng. Đặc biệt là trong các ngành cơng nghiệp và dịch vụ thì càng khơng thể thiếu đƣợc vì nĩ quyết định lỗ lãi của xí nghiệp, quyết định đến giá cả cạnh tranh. Đặc biệt trong những năm gần đây do chính sách mở cửa của nhà nƣớc, vốn nƣớc ngồi vào nƣớc ta ngày càng tăng do đĩ nhiều các nhà máy xí nghiệp, các khu cơng nghiệp càng cần cĩ một hệ thống cung cấp điện an tồn, tin cậy để sản xuất và sinh hoạt. Để thực hiện đƣợc điều này cần phải cĩ một đội ngũ cán bộ, kỹ sƣ điện để đƣa những cơng nghệ mới, hiện đại vào thiết kế, áp dụng vào trong các ngành cơng nghiệp cũng nhƣ trong cuộc sống theo chủ trƣơng của nhà nƣớc ta đĩ là đi trƣớc đĩn đầu . Qua thời gian học tập em đƣợc giao đề tài tốt nghiệp " Thiết kế cung cấp điện cho cảng Đình Vũ Hải Phịng" do cơ giáo Thạc Sĩ Đỗ Thị Hồng Lý hƣớng dẫn. Đồ án gồm các chƣơng sau: Chƣơng 1: Tổng quan về cung cấp điện của cảng Đình Vũ. Chƣơng 2: Xác định phụ tải tính tốn của cảng Đình Vũ. Chƣơng 3: Thiết kế mạng cao áp . Chƣơng 4: Thiết kế mạng hạ áp. - 8 -
  9. Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỂ CUNG CẤP ĐIỆN CẢNG ĐÌNH VŨ 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẢNG ĐÌNH VŨ. Vận tải biển là ngành kinh tế mũi nhọn của cả nƣớc nĩi chung và của Hải Phịng nĩi riêng. Cảng Đình Vũ là một trong những hải cảng nƣớc sâu cĩ nhiều tiềm năng phát triển lâu dài, cĩ nhiều điều kiện để trở thành một hải cảng lớn của miền bắc và cả nƣớc, cảng nằm trong khu cơng nghiệp Đình Vũ thuộc phƣờng Đơng Hải, quận Hải An. Cảng là một đơn vị tiêu thụ lƣợng điện lớn, đĩng vai trị quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Với đặc điểm riêng của mình là vận chuyển, đĩng gĩi, xếp dỡ hàng hố bằng các hệ thống cần cẩu, cầu trục, các dây chuyền đĩng gĩi Hoạt động liên tục, kể cả ngày nghỉ, các thiết bị này chỉ hoạt động tốt nếu đƣợc cấp một nguồn điện ổn định, đủ cơng suất cần thiết. Vì vậy ứng với tầm quan trọng này thì yêu cầu đặt ra đối với cơng tác cấp điện là việc đảm bảo tính liên tục cung cấp điện và đảm bảo đƣợc độ tin cậy. Tuy nhiên cảng Đình Vũ cũng gặp khơng ít những khĩ khăn và thách thức nhƣ: hải cảng mới đƣợc xây dựng trong giai đoạn 1, nên các thiết bị hiện tại của cảng ít, chỉ lắp đặt một trạm biến áp T1 cung cấp điện cho 1 cầu hoạt động bốc xếp, vận chuyển hàng hố. Do đĩ, dự kiến trong tƣơng lai ta mở rộng thêm nhiều cầu tàu. Đến năm 2020 Cảng Đình Vũ trở thành một hải cảng nƣớc sâu là bến tin cậy cho các tàu trên dƣới 10000 (DWT) cập bến để vận chuyển, bốc xếp hàng hố để đáp ứng nhu cầu chung về lƣợng hàng hĩa vận chuyển bằng đƣờng thủy là: 31 triệu tấn lƣơng thực/năm, 2 triệu tấn hải sản/năm, cịn với lƣợng dầu là khoảng 15 ÷ 20 triệu tấn/năm. Hải Phịng với 6 tháng đầu năm 2006 lƣợng hàng hố xuất nhập ở các cảng lên đến là 8,1 triệu tấn và sẽ tiếp tục tăng cao. Việt Nam dự kiến từ năm 2000 đến 2010 sẽ cĩ khoảng 100 hải cảng lớn và nhỏ. Mặt khác do nằm gần ven biển, với sự lên xuống của thủy triều biến động, và chịu ảnh hƣởng lớn của các cơn bão, độ ẩm cao trên 80% cho nên đã làm ảnh hƣởng khơng nhỏ đến các thiết bị, khí cụ điện, cũng nhƣ ảnh hƣởng đến chất - 9 -
  10. lƣợng hàng hố bốc xếp và vận chuyển. Do đĩ đã làm tăng chi phí vận hành, sửa chữa, bảo dƣỡng, giảm tuổi thọ các thiết bị, cũng nhƣ tăng vốn đầu tƣ ban đầu cho cảng. Trong tƣơng lai từ năm 2006 đến 2010 dự định sẽ mở rộng thêm 3 bến cầu, với các cần cẩu, cầu trục, trạm biến áp, tăng cƣờng các bến Container (vì thu nhập của nĩ tăng cao: nhƣ ở Trung Quốc tăng 125%, Đơng Nam Á là 17% từ năm 1946 đến năm 2000 và tiếp tục tăng cho các năm tiếp theo), để vận chuyển, đĩng gĩi, xếp dỡ hàng hố nhanh và hiệu quả. 1.2. CƠ CẤU TỔ CHỨC TRUNG TÂM ĐIỆN LỰC CẢNG ĐÌNH VŨ. Trong sơ đồ tổ chức cảng Đình Vũ đứng đầu là giám đốc điều hành với vai trị lãnh đạo chung, là đại diện pháp nhân của cảng, chỉ đạo mọi hoạt động, sản xuất, kinh doanh của cảng và chịu trách nhiệm về tồn bộ kết quả sản xuất, ngoại giao cho cảng. Cảng Đình Vũ gồm 4 khu vực cĩ thể hoạt động riêng biệt với nhau, để đáp ứng thu hút nhiều doanh nghiệp thuê. Mỗi khu vực sẽ đáp ứng nhu cầu bốc xếp và vận chuyển hàng hố khác nhau. Nhƣ khu vực 1 tập trung vận chuyển, bốc xếp hàng rời, khu vực 2, 3, 4 là khu vực bốc xếp hàng rời và Container. Mỗi khu vực đều cĩ khu vực hành chính và khu vực sản xuất độc lập nhau. Khu vực hành chính bao gồm các phịng ban, phịng kỹ thuật cĩ vai trị điều hành hoạt động cho từng khu vực riêng của mình. Nhƣng các khu vực này đều thống nhất và dƣới sự chỉ đạo chung của giám đốc điều hành. * Các phịng ban. + Phịng kỹ thuật: là hệ thống tham mƣu thiết kế, sửa chữa, bảo dƣỡng, thay thế các thiết bị của cảng. Đảm bảo cho quá trình sản xuất là liên tục. + Phịng kế hoạch: cĩ nhiệm vụ giao dịch, tiếp thị sản phẩm, lập kế hoạch sản xuất kinh doanh của tồn nhà máy. + Phịng kế tốn tài vụ: chức năng thu, chi lập chứng từ hố đơn + Phịng hành chính: cĩ nhiệm vụ tổ chức, quản lý sản xuất và kinh doanh. + Phịng vật tƣ: với chức năng là tìm nguồn vật tƣ cho cảng, nhập nguyên vật liệu cung cấp cho cảng, chịu trách nhiệm về giá thành của nguyên nhiên vật liệu. - 10 -
  11. Hình1.1: Sơ đồ tổ chức của trung tâm điện lực cảng Đình Vũ - 11 -
  12. * Đội sửa chữa điện và đội đế Cĩ chức năng lắp đặt mới, sửa chữa các sự cố hỏng hĩc liên quan tới đƣờng dây, các hệ thống điện chiếu sáng, điện cho các khu vực phịng ban nằm trong phạm vi các trạm điện. * Bộ phận trực ban: Hoạt động theo ca, mỗi một ca trực cĩ một trực ban, ngƣời này cĩ trách nhiệm quản lý hoạt động của các trạm điện, khơng chỉ ngƣời trơng coi các trạm mà cả các tổ sửa chữa khi làm việc phải cung cấp đầy đủ các thơng tin cho ngƣời trực ban, điều này sẽ giúp họ luơn hiểu hết đƣợc các vấn đề về trạm cùng với những thay đổi nhỏ nhất để cĩ thể đƣa ra những quyết định kịp thời và chính xác. 1.3.Những vấn đề cung cấp điện cho cảng Nguồn cung cấp điện cho cảng Đình Vũ đƣợc lấy từ trạm biến áp liên doanh Đình Vũ. Trạm biến áp này đĩng vai trị là trạm biến áp trung gian (cĩ nhiệm vụ nhận điện ở hệ thống điện ở cấp cao áp U=110 -220 kV, xuống cấp trung áp là 22 kV). Cảng lấy điện từ đƣờng dây trên khơng 22 kV đi vào, là nguồn cao áp cho cảng. Thơng qua các trạm biến áp đặt tại các khu vực biến đổi xuống điện áp thích hợp cho các phụ tải ngồi cảng. Do đĩ việc thiết kế ta chỉ cần tính tốn từ nguồn phía thứ cấp của trạm biến áp liên doanh Đình Vũ đến các trạm biến áp khu vực ở cảng. Cảng Đình Vũ cĩ diện tích là (522,066 X 971,2) m, với bốn cổng vào của cảng nằm trên đƣờng quy hoạch 56,25 m mới, cùng với đƣờng ơ tơ thành phố đi vào. Chiều dài mặt bến của cầu tàu là 971,2 m, mỗi khu cầu cĩ chiều dài khác nhau: cầu 1 cĩ chiều dài 260,8 m, cầu 2, cầu 3 và cầu 4 cùng cĩ chiều dài 236,8 m và đƣợc phân thành bốn khu vực để phục vụ cho các nhu cầu bốc xếp, vận chuyển hàng hố khác nhau tại các khu vực này. - 12 -
  13. - 13 -
  14. 1.3.1. Bố trí của các khu vực trong cảng Khu vực một: gồm nhà hành chính 11 gian đƣợc đặt đầu tiên ngay bên phải vào cổng 1 và phịng cứu hoả dịch vụ . Bên trái cổng vào là khu nhà xe 1 cĩ diện tích là 32x8 m, cổng bảo vệ cĩ diện tích 7,2x5 m, nhà cân điện tử số 1 cĩ diện tích là 15x12m và nhà ăn ca cĩ diện tích là 36x12 m. Khu nhà hành chính 11 gian gồm 2 tầng: Tầng 1 cĩ 8 phịng làm việc, 1 phịng hội trƣờng. Tầng 2 cĩ 1 phịng giám đốc, 1 phịng hội trƣờng, 7 phịng làm việc. Trƣớc nhà hành chính là hội trƣờng cảng và nhà tập thể thao cĩ diện tích là 30x8,2 m. Trƣớc đĩ là nhà kho 1 với diện tích 102 x 30 m, trƣớc nĩ cĩ 5 bãi và các cột đèn pha tƣơng ứng 1, 2, 3, 4, 5 chiếu sáng bãi. Dọc theo đƣờng vào cổng 1 bên trái là: nhà tắm, bể nƣớc, nhà vệ sinh . Tiếp là khu vực rửa xe, nhà xƣởng sửa chữa 1 của cảng với diện tích là 30x15 m, đến trạm biến áp T1 cấp điện cho khu cầu 1, các bãi cĩ diện tích là 91x60 m, khoảng cách các cột đèn chiếu sáng dọc đƣờng vào cảng là 30m. Khu vực hai: gồm nhà 8 gian với diện tích 32x15 m đƣợc đặt đầu tiên ngay bên phải vào cổng 2 và nhà cân điện tử số 2 cĩ diện tích là 15x12 m. Trƣớc nĩ là nhà bảo vệ, nhà để xe 2, đội xe văn phịng giám đốc. Bên trái cổng vào là cửa hàng, nhà ăn ca và bộ phận trực ban. Trƣớc nhà 8 gian là kho dầu, gara, thủy đội, trung tâm điều độ. Tiếp đến là nhà kho 2, trƣớc nĩ cĩ: bãi 6, bãi 7 và bãi Container, các cột đèn pha tƣơng ứng 6, 7, 8 chiếu sáng bãi. Dọc theo đƣờng vào cổng 2 bên trái là: nhà tắm, bể nƣớc, nhà wc, nhà xƣởng sửa chữa 2 và khu cẫu 2, các bãi 6,7 cĩ diện tích là 91x60 m cịn bãi Container cĩ diện tích 173,021x91,452 m. Khoảng cách các cột đèn chiếu sáng dọc đƣờng là 30m. Khu vực ba: gồm nhà 3 tầng với diện tích 44x15 m đƣợc đặt đầu tiên ngay bên phải vào cổng 3 và nhà cân điện tử số 3. Trƣớc nĩ là nhà bảo vệ, nhà để xe 3, phịng đại lý, trạm xăng. Bên trái cổng vào là cửa hàng, nhà ăn ca và bộ phận trực ban. Trƣớc nhà 3 tầng là bãi ơtơ và cột đèn pha 15 chiếu sáng bãi. Tiếp đến là nhà kho 3,trƣớc nĩ cĩ: bãi 8, bãi 9 và bãi Container, các cột đèn pha tƣơng ứng 9, 10, 11 chiếu sáng bãi. Dọc theo đƣờng vào cổng 3 bên trái là: nhà tắm, bể nƣớc, nhà wc, nhà xƣởng sửa chữa 3, khu cầu 3, cĩ các cột đèn chiếu sáng dọc - 14 -
  15. đƣờng. Khu vực bốn: gồm khu văn phịng với diện tích 28x15m đƣợc đặt đầu tiên ngay bên phải vào cổng 4 và xƣởng đội đế. Trƣớc nĩ cĩ nhà ăn ca, vận tải thủy, câu lạc bộ thuỷ thủ, hải quan. Bên trái cổng vào là nhà để xe, bảo vệ, nhà cân điện tử số 4 và bộ phận trực ban. Tiếp đến là nhà kho 4, trƣớc nĩ cĩ: bãi 13, 14 và bãi Container, các cột đèn pha tƣơng ứng 12, 13, 14 chiếu sáng bãi. Dọc theo đƣờng vào cổng 4 bên trái là: nhà tắm, bể nƣớc, nhà vệ sinh , nhà xƣởng sửa chữa 4, khu cầu 4, cĩ các cột đèn chiếu sáng dọc đƣờng. Bốn khu vực cĩ thể đƣợc cho thuê và làm hoạt động cơng việc độc lập nhau. Chúng đƣợc ngăn cách với nhau bằng cổng ngăn cĩ bộ phận trực ban gác, các ơ tơ cĩ thể vận chuyển qua lại đƣợc. Dự tính trong tƣơng lai ta cịn mở rộng nhiều cầu tàu để phục vụ cho nhu cầu vận chuyển hàng hố nhanh. 1.3.2.Danh mục thiết bị và phân bố dỉện tích Bảng 1.1: Phân bố diện tích khu vực ở cảng STT Tên phịng Diện tích (m2) 1 Hội trƣờng cảng 11760 2 Kho 3060 3 Nhà tắm 48,72 4 Nhà wc 39,44 5 Bể nƣớc 46,4 6 Nhà hành chính 2 tầng, 11 gian 660 7 Nhà xƣởng 450 8 Nhà để xe 256 9 Nhà bảo vệ 36 - 15 -
  16. STT Tên phịng Diện tích (m2) 10 Nhà cân điện tử 180 11 Cứu hỏa dịch vụ 490 12 Nhà ăn ca 432 13 Nhà tập thể thao 246 14 Bãi hàng dời 5460 15 Bãi Container 15823 16 Bãi ơtơ 5460 17 Khu nhà 8 gian 480 18 Kho dầu 1094,7 19 Garra 1174,8 20 Thủy đội 972 21 Trung tâm điều độ 594 22 đội xe văn phịng giám đốc 1460 23 Cửa hàng 128,5 24 Phịng trực ban 69,6 25 Nhà 3 tầng 660 26 Phịng đại lý 221,4 27 đội đế 808,5 28 Khu ván phịng 420 29 Vận tải thủy 1610 30 Câu lạc bộ thủy thủ 1925 31 Hải quan 1566 - 16 -
  17. Chƣơng 2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CẢNG ĐÌNH VŨ 2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ. Thiết kế cung cấp điện cho một cơng trình nào đĩ nhiệm vụ đầu tiên của chúng ta là xác định phụ tải điện của cơng trình ấy. Tuỳ theo quy mơ của cơng trình mà phụ tải điện phải đƣợc xác định theo phụ tải thực tế hoặc cịn phải kể đến khả năng phát triển của cơng trình trong tƣơng lai 5 năm, 10 năm hoặc lâu hơn nữa. Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ: cơng suất và số lƣợng các máy, chế độ vận hành, quy trình cơng nghệ sản xuất, trình độ vận hành của cơng nhân. Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính tốn là nhiệm vụ khĩ khăn nhƣng rất quan trọng. Bởi vì nếu phụ tải tính tốn đƣợc xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện, cĩ khi dẫn tới nổ, cháy rất nguy hiểm. Nếu phụ tải tính tốn lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị điện đƣợc chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, do đĩ gây lãng phí. Phụ tải điện trong cảng cĩ thể chia ra làm hai loại phụ tải: - Phụ tải động lực - Phụ tải chiếu sáng Phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng thƣờng làm việc ở chế độ dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp tới thiết bị là 380/ 220 V ở tần số cơng nghiệp f=50 Hz. 2.2. NHỮNG YÊU CẦU VỀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CẢNG ĐÌNH VŨ. Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa vào phạm vi và mức độ quan trọng của các thiết bị để từ đĩ vạch ra phƣơng thức cấp điện cho từng thiết bị cũng nhƣ trong các phân xƣởng trong cảng. Đánh giá tổng thể tồn cảng ta thấy: cảng Đình Vũ là một đơn vị tiêu thụ lƣợng điện năng lớn, với đặc điểm riêng của mình là vận chuyển, đĩng gĩi, xếp dỡ hàng hố bằng các hệ thống cần cẩu, cần trục, các dây chuyền đĩng gĩi. Hoạt động liên tục, kể cả ngày nghỉ, các thiết bị này chỉ hoạt động tốt nếu đƣợc cấp một nguồn điện ổn định, đủ cơng suất cần thiết. Nguồn cung cấp điện cho nĩ phải đảm bảo liên tục khơng đƣợc để xảy ra 17
