›
›

Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho công ty đóng tàu Hạ Long

pdf 121 trang huongle 2380
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho công ty đóng tàu Hạ Long", 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_cong_ty_dong_tau_ha_long.pdf

Nội dung text: Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho công ty đóng tàu Hạ Long

  1. LỜI NÓI ĐẦU Điện năng đang ngày càng đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống con người chúng ta. Chính vì những ưu điểm vượt trội của nó so với các nguồn năng lượng khác (như đễ chuyển thành các dạng năng lượng khác, truyền tải điện năng đi xa, hiệu suất cao ) mà ngày nay điện năng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực,từ công nghiệp,dịch vụ, ,cho đến đời sống sinh hoạt hàng ngày của mỗi gia đình. Trong những năm gần đây, nước ta đã đạt được những thành tựu vô cùng to lớn trong phát triển kinh tế xã hội.Số lượng các nhà máy công nghiệp, các hoạt động thương mại,dịch vụ gia tăng nhanh chóng, dẫn đến sản lượng điện năng dùng ở nước ta tăng lên đáng kể và dự báo sẽ tiếp tục tăng nhanh trong những năm tới. Do đó mà hiện nay chúng ta đang rất cần đội ngũ những người am hiểu về điện để làm công tác thiết kế cũng như vận hành,cải tạo và sửa chữa lưới điện chung, trong đó có khâu thiết kế hệ thống cung cấp điện. Cùng với xu thế hội nhập quốc tế hiện nay là việc mở rộng quan hệ hợp tác ngày càng có thêm nhiều nhà đầu tư nước ngoài đến với chúng ta.Do vậy,vấn đề đặt ra là chúng ta cần phải thiết kế hệ thống cung cấp điện một cách có bà bản và đúng quy cách,phù hợp với tiêu chuẩn kĩ thuật hiện hành.Như thế thì chúng ta mới có thể theo kịp với trình độ của các nước.Qua thời gian học tập và thực tập tại công ty đóng tàu Hạ Long em được giao đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho công ty đóng tàu Hạ Long”do cô giáo Th.S Đỗ Thị Hồng Lý hướng dẫn . Đồ án được trình bày gồm các nội dung chính sau: Chương 1: Giới thiệu về công ty đóng tàu Hạ Long Chương 2: Xác định phụ tải tính toán cho từng phân xưởng của công ty. Chương 3: Thiết kế tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. Chương 4: Tính toán bù công suất để nâng cao hệ số công suất cho công ty. - 1 -
  2. CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY ĐÓNG TÀU HẠ LONG 1.1.LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY. Công ty TNHH-MTV đóng tàu Hạ Long,một trong những đơn vị lớn của tập đoàn Công nghiệp tàu thủy Việt nam trong lĩnh vực đóng mới và sửa chữa phương tiện vận tải thủy. Đội ngũ cán bộ công nhân viên hơn 5.000 người với bề dày kinh nghiệm hơn 30 năm phát triển, tiếp thu và ứng dụng thiết bị,công nghệ kĩ thuật tiên tiến trên thế giới.Công ty đã đóng mới và sửa chữa nhiều sản phẩm như:Tàu chở hàng rời, tàu dầu, tàu chở khí gas lỏng, tàu công trình dịch vụ,ụ nổi,tàu container đảm bảo thỏa mãn các yêu cầu quy phạm đăng kiểm VR,NK,GL,DNV,các công ước quốc tế cho khách hàng trong và ngoài nước. Công ty Đóng tàu Hạ Long được thành lập ngày 10/02/1962. - Từ 1962 - 1975 là thời kỳ sản xuất kinh doanh theo kế hoạch nhà nước giao đóng mới và sửa chữa các sản phẩm phục vụ vượt sông, vận tải hàng hoá cho phát triển kinh tế và phục vụ cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước. - Từ 1976 - 1990: là thời kỳ củng cố và xây dựng xí nghiệp, đóng mới và sửa chữa hàng trăm phương tiện vận tải phục vụ cho phát triển kinh tế, một số sản phẩm tiêu biểu là phà máy, ca nô, sà lan vận tải, tàu đi biển đến 600 tấn. - Từ 1990 - 2003 là thời kỳ Công ty phát triển cao hơn, Công ty đã đóng mới và sửa chữa hàng chục tàu đi biển có trọng tải từ 1000 - 4000 tấn. Đóng các loại tàu du lịch, tàu huấn luyện Hàng Giang có chất lượng cao thuộc dự án do Chính phủ Hà Lan tài trợ cho Cục đường sông Việt Nam, tàu cá xa bờ, tàu kéo - 2 -
  3. - Từ tháng 01 năm 2004 Công ty được chuyển về Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam, tiến hành dự án di chuyển, mở rộng, nâng cấp Công ty Cơ khí Đóng tàu TKV. Đến ngày 01 tháng 7 năm 2010 Công ty đổi tên thành Công ty TNHH một thành viên Cơ khí Đóng tàu - Vinacomin và hoạt động theo mô hình mới. Địa điểm sản xuất và trụ sở được đặt tại Khu Công nghiệp Cái Lân mở rộng, Phường Bãi Cháy, Thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh. Qua gần 50 năm xây dựng, phát triển, trưởng thành, với đội ngũ cán bộ công nhân viên có truyền thống vẻ vang, vượt qua các khó khăn thách thức vươn lên hoàn thành xuất sắc các nhiệm vụ được giao. Đã được Đảng và nhà Nước tặng thưởng các phần thưởng cao quý, tiêu biểu: - Huân chương lao động hạng Nhất - Nhì - Ba - Huân chương kháng chiến hạng nhì - Huân chương độc lập hạng ba Ngoài ra, Công ty còn nhận được nhiều bằng khen của các cấp như: Bằng khen của Thủ Tướng Chính Phủ, Tập Đoàn Vinacomin, Tỉnh Quảng Ninh, Bộ Công thương về các thành tích đã đạt được trong sản xuất kinh doanh và các hoạt động xã hội. 1.2.CƠ CẤU TỔ CHỨC Đến nay Tổng công ty với 16 phân xưởng sản xuất, 17 phòng - ban chức năng, 01 trường Công nhân kỹ thuật, 04 trung tâm cụ thể: * Các phân xƣởng sản xuất. 1. Nhà máy Lắp Đặt Hệ Thống Ống và Thiết Bị Động Lực Tàu Thủy. 2. Nhà máy Lắp Đặt Hệ Thống Điện Và Nghi Khí Hàng Hải. 3. Nhà máy Sửa Chữa Tàu Thủy. - 3 -
  4. 4. Xí Nghiệp Vỏ Tàu Số 1. 5. Xí Nghiệp Vỏ Tàu Số 2. 6. Xí Nghiệp Vỏ Tàu Số 3. 7. Xí Nghiệp Vỏ Tàu Số 4. 8. Xí Nghiệp Cơ Giới Và Triền Đà. 9. Xí Nghiệp Thiết Bị Động Lực. 10. Xí Nghiệp Tư Vấn Và Thiết Kế Xây Dựng. 11. Xí Nghiệp Trang Trí Nội Thất Tàu Thủy Và Dân Dụng. 12. Xí Nghiệp Lắp Ráp Và Sửa Chữa Máy Tàu Thủy. 13. Xí Nghiệp Vận Tải Biển Và Dịch Vụ Hàng Hải. 14. Phân Xưởng Trang Trí 1. 15. Phân Xưởng Trang Trí 2. 16. Phân Xưởng Ôxy. * Các Phòng-Ban Chức Năng. 1. Văn Phòng Đảng Ủy. 2. Văn Phòng Công Đoàn. 3. Văn Phòng Tổng Giám Đốc. 4. Văn Phòng Đoàn Thanh Niên. 5. Phòng Tổ Chức Quản Lý Doanh Nghiệp. 6. Phòng Thiết Bị Động Lực. 7. Phòng Lao Động Tiền Lương. - 4 -
  5. 8. Phòng Quản Lý Dự Án. 9. Phòng An Toàn Lao Động. 10. Phòng Kinh Tế Đối Ngoại. 11. Phòng Kế Hoạch Kinh Doanh. 12. Phòng Sản Xuất. 13. Phòng Y Tế. 14. Phòng Bảo Vệ Tự Vệ. 15. Phòng Công Nghệ Thông Tin. 16. Phòng Tài Chính Kế Toán. 17. Ban Giám Định Và Quản Lý Chất Lượng Công Trình. * Các Trung Tâm. 1. Trung Tâm Thiết Kế Kỹ Thuật Và Chuyển Giao Công Ngh 2. TT Tư Vấn Giám Sát Chất Lượng Sản Phẩm và Đo Lường 3. Trung Tâm Cung Ứng Vật Tư, Thiết Bị Tàu Thủy. Bảng 1.3. Bảng thống kê các phụ tải của công ty 2 STT Tên nhà xƣởng Công suất đặt Pd(kW) Diện tích F(m ) 1 Phân xưởng Rèn 130,75 576 2 Phân xưởng Phóng dạng 13,2 1920 3 Phân xưởng Máy tàu 92,1 3200 4 Phân xưởng Hạt mài 43 2050 5 Phân xưởng Vỏ 3 846,62 22800 6 Phân xưởng Vỏ 1 228,3 9216 - 5 -
  6. 7 Phân xưởng trang bị 123,2 2050 8 Phân xưởng điện tàu 38,8 2048 9 Phân xưởng Mộc 35,7 1600 10 Phân xưởng ống 2 130,85 2160 11 Phân xưởng ống 1 194,3 2500 12 Phân xưởng cơ điện 250 2400 13 Phân xưởng cơ khí Theo tính toán 5500 - 6 -
  7. CHƢƠNG 2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TỪNG PHÂN XƢỞNG CỦA CÔNG TY 2.1.ĐẶT VẤN ĐỀ. Hiện nay có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính toán.Thông thường những phương pháp đơn giản,tính toán thuận tiện lại cho kết quả không hật chính xác,còn nếu muốn độ chính xác cao thì phương pháp tính toán lại phức tạp. Do vậy tùy theo giai đoạn thiết kế và yêu cầu cụ thể mà chọn phương án tính cho thích hợp. 2.2.CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN. 2.2.1.Phƣơng pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao năng lƣợng trên đơn vị sản phẩm. Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải không đổi hoặc thay đổi ít,phụ tải tính toán tính bằng giá trị trung bình của ca phụ tải lớn nhất đó.Hệ số đóng điện của các hộ tiêu thụ này bằng 1,còn hệ số phụ tải thay đổi rất ít. Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không thay đổi,phụ tải tính toán bằng phụ tải trung bình và được xác định theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm khi cho trước tổng sản phẩm sản xuất trong một khoảng thời gian. Ptt = Pca = Trong đó: Mca – số lượng sản phẩm sản xuất trong 1 ca. Tca –thời gian của ca phụ tải lớn nhất (h) - 7 -
  8. W0 – suất tiêu hao điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm .kWh/một đơn vị sản phẩm. Khi biết W0 là tổng sản phẩm sản xuất cả năm của cả phân xưởng hay xí nghiệp , phụ tải tính toán sẽ là: Ptt = Tmax – thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h. 2.2.2.Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất. Công thức tính :Ptt=P0.F Ở đây: F – diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ,m2 2 2 P0 – suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất là 1m ,đơn vị [kW/m ]. 2.2.3.Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu knc . Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị có cùng chế đọ làm việc được tính theo biểu thức: Ptt =knc. ; Qtt = Ptt.tg ; Stt = = Ở đây ta lấy Pđ = Pđm thì ta được: Ptt=knc. Trong đó : knc – Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị tiêu thụ đặc trưng,tra ở cẩm nang tra cứu. - 8 -
  9. tg - Ứng với cos .Nếu hệ số cos của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức: = 2.2.4.Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kMAX và công suất trung bình Ptb Khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán hoặc khi không có các số liệu cần thiết để áp dụng phương pháp đơn giản đã nêu ở trên thì ta áp dụng phương pháp này. Ptt=kmax. Pca= kmax. knc. Pđm 2.3.XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƢỞNG CỦA CÔNG TY. 2.3.1.Phân xƣởng Rèn. 2 Công suất đặt: Pd=130,75 kW; Diện tích xưởng: F=576m 2 Tra bảng ta có : knc=0,5; Cos =0,6; Suất chiếu sáng: P0=15 W/m Công suất tính toán động lực: Pdl=knc. Pd=0,5*130,75=65,375 kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs= P0.F=15*576=8640W=8,64 kW Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt=Pdl+Pcs=65,375+8,64=74,015 kW - 9 -
  10. Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt=Qdl=Pdl.tg =63,375*4/3=87,2 kVAr Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: Stt= =114,38 kVA 2.3.2.Phân xƣởng phóng dạng. 2 Công suất đặt: Pd=13,2 kW; Diện tích xưởng: F=1920m 2 Tra bảng ta có : knc=0,6; Cos =0,7; Suất chiếu sáng: P0=15 W/m Công suất tính toán động lực: Pdl=knc. Pd=0,6*13,2=7,92 kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs= P0.F=15*1920 =28,8 kW Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt=Pdl+Pcs=65,375+8,64=74,015 kW Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt=Qdl=Pdl.tg =63,375*4/3=87,2 kVAr Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: Stt= =37,6 kVA 2.3.3.Phân xƣởng máy tàu. 2 Công suất đặt: Pd=92,1 kW; Diện tích xưởng: F=3200m 2 Tra bảng ta có : knc=0,7; Cos =0,8; Suất chiếu sáng: P0=15 W/m - 10 -