  18. mất điện với các phụ tải quan trọng trong cảng. 2.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN. 2.3.1.Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích (F) sản xuất Thƣờng dùng phƣơng pháp này khi thơng tin mà ta biết đƣợc là diện tích: F (m2) của khu chế xuất và ngành cơng nghiệp (nặng hay nhẹ) của khu đĩ. Mục đích là dự báo phụ tải để chuẩn bị nguồn (nhƣ nhà máy điện, đƣờng dây khơng, trạm biến áp). Từ các thơng tin trên ta xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất theo tài liệu [2; trang 34]. Stt= SQ. F hay Ptt= P0. F (1-1) Trong đĩ: 2 S0 [kVA/ m ]: suất phụ tải trên một đơn vị diện tích. 2 2 P0 [W/ m ]: suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất là một m tra theo tài liệu [1; trang 253]. F [m2]: diện tích sản xuất cĩ bố trí các thiết bị dùng điện. Để xác định S0 (P0) ta dựa vào kinh nghiệm: Đối với các ngành cơng nghiệp nhẹ (dệt, may, giầy dép, bánh kẹo ) 2 ta lấy S0 = ( 100 - 200 ) kVA/ m Đối với các ngành cơng nghiệp nặng ( cơ khí, hố chất, dầu khí, luyện kim, xi 2 măng ) ta lấy S0 = ( 300 + 400 ) kVA/ m . Phƣơng pháp này cho kết quả gần đúng. Nĩ đƣợc dùng cho những phân xƣỏng cĩ mật độ máy mĩc phân bố tƣơng đối đều nhƣ: phân xƣởng dệt, sản xuất vịng bi, gia cơng cơ khí 2.3.2.Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm Nếu khu chế xuất đĩ là một xí nghiệp và biết đƣợc sản lƣợng thì ta xác định phụ tải tính tốn cho khu chế xuất theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm và tổng sản lƣợng theo tài liệu [2; trang 34]. 18
  19. M.Wo Pu Tmax Qu Pu .tg Trong đĩ: W0 (kWh/ lsp): Điện năng cần thiết để sản xuất 1 sản phẩm (tra sổ tay). M: Tổng sản phẩm sản xuất trong 1 năm (sp). Tmax(h): Thời gian sử dụng cơng suất lớn nhất, tra tài liệu [1; trang 254]. Chú thích: Tmax là thời gian nếu hệ thống cung cấp điện chỉ truyền tải cơng suất lớn nhất thì sẽ truyền tải đƣợc một lƣợng điện năng đúng bằng lƣợng điện năng truyền tải trong thực tế một năm. Ta cĩ thể xác định Tmax theo bảng sau: Bảng 2.1: Bảng xác định Tmax Các xí nghiệp Nhỏ hơn 3000 h Trong khoảng Lớn hơn 5000 h (3000 ÷ 5000) h Xí nghiệp 1 ca X - - Xí nghiệp 2 ca - X - Xí nghiệp 3 ca - - X 2.3.3. Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại cơng suất trung bình ptb Thơng tin mà ta biết đƣợc là khá chi tiết, ta bắt đầu thực hiện việc phân nhĩm các thiết bị máy mĩc (từ 8 -i- 12 máy/ 1 nhĩm). Sau đĩ ta xác định phụ tải tính tốn của một nhĩm n máy theo cơng suất trung bình Ptb và hệ số cực đại kmax theo các cơng thức sau: n Ptt kmax .Ptb kmax .ksd . Pdmi (1-16) i 1 Qtt Ptt .tg (1-17) (1-18) Trong đĩ: n : số máy trong một nhĩm. 19
  20. Ptb: cơng suất trung bình của nhĩm phụ tải trong ca máy tải lớn nhất Pđm (kW): cơng suất định mức của máy, nhà chế tạo cho. Uđm: điện áp dây định mức của lƣới (Uđm = 380 V). ksd : hệ số sử dụng cơng suất hữu cơng của nhĩm thiết bị, tra theo tài liệu [1; trang 253]. kmax: hệ số cực đại cơng suất hữu cơng của nhĩm thiết bị (hệ số này đƣợc xác định theo hệ số sử dụng ksd và số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq tra tài liệu [1; trang 256]). nhq: số thiết bị dùng điện hiệu quả., Các bƣớc xác định nhq: Bƣớc 1: Xác định n1 là số thiết bị cĩ cơng suất lớn hơn hoặc bằng một nửa cơng suất của thiết bị cĩ cơng suất lớn nhất. n n1 i Bƣớc 2: Xác định PI Pdmi (1-19) i 1 n Bƣớc 3: Xác định n* 1 (1-20) n P P* 1 (1-21) P P: Tổng cơng suất của các thiết bị trong nhĩm thiết bị (nhĩm phụ tải) đang xét. - Bƣớc 4: Tra tài liệu [2; trang 326] ta đƣợc nhq* theo n* và p* - Bƣớc 5: Tính nhq = n. nhq* (1-22) Chú ý: Nếu trong nhĩm cĩ phụ tải 1 pha đấu vào Upha (220V) nhƣ quạt giĩ Ta phải qui đổi về 3 pha nhƣ sau: Pqd = 3.Pdm (1-23) Nếu trong nhĩm cĩ phụ tải 1 pha đấu vào Udây (380V) nhƣ biến áp hàn. Ta qui đổi về 3 pha nhƣ sau: Pqd = 3.Pdm (1-24) Nếu trong nhĩm cĩ thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nhƣ cầu trục, cẩu, máy nâng, biến áp hàn Ta qui đổi về chế độ dài hạn nhƣ sau: 20
  21. P =P (1-25) qd dm kd % Trong đĩ kd% : là hệ số đĩng điện phần trăm lấy theo thực tế. Từ đĩ ta tính đƣợc phụ tải tính tốn của cả phân xƣởng theo các cơng thức sau: nm (1-26) Pdl kdt . Ptti i 1 P P .D (1-27) \ cs 0 nm (1-28) Qdl kdl . Qtti i 1 Qsc Pcs .tg cs (1-29) Các phân xƣởng của các nhà máy trong thực tế thƣờng dùng đèn sợi đốt nên Qcs = 0. Vậy ta tính đƣợc: Ppx Pdl Pcs (1-30) Qpx Qdl Qcs (1-31) Qpx Qdl do (Qcs=0) (1-32) 2 2 S px Ppx Qpx (1-33) Ppx cos px (1-34) S px I S ttpx px (1-35) 3.Udm Trong đĩ: n, m : Số nhĩm máy của phân xƣởng mà ta đã phân ở trên. kđt : Hệ số đồng thời (thƣờng cĩ giá trị từ 0.8 ÷1). Nhận xét: Phƣơng pháp này thƣờng đƣợc dùng để tính phụ tải tính tốn cho một nhĩm thiết bị, cho các tủ động lực trong tồn bộ phân xƣởng. Nĩ cho một kết quả khá chính xác, nhƣng phƣơng pháp này địi hỏi một lƣợng thơng tin đầy đủ về các phụ tải nhƣ: chế độ làm việc của từng phụ tải, cơng suất đặt của từng phụ tải, số lƣợng các thiết bị trong nhĩm (ksđi, Pđmi, cosφI ) 21
  22. Phƣơng pháp xác định phụ tải theo cơng suất trung bình và hệ số hình dáng: Cơng thức tính: Ptt K hd .Ptb (1-36) Qtt Ptt .tg (1-37) 2 2 Stt Ptt Qtt (1-38) Trong đĩ: Khd: hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải (tra từ sổ tay kỹ thuật). Ptb: cơng suất trung bình của nhĩm thiết bị khảo sát. Với Ptb đƣợc tính nhƣ sau: T P .d (t) t A P 0 (1-39) tb T T Với A: là điện năng tiêu thụ của nhĩm thiết bị trong khoảng thời gian T. 2.3.4.Phƣơng pháp xác định phụ tải trong tƣơng lai của nhà máy: Trong tƣơng lai dự kiến nhà máy hay cảng sẽ đƣợc mở rộng và thay thế, lắp đặt các máy mĩc hiện đại hơn. Cơng thức tính tốn: S NM (t) SttNM (1 t) (1-40) Với: 0<t<T Trong đĩ: SNM(t): Là phụ tải tính tốn của nhà máy sau t năm. SttNM : Là phụ tải tính tốn của nhà máy ở thời điểm khởi động. a :Hệ số phát triển hàng năm của phụ tải cực đại (a thƣờng lấy từ 0.0595 ÷ 0.0685). t : Thời gian dự kiến trong tƣơng lai. 2.4. TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CÁC KHU VỰC VÀ TỒN CẢNG. Với diện tích lớn, cảng cần thiết kế cung cấp điện trong đề tài này cĩ quy mơ lớn. Dự kiến trong tƣơng lai đến năm 2015 cảng mở rộng quy mơ sản xuất lắp đặt thêm các thiết bị hiện đại nhƣ: xây dựng thêm nhiều cầu tàu, nắp thêm nhiều chân đế để phục vụ cho nhu cầu bốc xếp, vận chuyển với trữ lƣợng hàng hố lƣu thơng lớn, các trạm biến áp để cung cấp cho các chân đế. Xây dựng 22
  23. thêm nhiều nhà kho để chứa hàng hố, nhiều cột đèn pha chiếu sáng bãi. Trong phân xƣởng lắp thêm nhiều máy mĩc, phục vụ sửa chữa và sản xuất, mỗi khu cầu ở cảng cĩ 4 hố cấp điện cho các cần cẩu, cần trục Vì vậy việc thiết kế cung cấp điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tƣơng lai. Về mặt kinh tế và kỹ thuật phải đề ra phƣơng án cấp điện sao cho khơng gây quá tải sau vài năm sản xuất, cũng nhƣ khơng quá dƣ thừa khơng khai thác hết cơng suất dự trữ gây lãng phí. Do đĩ việc thiết kế, lựa chọn các thiết bị cần phải đảm bảo cả về mặt kinh tế và kỹ thuật. Theo nhu cầu của cảng Đình Vũ đến năm 2020 sẽ xây dựng trở thành hải cảng nƣớc sâu cĩ quy mơ lớn. Khu vực hành chính cĩ phụ tải chủ yếu là thiết bị văn phịng và thiết bị chiếu sáng nhƣ: chiếu sáng đƣờng, chiếu sáng bãi hàng dời và bãi Container. Đèn chiếu sáng đƣờng dùng ở cảng Đình Vũ là loại đèn EP 250, loại cĩ bầu kín phía dƣới dùng loại bĩng BTC 250, cĩ cơng suất là 250 (W). Để tính tốn phụ tải chiếu sáng trong khu vực cảng trong giai đoạn dự án ban đầu nhƣ biết đƣợc diện tích nằm trên mặt bằng cảng. Từ các thơng tin trên ta xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất ở (phần a, mục 2.2.3.) Tính phụ tải chiếu sáng cho một số khu vực hành chính khi biết biết diện tích F (m2): +) Nhà tập thể thao :Pđ = P0. F(W) (1-1) 2 Với nhà tập thể thao ta chọn :P0 =30 (W/m ) Cĩ diện tích : F =246 (m2) Theo biểu thức (1-1) ta đƣợc : Pđ = 7,38 (kW) 23
  24. Bảng 2.2. Danh mục thiết bị điện khu vực hành chính của cảng Đình Vũ 2 STT Tên phụ tải P0(W) F(m ) Pđ(kW) 1 Nhà tập thể thao 30 246 7,38 2 Nhà ăn ca 25 432 10,8 3 Phịng trực ban 20 69,6 69,6 4 Phịng đại lý 15 221,4 3,32 5 Khu vực Hải Quan 20 1566 31,32 6 Garra 8 1174,8 9,4 7 Khu vực đội đế 12 808,5 9,71 8 Khu vực xe văn phịng GĐ 12 1466,7 17,6 Mặt khác các khu vực cịn lại trong giai đoạn thiết kế ta cĩ cơng suất đặt tại từng phịng ban, hay khu vực. Số liệu phụ tải chiếu sáng và thiết bị văn phịng đƣợc tính tốn và cho trong bảng 2.2. Chúng đƣợc phân chia thành 4 khu vực trong cảng Đình Vũ. Bảng 2.3: Phụ tải chiếu sáng và thiết bị văn phịng: STT Tên phụ tải Pđặt(kW) cosφ Khu vực cầu 1 1 Hội trƣờng cảng 80 0,7 2 Kho 1 48 0,7 3 Nhà tắm, wc, bể nƣớc, rửa xe 9 0,75 4 Nhà hành chính 2 tầng, 11 gian 62,08 0,75 5 Nhà xƣởng 1 93,35 0,6 6 Cột đèn pha 1, 2, 3, 4, 5 40 0,8 7 Nhà để xe 1, bảo vệ 2,8 0,75 8 Nhà cân điện tử 1 9 0,7 9 đèn chiếu đƣờng 4,25 0.8 10 Cứu hỏa dịch vụ 90,4 0,75 - 24 -
  25. 11 Nhà ăn ca 10,8 0,8 12 Nhà tập thể thao 7,38 0,75 13 Tổng 457,06 0,71 Khu vực cầu 2 1 Kho 2 48 0,7 2 Nhà tắm, wc, bể nƣớc, rửa xe 9 0,75 3 Nhà xƣởng 2 93,35 0,6 4 đèn chiếu đƣờng 3,5 0,75 5 Cột đèn pha 6, 7 16 0,8 6 Nhà ăn ca 10,8 0,8 7 Nhà để xe 2, bảo vệ 2,8 0,75 8 Khu nhà 8 gian 4,8 0,75 9 Kho dầu 2,37 0,8 10 Garra 9,4 0,7 11 Thủy đội 34 0,75 - 25 -
  26. 12 Trung tâm điều độ 46,6 0,75 13 đội xe văn phịng giám đốc 17,6 0,75 14 Cửa hàng 14,9 0,8 15 Cột đèn pha 8 14 0,8 16 Nhà cân điện tử 2 9 0,7 17 Phịng trực ban 1 1,4 0,85 18 Tổng 337,52 0,71 Khu vực Cầu3 1 Kho 3 48 0,7 2 Nhà tắm, bể nƣớc, rửa xe 9 0,75 3 Nhà xƣởng 3 93,35 0,6 4 đèn chiếu đƣờng 2,75 0,8 5 Cột đèn pha 10,11 16 0,8 6 Cột đèn pha 9 14 0,8 7 Nhà 3 tầng 329,6 0,7 8 Nhà ăn ca 10,8 0,8 9 Nhà để xe 3, bảo vệ 2,8 0,75 10 Phịng đại lý 3,32 0,8 11 Cột đèn pha 15 14 0,8 12 Nhà cân điện tử 3 9 0,7 13 Trạm xăng 17 0,75 14 Cửa hàng 14,9 0,8 15 Phịng trực ban 2 1,4 0,85 16 Tổng 585,92 0,7 Khu vực cầu 4 1 Kho 4 48 0,7 2 Nhà tắm, bể nƣớc, rửa xe 9 0,75 3 đội đế 9,71 0.7 - 26 -
  27. 4 đèn chiếu đƣờng 3,25 0,8 5 Cột đèn pha 13,14 16 0,8 6 Cột đèn pha 12 14 0,8 7 Nhà xƣởng 4 93,35 0,6 8 Phịng trực ban 3 1,4 0,85 9 Nhà để xe 4, bảo vệ 2,8 0,75 10 Khu văn phịng 5,28 0,75 11 Nhà ăn ca 10,8 0,8 12 Vận tải thủy 25 0,75 13 Câu lạc bộ thủy thủ 8,4 0.75 14 Hải quan 31,32 0,8 15 Nhà cân điện tử 4 9 0,7 16 Tổng 287,32 0,7 Bảng 2.4: Phụ tải động lực STT Phụ tải động lực Pđặt (kw) cosφ Khu vực cầu 1 1 Cầu cảng 1-1 840 0,6 2 Cầu cảng 1-2 600 0,6 3 Cầu cảng 1-3 840 0,6 4 Cầu cảng 1-4 600 0,6 5 Tổng 2880 0,6 Khu vực Cầu2 1 Cầu cảng 2-1 840 0,6 2 Cầu cảng 2-2 840 0,6 - 27 -
  28. 3 Cầu cảng 2-3 840 0,6 4 Cầu cảng 2-4 840 0,6 5 Tổng 3360 0,6 Khu vực Cầu3 1 Cầu cảng 3-1 840 0,6 2 Cầu cảng 3-2 840 0,6 3 Cầu cảng 3-3 840 0,6 4 Cầu cảng 3-4 840 0,6 5 Tổng 3360 0,6 Khu vực Cầu4 1 Cầu cảng 4-1 840 0,6 2 Cầu cảng 4-2 840 0,6 3 Cầu cảng 4-3 840 0,6 4 Cầu cảng 4-4 840 0,6 5 Tổng 3360 0,6 2.4.1.Tính tốn phụ tải các khu vực cảng Vì các khu vực hành chính và khu vực sản xuất chỉ biết cơng suất đặt do đĩ phụ tải tĩnh tốn đƣợc xác định theo phƣơng pháp hệ số nhu cầu (knc) và cơng suất đặt ở phần c, mục 2.2.3. Do hệ số cơng suất cosφ của các thiết bị trong nhĩm khác nhau lên ta tính hệ số cơng suất cosọ trung bình theo cơng thức (1-10) sau: P1.cos 1 P2.cos 2 P3.cos 3 Pn.cos n cos tb P1 P2 P3 Pn Thay giá trị cơng suất đặt Pđ và giá trị cosco vào cơng thức (1-10) ta tính đƣợc giá trị coscotb của phụ tải chiếu sáng và phụ tải động lực của các khu vực sau: - 28 -