  11. Công suất tính toán động lực: Pdl=knc. Pd=0,7*92,1=67,47 kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs= P0.F=15*3200=48000W=48 kW Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt=Pdl+Pcs=67,47+48=112,47 kW Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt=Qdl=Pdl.tg =64,47*4/3=48,353 kVAr Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: Stt= =122,42 kVA 2.3.4. Phân xƣởng Vỏ 3. 2 Công suất đặt: Pd=846,62 kW; Diện tích xưởng: F=22800m 2 Tra bảng ta có : knc=0,5; Cos =0,6; Suất chiếu sáng: P0=15 W/m Công suất tính toán động lực: Pdl=knc. Pd=0,5*846,62=423,32 kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs= P0.F=15*22800=342000W=342kW Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt=Pdl+Pcs=423,32+342=765,31kW Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: - 11 -
  12. Qtt=Qdl=Pdl.tg =423,31*4/3=564,4 kVAr Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: Stt= =950,93 kVA 2.3.5.Phân xƣởng Vỏ 1. 2 Công suất đặt: Pd=228,3 kW; Diện tích xưởng: F=9216m 2 Tra bảng ta có : knc=0,5; Cos =0,6; Suất chiếu sáng: P0=15 W/m Công suất tính toán động lực: Pdl=knc. Pd=0,5*228,3=114,15 kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs=P0.F=15*9216=138240W=138.24 kW Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt=Pdl+Pcs=114,15+138,24=252,39kW Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt=Qdl=Pdl.tg =114,15*4/3=152,2 kVAr Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: Stt= =294,73 kVA 2.3.6.Phân xƣởng Trang bị. 2 Công suất đặt: Pd=123,2 kW; Diện tích xưởng: F=2050m 2 Tra bảng ta có : knc=0,4;Cos =0,7; Suất chiếu sáng: P0=15 W/m Công suất tính toán động lực: - 12 -
  13. Pdl=knc. Pd=0,4*123,2=49,28 kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs= P0.F=15*2050=30750W=30,75kW Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt=Pdl+Pcs=49,28+30,75=80,03 kW Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt=Qdl=Pdl.tg =49,28*1,02=50,27 kVAr Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: Stt= =94,51 kVA 2.3.7.Phân xƣởng Điện tàu. 2 Công suất đặt: Pd=38,8 kW; Diện tích xưởng: F=2048m 2 Tra bảng ta có : knc=0,8; Cos =0,9; Suất chiếu sáng: P0=15 W/m Công suất tính toán động lực: Pdl=knc. Pd=0,8*38,8=31,04 kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs= P0.F=15*2048=30720W=30,72kW Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt=Pdl+Pcs=31,04+30,72=61,76 kW Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt=Qdl=Pdl.tg =31,04*0,484=15,03 kVAr - 13 -
  14. Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: Stt= =63,56 kVA 2.3.8.Phân xƣởng Mộc. 2 Công suất đặt: Pd=35,7 kW; Diện tích xưởng: F=1600m 2 Tra bảng ta có : knc=0,5; Cos =0,6; Suất chiếu sáng: P0=14 W/m Công suất tính toán động lực: Pdl=knc. Pd=0,5*35,7=17,85 kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs= P0.F=14*1600=22400W=22,4kW Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt=Pdl+Pcs=17,85+22,4=40,25kW Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt=Qdl=Pdl.tg =17,85*4/3=23,8 kVAr Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: Stt= =46,76 kVA 2.3.9.Phân xƣởng Ống 2. 2 Công suất đặt: Pd=130,85 kW; Diện tích xưởng: F=2160m 2 Tra bảng ta có : knc=0,6; Cos =0,7; Suất chiếu sáng: P0=12 W/m Công suất tính toán động lực: Pdl=knc. Pd=0,6*130,85=78,51 kW - 14 -
  15. Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs= P0.F=12*2160=25920W=25,92kW Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt=Pdl+Pcs=78,51+25,92=104,43kW Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt=Qdl=Pdl.tg =78,51*1,02=80,1kVAr Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: Stt= =131,61 kVA 2.3.10.Phân xƣởng Ống 1. 2 Công suất đặt: Pd=194,3 kW; Diện tích xưởng: F=2500m 2 Tra bảng ta có : knc=0,6; Cos =0,7; Suất chiếu sáng: P0=12 W/m Công suất tính toán động lực: Pdl=knc. Pd=0,6*194,3=116,48 kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs= P0.F=12*2500=30000W=30kW Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt=Pdl+Pcs=116,58+30=146,58kW Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt=Qdl=Pdl.tg =116,58*1.02=118,91 kVAr Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: Stt= =188,75 kVA - 15 -
  16. 2.3.11.Phân xƣởng Hạt Mài. 2 Công suất đặt: Pd=43 kW; Diện tích xưởng: F=2050m 2 Tra bảng ta có : knc=0,7; Cos =0,8; Suất chiếu sáng: P0=15W/m Công suất tính toán động lực: Pdl=knc. Pd=0,7 *43=30,1kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs= P0.F=15*2050=30750W=30,75kW Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt=Pdl+Pcs=30,1+30,75=60,85kW Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt=Qdl=Pdl.tg =30,1*0,75=22,575kVAr Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: Stt= =64,90kVA 2.3.12.Phân xƣởng cơ điện 2 Công suất đặt: Pd=250 kW; Diện tích xưởng: F=2500m 2 Tra bảng ta có : knc=0,8; Cos =0,7; Suất chiếu sáng: P0=15 W/m Công suất tính toán động lực: Pdl=knc. Pd=0,8*250=200 kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs= P0.F=15*2500=37500W=37,5kW Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt=Pdl+Pcs=200+37,5=237,5kW Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: - 16 -
  17. Qtt=Qdl=Pdl.tg =200*1.02=204 kVAr Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: Stt= =313,1kVA 2.4. PHÂN XƢỞNG CƠ KHÍ. 2.4.1. Phân nhóm phụ tải điện của phân xƣởng cơ khí. 2.4.1.1.Nguyên tắc. Để phân nhóm phụ tải ta dựa vào nguyên tắc sau: * Các thiết bị trong 1 nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng(điều này có lợi cho việc đi dây tránh chồng chéo,giảm tổn thất ) * Các thiết bị trong nhóm có cùng chế độ làm việc(điều này sẽ thuận tiện cho việc tính toán và cung cáp điện sau này,ví dụ nếu nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc,tức là có cùng đò thị phụ tải vậy ta có thể tra chung được ksd,knc,cos và nếu chúng có cùng công suất nữa thì số thiết bị điện hiệu quả sẽ đúng bằng số thiết bị dùng điện thực tế vì vậy việc xác định phụ tải cho các nhóm thiết bị này sẽ rất dễ dàng). * Các thiết bị trong các nhóm nên được phân bố để tổng công suất của các nhóm ít chênh lệch nhất(điều này nếu tạo ra được sẽ tạo ra tính đồng loạt cho các trang thiết bị cung cấp điện.Ví dụ trong phân xưởng chỉ tồn tại một loại tủ động lực và như vậy thì nó sẽ kéo theo là các đường cáp cung cấp điện cho chúng cùng các trang thiết bị bảo vệ cũng sẽ được đồng loạt hóa,tạo điều kiện cho việc lắp đặt nhanh kể cả việc quản lí sửa chữa,thay thế và dự trữ sau này rất thuận lợi ). - 17 -
  18. * Ngoài ra số thiết bị trong cùng 1 nhóm cũng không nên quá nhiều vì số lộ ra của 1 tủ động lực cũng không hạn chế(thong thường số lộ ra lớn nhất của các tủ động lưc được chế tạo sẵn cũng không quá 8).Tất nhiên điều này cũng không có nghĩa là số thiết bị trong mỗi nhóm không nên quá 8 thiết bị.Vì lộ ra từ tủ động lực có thể chỉ đi đến 1 thiết bị nhưng nó có thể được kéo móc xích đến vài thiết bị (nhất là khi các thiết bị đó có công suất nhỏ và không yêu cầu cao về độ tin cậy cung cấp điện).Tuy nhiên khi số thiết bị của 1 nhóm quá nhiều cũng làm phức tạp hóa trong vận hành và làm giảm độ tin cậy cung cấp điện cho từng thiết bị. * Ngoài ra các thiết bị đôi khi còn được nhóm lại theo các yêu cầu riêng của việc quản lí hành chính hoặc quản lí hoạch toán riêng biệt của từng bộ phận trong phân xưởng. 2.4.1.2.Phân nhóm: Bảng 2. 1 – Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải điện STT Tên thiết bị Mã hiệu Số Kí hiệu Công Tổng công lượng trên mặt suất suất(kW) bằng (kW) Nhóm 1 1 Máy mài SO-300 2 1 1 2 2 Máy tiện RVA25 2 2 9 18 3 Máy tiện RV40 2 3 12 24 - 18 -
  19. 4 Máy cưa BKA30 1 4 2 2 5 Máy khoan WARKA 1 5 5 5 6 Máy tiện TUB 3 6 7 21 7 Máy tiện phay FWD25 4 7 9 36 8 Máy bào PAB40 1 8 15 15 9 Máy mài mặt phẳng 1 9 7 7 nghiêng Cộng nhóm 1: 17 67 130 Nhóm 2 1 Máy tiện TUJ 48×1500 5 10 6,7 33,5 2 Máy tiện TUD50 ×1000 2 11 6,7 13,4 3 Máy tiện TUD40×1000 2 12 6,7 13,4 4 Máy tiện TUE40×1000 4 13 6,7 26,8 5 Máy cưa BKA30 1 4 2 2 6 Máy tiện đứng HWCa-10 1 14 110 110 7 Máy phay 1 15 20 20 khoan 8 Máy phay WFB80 1 16 16 16 khoan - 19 -
  20. Cộng nhóm 2 17 174,8 235,1 Nhóm 3 1 Máy mài SO-30 1 1 1 1 2 Máy tiện phay FWD25 6 7 9 54 3 Máy bào PAB40 2 8 15 30 4 Máy tiện TUD50×2000 10 17 6,7 67 5 Máy tiện TRA3000 1 18 70 70 6 Máy phay vạn WFB40 1 19 6 6 năng 7 Máy mài mặt FYA32 1 20 7,5 7,5 phẳng nghiêng 8 Máy khoan bàn WS15 2 21 1,5 3 9 Máy khoan cần WRS-50/1,6 1 22 1,5 1,5 10 Máy bào PABP63 3 23 6,3 18,9 11 Máy xọc DDA-16 1 24 16 16 12 Máy khoan đứng WED32 1 25 3 3 Cộng nhóm 3 30 143,5 277,9 Nhóm 4 1 Máy khoan cần WRS50/1,6 1 22 1,5 1,5 2 Máy tiện TKA90×10000 1 27 22 22 3 Máy tiện TCC160 1 28 8 8 - 20 -
  21. 4 Máy tiện TRA70×4000 2 29 15 30 5 Máy tiện TUJ50M×2000 1 30 6,7 6,7 6 Máy tiện TUJ488×2000 2 31 6,7 6,7 7 Máy phay bánh ZFB50 1 32 8,7 8,7 răng 8 Máy mài SPD-30 1 33 7 7 9 Máy mài SAB-80 1 34 32 32 10 Máy mài lỗ SOB-160 1 35 20 20 11 Máy mài SWB25 1 36 6 6 12 Máy mài BH40-1500 1 37 6 6 13 Cầu trục C25 1 38 14 14 Cộng nhóm 4 15 153,6 168,6 2.4.2.Tính phụ tải tính toán cho từng nhóm trong phân xƣởng cơ khí. *Nhóm 1: TT Tên thiết bị Mã hiệu Số Kí hiệu Công Tổng Dòng lượng trên suất công điện Iđm mặt (kW) suất (A) bằng (kW) 1 Máy mài SO-300 2 1 1 2 5,06 - 21 -
  22. 2 Máy tiện RVA25 2 2 9 18 45,58 3 Máy tiện RV40 2 3 12 24 60,78 4 Máy cưa BKA30 1 4 2 2 5,06 5 Máy khoan WARKA 1 5 5 5 12,66 6 Máy tiện TUB 3 6 7 21 53,19 7 Máy tiện phay FWD25 4 7 9 36 91,16 8 Máy bào PAB40 1 8 15 15 37,98 9 Máy mài mặt 1 9 7 7 17,73 phẳng nghiêng Cộng nhóm 1 17 67 130 329,2 - 22 -
  23. n=17, n1=9 P1= đmi=93kW n* = = =0,53 => P*= =0,72 Từ n* và P* tra bảng ta có : =0,82 =>nhq = =0,82×17=13,94 =>kmax =1,67 Vậy phụ tải tính toán nhóm 1 sẽ là: Ptt = kmax . Ptb = kmax. ksd. =1,67×0,2×130=43,42 kW Qtt = Ptt.tg =43,42× =57,89 kVAr - 23 -
  24. Stt= = =72,42 kVA Itt= = =110A Cos = = =0,6 Nhóm 2 TT Tên thiết bị Mã hiệu Số Kí hiệu trên Công Dòng điện lượng mặt bằng suất(kW) Iđm (A) 1 Máy tiện TUJ 5 10 5×6,7 84,8 48×1500 2 Máy tiện TUD50 2 11 2×6,7 33,93 ×1000 3 Máy tiện TUD40×10 2 12 2×6,7 33,93 00 4 Máy tiện TUE40×10 4 13 4×6,7 67,86 00 5 Máy cưa BKA30 1 4 1×2 5,06 6 Máy tiện HWCa-10 1 14 1×110 278,55 đứng - 24 -
  25. 7 Máy phay 1 15 1×20 50,64 khoan 8 Máy phay WFB80 1 16 1×16 40,52 khoan Cộng nhóm 2 17 235,1 595,3 n=17, n1=1 P1= đmi=110kW n* = = =0,058 => P*= =0,47 Từ n* và P* tra bảng ta có : =0,26 =>nhq = =0,26×17=4,42 =>kmax =2,64 Vậy phụ tải tính toán nhóm 2 sẽ là: - 25 -