  29. 324,695 +) Khu vƣc l: cos 0,71 tb1 457,06 Pđặt1 = 457,06 (kW); cosωtbl= 0,71; tgωtbl= 0,99 Pđặt2= 2880 (kW); cosωtb2= 0,6; tgωtb2= 1,33 Tra hệ số nhu cầu (knc) theo tài liệu [1; trang 254] đối với nhà máy dùng thiết bị nâng vận chuyển cĩ: knc=0,19; 0,99 1,33 tg 1,12 tb 2 Theo cơng thức (1-5) Pttl=0,19.(457,06+2880)=634,04(kW)Theo cơng thức (1-7) Qttl = 634,04. 1,12 = 710,13 (kVAr) Theo cơng thức (1-11) Stt1 634,042+ 710,132 =952 (kVA) Dịng điện tính tốn của khu vực 1: Stt 952 I tt1 1446,42)(A) 3.U dm 3.0,37 238,862 + Khu vực 2: cos 0,71 tb1 337,52 Pđặt1 = 337,52 (kW); cosωtbl= 0,71; tgωtbl= 0,99 Pđặt2= 3360 (kW); cosωtb2= 0,6; tgωtb2= 1,33 Đối với nhà máy dùng thiết bị nâng vận chuyển cĩ: knc=0,19; 0,99 1,33 tg 1,12 tb 2 Theo cơng thức (1-5) Ptt2= 0,19.(337,52+ 3360) =702,53 (kW) Theo cơng thức (1-7) Qtt2 = 702,53.1,12 = 786,84 (kVAr) Theo cơng thức (1-11) 2 2 Stt2 702,53 786,84 1054,83(kVA) - 29 -
  30. Dịng điện tính tốn của khu vực 2: stt 1054,83 Itt2 1602,65(A) 3.U dm 3.0,38 410,036 + Khu vực 3: cos 0,7 tb1 585,92 Pđặt1 = 585,92 (kW); cosωtbl= 0,7; tgωtbl= 1,02 Pđặt2= 3360 (kW); cosωtb2= 0,6; tgωtb2= 1,33 Đối với nhà máy dùng thiết bị nâng vận chuyển cĩ: knc=0,19; 1,02 1,33 tg 1,18 tb 2 Theo cơng thức (1-5) Ptt3= 0,19.(585,92 + 3360) = 749,73 (kW) Theo cơng thức (1-7) Qtt3 = 749,73.1,18 = 884,68 (kVAr) Theo cơng thức (1-11) 2 2 Stt3 749,7 884,68 1159,73(kVA) Dịng điện tính tốn của khu vực 3: stt 1159,64 I tt3 1761,89(A) 3.U dm 3.0,38 250,053 + Khu vực 4: cos 0,7 tb1 287,32 Pđặt1 = 287,32 (kW); cosωtbl= 0,7; tgωtbl= 1,02 Pđặt2= 3360 (kW); cosωtb2= 0,6; tgωtb2= 1,33 Đối vối nhà máy dùng thiết bị nâng vận chuyển cĩ: knc=0,19; 1,02 1,33 tg 1,18 tb 2 Theo cơng thức (1-5) Ptt4= 0,19 . (287,32 + 3360) = 693 (kW) Theo cơng thức (1-7) - 30 -
  31. Qtt4 = 693 . 1,18 = 817,74 (kVAr) Theo cơng thức (1-11) 2 2 Stt4= 693 817,74 =1071,89 (kVA) Dịng điện tính tốn của khu vực 4: stt 1071,89 Itt4 1928,57(A) 3.U dm 3.0,38 Từ đĩ ta sẽ cĩ đƣợc bảng tổng hợp phụ tải của các khu vực: Bảng 2.5: Tổng hợp phụ tải các khu vực của cảng Đình Vũ STT Tên phân xƣởng PđISX PcsHC Pttc QttC Sttc Ittc (khu vực) (kW) (kW) (kW) (kVAr) (kVA) (A) 1 Khu vực 1 2880 457,06 634,04 710,13 952 1446,62 2 Khu vực 2 3360 337,52 702,53 786,84 1054,83 1602,65 3 Khu vực 3 3360 585,92 749,73 884,68 1159,64 1761,89 4 Khu vực 4 3360 287,32 693 817,74 1071,89 1628,57 5 Tổng 12960 1667,82 2779,3 3199,39 4238,36 6439,73 2.4.2.Phụ tải tính tốn của tồn cảng Vì số phân xƣởng khu vực đƣợc chia ta cĩ: m = 4 ta chọn Kđt=0,9. m Pttc K dt . PttCi i 1 PttC = 0,9. 2779,3 = 2501,37 (kW) m QttC K dt . QttCi i 1 QttC = 0,9. 3199,39 = 2879,45 (kVAr) Từ đĩ ta cĩ: 2 2 SttC PttC QttC 3814,2(kVA) PttC 2501,37 cos ttC 0,66 SttC 3814,2 - 31 -
  32. SttC 3814,2 I ttC 100,1(A) 3.UTA 3.22 Khi kể đến sự phát triển tƣơng lai của cảng: SC (t) SttC (1 t) Lấy α = 0.06; t = 10 năm ta cĩ: SC (t) 3814,2.(1 0,06.10) 6102,72(kVA) Lƣu ý: theo dự báo và quy định trong tƣơng lai thì cảng dự định mở rộng thêm bao nhiêu cầu tàu và lắp thêm cần cẩu chân đế để bốc xếp vận chuyển hàng hố nhanh. Lắp đặt thêm những thiết bị máy mĩc trong phân xƣởng, mở rộng ra khu vực nào, cơng suất là bao nhiêu Ngƣời kỹ sƣ sẽ căn cứ vào đĩ để lựa chọn các trạm biến áp phân phối, cầu chì, áptomát Cho các phân xƣởng, khu vực đĩ. Để đơn giản, trong đồ án này ta khơng xét đến các yếu tố trên. Biểu đồ phụ tải các khu vực của cảng Biểu đồ phụ tải của cảng cho biết mức độ phân bố phụ tải động lực và chiếu sáng trong từng khu vực ỏ cảng. Phụ tải tính tốn mỗi khu vực của cảng đƣợc biểu diễn bằng vịng trịn cĩ bán kính R. Diện tích {n. R2) và với tỉ lệ xích tự chọn m, diện tích đĩ bằng phụ tải tính tốn của phân xƣởng tƣơng ứng. 2 Si= π.R . m (1-41) Suy ra bán kính vịng trịn: (1-42) Trong đĩ: Si: phụ tải phân xƣởng thứ i m: tỉ lệ xích tự chọn, ta chọn m = 2 kVA / mm2 Phụ tải chiếu sáng trong phân xƣởng đƣợc xác định bằng gĩc chiếu sáng: (1-43) Trong đĩ: a csi: gĩc biểu diễn tỷ lệ phụ tải chiếu sáng trong phụ tải chung của tồn - 32 -
  33. cảng. Pcsi: cơng suất chiếu sáng khu vực hành chính thứ i. Ptti: cơng suất tính tốn tác dụng của khu vực sản xuất thứ i. Ta lần lƣợt xác định Rvà αcs cho từng khu vực nhƣ sau: Khu vực 1: Ta cĩ Pcsl gồm: chiếu sáng của các cột đèn pha 1, 2, 3, 4, 5, chiếu sáng đƣờng, chiếu sáng khu nhà để xe và bảo vệ, nhà ăn ca, nhà tập thể thao. Do đĩ ta tính đƣợc: Pcsl= 40+ 4,25+ 2,8+ 10,8+ 7,38 = 65,23 kW Ptt1 = 634,04 kW; Stt1 = 952 kW; 952 Vậy R 12,32(mm) 1 3,14.2 360.65,23 37,04o cs1 634,04 Khu vực 2: Ta cĩ Pcs2 gồm: chiếu sáng của các cột đèn pha 6, 7, chiếu sáng đƣờng, chiếu sáng khu nhà để xe và bảo vệ, nhà ăn ca, cửa hàng, cột đèn pha 8, phịng trực ban. Do đĩ ta tính đƣợc: Pcs2= 16+ 3,5+ 2,8+ 10,8+ 14,9+ 14+ 1,4 = 63,4 kW Ptt2 = 702,53 kW; = 1054,83 kW; 1054,83 Vậy: R 12,96(mm) 2 3,14.2 360.63,4 32,5o cs 2 702,53 Khu vực 3: Ta cĩ PCS3 gồm: chiếu sáng của các cột đèn pha 10, 11, chiếu sáng đƣờng, chiếu sáng khu vực nhà để xe và bảo vệ, nhà ăn ca, phịng đại lý, cột đèn pha 9,15, phịng trực ban. Do đĩ ta tính đƣợc: - 33 -
  34. Pcs3= 16+ 2,75+ 2,8+ 10,8+ 3,32+ 28+ 1,4= 65,07 (kW) Pit3 = 749,73 kW; Stt3 = 1159,64 kW; 1159,64 360.65,07 Vậy: R3 = = 13,59 (mm) ; αcs3= =31,25 3,14.2 749,73 Khu vực 4: Ta cĩ Pcs4 gồm: chiếu sáng của các cột đèn pha 13, 14, chiếu sáng đƣờng, chiếu sáng khu vực nhà để xe và bảo vệ, nhà ăn ca, khu văn phịng, cột đèn pha 12, phịng trực ban, xƣởng đội đế. Do đĩ: Pcs4= 16+ 3,25+ 2,8+ 10,8+ 5,28+ 14+ 1,4+ 9,71= 63,24 kW Ptt4 =693 kW; Stt4 = 1071,89 kW; 1071,89 Vậy: R4 = = 13,07 (mm) 3,14.2 360.63,24 32,86o cs 4 693 Kết quả tính tốn R và a cs của biểu đồ phụ tải của các khu vực hành chính và sản xuất cho trong bảng 2.5. Bảng 2.6: Bán kính R và gĩc chiếu sáng của khu vực hành chính của cảng Tên phân xƣởng Pcs, Ptt, Stt, R, α, STT (khu vực) (kW) (kW) (kVA) (mm) (độ) 1 Khu vực 1 457,06 634,04 952 12,32 259,52° 2 Khu vực 2 337,52 702,53 1054,83 12,96 172,96° 3 Khu vực 3 585,92 749,73 1159,64 13,59 281,35° 4 Khu vực 4 287,32 693 1071,89 13,07 149,26° - 34 -
  35. Hình 2.1 Biểu đồ phụ tải cảng Đình Vũ - 35 -
  36. Chƣơng 3 THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO CẢNG ĐÌNH VŨ 3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 3.l.l. Xác định vị trí trạm phân phối trung tâm Vị trí đặt trạm phân phối trung tâm (tâm phụ tải của cảng) là nơi biểu hiện mức độ tập trung phụ tải điện của cảng. Xác định tâm phụ tải, dựa trên hệ trục toạ độ vuơng gĩc xOy cĩ toạ độ là M (X, Y) đƣợc xác định nhƣ sau: 4 4 Stti xi Stti.yi i 1 i 1 X 4 Y 4 Stti Stti i 1 i 1 Trong đĩ: Stti : Phụ tải tính tốn khu vực i xi, y i : tâm của phụ tải khu vực thứ i (hồnh độ - tung độ) Ta cĩ tâm phụ tải của cảng là M (X,Y): 952.5,5 1054,83.15,58 1159,64.25,08 1071,89.34,48 X 20,7 (cm) 4238,36 952.16,5 1054,83.14,31 1159,64.14,31 1071,89.14,42 Y 14,5(cm) 4238,36 Với tỉ lệ 1:2500 của bản vẽ ta cĩ: X =20,07. 2500 = 51750 (cm) = 517,5 (m) Y = 14,5. 2500 = 36250 (cm) = 362,5 (m) Vậy tâm phụ tải của cảng cĩ toạ độ là: M (517,5;362,5) nằm ở gần kề đƣờng ngăn cách của khu vực 2 và 3. 3.1.2.Chọn cấp điện áp và vạch các phƣơng án cung cấp điện 3.1.2.1.Chọn cấp điện áp Chọn cấp điện áp cho mạng điện là một trong những vấn đề cơ bản của việc thiết kế cung cấp điện. Bởi cấp điện áp cĩ ảnh hƣởng trực tiếp tới sơ đồ cung cấp điện, tới việc lựa chọn các thiết bị điện, tổn thất cơng suất và điện năng, chi phí vận - 36 -
  37. hành Chọn cấp điện áp cho mạng điện dựa trên cơng thức kinh nghiệm của tác giả Still (Mỹ). Theo đĩ, thì điện áp định mức của dây tải điện đƣợc xác định căn cứ vào cơng suất truyền tải P(MW) và khoảng cách truyền tải L (km) nhƣ sau: U 3,34. L 16.PttC Trong đĩ: U : điện áp của mạng (kV) L : khoảng cách từ nguồn đến cảng; L = 2 (km) PttC: cơng suất tính tốn của cảng; PttC = 2,7793 (MW) Cơng thức này chỉ áp dụng trong trƣờng hợp chiều dài đƣờng dây khơng vƣợt quá 250 km và cơng suất truyền tải khơng lớn quá 60 MW. Vây: U 3,14. V2 +16.2,7793 29,59(kV) Ta chọn cấp điện áp tiêu chuẩn gần nhất U = 22 kV, để cung cấp cho mạng điện ở cảng. Vì hiện nay lƣới điện nƣớc ta đang dần cĩ xu thế sử dụng mạng điện cấp trung áp là 22 kV. 3.1.2.2.Đề xuất các phƣơng án cung cấp điện *) Phân loại, đánh giá hộ tiêu thụ điện cảng Đình Vũ Nguyên tắc trung để đánh giá hộ tiêu thụ điện là ta dựa vào tầm quan trọng của hộ tiêu thụ, tức là khi ta ngừng cung cấp điện thì mức độ ảnh hƣởng của nĩ tới hoạt động của cảng là lớn hay ít về kinh tế và con ngƣời. Ta đánh giá đƣợc các phụ tải điện loại mấy và vạch ra đƣợc sơ đồ cấp điện hợp lý cho các khu vực trong cảng. Cảng với đặc điểm riêng của mình là vận chuyển, đĩng gĩi, xếp dỡ hàng hố bằng các hệ thống cần cẩu, cầu trục, các dây chuyền đĩng gĩi Hoạt động liên tục, kể cả ngày nghỉ, các thiết bị này chỉ hoạt động tốt nếu đƣợc cấp nguồn điện ổn định, nếu xảy ra mất điện sẽ gây thiệt hại lớn về kinh tế (nhƣ hàng hố vận chuyển của nƣớc ngồi thơng qua cảng, tạo lên sự an tâm cho các nhà nƣớc ngồi cĩ định hƣớng đầu tƣ vào Việt Nam) và thiệt hại đến con ngƣời (nhƣ khi đang bốc xếp hàng hố phía dƣới chân đế). Theo nguyên tắc đĩ cảng Đình Vũ là đơn vị tiêu thụ điện năng lớn, là hộ tiêu - 37 -
  38. thụ loại 1, đĩng vai trị quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. *) Vị trí đặt trạm PPTT của cảng Vì phụ tải tập trung chủ yếu ở khu vực sản xuất nên ta bố trí trạm phân phối nằm ở gần kề đƣờng ngăn cách của khu vực 2 và 3. Cĩ toạ độ là điểm M (X, Y): X = 517,5m; Y = 362,5m. Do điều kiện thiết kế đã cho trạm biến áp trung gian (110/22 kV), là trạm biến áp liên doanh Đình Vũ. Bằng đƣờng dây trên khơng 22 kV, đến cột điểm đấu và từ cột này bằng cáp ngầm cung cấp điện cho cảng là lộ chính. Cũng từ đƣờng dây trên khơng của trung tâm thành phố (đƣờng này đi dọc trên đƣờng quy hoạch 365 vào khu cơng nghiệp Đình Vũ, cung cấp cho các xí nghiệp, nhà máy ), đĩng vai trị là nguồn dự phịng cho cảng, cũng cĩ thể lấy nguồn dự phịng của máy phát cho các trạm biến áp cho các thiết bị quan trọng. Qua nghiên cứu về lý thuyết và trên cơ sở đĩ ta xác định số lƣợng trạm biến áp cần đặt tại các khu vực và vạch ra các phƣơng án cung cấp điện sao cho đảm bảo chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế. Phƣơng án 1: Để cung cấp điện cho cảng, ta đặt trạm phân phối trung tâm và 8 trạm biến áp khu vực, cung cấp cho 4 khu vực. Mỗi khu vực đặt 2 trạm biến áp cung cấp cho khu vực hành chính và sản xuất. Trạm phân phối trung tâm nhận điện từ hệ thống DDK 22 kV cung cấp cho 8 trạm biến áp khu vực là: Bị, B2, B3, B4, B5, B6, By, B8. Các trạm biến áp khu vực nhận điện từ trạm phân phối trung tâm (PPTT) hạ xuống điện áp 0,4 kV cung cấp cho khu vực hành chính và khu vực sản xuất. Trạm biến áp B1 cung cấp điện cho khu vực sản xuất thuộc bến 1. Trạm biến áp B2 cung cấp điện cho khu vực hành chính thuộc bến 1. Trạm biến áp B3 cung cấp điện cho khu vực sản xuất thuộc bến 2. Trạm biến áp B4 cung cấp điện cho khu vực hành chính thuộc bến 2. Trạm biến áp B5 cung cấp điện cho khu vực sản xuất thuộc bến 3. Trạm biến áp B6 cung cấp điện cho khu vực hành chính thuộc bến 3. - 38 -
  39. Trạm biến áp B7 cung cấp điện cho khu vực sản xuất thuộc bến 4. Trạm biến áp B8 cung cấp điện cho khu vực hành chính thuộc bến 4. Phƣơng án 2: Để cung cấp điện cho cảng ta đặt trạm phân phối trung gian (hay gọi là điểm phân phối) và 4 trạm biến áp khu vực, các trạm này liên thơng với nhau. Mỗi khu vực đặt 1 trạm biến áp để cung cấp từng khu vực 1, 2, 3,4. Các trạm biến áp này đƣợc cấp điện trực tiếp: từ nguồn cao thế của trạm biến áp liên doanh Đình Vũ vào khu vực 1, DDK 22 kV của thành phố thơng qua cột điểm đấu và là nguồn cao áp đi vào khu vực 4ễ Các trạm biến áp cịn lại đƣợc lấy điện liên thơng với nhau. Trạm biến áp Bị cung cấp điện cho khu vực bến 1. Trạm biến áp B2 cung cấp điện cho khu vực bến 2. Trạm biến áp B3 cung cấp điện cho khu vực bến 3. Trạm biến áp B4 cung cấp điện cho khu vực bến 4. *) Chọn dây dẫn từ hệ thống 22 kV về cảng Đƣờng dây cung cấp từ hệ thống 22 kV về cảng dài 22 km sử dụng đƣờng đây trên khơng lộ kép, dây nhơm lõi thép. Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dịng điện kinh tế: Jkt, áp dụng với lƣới điện trung áp cĩ thời gian sử dụng cơng suất lớn nhất là: Tmax= 3330 h. Với giá trị Tmax, loại dây nhơm lõi thép, tra tài liệu [1; trang31], ta đƣợc Jkt= 1,1 A/mm2. SttC 3814,2 Sử dụng cơng thức tính: I ttC 50,05(A) 2. 3.U dm 2. 3.22 Cơng thức để lựa chọn tiết diện dây cao áp Trong tài liệu [1; trang 31] là: I ttC 50,05 2 Fkt 45,5(mm ) J kt 1,1 Vậy ta chọn tiết diện dây tiêu chuẩn, dây nhơm lõi thép bọc PVC, cĩ tiết diện 70 mm2. Cĩ kí hiệu AC-70, với đơn giá là: 9000(đ/m). - 39 -