  26. Ptt = kmax . Ptb = kmax. ksd. =2,64×0,2×235,1=124,13 kW Qtt = Ptt.tg =124,13× =165,51 kVAr Stt= =206,9 kVA Itt= = =314,3A Cos = = =0,6 Nhóm 3: T Tên thiết bị Mã hiệu Số Kí hiệu trên Công suất T lượng mặt bằng đặt(kW) 1 Máy mài SO-30 1 1 1 2 Máy tiện phay FWD25 6 7 54 3 Máy bào PAB40 2 8 30 4 Máy tiện TUD50×2000 10 17 67 5 Máy tiện TRA3000 1 18 70 6 Máy phay vạn năng WFB40 1 19 6 7 Máy mài mặt phẳng nghiêng FYA32 1 20 7,5 - 26 -
  27. 8 Máy khoan bàn WS15 2 21 3 9 Máy khoan cần WRS-50/1,6 1 22 1,5 10 Máy bào PABP63 3 23 18,9 11 Máy xọc DDA-16 1 24 16 12 Máy khoan đứng WED32 1 25 3 Cộng nhóm 3 30 214,9 n=30, n1=9 P1= đmi=100kW n* = = =0,3 => P*= =0,465 Từ n* và P* tra bảng ta có : =0,86 =>nhq = =0,86×30=24,9 =>kmax =1,4 Vậy phụ tải tính toán nhóm 3 sẽ là: - 27 -
  28. Ptt = kmax . Ptb = kmax. ksd. =1,4×0,2×214,9=60,172 kW Qtt = Ptt.tg =60,172× =80,23 kVAr Stt= = =100,29kVA Itt= = =152,4A Cos = = =0,6 Nhóm 4: 1 Máy khoan cần WRS50/1,6 1 22 1,5 2 Máy tiện TKA90×10000 1 27 22 3 Máy tiện TCC160 1 28 8 4 Máy tiện TRA70×4000 2 29 30 5 Máy tiện TUJ50M×2000 1 30 6,7 6 Máy tiện TUJ488×2000 2 31 6,7 7 Máy phay bánh răng ZFB50 1 32 8,7 8 Máy mài SPD-30 1 33 7 - 28 -
  29. 9 Máy mài SAB-80 1 34 32 10 Máy mài lỗ SOB-160 1 35 20 11 Máy mài SWB25 1 36 6 12 Máy mài BH40-1500 1 37 6 13 Cầu trục C25 1 38 14 Cộng nhóm 4 15 175,3 n=15, n1=3 P1= đmi=74kW n* = = =0,2 => P*= =0,422 Từ n* và P* tra bảng ta có : =0,76 =>nhq = =0,76×15=11,4 =>kmax =1,8 Vậy phụ tải tính toán nhóm 4 sẽ là: - 29 -
  30. Ptt = kmax . Ptb = kmax. ksd. =1,8×0,2×175,3=63,11 kW Qtt = Ptt.tg =63,11× =84,14 kVAr Stt= = =105,18 kVA Itt= = =160A Cos = = =0,6 2.4.3.Tính phụ tải chiếu sáng cho toàn phân xƣởng cơ khí. Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí được xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích. Pcs =P0.F Trong đó: P0 =15 F=5952m2 Pcs = P0.F=5952×15=89280W =89,28 kW Qcs =0(Vì dùng đèn sợi đốt nên cos =1) 2.4.4.Tính phụ tải tính toán trên toàn phân xƣởng cơ khí - 30 -
  31. Phụ tải tính toán tác dụng của toàn phân xưởng: Ptt px=kđt Trong đó: kđt –hệ số đồng thời, xét khả năng phụ tải các phân xưởng không đồng thời cực đại. Có thể tạm lấy: kđt =0,9÷0,95 khi số phân xưởng n=2 ÷ 4 kđt =0,8÷0,85 khi số phân xưởng n=2 ÷ 10 Vậy ta có: Ptt px=kđt =0,85×(43,42+124,13+60,172+63,11) =247,2kW Phụ tải tính toán phản kháng của toàn công ty: Qtt px=kđt = Ptt px.tg =247,2× =329,61kVAr Phụ tải tính toán toàn phần của toàn phân xưởng: Stt px = 471,02kVA Bảng 2.2-Tổng hợp phụ tải tính toán các phân xƣởng. - 31 -
  32. Tên các phân xưởng Pđ (kW) knc cos P0 Pđl Pcs Ptt Qtt Stt (W/ (kW) (kW) (kW) (kVA) (kVA) Phân xưởng rèn 130,75 0,5 0,6 15 65,375 8,64 74,015 87,20 114,38 Phân xưởng phóng dạng 13,20 0,6 0,7 15 7,92 28,80 36,72 8,08 37,60 Phân xưởng máy tàu 92,10 0,7 0,8 15 64,47 48,00 112,47 48,35 112,42 Phân xưởng hạt mài 43,00 0,7 0,8 15 30,10 30,75 60,85 22,58 64,90 Phân xưởng vỏ 3 846,62 0,5 0,6 15 423,31 342,00 765,31 564,40 950,93 Phân xưởng vỏ 1 228,30 0,5 0,6 15 114,15 138,24 252,39 152,20 294,73 Phân xưởng trang bị 123,20 0,4 0,7 15 49,28 30,75 80,03 50,27 94,51 Phân xưởng Mộc 35,7 0,5 0,6 14 17,85 22,40 40,25 23,80 46,76 Phân xưởng cơ điện 113,40 0,4 0,6 15 45,36 36,00 37,97 50,62 63,28 Phân xưởng Điện Tàu 38,8 0,8 0,9 15 31,04 30,72 61,76 15,03 63,56 Phân xưởng Ống 1 194,30 0,6 0,7 12 116,58 30,00 146,58 118,91 188,75 Phân xưởng ống 2 130,85 0,6 0,7 12 78,51 25,092 104,43 80,10 131,61 Phân xưởng cơ khí 1220,6 0,3 0,6 15 149,14 89,28 247,2 329,61 471,02 Tổng: 3210,82 0,6 188 1193,1 860,4 2020 1551,1 2186,5 - 32 -
  33. CHƢƠNG 3 THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƢỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 3.1.HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CỦA CÔNG TY(MẠNG CAO ÁP). 3.1.1.Đặt vấn đề. Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện được coi là hợp lý phải thoả mãn những yêu cầu cơ bản sau : * Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật. * Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện. * Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành. * An toàn cho người và thiết bị. * Dễ dàng phát triển để đáp ứng yêu cầu tăng trưởng của phụ tải điện. * Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế. Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm các bước : * Vạch các phương án cung cấp điện. * Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại, tiết diện các đường dây cho các phương án. * Tính toán kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý. * Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho công ty gồm các bƣớc sau: 1. Vạch các phương án cung cấp điện. 2. Lựa chọn vị trí,số lượng,dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại,tiết diện các đường dây cho các phương án. - 33 -
  34. 3. Tính toán kĩ thuật để lựa chọn phương án hợp lý. 4. Thiết kế chi tiết phương án được chọn. Để có các phương án cung cấp điện cụ thể thì cần lựa chọn cấp điện áp truyền tải điện năng từ hệ thống về nhà máy. Cấp điện áp truyền tải từ hệ thống về nhà máy được xác định dựa vào công thức thực nghiệm sau: U = 4,34 × Kv Trong đó: P – công suất tính toán của nhà máy L – Khoảng cách từ trạm biến áp khu vực về nhà máy(km) Cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy : U = 4,34 × - 4,34 × Từ kết quả tính toán ta có thể chọn cấp điện áp trung áp 22kV hoặc 35 kV từ hệ thống cấp cho nhà máy. 3.1.2.Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian , trạm phân phối trung tâm của nhà máy: Vị trí tốt nhất để đặt trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm chính là tâm phụ tải điện của nhà máy. Theo tính toán ở chương 1 ta đã xác định được tâm phụ tải điện của nhà máy là điểm M (74,27;50,47) 3.1.3.Xác định vị trí,số lƣợng,dung lƣợng các trạm biến áp phân xƣởng. Các trạm biến áp được chọn trên các nguyên tắc sau: - 34 -
  35. * Vị trí đặt trạm biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu: +Gần tâm phụ tải :Giảm vấn đề đầu tư và tổn thất trên đường dây. +Thuận tiện cho việc vận chuyển,lắp đặt,quản lý và vận hành sửa chữa. +An toàn kinh tế. * Số lượng máy biến áp có trong trạm biến áp được lựa chọn căn cứ vào: +Yêu cầu cung cấp điện của phụ tải (loại 1,loại 2 hoặc loại 3) +Yêu cầu vận chuyển và lắp đặt. +Chế độ làm việc của phụ tải. * Trong mọi trường hợp trạm biến áp chỉ đặt 1 trạm biến áp sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vân hành,nhưng độ tin cậy không cao.Các trạm cung cấp cho hộ loại 1 đặt 2 máy biến áp,hộ loại 3 chỉ đặt 1 máy biến áp.  Dung lượng trạm biến áp được chọn theo điều kiện: n.khc.SđmB ≥ Stt hay SđmB ≥ Và kiểm tra theo điều kiện sự cố 1 máy biến áp (trong trạm có nhiều hơn 1 máy biến áp) : (n - 1).khc.kqt.SđmB ≥Sttsc Trong đó :n – Số máy biến áp có trong 1 trạm biến áp khc – Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường.Chọn loại máy biến áp do ABB sản xuất tại Việt Nam nên không cần phải hiệu chỉnh nhiệt độ,khc =1 kqtsc – hệ số tải sự cố,kqt =1,4 với trạm biến áp đặt ngoài trời và kqt =1,3 với trạm biến áp đặt trong nhà nếu thỏa mãn điều kiện máy biến áp vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm,thời gian quá tải trong 1 ngày đêm không vượt quá 6 giờ và trước khi quá tải máy biến áp vận hành với hệ số quá tải không quá 0,93. - 35 -
  36. Sttsc –Công suất tính toán sự cố.khi sự cố 1 máy biến áp có thể loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của máy biến áp,nhờ vậy có thể giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường.Giả thiết trong các hộ loại I có 30% phụ tải là loại III nên Sttsc =0,7 Stt. Đồng thời cũng cần chú ý khi chọn máy biến áp nên chọn cùng chủng loại của 1 nhà sản xuất và dung lượng các máy BA được chọn nên nhỏ hơn 1000 kVA để tiết kiệm vốn đầu tư ban đầu và thuận lợi cho việc mua sắm,lắp đặt,vận hành,sửa chữa,thay thế,kiểm tra. Căn cứ vào công suất tính toán của từng phân xưởng trong công ty và sơ đồ mặt bằng nhà máy ta có thể đưa ra phương án xây dựng trạm biến áp như sau: Đặt 6 trạm biến áp phân xưởng lấy điện từ trạm phân phối trung tâm hoặc trạm biến áp trung gian: B1 cấp điện cho phụ tải điện 0,4 kV của px vỏ 3 đặt 2 máy biến áp làm việc song song. B2 cấp điện cho phụ tải điện 0,4 kV của px vỏ 1 và px phóng dạng đặt 2 máy biến áp làm việc song song. B3 cấp điện cho phụ tải điện 0,4 kV của px cơ điện và px ống 1 đặt 2 máy biến áp làm việc song song. B4 cấp điện cho phụ tải điện 0,4 kV của px máy tàu,px trang bị,px điện tàu và px mộc đặt 2 máy biến áp làm việc song song. B5 cấp điện cho phụ tải điện 0,4 kV của px ống 2,px hạt mài và px rèn đặt 2 máy biến áp làm việc song song. B6 cấp điện cho phụ tải điện 0,4 kV của px cơ khí đặt 1 máy biến áp. Trạm biến áp B1 Dung lượng máy biến áp được chọn theo điều kiện sau: - 36 -
  37. SđmB ≥ Stt =950,93 kVA khc = 1,n=2 Do đó: SđmB≥ = 475,465 kVA Vậy chọn biến áp tiêu chuẩn SddmB1 =560 kVA do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo. Kiểm tra dung lượng của máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố sau khi cắt bớt 1 số phụ tải không quan trọng. SđmB≥ = = =512,04 kVA Với n=2,khc =1,kqt =1.3 Vậy biến áp đã chọn là hợp lý. Trạm biến áp B2: Dung lượng máy biến áp được chọn theo điều kiện sau: SđmB ≥ Stt =249,73+37,6 =332,33kVA Khc = 1,n=2 Do đó: SđmB≥ = 166,165 kVA - 37 -
  38. Vậy chọn biến áp tiêu chuẩn SđmB2 =180 kVA do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo. Kiểm tra dung lượng của máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố sau khi cắt bớt 1 số phụ tải không quan trọng. SđmB≥ = = =178,95 kVA Với n=2, khc =1, kqt =1.3 Vậy biến áp đã chọn là hợp lý. Trạm biến áp B3; Dung lượng máy biến áp được chọn theo điều kiện sau: SđmB ≥ Stt =249,73+37,6 =252,03kVA khc = 1,n=2 Do đó: SđmB≥ = 126,015 kVA Vậy chọn biến áp tiêu chuẩn SđmB3 =160 kVA do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo. Kiểm tra dung lượng của máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố sau khi cắt bớt 1 số phụ tải không quan trọng. SđmB≥ = = =135,71 kVA Với n=2, khc =1, kqt =1.3 Vậy biến áp đã chọn là hợp lý. - 38 -
  39. Trạm biến áp B4 Dung lượng máy biến áp được chọn theo điều kiện sau: SđmB ≥ Stt =122,42+94,51+63,56+46,76 =327,25kVA Khc = 1,n=2 Do đó: SđmB≥ = 163,625 kVA Vậy chọn biến áp tiêu chuẩn SđmB4 =160 kVA do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo. Kiểm tra dung lượng của máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố sau khi cắt bớt 1 số phụ tải không quan trọng. SđmB≥ = = =176,21 kVA Với n=2, khc =1, kqt =1.3 Vậy chọn biến áp tiêu chuẩn SđmB4 =180 kVA do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo. Vậy biến áp đã chọn là hợp lý. Trạm biến áp B5 Dung lượng máy biến áp được chọn theo điều kiện sau: SđmB ≥ Stt =131,61+64,9+114,38 =310,89kVA Khc = 1,n=2 - 39 -