  40. Ta tiến hành kiểm tra kiểm tra dây dẫn đã chọn theo các điều kiện sau: Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện dịng sự cố: Isc ≤ Icp Tra phụ lục IV, tài liệu [1; trang 309] cĩ Icp= 340 A Khi đứt một dây, dây cịn lại chuyển tải tồn bộ cơng suất, ta cĩ: Isc = 2.Itt = 2. 50,05=100,1 A Ta thấy: Isc = 100,1 < Icp = 340 A Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp: Điều kiện kiểm tra: Theo tài liệu [1; trang 294] với dây AC-70 cĩ khoảng cách trung bình hình học D = 2m tra đƣợc: r0 = 0,46 n/km; x0= 0,382 Ω/km. Vì dùng dây nhơm lõi thép (AC-70) lộ kép, cĩ chiều dài 2 km nên điện trở và điện kháng chia 2, ta cĩ: P.R Q.X 2501,37.0,46.2 2879,45.0,382.2 U 102,3(V ) 2.U dm 2.22 5 U 5%.U .22 1100(V ) cp dm 100 Ta thấy: U = 102,3 V < Ucp=l 100 (V) Nhân xét: Tiết diện dây dẫn AC-70 đã chọn là hợp lý theo điều kiện tổn thất điện áp và dịng sự cố. So sánh và lựa chọn phƣơng án cung cấp điện Để so sánh các phƣơng án, ta xét đến chỉ tiêu kinh tế dựa trên hàm chi phí tính tốn: Z= (avh+ atc). K + C. ΔA (VNĐ) Trong đĩ: Z: chi phí tính tốn hàng năm của phƣơng án avh: hệ số vận hành, với trạm và đƣờng dây cáp ta chọn avh= 0,1; với đƣờng dây khơng ta chọn avh= 0,04. atc: hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tƣ; lấy atc= 0,125. - 40 -
  41. K: vốn đầu tƣ phƣơng án chỉ tính phần khác nhau trong trong sơ đồ cung cấp điện. ΔA: tổn thất điện năng của phƣơng án (kWh) C: giá tiền 1 kWh điện năng (đồng/ kWh); c = 750 (VNĐ) 3.1.2.3.Chọn dung lƣợng, số lƣợng các máy biến áp cho các phƣơng án: a) Xét phƣơng án 1: +) Trạm biến áp B1: Cung cấp điện cho khu vực sản xuất thuộc bến 1 cĩ cơng suất hiện tại là: Pđặt=880 kW, cơng suất tƣơng lai cĩ thể mở rộng lên gấp 1,5 lần cơng suất hiện tại: Pđặt = 4320 kW; Ptt = 0,19. 4320 = 820,8 kW; cos φ = 0,6; tgφtb= 1,33; Qtt = 820,8. 1,33 = 1091,664 (kVAr); 2 2 Stt = 20,8 +1091,664 = 1365,82 (kVA) Stt 1365,82 Vậy: SđmBI 975,58(kVA) 1,4 1,4 Chọn 2 máy biến áp 1200 - 22/0,4 kV, cĩ cơng suất định mức mỗi máy là: SđmB= 1200 (kVA). Kiểm tra sự cố: Stt 1365,82 SdmB1= 1200 = 975,58 (kVA) 1,4 1,4 Vậy chọn máy biến áp cho trạm B1 cĩ dung lƣợng 1200 kVA, mỗi máy là thoả mãn điều kiện (nếu khơng cĩ trong catalog chào hàng của ABB, yêu cầu sản xuất theo đơn đặt hàng). Thơng số của máy biến áp nhƣ sau: SđmB= 1200 kVA; UđmC= 22 kV; UđmH= 0,4 kV ΔP0 = 1570 W; ΔPn = 9500 W; UN% = 5; i0% = 1,3 +) Trạm biến áp B2: Cung cấp điện cho khu vực hành chính thuộc bến 1 cĩ cơng suất hiện tại: Pđặt= 457,06 kW, cơng suất tƣơng lai cĩ thể mở rộng lên gấp 1,5 lần cơng suất hiện tại: - 41 -
  42. Pđặt = 685,59 kW; Ptt= 0,19. 685,69 = 130,27 kW; cosφtb= 0,71; tgφtb= 0,99; Qtt = 130,27. 0,99 = 128,96 (kVAr); 2 2 Stt = l30,27 +128,96 = 183,31 (kVA) Vậy: SđmB= 560 ≥ Stt = 183,31 (kVA) Chọn một máy biến áp 560 - 22/0,4 kV, cĩ cơng suất định mức máy là: SđmB= 560 kVA (nếu khơng cĩ trong catalog chào hàng của ABB, yêu cầu sản xuất theo đơn đặt hàng). Chọn máy biến áp cho trạm B2 cĩ dung lƣợng 560 kVA, thơng số của máy biến áp nhƣ sau: SđmB= 560 kVA; UđmC= 22 kV; UdmH= 0,4 kV ΔP0 = 960 W; ΔPn = 5270 W; UN% = 4; i0% = 1,5 +) Trạm biến áp B3: Cung cấp điện cho khu vực sản xuất thuộc bến 2 cĩ cơng suất hiện tại là: Pđặt =3360 kW, cơng suất tƣơng lai cĩ thể mở rộng lên gấp 1,5 lần cơng suất hiện tại: Pđặt = 5040kW; Ptt = 0,19. 5040 = 957,6 (kW); cosφtb= 0,6; tgφtb= 1,33; Qtt = 957,6.1,33 = 1273,608 (kVAr); 2 2 Stt = 957,6 +1273,608 = 1593,03 (kVA) Stt 1593,03 Vậy: SđaB3 = 1137,88 (kVA) 1,4 1,4 Chọn 2 máy biến áp 1200 - 22/0,4 kV, cĩ cơng suất định mức mỗi máy là: SđmB3= 1200 kVA. Kiểm tra sự cố: Stt 1593,03 SđmB3 = 1200 = 1137,88 (kVA) 1,4 1,4 Vậy chọn máy biến áp cho trạm B3 cĩ dung lƣợng 1200 kVA, mỗi máy là thoả mãn điều kiện (nếu khơng cĩ trong catalog chào hàng của ABB, yêu cầu sản xuất theo đơn đặt hàng). - 42 -
  43. Thơng số của máy biến áp nhƣ sau: SđmB= 1200 kVA; UđmC= 22 kV; UđmH= 0,4 kV ΔP0 = 1570 W; ΔPN = 9500 W; UN% = 5; i0% = 1,3 +) Trạm biến áp B4: Cung cấp điện cho khu vực hành chính thuộc bến 2 cĩ cơng suất hiện tại: Pđặt=337,52 kW, cơng suất tƣơng lai cĩ thể mở rộng lên gấp 1,5 lần cơng suất hiện tại: Pđặt = 506,28 kW; Ptt= 0,19. 506,28 = 96,2 (kW); cosφtb = 0,71; tgφtb= 0,99; Qtt = 96,2. 0,99 = 95,23 (kVAr); 2 2 Stt = 96,2 + 95,23 = 135,36 (kVA) Vậy: SđmB4= 560 ≥ Stt = 135,36 (kVA) Chọn một máy biến áp 560 - 22/0,4 kV, cĩ cơng suất định mức máy là: SđmB4=560 kVA (nếu khơng cĩ trong catalog chào hàng của ABB, yêu cầu sản xuất theo đơn đặt hàng). Chọn máy biến áp cho trạm B4 cĩ dung lƣợng 560 kVA, thơng số của máy biến áp nhƣ sau: SđmB= 560 kVA; UđmC= 22 kV; UđmH= 0,4 kV ΔP0 = 960 W; ΔPn = 5270 W; UN% = 4; io% = 1,5 +) Trạm biến áp B5: Cung cấp điện cho khu vực sản xuất thuộc bến 3 cĩ cơng suất hiện tại là: 3360 kW, cơng suất tƣơng lai cĩ thể mở rộng lên gấp 1,5 lần cơng suất hiện tại: Pđặt = 5040 kW; Ptt = 0,19.5040 = 957,6kW; cosφtb= 0,6; tgφtb= 1,33; Qtt = 957,6.1,33 = 1273,608 (kVAr); 2 2 Stt = 7957,6 +1273,608 = 1593,03 (kVA) Stt 1593,03 Vậy: SđmB5 = 1137,88 (kVA) 1,4 1,4 Chọn 2 máy biến áp 1200 - 22/0,4 kV, cĩ cơng suất định mức mỗi máy là:SđmB=1200 kVA. - 43 -
  44. Stt 1593,03 Kiểm tra sự cố: SđmB5= 1200 = 1137,88 (kVA) 1,4 1,4 Vậy chọn máy biến áp cho trạm B5 cĩ dung lƣợng 1200 kVA, mỗi máy là thoả mãn điều kiện (nếu khơng cĩ trong catalog chào hàng của ABB, yêu cầu sản xuất theo đơn đặt hàng). Thơng số của máy biến áp nhƣ sau: SđmB= 1200 kVA; UdmC= 22 kV; UđmH= 0,4 kV ΔP0 = 1570 W; ΔPn = 9500 W; UN% = 5; i0% = 1,3 +) Trạm biến áp B6: Cung cấp điện cho khu vực hành chính thuộc bến 3 cĩ cơng suất hiện tại: Pđặt=585,92 kW, cơng suất tƣơng lai cĩ thể mở rộng lên gấp 1,5 lần cơng suất hiện tại là: Pđặt= 878,88 kW; Ptt = 0,19. 878,88 = 167kW; cosφtb = 0,7; tgφtb= 1,02; Qtt = 167.1,02 = 170,34(kVAr); 2 2 Stt = l67 + 170.34 = 238,55 (kVA) Vậy: SđmB4=560 ≥ Stt = 238,55 (kVA) Chọn một máy biến áp 560 - 22/0,4 kV, cĩ cơng suất định mức máy là: SđmB6=560 kVA (nếu khơng cĩ trong catalog chào hàng của ABB, yêu cầu sản xuất theo đơn đặt hàng). Chọn máy biến áp cho trạm B6 cĩ dung lƣợng 560 kVA, thơng số của máy biến áp nhƣ sau: SđmB= 560 kVA; UđmC= 22 kV; UđmH= 0,4 kV ΔP0 = 960 W; ΔPn = 5270 W; UN% = 4; io% = 1,5 +) Trạm biến áp B7: Cung cấp điện cho khu vực sản xuất thuộc bến 4 cĩ cơng suất hiện tại là: 3360 kW, cơng suất tƣơng lai cĩ thể mở rộng lên gấp 1,5 lần cơng suất hiện tại: Pđặt = 5040 kW; Ptt = 0,19. 5040 = 957,6 (kW); cosφtb = 0,6; tgφtb=1,33; Qtt = 957,6. 1,33 = 1273,608 (kVAr); - 44 -
  45. 2 2 Stt = 957,6 +1273,608 = 1593,03 (kVA) S 1593,03 Vậy: SđmB5 tt 1137,88 (kVA) 1,4 1,4 Chọn 2 máy biến áp 1200 - 22/0,4 kV, cĩ cơng suất định mức mỗi máy là: SđmB= 1200 kVA. Kiểm tra sự cố: Stt 1593,03 SđmB5= 1200 = 1137,88 (kVA) 1,4 1,4 Vậy chọn máy biến áp cho trạm B7 cĩ dung lƣợng 1200 kVA, mỗi máy là thoả mãn điều kiện (nếu khơng cĩ trong catalog chào hàng của ABB, yêu cầu sản xuất theo đơn đạt hàng). Thơng số của máy biến áp nhƣ sau: SđmB= 1200kVA; UđmC= 22 kV; UđmH= 0,4 kV ΔP0 = 1570 W; ΔPn = 9500 W; UN% = 5; i0% = 1,3 +) Trạm biến áp B8: Cung cấp điện cho khu vực hành chính thuộc bến 4 cĩ cơng suất hiện tại: Pđặt=287,32 kW, cơng suất tƣơng lai cĩ thể mở rộng lên gấp 1,5 lần cơng suất hiện tại: Pđặt = 430,98 kW; Ptt = 0,19. 430,98 = 81,89 (kW); cosφtb = 0,7; tgφtb= 1,02; Qtt = 81,89.1,02 = 83,52 (kVAr); 2 2 Stt = 81.89 +83,89 = 116,97 (kVA) Vậy: SđmB4 = 560 Stt = 116,97 (kVA) Chọn một máy biến áp 560 - 22/0,4 kV, cĩ cơng suất định mức máy là: SđmB8=560 kVA (nếu khơng cĩ trong catalog chào hàng của ABB, yêu cầu sản xuất theo đơn đặt hàng). Chọn máy biến áp cho trạm B8 cĩ dung lƣợng 560 kVA, thơng số của máy biến áp nhƣ sau: SđmB= 560 kVA;UđmC= 22 kV; UđmH= 0,4 kV - 45 -
  46. ΔP0 = 960 W; ΔPn = 5270 W; UN% = 4; i0% = 1,5 Kết quả chọn máy biến áp với đơn giá theo tài liệu [5; trang 73] cho phƣơng án 1: Bảng 3.1: kết quả chọn máy biến áp phƣơng án 1 Tên Stt Số lƣợng máy SđmB Đơn giá Thành tiền 3 3 trạm (kVA) biến áp (kVA) 10 đồng 10 đồng B1 1365,82 2 1200 241100 482200 B2 183,31 1 560 110700 110700 B3 1593,03 2 1200 241100 482200 B4 135,26 1 560 110700 110700 B5 1593,03 2 1200 241100 482200 B6 238,05 1 560 110700 110700 B7 1593,03 2 1200 241100 482200 B8 116,97 1 560 110700 110700 Σ 2371600 b)Xét phương án 2: +) Trạm biến áp B1: Cung cấp điện cho khu vực bến 1 cĩ cơng suất tính tốn là: Stt = Sttl + Stt2 = 1365,82 + 183,31 =1549,13 (kVA) S 1549,13 Vây: SđmB1 tt = 1106,52(kVA) 1,4 1,4 Chọn 2 máy biến áp 1200 - 22/0,4 kV, cĩ cơng suất định mức mỗi máy là: SđmB= 1200 kVA. Kiểm tra sự cố: Stt 1549,13 SđmB1= 1200 = 1106,52 (kVA) 1,4 14 Vậy chọn máy biến áp cho trạm biến cĩ dung lƣợng 1200 kVA, mỗi máy là thoả mãn điều kiện (nếu khơng cĩ trong catalog chào hàng của ABB, yêu cầu sản xuất theo đơn đặt hàng). - 46 -
  47. Thơng số của máy biến áp nhƣ sau: SđmB= 1200 kVA; UđmC= 22 kV; UđmH= 0,4 kV ΔP0 = 1570 W; ΔPn = 9500 W; UN% = 5; i0% = 1,3 +) Trạm biến áp B2: Cung cấp điện cho khu vực bến 2 cĩ cơng suất tính tốn là: Stt = Stt3 + Stt4 = 1593,03 +135,26 = 1728,29 (kVA) Stt 1728,29 Vậy: SđmB2 = 1234,5 (kVA) 1,4 1,4 Chọn 2 máy biến áp 1500 - 22/0,4 kV, cĩ cơng suất định mức mỗi máy là: SđmB2=1500 kVA. Kiểm tra sự cố: Stt 1728,29 SđmB2= 1500 = 1234,5 (kVA) 1,4 1,4 Vậy chọn máy biến áp cho trạm B2 cĩ dung lƣợng 1500 kVA, mỗi máy là thoả mãn điều kiện (nếu khơng cĩ trong catalog chào hàng của ABB, yêu cầu sản xuất theo đơn đặt hàng). Thơng số của máy biến áp nhƣ sau: SđmB= 1500 kVA; UđmC= 22 kV; UđmH= 0,4 kV ΔP0 = 2100 W; ΔPn = 15700 W; UN% = 5,5; io% = 1,0 +) Trạm biến áp B3: Cung cấp điện cho khu vực bến 3 cĩ cơng suất tính tốn là: Stt = Stt5 + Stt6 = 1593,03 +238,05 = 1831,08 (kVA) S 1307,91 Vậy: SđmB3 tt =1307,91 (kVA) 1,4 1,4 Chọn 2 máy biến áp 1500 - 22/0,4 kV, cĩ cơng suất định mức mỗi máy là: SđmB= 1500 kVA. Kiểm tra sự cố: S 1307,91 S 1500 tt 1307,91(kVA) dmb3 1,4 1,4 - 47 -
  48. Vậy chọn máy biến áp cho trạm B3 cĩ dung lƣợng 1500 kVA, mỗi máy là thoả mãn điều kiện (nếu khơng cĩ trong catalog chào hàng của ABB, yêu cầu sản xuất theo đơn đặt hàng). Thơng số của máy biến áp nhƣ sau: SđmB= 1500 kVA; UđmC= 22 kV; UđmH= 0,4 kV ΔP0 = 2100 W; ΔPn = 15700 W; UN% = 5,5; i0% = 1,0 +) Trạm biến áp B4: Cung cấp điện cho khu vực bến 4 cĩ cơng suất tính tốn là: Stt = Stt7 + Slt8 = 1593,03+116,97 = 1710 (kVA) Vậy: Stt 1710 SđmB4 = 1221,43 (kVA) 1,4 1,4 Chọn 2 máy biến áp 1500 - 22/0,4 kV, cĩ cơng suất định mức mỗi máy là: SđmB= 1500 kVA. Stt 1370,91 Kiểm tra sƣ cố: SđmB4= 1500 = 1307,91 (kVA) 1,4 1,4 Vậy chọn máy biến áp cho trạm B4 cĩ dung lƣợng 1500 kVA, mỗi máy là thoả mãn điều kiện (nếu khơng cĩ trong catalog chào hàng của ABB, yêu cầu sản xuất theo đơn đặt hàng). Thơng số của máy biến áp nhƣ sau: SđmB= 1500 kVA; UdmC= 22 kV; UđmH= 0,4 kV ΔP0 = 2100 W; ΔPn = 15700 W; UN% = 5,5; i0% = 1,0 Kết quả chọn máy biến áp với đơn giá theo tài liệu [5; trang 73] cho phƣơng án 2: - 48 -
  49. Bảng 3.2: kết quả chọn máy biến áp phƣơng án 2 3 Tên ΣStt Số lƣợng máy SđmB Đơn giá 10 Thành tiền trạm (kVA) biến áp (kVA) đồng 103 đồng B1 1549,13 2 1200 241100 482200 B2 1728,29 2 1500 285300 570600 B3 1831,08 2 1500 285300 570600 B4 1710 2 1500 285300 570600 I 2194000 3.1.2.4.Chọn tiết diện dây dẫn cho các phƣơng án: Với đƣờng dây cao áp tiết diện đƣợc chọn theo mật độ dịng điện kinh tế: I I F max tt kt J kt J kt Các trạm biến áp khu vực đƣợc cấp điện từ trạm phân phối trung tâm bằng các đƣờng cáp kép, đi ngầm . Chọn tiết diện dây dẫn cho phƣơng án 1 Hình 3.1: Sơ đồ đi dây mạng cao áp phương án 1 - 49 -