  40. Do đó: SđmB≥ = 155,445 kVA Vậy chọn biến áp tiêu chuẩn SđmB5 =160 kVA do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo. Kiểm tra dung lượng của máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố sau khi cắt bớt 1 số phụ tải không quan trọng. SđmB≥ = = =167,40 kVA Với n=2, khc =1, kqt =1.3 Vậy biến áp đã chọn là hợp lý. Trạm biến áp B6: Dung lượng máy biến áp được chọn theo điều kiện sau: SđmB≥Stt Stt =471,02kVA Do đó: SđmB≥471,02 kVA Vậy chọn biến áp tiêu chuẩn SđmB6 =560 kVA do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo. Các trạm biến áp cung cấp điện cho phân xưởng dùng loại liền kề có 1 tường của trạm chung với tường của phân xưởng nhờ vậy tiết kiệm được vốn đầu tư và ít ảnh hưởng tới các công trình khác. Các trạm biến áp dùng chung cho các phân xưởng nên đặt gần tâm phụ tải,nhờ vậy có thể đưa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn khá nhiều chiều dài mạng phân phối cao áp của nhà máy cũng như mạng hạ áp phân xưởng,giảm - 40 -
  41. chi phí đường dây và tổn thất.Cũng vì vậy nên dùng trạm độc lập tuy nhiên vốn đầu tư trạm sẽ tăng. Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể chọn một trong các loại trạm biến áp đã nêu.Để đảm bảo an toàn cho người cũng như thiết bị và đảm bảo mỹ quan cho nhà máy,ở đây sẽ dùng trạm xây đặt gần tâm phụ tải,gần các trục giao thong trong nhà máy,song cũng cần tính đến khả năng phát triển và mở rộng sản xuất. Để lựa chọn được vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng cần xác định tâm phụ tải các phân xưởng hoặc nhóm phân xưởng được cung cấp điện từ các biến áp đó. Xác định vị trí trạm biến áp B1 (phương án 1) cung cấp điện cho phân xưởng vỏ 3: x0 = y0 = Vị trí các trạm biến áp các phân xưởng khác tính toán tương tự được kết quả ghi trong bảng sau: Bảng 3.1: Vị trí đặt các trạm biến áp phân xƣởng Vị trí đặt Tên trạm X0 Y0 B1 120 20 B2 60,26 27,85 - 41 -
  42. B3 21,78 54 B4 23,78 88,77 B5 74,17 87,43 B6 55 75 3.1.4.Các phƣơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xƣởng. *Phương án sử dụng sơ đồ dẫn sâu: Đưa đường dây trung áp 22kV hoặc 35 kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến áp phân xưởng.Nhờ đưa ra trực tiếp điện áp cao áp và trạm biến áp phân xưởng nên giảm được vốn đầu tư trạm biến áp trung gian hoặc trạm biến áp phân phối trung tâm,giảm đựơc tổn thất và nâng cao được năng lực truyền tải của mạng.Tuy nhiên nhược điểm của sơ đồ này là độ cung cấp điện không cao,các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vân hành phải rất cao,nó chỉ phù hợp với các nhà máy có phụ tải lớn và các phân xưởng sản xuất phải nằm gần nhau nên ở đây ta không xét phương án này. *Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian: Nguồn 22kV hoặc 35kV từ hệ thống về qua trạm biến áp trung gian được hạ xuống điện áp 10kV để cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng.Nhờ vậy sẽ giảm được vốn đầu tư cho mạng ddienj cao áp của nhà máy,cũng như các trạm biến áp phân xưởng,vận hành thuận lợi hơn và độ ton cậy cung cấp điện cao hơn .Song phải đầu tư xây dựng các trạm biến áp trung gian làm gia tăng tổn thất trong mạng cao áp.Nên sử dụng phương án này vì nhà máy là hộ loại II nên trạm trung gian phải đặt 2 máy biến áp với công suất được chọn theo điều kiện: - 42 -
  43. n.khc.SđmB ≥Stt nm Vậy: SđmBATG ≥ = Chọn máy biến áp tiêu chuẩn SđmBATG =1600 kVA Kiểm tra lại máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố với giả thiết các hộ loại II trong nhà máy dều có 30% là phụ tải loại III có thể ngừng cấp điện khi cần thiết. SđmBATG ≥ = = = 1407,13 kVA Vậy trạm biến áp trung gian sẽ đặt 2 trạm biến áp loại 1600 kVA – 35/10 kV hoặc 1600 kVA – 22/10 KV do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo. *Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm: Điện năng từ hệ thống cung cấp cho trạm biến áp phân xưởng thông qua trạm phân phối trung tâm.Nhờ vậy mà việc quản lý và vận hành mạng điện cao áp nhà máy sẽ thuận lợi hơn,tổn thất trong mạng giảm,độ tin cậy cung cấp điện được gia tăng,song vốn đầu tư cho mạng điện cũng lớn.Trong thực tế đây là phương án thường được dùng khi điện áp nguồn không cao(U≤ 35 kV),công suất các phân xưởng tương đối lớn. 3.1.5.Lựa chọn các phƣơng án nối dây trạm cao áp: - 43 -
  44. Nhà máy thuộc hộ loại I nên đường dây từ trạm biến áp trung gian về trung tâm cung cấp cho trạm biến áp trung gian(hoặc trạm phân phối trung tâm) của nhà máy sẽ dùng lộ kép. Do tính chất quan trọng của 1 số phân xưởng trong nhà máy nên mạng cao áp ta sử dụng sơ đồ hình tia,lộ kép,sơ đồ này có ưu điểm là sơ đồ nối dây rõ rang,các trạm biến áp đều được cấp điện từ 1 đường dây riêng nên ít làm ảnh hưởng đến nhau,độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao,đễ thực hiện biện pháp bảo vệ tự động hóa, dễ vận hành.Để đảm bảo an toàn cũng như mỹ quan trong nhà máy, các đường dây cao áp trong nhà máy đều được đi ngầm theo dọc các tuyến giao thong nội bộ.Từ những phân tích trên ta có thể đưa ra phương án thiết kế mạng cao áp như sau:  Phƣơng án 1: Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian nhận điện 35kV từ hệ thống về,hạ áp xuống 10kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Hình 3.1 :Sơ đồ nối dây mạng cao áp phương án 1. - 44 -