  50. Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm (PPTT) đến trạm biến áp B1 Dịng điện làm việc cực đại: Stt1 1365,82 I11v max 17,92(A) 2 3.U dm 2. 3.22 Tiết diện cáp theo điều kiện kinh tế với Tmax= 3330 h, ta chọn cáp đồng, theo tài 2 liệu [2; trang 325] ta đƣợc Jkt= 3,1 A/mm . I tt1 17,92 2 Vậy F1kt 5,78(mm ) J kt 3,1 Tra tài liệu [1; trang 307] ta chọn cáp đồng cách điện XPLE cĩ đai thép vỏ bọc PVC (do hãng FURUKAWA chế tạo) tiết diện tối thiểu 35 mm2, kí hiệu 2XPLE (3x35mm2). Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm (PPTT) đến trạm biến áp B2 Dịng điện làm việc cực đại: Stt2 183,31 I 21v max 2,24(A) 2 3.U dm 2. 3.22 Tiết diện cáp theo điều kiện kinh tế với Tmax= 3330 h, ta chọn cáp đồng, theo tài 2 liệu [2; trang 325] ta đƣợc Jkt= 3,1 A/mm I tt2 2,41 2 Vậy: F2kt 0,77(mm ) J kt 3,1 Ta chọn cáp đồng cách điện XPLE cĩ đai thép vỏ bọc PVC (do hãng FURUKAWA chế tạo) tiết diện tối thiểu 35 mm2, kí hiệu 2XPLE (3x35mm2). Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm (PPTT) đến trạm biến áp B3 Dịng điện làm việc cực đại: Stt3 1593,03 I31v max 20,9(A) 2 3.U dm 2. 3.22 Tiết diện cáp theo điều kiện kinh tế với Tmax= 3330 h, ta chọn cáp đồng, theo tài 2 liệu [2; trang 325] ta đƣợc Jkt= 3,1 A/mm . Itt3 20,9 2 Vậy: F3kt= = 6,741 (mm ) Kkt 3,1 - 50 -
  51. Ta chọn cáp đồng cách điện XPLE cĩ đai thép vỏ bọc PVC (do hãng FƢRƢKAWA chế tạo) tiết diện tối thiểu 35 mm2, kí hiệu 2XPLE (3x35mm2). Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm (PPTT) đến trạm biến áp B4 Dịng điện làm việc cực đại: Stt4 135,36 I 41v max 1,78(A) 2 3.U dm 2. 3.22 Tiết diện cáp theo điều kiện kinh tế với Tmax= 3330 h, ta chọn cáp đồng, theo tài 2 liệu [2; trang 325] ta đƣợc Jkt= 3,1 A/mm . I 1,78 2 Vậy: F4kt= tt4 =0,57(mm ) K kt 3,1 Chọn cáp đồng cách điện XPLE cĩ đai thép vỏ bọc PVC (do hãng FURUKAWA chế tạo) tiết diện tối thiểu 35 mm2, kí hiệu 2 XPLE (3x 35 mm2). Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm (PPTT) đến trạm biến áp Bs Dịng điện làm việc cực đại: Stt5 1593,03 I51v max 20,9(A) 2 3.U dm 2. 3.22 Tiết diện cáp theo điều kiện kinh tế với Tmax= 3330 h, ta chọn cáp đồng, theo tài 2 liệu [2; trang 325] ta đƣợc Jkt= 3,1 A/mm . I 20,9 2 Vậy: F5kt = tt5 = 6,741(mm ) J kt 3,1 Ta chọn cáp đồng cách điện XPLE cĩ đai thép vỏ bọc PVC (do hãng FURUKAWA chế tạo) tiết diện tối thiểu 35 mm2, kí hiệu 2 XPLE (3x35mm2). Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm (PPTT) đến trạm biến áp B6 Dịng điện làm việc cực đại: Stt6 238,55 I 61v max 3,13(A) 2 3.U dm 2. 3.22 Tiết diện cáp theo điều kiện kinh tế với Tmax= 3330 h, ta chọn cáp đồng, theo tài 2 liệu [2; trang 325] ta đƣợc Jkt= 3,1 A/mm . - 51 -
  52. I 3,13 2 Vậy: F6kt = tt6 =1,01(mm ) J kt 3,1 Ta chọn cáp đồng cách điện XPLE cố đai thép vỏ bọc PVC (do hãng FURUKAWA chế tạo) tiết diện tối thiểu 35 mm2, kí hiệu 2 XPLE (3x35 mm2). Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm (PPTT) đến trạm biến áp B7 Stt7 1593,03 Dịng điện làm việc cực đại: I 71v max 20,9(A) 2 3.U dm 2. 3.22 Tiết diện cáp theo điều kiện kinh tế với Tmax= 3330 h, ta chọn cáp đồng, theo tài 2 liệu [2; trang 325] ta đƣợc Jkt= 3,1 A/mm . Itt7 20,9 2 Vậy: F7kt= = 6,741 (mm ) J kt 3,1 Chọn cáp đồng cách điện XPLE cĩ đai thép vỏ bọc PVC (do hãng FƢRƢKAWA chế tạo), kí hiệu 2 XPLE(3x35 mm2). Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm (PPTT) đến trạm biến áp B8 Stt8 116,97 Dịng điện làm việc cực đại: I81v max 1,53(A) 2 3.U dm 2. 3.22 Tiết diện cáp theo điều kiện kinh tế với Tmax= 3330 h, ta chọn cáp đồng, theo tài 2 liệu [2; trang 325] ta đƣợc Jkt= 3,1 A/mm . Itt8 1,53 2 Vậy: F8kt= = 0,49 (mm ) Kkt 3,1 Ta chọn cáp đồng cách điện XPLE cĩ đai thép vỏ bọc PVC (do hãng FURUKAWA chế tạo) tiết diện tối thiểu 35 mm2, kí hiệu 2 XPLE (3x35mm2). Chọn cáp từ hệ thống điện đến trạm phân phối trung tâm (PPTT) Ta cũng chọn cáp đồng 3 lõi cĩ tiết diện một lõi là 35 mm2, kí hiệu 2 XPLE (3x35 mm2), bảng 3.4 cho ta kết quả chọn cáp của phƣơng án 1. Qua tính tốn chọn cáp phƣơng án 1, ta thấy rằng các đƣờng cáp đã chọn cĩ tiết diện vƣợt cấp rất nhiều. Nên khơng cần kiểm tra tổn thất điện áp (AU) và phát 2 nĩng (Icp). Chọn cáp đồng 3 lõi cĩ tiết diện một lõi là 35mm , kí hiệu 2XPLE (3x35 mm2), với giá tiền 1 mét cáp theo tài liệu [5; trang 64] là: 80000 (đ/m). - 52 -
  53. Bảng 3.4: kết quả chọn cáp cao áp cho phƣơng án 1 Đƣờng cáp Loại F Lộ L Đơn giá Thành tiền cáp (mm2) dùng (m) (103đ) (103đ) PPTT- TBA B1 XPLE 35 Kép 491 80 39280 PPTT- TBA B2 XPLE 35 Kép 241 80 19280 PPTT- TBA B3 XPLE 35 Kép 173 80 13840 PPTT-TBA B4 XPLE 35 Kép 166 80 13280 PPTT-TBA B5 XPLE 35 Kép 80 80 6400 PPTT- TBA B6 XPLE 35 Kép 293 80 23440 PPTT- TBA B7 XPLE 35 Kép 334 80 26720 PPTT- TBA B8 XPLE 35 Kép 503 80 40240 HTĐ-PPT XPLE 35 Kép 365 80 29200 ∑ 211680 Chọn tiết diện dây dẫn cho phƣơng án 2: Chọn cáp từ ĐDK 22kV đến trạm biến áp B1 Stt 1549,13 Dịng điện làm việc cực đại: I1v max 20,33(A) 2. 3.U dm 2. 3.22 2 Với cáp đồng và Tmax=3330h, tra bảng đƣợc Jkt = 3,1(A/mm ) I tt 20,33 2 Vậy Fkt 6,56(mm ) J kt 3,1 Chọn cáp đồng 3 lõi cĩ tiết diện một lõi là 35 mm2, kí hiệu 2XPLE (3x35 mm2), các đƣờng cáp khác chọn tƣơng tự, kết quả chọn cáp ghi trong bảng 3.5, vì cáp đã chọn vƣợt cấp nên khơng cần kiểm tra tổn thất điện áp (AU) và phát nĩng (ICp). Với giá tiền 1 mét cáp theo tài liệu [5; trang 64] là: 80000 (đ/m). Chọn cáp từ ĐDK 22kV đến trạm biến áp B1 Dịng điện làm việc cực đại: 2 Với cáp đồng và Tmax=3330h, tra bảng đƣợc Jkt = 3,1A/mm Vậy - 53 -
  54. Chọn cáp đồng 3 lõi cĩ tiết diện một lõi là 35 mm2, kí hiệu 2XPLE (3x35 mm2), các đƣờng cáp khác chọn tƣơng tự, kết quả chọn cáp ghi trong bảng 3.5, vì cáp đã chọn vƣợt cấp nên khơng cần kiểm tra tổn thất điện áp (AU) và phát nĩng (ICp). Với giá tiền 1 mét cáp theo tài liệu [5; trang 64] là: 80000 (đ/m). Bảng 3.5: kết quả chọn cáp cao áp cho phƣơng án 2 Đƣờng cáp Loại F Lộ L Đơn giá Thành tiền cáp (mm2) dùng (m) (103đ) (103đ) DDK- TBA B1 XPLE 35 Kép 490 80 39200 TBA B1-TBA B2 XPLE 35 Kép 233 80 18640 TBA B2-TBA B3 XPLE 35 Kép 210 80 16800 TBA B3-TBA B4 XPLE 35 Kép 210 80 16800 TTTP-TBA B4 XPLE 35 Kép 490 80 39200 ∑ 130640 - 54 -
  55. 3.1.2.5.Tính tổn thất điện năng và tổn thất cơng suất các phƣơng án Phƣơng án 1: Tính tổn thất điện năng trong các máy biến áp: Định phƣơng thức vận hành cho các trạm biến áp trong phƣơng án 1, với các trạm 2 máy là vận hành song song 2 máy biến áp. Tổn thất hàng năm của một máy biến áp đƣợc tính theo cơng thức sau: 2 1 S A Po .t . PN . . n SdmB - Tổn thất hàng năm với trạm cĩ n máy biến áp vận hành song song đƣợc tính theo cơng thức sau: 2 1 S A n. Po .t . PN . . n SdmB Trong đĩ: ΔP0, ΔPn: tổn thất ngắn mạch và khơng tải của máy biến áp cĩ cơng suất định mức SđmB (kVA) S: cơng suất lớn nhất của phụ tải T: thời gian tổn thất cơng suất lớn nhất (giờ) t: thời gian máy biến áp làm việc trong một năm, t = 8760 h. Với nhà máy cĩ Tmax= 3330 h, thời gian tổn thất cơng suất lớn nhất là: 4 2 4 2 (0,124 10 .Tmax ) .8760 (0,124 10 .3330) .8760 1830h +) Tổn thất hàng năm của trạm biến áp B1 là: 1 1365,82 2 A 2.1,57.8760 .9,5. .1830 38767,2(kWh) b1 2 1200 +) Tổn thất hàng năm của trạm biến áp B2 là: 183,31 2 A 0,96.8760 5,27. .1830 9442,98(kWh) b2 560 +) Tổn thất hàng năm của trạm biến áp B3 là: 1 1593,03 2 A 2.1,57.8760 .9,5. .1830 42825,39(kWh) b3 2 1200 +) Tổn thất hàng năm của trạm biến áp B4 là:
  56. 135,36 2 A 0,96.8760 5,27. .1830 8973,06(kWh) b4 560 +) Tổn thất hàng năm của trạm biến áp B5 là: 1 1593,03 2 A 2.1,57.8760 .9,5. .1830 42825,39(kWh) b5 2 1200 +) Tổn thất hàng năm của trạm biến áp B6 là: 238,55 2 A 0,96.8760 5,27. .1830 10159,63(kWh) b6 560 +) Tổn thất hàng năm của trạm biến áp B7 là: 1 1593,03 2 A 2.1,57.8760 .9,5. .1830 42825,39(kWh) b7 2 1200 +) Tổn thất hàng năm của trạm biến áp B8 là: 116,97 2 A 0,96.8760 5,27. .1830 8830,36(kWh) b8 560 Bảng 3.7: Tổn thất điện năng trong các MBA phương án 1 Tên S n Sđm ΔPo ΔPN ΔA trạm (kVA) (kVA) (kW) (kW) (kWh) B1 1365,82 2 1200 1,57 9,5 38767,2 B2 183,31 1 560 0,96 5,27 9442,98 B3 1593,03 2 1200 1,57 9,5 42825,39 B4 135,36 1 560 0,96 5,27 8973,06 B5 1593,03 2 1200 1,57 9,5 42825,39 B6 238,55 1 560 0,96 5,27 10159,63 B7 1593,03 2 1200 1,57 9,5 42825,39 B8 116,97 1 560 0,96 5,27 8830,36 ∑ 204649,4 Tính tổn thất cơng suất phương án 1: +) Tính tổn thất cơng suất tác dụng trên đƣờng dây cáp phƣơng án 1: - 64 - ÀAB7= 2.1,57. 8760+ị. 9,5. 1593,0
  57. 8 2 SttBi 3 P1 2 .Ri .10 (kW) i 1 U dm Trong đĩ: P1 : tổn thất cơng suất tác dụng của phƣơng án 1 SttBi : cơng suất tính tốn của trạm biến áp Uđm : điện áp định mức của mạng điện (Uđm= 22 kV) Ri : điện trở của đƣờng cáp từ trạm PPTT đến trạm biến áp L R r . i i o 2 2 Với cáp cĩ tiết diện tiêu chuẩn Fc = 35 mm , ta cĩ: r0 = 0,52 n/ km; x0 = 0,13 Ω/ km Li: chiều dài đƣờng cáp thứ i (km). Ta lần lƣợt đi tính tổn thất tác dụng trên đƣờng cáp của phƣơng án 1: Từ trạm PPTT đến trạm biến áp Bl: 2 2 3 SttB1 3 1365,82 0,52.491.10 3 P1 1 2 .R1.10 2 . .10 0,492(kW) U dm 22 2 Từ trạm PPTT đến trạm biến áp B2: 2 2 3 SttB2 3 183,31 0,52.241.10 3 P1 2 2 .R2 .10 2 . .10 0,004(kW) U dm 22 2 Từ trạm PPTT đến trạm biến áp B3: 2 2 3 SttB3 3 1593,03 0,52.173.10 3 P1 3 2 .R3.10 2 . .10 0,236(kW) U dm 22 2 Từ trạm PPTT đến trạm biến áp B4: 2 2 3 SttB4 3 135,36 0,52.166.10 3 P1 4 2 .R4 .10 2 . .10 0,002(kW) U dm 22 2 Từ trạm PPTT đến trạm biến áp B5: 2 2 3 SttB5 3 1593,03 0,52.80.10 3 P1 5 2 .R5 .10 2 . .10 0,109(kW) U dm 22 2 Từ trạm PPTT đến trạm biến áp B6: 2 2 3 SttB6 3 238,55 0,52.293.10 3 P1 6 2 .R6 .10 2 . .10 0,009(kW) U dm 22 2 Từ trạm PPTT đến trạm biến áp B7: - 65 -
  58. 2 2 3 SttB7 3 1593,03 0,52.334.10 3 P1 7 2 .R7 .10 2 . .10 0,455(kW) U dm 22 2 Từ trạm PPTT đến trạm biến áp B8: 2 2 3 SttB8 3 1167,97 0,52.503.10 3 P1 8 2 .R8 .10 2 . .10 0,004(kW) U dm 22 2 Bảng 3.8: Kết quả tính tổn thất cơng suất phƣơng án 1 Đƣờng cáp U Fc L r0 ΔP S (kV) (mm2) (m) (n /km) (kW) (kVA) PPTT- TBA B1 22 35 491 0,52 0,492 1365,82 PPTT- TBA B2 22 35 241 0,52 0,004 183,31 PPTT- TBA B3 22 35 173 0,52 0,236 1593,03 PPTT- TBA B4 22 35 166 0,52 0,002 135,36 PPTT- TBA B5 22 35 80 0,52 0,109 1593,03 PPTT- TBA B6 22 35 293 0,52 0,009 238,55 PPTT- TBA B7 22 35 334 0,52 0,455 1593,03 PPTT- TBA Bg 22 35 503 0,52 0,004 116,97 ∑ 1311 +) Tính tổn thất điện năng trên các đƣờng dây cáp phƣơng án 1: A1dd P . 1,311.1830 2399,13(kWh) +) Tổn thất điện năng của phƣơng án 1 là: A1 A1dd A1BA 2399,13 204649,4 207048,53(kWh) Tổng vấn đấu tƣ của phƣơng án 1 3 3 3 K1=(K1BA+KTPP)+Klđd=(2371600+420000).10 +211680.10 =3003280.10 (VNĐ) Với: KTPP= 420000 (đ) theo đơn giá xây dựng, là giá tiền chi phí cho trạm PPTT. Hàm chi phí tính tốn hàng năm của phƣơng án 1 là: Z1=(avh+atc).K1+C.ΔA1 (VNĐ) 3 3 => Z1=(0,125 + 0,1).3003280.10 +750.207048,53=831024,398.10 (VNĐ) Phƣơng án 2: Tính tổn thất điện năng trong các máy biến áp: +) Tổn thất hàng năm của trạm biến áp B1 là: - 66 -
  59. 1 1549,13 2 A 2.1,57.8760 .9,5. .1830 41992,72(kWh) B1 2 1200 +) Tổn thất hàng năm của trạm biến áp B2 là: 1 1728,29 2 A 2.2,1.8760 .15,7. .1830 55862,91(kWh) B2 2 1500 +) Tổn thất hàng năm của trạm biến áp B3 là: 1 1831,08 2 A 2.2,1.8760 .9,5. .1830 58190,85(kWh) B3 2 1200 Tổn thất hàng năm của trạm biến áp B4 là: 1 1710 2 A 2.2,1.8760 .15,7. .1830 55461,41(kWh) B4 2 1500 Bảng 3.9: Tổn thất điện năng trong các MBA phƣơng án 2 S S ΔP ΔP ΔA Tên trạm N đm o N (kVA) (kVA) (kW) (kW) (kWh) B, 1549,13 2 1200 1,57 9,5 41992,72 b2 1728,29 2 1500 2,1 15,7 55862,91 B3 1831,08 2 1500 2,1 15,7 58190,85 B4 1710 2 1500 2,1 15,7 55461,4 ∑ 211507,88 +) Tính tổn thất cơng suất tác dụng trên đƣờng dây cáp phƣơng án 2: 2 S 3 Xác định tổn thất cơng suất tác dụng ΔP: P 2 .R.10 (kW) U dm Bảng 3.10: Kết quả tính tổn thất cơng suất trên đƣờng dây phƣơng án 2 Đƣờng cáp U Fc L r0 R ΔP (kV) (mm2) (m) (n /km) (kW) (kVA) ĐDK-TBA B1 22 35 490 0,52 0,127 0,38 TBAB1-TBA B2 22 35 233 0,52 0,06 0,37 TBA B2-TBA B3 22 35 210 0,52 0,055 0,38 TBA B3-TBA B4 22 35 210 0,52 0,055 0,33 TTTP-TBA B4 22 35 490 0,52 0,127 0,59 ∑ 2,05 +) Tính tổn thất điện năng trên các đƣờng dây cáp phƣơng án 2: A2dd P . 2,05.1830 3751,5kWh - 67 -
  60. +) Tổn thất điện năng của phƣơng án 2 là: ΔA2 = ΔA2đd +ΔA2BA = 3751,5+ 211507,88 =215259,38 kWh Tổng vốn đầu tư của phương án 2: 3 3 K2=K2BA +K2đd=(2194000 +130640).10 =2324640.10 (đồng) Hàm chi phí tính tốn hàng năm của phƣơng án 2 là: Z2 (avh atc ).K2 C. A2 (VNĐ) Ta lấy C = 750 đ/kWh; avh = 0,1; atc = 0,125 3 => Z2= (0,125+0,1). 2324640.10 + 750. 215259,38 = 684488,535.103(đồng) Bảng 3.13: Kết quả so sánh giữa các phƣơng án 3 3 3 Phƣơng án K, 10 (đồng) YAa, 10 (đồng) Z, 10 (đồng) 1 3003280 155286,398 831024,398 2 2324640 161444,535 684488,535 Hình 3.4: Sơ đồ mạng cao áp hệ thống cung cấp điện cảng Đình Vũ 3.2. Lựa chọn sơ đồ trạm phân phối và trạm biến áp khu vực 3.2.1. Sơ đồ trạm phân phối Cảng Đình Vũ là một hải cảng nƣớc sâu đầy tiềm năng, cĩ quy mơ lớn và ý nghĩa quan trọng về mặt kinh tế, phải đảm bảo cấp điện liên tục cho cảng. Nhu cầu của cảng thì chiều dài các bến cầu nằm dọc theo bờ sơng để thuận tiện cho - 68 -
  61. việc bốc xếp hàng hố, do đĩ các phụ tải cũng phân tán theo các bến cầu. Theo quan điểm kinh tế - kỹ thuật, các trạm biến áp khu vực đƣợc cấp từ trạm phân phối trung gian. Nhƣ vậy sẽ giảm về tiêu tốn kim loại màu đối với dây dẫn và sẽ làm đơn giản hố sơ đồ của trạm phân phối chính. Việc nối giữa trạm phân phối trung gian với trạm phân phối chính sẽ đƣợc thực hiện qua trung gian của các đƣờng dây chính từ trạm phân phối chính đến trạm phân phối trung gian của các đƣờng dây. Do điều kiện thiết kế đã cho trạm biến áp trung gian 110/22 kV là nguồn cung cấp mạng điện cao áp cho cảng, qua cột điểm đấu, dùng cáp đi ngầm đƣa thẳng tới trạm biến áp khu vực, ta khơng xây dựng trạm phân phối vì khơng kinh tế. Do đĩ nhiệm vụ của chúng ta là xây dựng trạm biến áp, tại đĩ điện áp hạ xuống 0,4 kV cung cấp điện tới các phụ tải điện tại cảng Đình Vũ. Nhƣ đã phân tích ở trên, cảng là hộ tiêu thụ loại 1, ta sử dụng sơ đồ một hệ thống thanh gĩp cĩ phân đoạn cho trạm phân phối. Với điện áp trung áp 22 kV hệ thống cĩ trung tính nối đất trực tiếp, ta đặt trên mỗi phân đoạn thanh gĩp một máy biến áp đo lƣờng 2 cuộn dây. Tại mỗi tuyến dây vào, ra khỏi thanh gĩp và liên lạc giữa 2 phân đoạn thanh gĩp đều dùng máy cắt hợp bộ. Để bảo vệ chống sét truyền từ đƣờng dây vào trạm ta đặt chống sét van trên mỗi phân đoạn thanh gĩp. Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng LG, cách điện bằng khơng khí, loại LBA 50S -3PS, hệ thống thanh gĩp đặt sẵn trong các tủ cĩ dịng định mức 5000 A. Các thơng số cho trong bảng 3.14: Bảng 3.14; Thơng số của máy cắt Loại máy cắt Uđm Iđm Icắt N, 3S Icắt Nmax Ghi chú (kV) (A) (kA) LBA 50S-3PS 24 5000 63 160 Khơng cần bảo trì 3.2.2 .Sơ đồ trạm biến áp khu vực Vì các trạm biến áp khu vực rất gán trạm phân phối, phía cao áp chỉ cần đặt dao cách ly và cầu chì. Phía hạ áp chỉ đặt áptơmát tổng và áptơmát nhánh. Trạm 2 máy biến áp đặt thêm áptơmát liên lạc giữa hai phân đoạn. + Đặt một tủ đầu vào 22 kV cĩ dao cách ly 3 vị trí, cách điện bằng SF6, khơng bảo trì, loại 8DH10. - 69 -
  62. Bảng 3.15: Thơng số kĩ thuật của tủ đầu vào 8HD10 Loại tủ Uđm,(kV) Iđm(A) Uchịuđựng(KV) IchịuđựngN1s,(K INmax,(KA) 8DH10 24 200 50 A)16 50 Các máy biến áp chọn loại do ABB sản xuất tại Việt Nam (nên ta khơng phải hiệu chỉnh nhiệt độ). + Phía hạ áp cĩ các áptơmát: áptơmát tổng, áptơmát nhánh, áptơmát liên lạc giữa hai phân đoạn. Tính dịng điện lớn nhất qua các áptơmát tổng của máy biến áp nhƣ sau: Dịng lớn nhất qua áptơmát tổng cuả máy 1200kVA là: 1200 I 1732(A) max 3 *0,4 1500 Dịng lớn nhất qua áptơmát tổng cuả máy 1500kVA là: I 2165(A) max 3 *0,4 Bảng 3.16: Dịng điện lớn nhất qua áptơmát tổng của các máy biến áp Máy biến áp SdmBA (kVA) Ux (A) B1 1200 1732 B2 1500 2165 B3 1500 2165 B4 1500 2165
  63. Hình 3.6: Sơ đồ nối các trạm đặt 2 máy biến áp - 64 -
  64. Hình 3.7: Sơ đồ đấu nối các trạm đặt 1 máy biến áp 3.3.Chọn và kiểm tra các thiết bị cao áp 3.3.1.Tính và kiểm tra máy cắt và cáp đã chọn Máy cắt điện là một thiết bị rất quan trọng trong mạng cao áp, nĩ dùng để đĩng, ngắt dịng điện phụ tải và dịng điện ngắn mạch. Máy cắt điện đƣợc chọn và kiểm tra máy cắt theo điều kiện sau: Bảng 3.18: Điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt Đại lƣợng chọn và kiểm tra Điều kiện Điện áp định mức, (kV) UđmMC UđmLĐ Dịng điện định mức, (A) Iđm MC ILVCB Dịng điện cắt định mức, (kA) IđmMC ILVCB Dịng điện ổn định động, (kA) Iđm ixk Ngồi ra cịn kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt, cơng suất cắt định mức của máy cắt. Máy cắt loại LBA50S-3PS do hãng LG chế tạo, cách điện bằng khơng khí, cĩ các thơng số kỹ thuật đã đƣợc ghi trong bảng 3.14. a) Kiểm tra máy cắt đã chọn Dịng điện lớn nhất chạy qua máy cắt đầu vào là dịng sự cố khi đứt một lộ đƣờng dây trên khơng AC-70, từ trạm biến áp trung gian về trạm phân phối. - 65 -
  65. ILVCB= 2.IttC = 2.100,1 = 200,2 A Từ kết quả tính ngắn mạch lớn nhất tại điểm N0: IN0= 16,25 (kA); INOxk = 41,37 (kA) Ta cĩ kết quả kiểm tra máy cắt đã chọn nhƣ sau: Bảng 3.19: Kết quả kiểm tra máy cắt đã chọn Loại Đại lƣợng cần kiểm tra Điều kiện kiểm tra Kết quả LBA50S- Điện áp định mức, (kV) UđmMC UđmLĐ 24 22 3PS Dịng điện định mức, (A) Iđm MC ILVCB 5000 200,2 Dịng điện cắt định mức, IđmMC ILVCB 63 16,25 Dịng điện(kA) ổn định động, Iđm ixk 160 41,37 kA) Vậy máy cắt đã chọn đạt yêu cầu, khơng cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt vì cĩ dịng định mức lớn hom 1000 A. Ta khơng xét đến điều kiện cơng suất cắt định mức: SCắtđm = 3 .Iđm.UđmMC S N = 3 .IN.Uđmmạng Do đĩ: cơng suất cắt định mức luơn luơn thoả mãn. b) Kiểm tra cáp đã chọn Nhƣ phần trên đã tính tốn, cáp đã chọn cĩ tiết diện vƣợt cấp so với cáp đã chọn theo điều kiện Jkt, do đĩ khơng cần kiểm tra theo dịng phát nĩng sự cố và tổn thất điện áp. Các tuyến cáp vào trạm biến áp khu vực và liên thơng các trạm với nhau đều là các tuyến cáp ngầm. Do đĩ ta phải kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt, vì khi nhiệt độ dây dẫn quá cao sẽ làm hỏng hoặc giảm tuổi thọ cách điện của cáp. 2 Các tuyến cáp đã chọn đều cĩ tiết diện Fc = 35 mm , vậy ta chỉ cần kiểm tra với tuyến cĩ dịng ngắn mạch lớn nhất: INmax = 15,43 (kA). Tiết diện ổn định nhiệt của cáp: t pd 0,5 2 Fc = .I . = 6 . 15,43 = 65,46 (mm ) Ta đã chọn cáp cĩ tiết diện 35 mm2 < 65,46 mm2. Vậy muốn đảm bảo ổn định nhiệt phải nâng tiết diện cáp lên 70 mm2. - 66 -
  66. 3.3.2.Chọn dao cách ly cho các trạm biến áp Nhiệm vụ chủ yếu của dao cách ly là tạo ra một khoảng hở cách điện trơng thấy giữa bộ phận mang dịng điện và bộ phận đƣợc cắt điện, mục đích đảm bảo an tồn cho các nhân viên khi sửa chữa thiết bị điện. Dao cách ly đƣợc chọn nhƣ chọn máy cắt, tuy nhiên ta khơng tính đến dịng cắt và cơng suất cắt. Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly theo điều kiện bảng 3.20: Bảng 3.20: Điều kiện chọn và kiểm tra dao cách ly Đại lƣợng chọn và kiểm tra Điều kiện Điện áp định mức, (kV) UđmCL U dmLD Dịng điện định mức, (A) IđmDCL Lcb Dịng điện ổn định động, (kA) I đđm ixk Dịng điện ổn định nhiệt, (kA) Inh.đm I Bảng 3.21: Kết quả kiểm tra dao cách ly đã chọn Đại lƣợng cần kiểm tra Điều kiện kiểm ƣa Kết quả Điện áp định mức, (kV) UđmCL UđmLĐ 24 22 Dịng điện định mức, (A) IđmCL Lcb 1250 200,2 Dịng điện ổn định động, (kA) I Nmax ixk 50 39,28 tqd 0,12 Dịng điện ổn định nhiệt, (kA) Inh.đm I . 16 tnhdm 10 3.3.3.Chọn cầu chì cao áp cho các trạm biến áp Cầu chì dùng để bảo vệ mạch điện khi quá tải hay ngắn mach. Thời gian cắt của cầu chì phụ thuộc rất nhiều vào vật liệu làm dây chảy. Cầu chì là thiết bị đơn giản, rẻ tiền nhƣng độ nhạy kém. Nĩ chỉ tác động khi dịng điện lớn hơn định mức nhiều lần, chủ yếu là khi ngắn mạch. Dịng làm việc lâu dài lớn nhất qua cầu chì, cầu dao là dịng quá tải máy biến áp, với trạm đặt hai máy biến áp ta cĩ: Iqt = l,4.IđmMBA - 67 -
  67. - Với máy biến áp cĩ SđmBA = 1200kVA ta cĩ : 1200 Icb= IqtBA = l,4.IđmBA= l,4. = 44,1(A) 3.22 - Với máy biến áp cĩ SđmBA= 1500 kVA ta cĩ : 1500 Icb = IqtBA = l,4.IđmBA = l,4. = 55,1(A) 3.22 Ta chọn cầu chì loại 3GD1 413- 4B do Siemens chế tạo, tra theo tài liệu [2; trang 344] cĩ các thơng số cho trong bảng 3.22 sau: Bảng 3.22: Thơng số kỹ thuật của cầu chì Kích thƣớc (mm) Tổn hao Khối U I I đm I (A) cắt N cắtNmin cơng suất lƣợng (kV) đm Dài Đƣờng (kA) (A) kính (W) (kg) 24 63 442 88 31,5 432 65 5,8 Bảng 3.23: Kiểm tra cầu chì đã chọn Đại lƣợng kiểm tra Điều kiện kiểm tra Điện áp định mức (kV) Uđmcc = 24kV 22kV Dịng điện làm việc định mức (A) IđmMcc Ilvmax = 63>55,1 Cơng suất cắt định mức (MVA) SCắtđm= 3 .24.31,15 S''= 3 .22.15,43 Dịng điện cắt định mức (kA) Iđmcắt = 31,1≥ I" = 15,43 Vậy cầu chì đã chọn thoả mãn điều kiện. 3.3.4.Chọn máy biến áp đo lƣờng Máy biến áp đo lƣờng dùng để cấp điện cho các dụng cụ đo lƣờng, đƣợc chọn theo điều kiện điện áp định mức của mạch sơ cấp. Điều kiện chọn và kiểm tra: - Điện áp định mức sơ cấp (kV) : UdmBU > Uđmmang - Phụ tải một pha : S2đmph S2ph - Sai số cho phép : N% [N%] Trong đĩ: - 68 -
  68. 2ph: phụ tải thứ cấp từng pha của máy biến điện áp phụ thuộc vào cơng suất và sơ đồ đấu dây của các dụng cụ đo phía thứ cấp. Dây dẫn nối từ máy biến điện áp BU tới các dụng cụ đo chọn theo điều kiện độ bền dây. Với dây đồng, tiết diện nhỏ nhất là 1,5 mm2; với dây nhơm cĩ tiết diện nhỏ nhất là 2,5 mm2. Trên mỗi thanh cái 22 kV trạm phân phối ta đặt một máy biến áp đo lƣờng BU loại 4MS34 do Siemens chế tạo, tra tài liệu [2; trang 346] cĩ thơng số cho trong bảng 3.2.3 sau: Bảng 3.23: Thơng số kỹ thuật của máy biến áp đo lƣờng Loại Thơng số kỹ thuật Giá trị Uđm, (kV) 24 Điện áp chịu đựng tẩn số cơng nghiệp r (kV) 50 Điện áp chịu đựng xung 1,2/50 µs, (kV) 125 Ulđm (kV) 22/ 3 Hình trụ U2đm' (kV) 110/ 3 Tải định mức , (VA) 400 Trọng lƣợng, (kg) 45 3.3.5.Chọn máy biến dịng điện (theo tài liệu [2, trang 349]): Máy biến dịng điện BI cĩ nhiệm vụ biến đổi dịng điện lớn (sơ cấp) thành dịng điện nhỏ nhất (thứ cấp), thƣờng là: 5 (A), 1 (A) để phục vụ cho các thiết bị đo lƣờng, bảo vệ rơ le, tự động hố, điều khiển BI đƣợc lựa chọn theo điều kiện điện áp, dịng điện, phụ tải thứ cấp, cấp chính xác và kiểm tra theo điều kiện ổn định động, ổn định nhiệt khi cĩ dịng ngắn mạch chạy qua cụ thể nhƣ sau: - 69 -
  69. Bảng 3.24: Lựa chọn máy biến dịng BI Đại lƣợng chọn và kiểm tra Cơng thức tính tốn Điện áp định mức (kV) Uđm.BI Uđm.m Dịng điện sơ cấp định mức (A) I max Iđm.BI 1,2 Phụ tải cuộn dây thứ cấp (VA) S2đmB Stt Hệ số ổn định động i Kd xk 2idmBH Hệ số ổn định nhiệt I tqd Knh I tdmBI tdm.nh Bảng 3.25: Thơng số kỹ thuật máy biến dịng Mã sản Uđm.BI Iđm.BI I2đm.BI Cấp chính Dung lƣơng Trọng lƣợng phẩm (V) (A) xác (VA) (kg) BD22 500 1200 (A)5 0,5 30 2,76 Dịng điện lớn nhất qua biến dịng: 1500 Imax= = 2165,06(A) 3.0,4 Bảng 3.26: Kiểm tra biến dịng Đại lƣợng chọn và kiểm tra Kết quả Điện áp định mức (kV) Uđm BI= 0,5 Uđm m= 0,4 Dịng điện sơ cấp định mức (A) IdmBI= 1200 1082,53 Hệ số ổn định động Khơng cần kiểm tra Hệ số ổn định nhiệt Vậy loại máy biến dịng vừa chọn hồn tồn thoả mãn các điều kiện. 3.3.6.Tính chọn và kiểm tra chống sét van [2; trang 414] Nhiệm vụ của chống sét van là chống sét đánh từ ngồi đƣờng dây trên khơng truyền vào trạm biến áp và trạm phân phối. Chống sét van đƣợc làm bằng điện trở phi tuyến, với điện áp định mức của lƣới điện, điện trở chống sét van cĩ
  70. trị số lớn vơ cùng khơng cho dịng đi qua, khi cĩ điện áp sét, điện trở giảm tĩi 0, chống sét van tháo dịng sét xuống đất. Trong tính tốn thiết kế, việc chọn chống sét van rất đơn giản, chỉ cần căn cứ vào điện áp: Udmcsv Uđm mạngTa chọn chống sét van phía cao áp của hãng Cooper (Mỹ) chế tạo, cĩ các thơng số cho trong bảng 3.27: Bảng 3.27: Thơng số của chống sét van AZLP501 B24 giá đỡ ngang Uđm Dịng điện phĩng Loại Vật liệu Vật liệu vỏ (kV) đm (kA) ZLP501 B24 Oxit kim loại MO 24 1 Sứ Phía hạ áp chọn chống sét hạ thế theo điều kiện: Uđmcsv > Uđm mạng hạ áp Chọn chống sét van của hãng Cooper (Mỹ) chế tạo, phía hạ áp đặt chống sét van trong tủ phân phối các thơng số cho trong bảng 3.28: Uđm Dịng điện phĩng Vật liệu Loại Vật liệu kV đm (kA) vỏ ZLP501 B3 Oxit kim loại MO 1 5 nhựa 3.3.7.Lựa chọn thanh cái a). Lựa chọn và kiểm thanh dẫn 22 kV Thƣờng dùng thanh dẫn đồng, nhơm để làm thanh gĩp trong trạm phân phối. Thanh dẫn thƣờng cĩ tiết diện hình chữ nhật lắp đặt trên sứ cách điện. Chọn thanh cái bằng đồng cứng Điều kiện chọn: k,. k2. Icp> Ilvmax Trong đĩ: Icp : là dịng điện cho phép lâu dài của thanh dẫn Imax: là dịng điện làm việc lớn nhất k1= 0,95 với thanh gĩp đặt ngang. k2: là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ cp xq 70 35 k2= = =0,88 cp dm 70 25 Với: - 64 -
  71. - cp là nhiệt độ lâu dài cho phép của thanh dẫn đổng là 70°c - xq là nhiệt độ mơi trƣờng xung quanh; xq = 35°c - đm là nhiệt độ mơi trƣờng định mức; đm =25°c Thay số vào ta đƣợc: - Chọn Icb theo điều kiện quá tải của máy biến áp: 1,4.S dmB Icb= 3.U dm 1,4.SdmB 1,4.1500 Icp = = 65,93(A) K1.K 2 3.U dm 0,95.0,88. 3.22 Tra bảng ta chọn thanh dẫn bằng đồng cĩ kích cỡ 25x3 (mm2), tra tài liệu [2; trang 373] cĩ dịng điện cho phép Icp = 340(A) +) Kiểm tra ổn định nhiệt: Ftd > Fổdn Ftd > .IN. tqd Trong đĩ : 2 - Ftd =25.3=75 (mm ) - Ctcu=7 - tqđ=0,12s - IN0=16,25(kA) Thay số vào ta đƣợc: 7. 16,25 .70,12 = 39,4 mm2 < 75 mm2 Nhƣ vậy thanh dẫn chọn thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt, b)Lựa chọn và kiểm thanh dẫn 0,4 kV Thanh cái đƣợc chọn theo cơng thức sau: k1.k2.Icp ICB Trong đĩ: k1: bằng 0,95 đối với thanh gĩp nằm ngang k2: hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ theo nhiệt độ mơi trƣờng, k2= 0,88 Icp: dịng điện cho phép của thanh gĩp ICB: dịng điện cƣỡng bức đi qua thanh gĩp, ICB = 1,4. IđmB I CB I CB Khi đĩ: Icp = (A) k 2 .k 2 0,95.0,88 Dịng điện cƣỡng bức trạm biến áp 1200 kVA: - 65 -
  72. 1200 ICB = 1,4. IđmB = 1,4. = 2425(A) 3.0,4 Dịng điện cƣỡng bức trạm biến áp 1500 kVA: 1500 ICB = 1,4. IđmB = 1,4. = 3031(A) 3.0,4 Theo điều kiện chọn thanh cái hạ áp phải thoả mãn điều kiện sau: I CBmax 3031 Icp = = 3626(A) 0,95.0,88 0,95.0,88 Để đồng bộ ta chọn thanh gĩp cĩ kích thƣớc 100x8 bằng đồng, mỗi pha gép 3 thanh cĩ: Icp= 3930(A) = = 3626(A) Vậy thanh gĩp chọn đạt yêu cầu về dịng điện phát nĩng lâu dài cho phép. - 66 -
  73. Chƣơng 4 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CẢNG ĐÌNH VŨ 4.1. LỰA CHỌN SƠ ĐỒ ĐI DÂY MẠNG ĐIỆN. Việc lựa chọn phƣơng án cung cấp điện là việc rất khĩ vì cần đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật tối ƣu. Ta vạch ra một số phƣơng pháp cung cấp điện mạng hạ áp nhƣ sau: 4.1.1. Dùng sơ đồ nối dây mạng hình tia nhƣ sau: Hình4.1. Sơ đồ đi dây hình tia của hệ thống cung cấp điện mạng hạ áp BA: Trạm biến áp phân xƣởng. 1: Thanh cái trạm biến áp phân xƣởng. 2: Thanh cái tủ phân phối động lực. 3 : Phụ tải dùng điện. Các tủ phân phân phối và tủ động lực tƣơng ứng của mạng hình tia phía hạ áp nhƣ sau: - 103 -
  74. - Ƣu điểm: + Nối dây rõ ràng. + Độ tin cậy cao. + Các phụ tải ít ảnh hƣởng lẫn nhau. + Dễ thực hiện phƣơng pháp bảo vệ và tự động hố. + Dễ vận hành bảo quản, thuận lợi sửa chữa. - Nhƣợc điểm: cĩ vốn đầu tƣ lớn. Sơ đồ đƣờng dây trục chính: Các tủ phân phân phối tới phụ tải của mạng hình tia phía hạ áp: - 104 -
  75. 4.1.2. Sơ đồ hỗn hợp hình tia và liên thơng: Hình 4.2: Sơ đồ đi dây trục chính của hệ thống cung cấp điện mạng hạ áp Giải thích sơ đồ: BA: Trạm biến áp phân xƣởng. 1: Tủ phân phối chính. 2: Đƣờng dây thứ 3: Thiết bị dùng điện. Ƣu điểm: + Vốn đầu tƣ thấp. + Lắp đặt nhanh. + Dịng ngắn mạch lớn. Nhƣợc điểm: +Thực hiện bảo vệ và tự động hố khĩ. + Độ tin cậy khơng cao. - 105 -
  76. Hình 4.3: Sơ đồ đi dây hình tia và liên thơng mạng hạ áp Giải thích sơ đồ: BA: Trạm biến áp phân xƣởng. 1: Đƣờng đây hình tia. 2: Đƣờng dây rẽ nhánh. 3: Phụ tải điện. Các tủ phân phân phối và tủ động lực tƣơng ứng của mạng hình tia phía hạ áp nhƣ sau: 4.2.TÍNH CHỌN NGUỒN DỰ PHÕNG CHO CÁC KHU VỰC. Cảng Đình Vũ là một trong những hải cảng nƣớc sâu đầy tiềm năng phát triển sau này, là địa điểm tin cậy cho các cầu tàu cập bến, vận chuyển hàng hố liên tục bằng các cần trục, cầu trục Do đĩ việc cấp nguồn dự phịng là rất quan trọng. Vì khi mất điện các phụ tải sẽ ngừng hoạt động làm ảnh hƣởng xấu đến cơng việc và thiệt hại về kinh tế, thậm chí cả con ngƣời. Đối với cần cẩu đang cẩu một vật nặng nếu mất điện giữa chừng mà khơng cĩ điện dự phịng sẽ rất nguy hiểm đến tính mạng, thiệt hại kinh tế. Tính tốn chọn cơng suất của trạm điện dự phịng cho các phụ tải quan trọng (chủ yếu phục vụ cho các cần trục bốc xếp cĩ cơng suất đặt tại từng khu vực sản xuất) của cảng Đình Vũ cần cung cấp điện liên tục. - 106 -
  77. Bảng 4.1: Bảng phụ tải quan trọng cần cung cấp dự phịng của cảng Pttqt Px sự cố STT Tên khu vực kđt (kW) (kW) 1 Khu vực 1 273,6 0,8 218,88 2 Khu vực 2 319,2 0,8 255,36 3 Khu vực 3 319,2 0,8 255,36 4 Khu vực 4 319,2 0,8 255,36 Trong đĩ: Pttqtr : Tổng cơng suất đặt của các thiết bị trong từng khu vực. Kđt : Hệ số sử dụng đồng thời các thiết bị trong từng khu vực. Psựcố: Cơng suất sự cố cần dự phịng của từng khu vực. Tổng cơng suất cần dự phịng của cảng là: Pdự phịng = Psự cố = 984,96 (kW) Phụ tải tính tốn tồn phần của tồn bộ những phụ tải quan trọng của cảng là: S= P = 384,96 = 1231,2(kVA) cos 0,8 +) Tính chọn máy phát. Sau khi tính tốn đƣợc cơng suất của các phụ tải quan trọng của cảng, ta đi đến chọn cơng suất của máy phát dự phịng cho từng khu vực. Từ kết quả tính tốn đƣợc chọn 4 máy phát dự phịng, mỗi máy cĩ cơng suất là 250 kW. Các máy này cĩ nhãn hiệu ONISVISA do ITALYA sản xuất cĩ đơn giá 1 chiếc là 27500 EURO, cĩ thơng số kỹ thuật nhƣ sau: Điện áp định mức (Uđm) : 400 V Dịng điện định mức (Iđm) : 361 A Cơng suất tác dụng (P) : 250 kw Cơng suất tồn phần (S) : 275 kVA Tần số định mức : 50 Hz Số pha : 3 +) Lựa chọn thiết bị bảo vệ máy phát: - Cầu dao chính: cĩ nhiệm vụ chủ yếu là đĩng, cắt máy phát ra khỏi lƣới điện, - 103 -
  78. phục vụ cho cơng tác sửa chữa, kiểm tra, bảo dƣỡng lƣới điện. Cầu dao hạ áp đƣợc lựa chọn theo hai điều kiện sau: UđmCD > Uđm MF và IđmCD Itt=IđmMF Trong đĩ: Uđm MF: điện áp định mức của máy phát hay chính là của lƣới. UđmMF = 400V IđmMF : dịng điện định mức của máy phát. IđmMF= 361 . 1,5 = 541,5 A (k =1,5 là hệ số dự trữ của cầu dao) UđmCD : điện áp định mức của cầu dao IđmCD : dịng điện định mức qua cầu dao. Itt : dịng điện tính tốn, bằng dịng định mức của máy phát. Vậy ta chọn cầu dao loại IN630 do Merlin Gerin chế tạo với các thơng số kỹ thuật nhƣ sau: UđmCD = 690 (V); IđmCD = 630 (A); Chọn cấc áptơmát phân phối tải áptơmát đƣợc lựa chọn theo ba điều kiện : UđmA> UđmLĐ IđmA ≥ IcđmA ≥ IN Itt: dịng điện tính tốn của từng khu vực: Ptt Itt 3.U dm .cos Tra tài liệu [2; trang 355], chọn áptơmát do Merlin Gerin chế tạo cĩ các thơng số cho trong bảng 4.2: Bảng 4.2: Kết quả tính tốn và lựa chọn các áptơmát Khu vực Itt Loại UdmA IdmA IcdmA (A) áptơmát (V) (A) (kA) Khu vực 1 658,17 CM 800N 690 800 50 Khu vực 2 767,88 CM 800N 690 800 50 Khu vực 3 767,88 CM 800N 690 800 50 Khu vực 4 767,88 CM 800N 690 800 50 - 104 -
  79. 4.3. LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO TRẠM BIẾN ÁP Trạm biến áp khu vực cảng Đình Vũ cĩ sơ đồ nguyên lý đã thể hiện trên hình 3.5, gồm 9 tủ. Hai tủ cao áp 8DH10 bên phía cao áp, hai tủ máy biến áp, hai tủ áptơmát tổng, một tủ áptơmát liên lạc, hai tủ áptơmát nhánh. Tủ phân phối bao gồm : -1 Áptơmát tổng - 6 máy biến dịng điện loại BD22 do cơng ty thiết bị đo điện chế tạo: 1200/5A (3 dùng cho mạch đo, 3 dùng cho mạch đếm). - 3 đồng hồ ampemet loại: 3 - 379 : thang đo 0 + 600A -1 đồng hồ Volmet loại: 3 - 379: thang đo 0 + 500V, cĩ kèm theo thiết bị chuyển mạch (mạch đo volmet cĩ lắp cầu chì bảo vệ sự cố do chuyển mạch). -1 cơng tơ hữu cơng 3 pha loại: N - 672M, điện áp 380 / 220V -1 cơng tơ vơ cơng 3 pha loại: N - 673M, điện áp 380 / 220V - 2 áptơmát nhánh Tồn bộ phần thiết bị đo đếm đƣợc đặt gọn trong phần trên của tủ và phần chống tổn thất phải đƣợc thực hiện theo hƣớng dẫn của Cơng ty điện lực. 4.3.1. Lựa chọn và kiểm tra áptơmát cho trạm: Áptơmát là thiết bị đĩng cắt hạ áp, cĩ chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Do cĩ ƣu điểm hơn hẳn cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tin cậy, an tồn, đĩng cất đồng thời 3 pha và khả năng tự động hố cao, bởi vậy việc sử dụng Áptơmát ngày càng rộng rãi. Chọn áptơmát tổng, áptơmát phân đoạn và aptomat nhánh đều chọn dùng loại do hãng Melin Gerin chế tạo a) Chọn aptomát tổng và aptomát phân đoạn: +) Trạm biến áp B1 cố: Sđm BA =1200 kVA Điện áp định mức: Uđm . A > Uđm . m= 0,4 (kV) Dịng điện định mức: S dm max BA 1200 Iđm.A ≥ Ilvmax = 1732,1(A) 3.0,4 3.0,4 Chọn Aptomát loại CM2000N, tra tài liệu [2; trang 355] cĩ thơng số của áptơmát đã chọn nhƣ sau: - 105 -
  80. Bảng 4.3: Thơng số kỹ thuật Aptomát loại CM2000N Số lƣợng uđm Iđm IcđmA Số trong 1 TBA (V) (A) (kA) cực 3 690 2000 50 3 Kiểm tra điều kiện : IcđmA> IN Ta cĩ theo tính tốn ở trên : IN= 14,45 (A) IN +)Trạm biến áp B2, B3, B4 cĩ. Sđm BA =1500kVA Điện áp định mức: Uđm.A > Uđm.m = 0,4(kV) Dịng điện định mức: Sdm max BA 1500 Iđm.A ≥ Ilvmax = 2165,1( A) 3.0,4 3.0,4 Chọn Aptomát loại CM25000N, tra tài liệu [2; trang 355] ta cĩ thơng số của áptơmát đã chọn cho trong bảng 4.4 sau: Bảng 4.4: Thơng số kỹ thuật Aptomát loại CM25000N Số lƣợng Uđm Iđm IcđmA Số trong 1 TBA (V) (A) (kA) cực 3 690 2500 50 3 Kiểm tra điều kiện : IcđmA > IN Ta cĩ theo tính tốn ở trên : IN= 15,43 (A) IN Từ đĩ ta cĩ bảng kết quả chọn áptomát tổng và áptomát phân đoạn cho các trạm biến áp: - 106 -
  81. Bảng 4.5: Bảng kết quả chọn áptomát tổng và áptomát phân đoạn Trạm biến áp Loại Số lƣợng Uđm Iđm Icắt I"N3 (kA) trong 1 (V) (A) (kA) B1 CM2000N trạm3 690 2000 50 14,45 (2x1200 kVA) B2, B3, B4 CM25000N 3 690 50 15,43 (2x1500 kVA) - Chọn áptơmát nhánh Điện áp định mức: Uđm.A ≥ Uđm.m = 0,4 (kV) Sttpx Dịng điện định mức: Iđm.A ≥ Itt = n 3.U dm.m Kiểm tra điều kiện: IcđmA > IN3 Trong đĩ: n là số áptơmát nhánh đưa điện đến phân xưởng. +) Khu vực trạm 1 Trạm biến áp khu vực 1 cung cấp điện cho khu vực hành chính và khu vực sản xuất. Phụ tải chủ yếu tập trung ở khu vực sản xuất với các hệ thống cần cẩu, cầu trục, các dây chuyền đĩng gĩi Hoạt động liên tục. Các khu vực hành chính bao gồm: nhà điều hành 11 gian, hội trƣờng cảng, nhà ăn ca, các cột đèn chiếu sáng đƣờng, cột đèn pha chiếu sáng các bãi Cĩ cơng suất đặt trong bảng 4.6. Các phụ tải đƣợc bố trí trên mặt bằng khu vực 1 của cảng, đƣợc phân thành nhiều nhĩm khu vực gần nhau, để thuận tiện cho việc cung cấp điện bằng đƣờng cáp ngầm tới các phụ tải dùng điện. Ta đi xác định các aptomát nhánh ra tại tủ phân phối tại trạm 1. - 103 -
  82. Bảng 4.6: Thống kê nhĩm cơng suất đặt tại khu vực 1 Nhĩm khu vực Pđ cos φtb Xƣởng sản xuất 1 93,35(kW) 0,6 Cột đèn pha 1, 2 16 0,8 Nhà kho 1 48 0,7 Cột đèn pha 3, 4, 5, nhà tắm, wc, bể nƣớc, rửa xe 33 0,78 Nhà để xe, bảo vệ, nhà cân điện tử, nhà ăn ca 1 22,6 0,75 Cột đèn chiếu dọc đƣờng đi vào trạm 2,75 0.8 Nhà hành chính, hội trƣờng cảng, cứu hỏa dịch vụ, nhà tập 254,86 0,74 thể thao, 6 cột đèn chiếu đƣờng Hố cầu: 11-3 840 0,6 Hố cầu: 12 - 4 600 0,6 Với hệ số cos φtb (theo phần c mục 2.2.3) đƣợc tính nhƣ sau: P1 .cos 1 P2 cos 2 P3 cos 3 Pn cos n cos tb P1 P1 P1 Pn Chọn áptơmát cho cầu 1 hố 1 và 3: Các hố này chủ yếu cấp điện cho nhĩm thiết bị nâng vận chuyển, cầu trục, theo tài liệu [3; trang 619]. Ta cĩ hệ số: knc = 0,18, Pđ = 840 kW; cosφ = 0,6 Sd .knc 840.0,18 Itt = 363,73A 3.U H .cos 3.0,4.0,6 = Aptơmát đƣợc chọn phải thoả mãn điều kiện:IđmA>ILvmax Itt =363,73 (A) Tra tài liệu [2; trang 355] ta chọn loại aptomat do Merlin Gerin chế tạo. Bảng 4.1. Thơng số kỹ thuật áptơmát Chọn áptơmát cho cầu 1 hố 2 và 4: Các hố này chủ yếu cấp điện cho nhĩm thiết - 104 -
  83. bị nâng vận chuyển, cầu trục, theo tài liệu [3; trang 619]. Ta cĩ hệ số nhu cầu: knc = 0,18 Với: Pđ = 600 kW, knc = 0,18; cosφ = 0,6 Sd .knc 600.0,18 Itt = 259,81(A) 3.U H .cos 3.0,4.0,6 Aptơmát đƣợc chọn phải thoả mãn điều kiện: IđmA> ILVmax=Itt=259,81 (A), và cĩ UđmA> Udm mạng= 0,38 (kV). Tra tài liệu [2; trang 355] ta chọn loại aptomat do Merlin Gerin chế tạo cĩ thơng số cho trong bảng 4.8 sau Bảng 4.8: Thơng số kỹ thuật áptơmát Thơng số kỹ thuật Số IđmA Uđm IN Loai cực (A) (VA) (kA) NS400N 3 400 690 10 Chọn áptơmát cho xƣởng sản xuất 1, tra tài liệu [2; trang 325] cĩ hệ số nhu cầu là: knc= 0,3. Với: Pđ = 93,35 kW; knc= 0,3; cosφ = 0,6 Pd .knc 93,35.0,3 Itt = 67,37(A) 3.U H .cos 3.0,4.0,6 Aptơmát đƣợc chọn phải thoả mãn điều kiện: IđmA - ILVmax = Itt = 67,37 A, Và UđmA > Uđm mạng = 0,38 (kV). Tra tài liệu [2; trang 355] ta chọn loại aptomat do Merlin Gerin chế tạo. Bảng 4.9: Thơng số kỹ thuật áptơmát Số kỹ thuật Số IdmA Uđm IN Loại cực (A) (VA) (kA) C100E 3 100 500 7,5 Chọn áptơmát cho các nhĩm thiết bị thuộc khu vực hành chính đều cĩ hệ số knc= 0,6. Với khu vực gồm: cột đèn pha 3, 4, 5, nhà tắm, wc, bể nƣớc, rửa xe cĩ: Pđ = 33 kW, knc = 0,6; cosφ = 0,78 - 105 -
  84. Pd .knc 3,3.0,3 Itt = 36,64 A 3.U H .cos 3.0,4.0,6 Aptơmát đƣợc chọn phải thoả mãn điều kiện: IđmA> ILVmax= Itt=36,64 (A) và UđmA> Uđm mạng = 0,38 (kV). Chọn loại aptomat do Merlin Gerin chế tạo Bảng 4.10: Thơng số kỹ thuật áptơmát Chọn áptơmát cho các nhĩm thiết bị thuộc khu vực hành chính đều cĩ hệ số knc= 0,6. Với khu vực gồm: Nhà hành chính, hội trƣờng cảng, cứu hỏa dịch vụ, nhà tập thể thao, 6 cột đèn chiếu đƣờng cĩ: Pđ= 241,36 kW, knc= 0,6; cosφ = 0,74 Pd .knc 241,36.0,6 Itt = 282,47(A) 3.U H .cos 3.0,4.0,74 Aptơmát đƣợc chọn phải thoả mãn điều kiện: IdmA - ILVmax = Itt = 282,47 (A) Và: UđmA > Uđm mạng = 0,38(kV). Chọn loại aptomat do Merlin Gerin chế tạo cho trong bảng 4.11 sau: Bảng 4.11: Thơng số kỹ thuật áptơmát Thơng số kỹ thuật Số IdmA Uđm IN Loại cực (A) (VA) (kA) NS400N 3 400 690 10 Với các nhĩm thiết bị khác thuộc khu vực 1, ta đều chọn áptơmát tƣơng tự và kết quả cho trong bảng 4.12 sau: - 106 -
  85. Bảng 4.12: Bảng chọn áptơmát cho nhĩm thiết bị khu vực 1 Nhĩm khu vực Pd cos Itt Loại IdmA Uđm IN (kW) φtb (A) áptơmát (A) (VA) (kA) Xƣởng sản xuất 1 93,35 0,6 67,37 C100E 100 500 7,5 Cột đèn pha 1,2 16 0,8 17,32 C20E 20 500 7,5 Nhà kho 1 48 0,7 59,39 C60E 60 500 7,5 Cột đèn pha 3,4, 5, nhà 33 0,78 36,64 C60N 63 440 6 tắm,wc, bể nƣớc, rửaxe Nhà để xe, bảo vệ, nhà cân 22,6 0,75 26,1 C30E 30 500 7,5 điện tử, nhà ăn ca 1 11 cột đèn chiếu dọc 2,75 0.8 2,98 C10E 10 500 7,5 đƣờng đi vào trạm 1 Nhà hành chính, hội 241,36 0,74 282,4 NS400N 400 690 10 trƣờng cảng, cứu hỏa 7 dịch vụ, nhà tập thể thao, 6 cột đèn chiếu đƣờng Hố cầu: 11-3 840 0,6 363,73 NS 400N 400 690 10 Hố cầu: l2-4 600 0,6 259,81 NS 400N 400 690 10 +) Khu vực trạm 2 Các phụ tải đƣợc bố trí trên mặt bằng khu vực 2 của cảng, đƣợc phân thành nhiều nhĩm khu vực gần nhau, để thuận tiện cho việc cung cấp điện bằng đƣờng cáp ngầm tới các phụ tải. Ta đi xác định các aptomát nhánh ra tại tủ phân phổi tại trạm 2, cĩ cơng suất đặt cho trong bảng 4.13 sau: - 107 -
  86. Bảng 4.13: Thống kê nhĩm cơng suất đặt tại khu vực 2 Nhĩm khu vực Pd cosφtb (kW) Nhà kho 2 48 0,7 Xƣởng sản xuất 2, nhà tắm, nhà wc, bể nƣớc, rửa 102,35 0,61 xe Nhà để xe, bảo vệ, nhà ăn ca, cửa hàng, trực ban 29,9 0,79 9 cột đèn chiếu dọc đƣờng đi vào tram 2 2,25 0,8 Hố cầu: 21-3 840 0,6 Hố cầu: 22-4 840 0,6 Cột đèn pha 6, 7, 8 30 0,8 Nhà 8 gian, cân điện tử 2, garra, thuỷ đội, trung 125,02 0,74 tâm điều độ, kho dầu, đội xe văn phịng giám đốc, 5 cột đèn chiếu đƣờng Chọn áptơmát cho các nhĩm thiết bị thuộc khu vực hành chính đều cĩ hệ số knc= 0,6. Với khu vực gồm: nhà 8 gian, cân điện tử 2, garra, thuỷ đội, trung tâm điều độ, kho dầu, đội xe văn phịng giám đốc và 5 cột đèn chiếu đƣờng cĩ: Pd= 125,02 kW, knc= 0,6; cosφ = 0,74 Pd .knc 125,02.0,6 Itt = 146,32(A) 3 .U H .cos 3 .0,4.0,74 Aptơmát đƣợc chọn phải thoả mãn điều kiện: = IđmA - ILVmax Itt= 146,32 (A) Và: UdmA > Udm mạng = 0,38(kV). Tra tài liệu [2; trang 354] ta chọn loại aptomat do Merlin Gerin chế tạo cho nhƣ sau: - 108 -
  87. Bảng 4.14: Thơng số kỹ thuật áptơmát Số kỹ thuật Số IđmA Uđm IN Loại cực (A) (VA) (kA) NS225E 3 225 500 7,5 Với các nhĩm thiết bị khác thuộc khu vực 2, ta đều chọn áptơmát tƣơng tự và kết quả cho trong bảng 4.15 sau: Bảng 4.15: Bảng chọn áptơmát cho nhĩm thiết bị khu vực 2 Nhĩm khu vực Pd cosφtb Itt Loại IdmA Uđm IN (kW) (A) áptơmát (A) (VA) (kA) Xƣởng sản xuất 2, nhà 102,35 0,61 145,31 NS160E 160 500 7,5 tắm, nhà wc, bể nƣớc, rửa xe Nhà kho 2 48 0,7 59,39 C100E 100 500 7,5 Nhà để xe, bảo vệ, nhà 29,9 0,79 32,78 C40E 40 500 7,5 ăn ca, cửa hàng, trực ban Nhà 8 gian, cân điện tử 125,02 0,74 146,32 NS225E 225 500 7,5 2, garra, thuỷ đội, trung tâm điều độ, kho dầu, đội xe văn phịng giám đốc, 5 cột đèn 9 cột đèn chiếu dọc 2,2 5 0,8 2,44 C10E 10 500 7,5 - 109 -
  88. đƣờng đi vào trạm 2 Cột đèn pha 6, 7, 8 30 0,8 32,48 C40E 40 500 7,5 Hố cầu: 2 840 0,6 363,73 NS400N 400 690 10 Hố cầu: 22-4 840 0,6 363,73 NS400N 400 690 10 +) Khu vực trạm 3 Các phụ tải đƣợc bố trí trên mạt bằng khu vực 3 của cảng, đƣợc phân thành nhiều nhĩm khu vực gần nhau, để thuận tiện cho việc cung cấp điện bằng đƣờng cáp ngầm tới các phụ tải. Ta đi xác định các aptomát nhánh ra tại tủ phân phối tại trạm 3. Cĩ cơng suất đặt cho trong bảng 4.16 sau: Bảng 4.16: Thống kê nhĩm cơng suất đặt tại khu vực 3 Nhĩm khu vực Pd (kW) cosφtb Xƣởng sản xuất 3, nhà tắm, nhà wc, bể nƣớc, rửa xe 102,35 0,61 Nhà kho 3 48 0,7 Cột đèn pha 9, 10, 11 30 0,8 Hố cầu: 31-3 840 0,6 Hố cầu: 32-4 840 0,6 9 cột đèn chiếu dọc đƣờng đi vào trạm 3 2,2 5 0.8 Trực ban, nhà ăn ca, cửa hàng 27,1 0,8 Nhà 3 tầng, cân điện tử 3, phịng đại lý, trạm xăng, đèn 375,72 0,71 pha 15, bảo vệ, nhà để xe = Chọn áptơmát cho các nhĩm thiết bị thuộc khu vực hành chính đều cố hệ số knc 0,6. Với khu vực gồm: Nhà 3 tầng, cân điện tử 3, phịng đại lý, trạm xăng, đèn pha 15, bảo vệ, nhà để xe cĩ: Pđ= 375,72 kW, knc= 0,6; cosφ = 0,71 Pd .knc 375,72.0,6 Itt = 458,3(A) 3 .U H .cos 3 .0,4.0,71 Aptơmát đƣợc chọn phải thoả mãn điều kiện: IđmA > ILVmax = Itt = 458,3 (A) Và: UđmA > Uđmwmạng = 0,38(kV). - 110 -
  89. Chọn loại áptơmát do Merlin Gerin chế tạo cho trong bảng 4.17 sau: Bảng 4.17: Thơng số kỹ thuật áptơmát Số kỹ thuật Số IđmA Uđm IN Loại cực (A) (VA) (kA) NS630N 3 630 690 10 Với các nhĩm thiết bị khác thuộc khu vực 3, ta đều chọn áptơmát tƣơng tự và kết quả cho trong bảng 4.18 sau: Bảng 4.18: Bảng chọn áptơmát cho nhĩm thiết bị khu vực 3 Nhĩm khu vực Pd cosφt Itt Loại IđmA Uđm IN (kW) (A) áptơmát (A) (VA) (kA) Xƣởng sản xuất 3, nhà tắm, nhà 102,3 0,61 145,31 NS160E 160 500 7,5 wc, bể nƣớc, rửa xe 5 Nhà kho 3 48 0,7 59,39 C100E 100 500 7,5 Cột đèn pha 9, 10,11 30 0,8 32,48 C40E 40 500 7,5 9 cột đèn chiếu dọc đƣờng đi vào 2,2 5 0.8 2,44 C10E 10 500 7,5 trạm 3 Hố cầu: 31-3 840 0,6 363,73 NS400N 400 690 10 Hố cầu: 32-4 840 0,6 363,73 NS400N 400 690 10 Trực ban, nhà ăn ca, cửa hàng 27,1 0,8 29,34 C40E 40 500 7,5 Nhà 3 tầng, cân điện tử 3, phịng 375,7 0,71 458,29 NS600E 600 500 15 đại lý, trạm xăng, đèn pha 15, bảo 2 vệ, để xe - 111 -
  90. +) Khu vực trạm 4 Các phụ tải đƣợc bố trí trên mặt bằng khu vực 4 của cảng, đƣợc phân thành nhiều nhĩm khu vực gần nhau, để thuận tiện cho việc cung cấp điện bằng đƣờng cáp ngầm tới phụ tải. Ta đi xác định các aptomát nhánh ra tại tủ phân phối tại trạm 4. Cĩ cơng suất đặt cho trong bảng 4.19 sau: Bảng 4.19: Thống kê nhĩm cơng suất đặt tại khu vực 4 Nhĩm khu vực Pd (kW) cosφtb Xƣởng sản xuất 4, nhà tắm, nhà wc, bể nƣớc, rửa xe 102,35 0,61 Nhà kho 4 48 0,7 Hố cầu: 41-3 840 0,6 Hố cầu: 42-4 840 0,6 Khu văn phịng, đội đế, nhà ăn ca, hải quan, vận tải thuỷ, câu lạc 91,51 0,77 bộ thuỷ thủ, 4 cột đèn chiếu sáng đƣờng 11 cột đèn chiếu dọc đƣờng đi vào trạm 4 2,7 5 0.8 Cột đèn pha 12,13,14 30 0,8 Trực ban, cân điện tử 4, bảo vệ, nhà để xe 4 13,2 0,73 Chọn áptơmát cho các nhĩm thiết bị thuộc khu vực hành chính đều cĩ hệ số knc= 0,6: Pđ = 91,51 kW, knc = 0,6; cosφ = 0,77 Pd .knc 91,51.0,6 Itt = 458,3(A) 3.U H .cos 3.0,4.0,77 Aptơmát đƣợc chọn phải thoả mãn điều kiện: IdmA > ILVmax = Itt= 102,93 (A) Và: UđmA > Uđmmạng =0,38(kV). Tra tài liệu [2; trang 354] ta chọn loại aptomat do Merlin Gerin chế tạo cĩ thơng số cho trong bảng 4.20 sau: - 112 -
  91. Bảng 4.20: Thơng số kỹ thuật Với các nhĩm khu vực khác thuộc khu 4, ta đều chọn áptơmát tƣơng tự và kết quả cho trong bảng 4.21 sau: Bảng 4.21: Bảng chọn áptơmát cho các nhĩm thuộc khu vực 4 Pd cosφ Itt Loại UdmA Udm IN Nhĩm khu vực (kW) tb (A) áptơmát (A) (VA) (kA) Xƣởng sản xuất 4, nhà tắm , bể nƣớc, rửa xe, 102,35 0,61 145,31 NS160E 160 500 7,5 nhà vệ sinh Nhà kho 4 48 0,7 59,39 C100E 100 500 7,5 Cột đèn pha 11,12,13 30 0,8 32,48 C40E 40 500 7,5 11 cột đèn chiếu dọc 2,7 5 0.8 2,98 C10E 10 500 7,5 đƣờng đi vào trạm 4 Hố cầu: 41-3 840 0,6 363,73 NS400N 400 690 10 Hố cầu: 42-4 840 0,6 363,73 NS400N 400 690 10 Trực ban, cân điện tử số 4, 13,2 0,73 15,66 C20E 20 500 7,5 bảo vệ, nhà để xe 4 Khu văn phịng, đội đế, nhà ăn ca, hải quan, vận tải thuỷ, câu 91,51 0,77 102,93 NS225E 225 500 7,5 lạc bộ thuỷ thủ, 4 cột đèn chiếu sáng đƣờng - 113 -
  92. 4.3.2 Tính chọn dây dẫn từ tủ phân phối của trạm tới các phụ tải: Hệ thống cấp điện cho các cần trục chân đế và các khu văn phịng làm việc, kho, bãi Sử dụng mạng cáp ngầm, cáp đƣợc chơn dƣới đất độ sâu 1 mét, đặt trong hào cáp hoặc ống thép chơn ngầm. Hào cáp nằm dọc vỉa hè bên trái của các khu vực đi vào cổng. Hào cáp cĩ chiều cao 1,2 m và chiều rộng 2 m cĩ nhiều tuyến cáp đi trong đĩ, dọc nĩ cĩ các hố cáp cấp điện cho các nhĩm khu vực khác nhau. Ta đi lựa chọn dây dẫn cho các trạm biến áp tại bốn khu vực của cảng Đình Vũ tới các phụ tải nhƣ : khu văn phịng và khu sản xuất. a) Trạm biến áp khu vực 1: +) Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tới các hố cấp điện: Cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nĩng sau: khc.Icp > ILVmax Trong đĩ: khc : hệ số hiệu chỉnh Icp : dịng điện cho phép của cáp ILVmax: dịng điện làm việc lâu dài lớn nhất và đƣợc xác định nhƣ sau: - Đối với dây dẫn cung cấp điện cho thiết bị riêng lẻ thì: ILVma = Iđm - Đối với dây dẫn cung cấp cho một nhĩm thiết bị thì: ILVmax = Itt - Đối với dây dẫn cung cấp cho một vài thiết bị nối nhánh thì: ILVmax = Iđm Ngồi ra khi chọn dây cáp, dây dẫn ta phải kết hợp các điều kiện trên với các điều kiện lựa chọn các thiết bị bảo vệ nhƣ: áptơmát, cầu chì cho chính đƣờng dây đĩ. Vì nếu ta chỉ chọn theo điều kiện phát nĩng của dây dẫn thì dịng điện làm việc lớn hơn dịng làm việc cho phép chạy qua dây dẫn sẽ làm cho cách điện của dây dẫn bị già hố gây nguy hiểm. Nếu dây dẫn bảo vệ bằng áptơmát thì khi chọn dây dẫn phải xét theo I điều kiên sau: I kdnhiet cp 1,5 - 114 -
  93. Trong đĩ: Ikđnhiệt là dịng khởi động cắt mạch điện bằng nhiệt của áptơmát và dịng khởi động nhiệt đƣợc xác định nhƣ sau: Ikdnhiệt = 1,25 . IđmA Chọn cáp từ tủ PP tới các hố cấp điện cầu 1 cho các cần trục: Hiện tại trạm một phục vụ cho một cầu, mỗi cầu cĩ 4 hố. Stt 1200 Ta cĩ: Itt = = = 1732,05 (A) 3.Udm 3.0,4 Vậy dịng định mức của mỗi hố là: 433A Vì cáp chơn dƣới đất riêng từng tuyến nên khc= 1. Khc. ICP Itt = 433 (A) Kết hợp với điều kiện bảo vệ bằng áptơmát cĩ: 1,25.IdmA 1,25.400 khc.ICP = = 333,33(A) 1,5 1.5 Tra tài liệu [2; trang 380] chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo, kí hiệu 4 G 185, cĩ Icp ngồi trời là 450 A. Chọn cáp từ tủ PP tới hố cấp điện cho nhĩm khu vực: nhà để xe, bảo vệ, nhà cân điện tử, nhà ăn ca 1. Xét 2 điều kiện sau: khc. ICP > Itt = 26,1 (A) 1,25.IdmA 1,25.30 khc.Icp = = 25(A) 1.5 1.5 Tra tài liệu [2; trang 380] chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo, kí hiệu 4 G 4, cĩ Icp ngồi trời là 42 A. Chọn cáp tƣơng tự từ tủ PP tới hố cấp điện cho nhĩm khu vực khác ta bảng 4.22 sau: - 115 -
  94. Bảng 4.22: Chọn cáp từ tủ PP tới các hố cấp điện cho nhĩm khu vực 1 Itt Kí hiệu Icp Nhĩm khu vực (A) loại cáp (A) Xƣởng sản xuất 1 67,37 4G 16 100 Cột đèn pha 1, 2 17,32 4G 1,5 23 Nhà kho 1 59,39 4G 10 75 Cột đèn pha 3, 4, 5, nhà tấm, wc, bể nƣớc, rửa xe 36,64 4 G 6 54 Nhà để xe, bảo vệ, nhà cân điện tử, nhà ăn ca 1 26,1 4 G 4 42 11 cột đèn chiếu dọc đƣờng đi vào trạm 1 2,98 4G 1,5 23 Nhà hành chính, hội trƣờng cảng, cứu hỏa dịch vụ, nhà 282,47 4G 120 346 tập thể thao, 6 cột đèn chiếu đƣờng Hố cầu: 11-3 433 4 G 185 450 Hố cầu: 12-4 433 4 G 185 450 +) chọn dây dẫn từ các hố cấp điện tới từng phụ tải Chọn dây dẫn từ các hố cấp điện cầu 1 tới từng cần trục: Tất cả dây dẫn trong trạm chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo, khc= 0,92. Điều kiện chọn: Khc. Icp > Iđm Phụ tải động lực chính của khu vực 1 gồm: + 1 cần trục chân đế KONDOR: Pđm= 180 kW và 1 cần trục chân đế KIROB: Pđm= 180 kW, ta cĩ: Idm 180 Icp = =470,6(A) Khc 0,92. 3.0,4.0,6 Tra tài liệu [2; trang 379] chọn cáp đồng hạ áp 1x185 cách điện PVC do LENS chế tạo, dịng cho phép Icp ngồi trời 506 A. + 2 cần trục chân đế TUKAN: Pđm= 480 kW ta cĩ: Idm 480 Icp = = 1225(A) Khc 0,92. 3.0,4.0,6 Tra tài liệu [2; trang 379] chọn cáp đồng hạ áp 1x240 cĩ ICP= 599 A mà theo tính tốn Icp > 1150,5 A vậy chọn tăng số dây cho một pha: 2 dây. Chọn dây dẫn từ hố cấp điện đến các khu vực văn phịng, bãi, kho khu vực 1: - 116 -