  45. 7 8 9 10 4 y 94.51 63.56 46.76 131.61 64.9 97 3 13 122.42 471.02 1 114.38 B6 B4 B5 B3 11 54 13 188.75 63.28 TBATG Nguoàn ñieän B2 B1 6 30 294.73 5 20 950.93 2 37.6 15 42 78 120 x Sô ñoà noái daây maïng cao aùp phöông aùn 1 Hình 3.1-Sơ đồ nối dây mạng cao áp phƣơng án 1 Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: *Chọn máy biến áp phân xưởng: Trên cơ sở chọn được công suất máy biến áp ở mục 2.1.1 ta có bảng kết quả sau: - 45 -
  46. Bảng 3.2 – Kết quả lựa chọn máy biến áp trong các trạm biến áp Tên Sđm Uc/UH P0 PN UN Số Đơn giá Thành tiền máy (106VNĐ) (106VNĐ) MBA (kVA) (kV) (kW) (kW) (%) BATG 1600 35/10,5 2,21 16,0 6,5 2 197,5 395 B1 560 10/0,4 0,94 5,21 4 2 65,5 131 B2 180 10/0,4 0,45 2,1 4 2 31,1 62,2 B3 160 10/0,4 0,445 2,1 4 2 29,1 58,2 B4 180 10/0,4 0,45 2,1 4 2 31,1 62,2 B5 160 10/0,4 0,45 2,1 4 2 29,1 58,2 B6 560 10/0,4 0,94 5,21 4 1 65,5 65,5 6 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB =832,3×10 VNĐ Các máy biến áp đều do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo nên không phải hiệu chỉnh nhiệt độ ,khc =1 *Xác định tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp: 2 A =n. P0.t+ . PN .( ) .τ Trong đó : n – số máy biến áp vận hành song song. - 46 -
  47. t – thời gian máy biến áp vận hành với máy biến áp vận hành suốt năm t=8760 h τ - Thời gian tổn thất công suất lớn nhất.Đối với nhà máy đóng tàu tra bảng PL I.4(phụ lục 1)-trang 254 “thiết kế cấp điện” tác giả Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Thẩm ta có Tmax =4500h nên ta tính được : -4 2 -4 2 τ =(0,124+10 .Tmax) .8760 =(0,124+10 .4500) .8760=2886,21h - Tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của máy biến áp: Stt – Phụ tải tính toán của phan xưởng. SđmB – Công suất định mức của máy biến áp. Tính tổn thất điện năng cho trạm biến áp trung gian: Stt =2164,81 kVA SđmB =1600kVA P0 =2,21 kW PN =16 kW Ta có: 2 A =n. P0.t+ . PN .( ) .τ 2 = 2×2,21×8760+ ×16 ×( ) ×2886,21=80987,77 kWh Tính toán tương tự cho các trạm còn lại ta được kết quả trong bảng sau: - 47 -
  48. Bảng 3.3: Kết quả tổn thất điện năng trong các trạm biến áp Tên Số máy Stt SđmB P0 PN A MBA (kVA) (kVA) (kW) (kW) (kwh) BATG 2 2164,81 1600 2,21 16,0 80987,77 B1 2 950,93 560 0,94 5,21 38148,67 B2 2 332,33 180 0,45 2,1 18214,26 B3 2 252,06 160 0,445 2,1 415403,37 B4 2 327,25 180 0,45 2,1 17900,86 B5 2 310,89 160 0,45 2,1 19325,71 B6 1 471,02 560 0,94 5,21 18872,6 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: AB =208853,24 kwh *Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện. .Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian về các trạm biến áp phân xưởng: Cáp cao áp được chọn theo mật độ dòng kinh tế jkt.Với nhà máy công nghiệp địa phương làm việc 3 ca,thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax =4500h,sử dụng cáp lõi đồng,tra bảng 2.10 trang 31 sách” thiết kế cấp điện” tác giả Ngô Hồng quang và Vũ Văn Thẩm ta có 2. jkt =3,1A/mm Tiết diện kinh tế của cáp: - 48 -
  49. 2 Fkt = (mm ) Ta có: Imax = Trong đó; n – Số mạch của đường dây. Sttpx – Công suất tính toán của phân xưởng Dựa vào trị số Fkt tính được,tra bảng tiết diện cáp tiêu chuẩn,sau đó mới kiểm tra tiết diên cáp đã chọn theo điều kiên phát nóng cho phép: Khc.Icp ≥ Isc Trong đó: Khc = k1.k2 K1 :Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ,k1=1. K2 :Hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp đặt trong cùng 1 rãnh,khi các rãnh đều đặt 2 cáp ,khoảng cách giữa các sợi cáp là 30 mm tra tài liệu tìm được k2 =0,93. Isc :dòng điện xảy ra sự cố khi đứt 1 cáp ,Isc =2Imax Vì chiều dài cáp từ trạm biến áp trung gian đến các trạm biến áp phân xưởng ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ,có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện Ucp. Chọn cáp từ trạm trung gian đến B1: Trạm biến áp B1 cấp điện cho hộ loại 1 nên đặt cáp lộ kép. Imax = - 49 -
  50. Tiết diện kinh tế của cáp: 2 Fkt = (mm ) Chọn cáp tiêu chuẩn có F=16 mm2,cáp đồng 3 lõi 10kV,cách điện XLPE,đai thép,vỏ PVC do hang FURUKAWA(Nhật Bản) chế tạo có Icp=110A>Imax. Kiểm tra điều kiên phát nóng sự cố: 0,93.Icp =0.93×110=102,3A>Isc =2Imax =2×27×45= 54,9 A Vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng. Chọn cáp từ trạm trung gian đến B2: Trạm biến áp B1 cấp điện cho hộ loại 1 nên đặt cáp lộ kép. Imax = Tiết diện kinh tế của cáp: 2 Fkt = (mm ) Chọn cáp tiêu chuẩn có F=16 mm2,cáp đồng 3 lõi 10kV,cách điện XLPE,đai thép,vỏ PVC do hang FURUKAWA(Nhật Bản) chế tạo có Icp=110A>Imax. Kiểm tra điều kiên phát nóng sự cố: 0,93.Icp =0.93×110=102,3A>Isc =2Imax =2×9,59= 19,18 A Vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng. - 50 -
  51. Chọn cáp từ trạm trung gian đến B3: Trạm biến áp B1 cấp điện cho hộ loại 1 nên đặt cáp lộ kép. Imax = Tiết diện kinh tế của cáp: 2 Fkt = (mm ) Chọn cáp tiêu chuẩn có F=16 mm2,cáp đồng 3 lõi 10kV,cách điện XLPE,đai thép,vỏ PVC do hang FURUKAWA(Nhật Bản) chế tạo có Icp=110A>Imax. Kiểm tra điều kiên phát nóng sự cố: 0,93.Icp =0.93×110=102,3A>Isc =2Imax =2×2,93= 5,86 A Vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng. Chọn cáp từ trạm trung gian đến B4: Trạm biến áp B4 cấp điện cho hộ loại 1 nên đặt cáp lộ kép. Imax = Tiết diện kinh tế của cáp: 2 Fkt = (mm ) - 51 -
  52. Chọn cáp tiêu chuẩn có F=16 mm2,cáp đồng 3 lõi 10kV,cách điện XLPE,đai thép,vỏ PVC do hang FURUKAWA(Nhật Bản) chế tạo có Icp=110A>Imax. Kiểm tra điều kiên phát nóng sự cố: 0,93.Icp =0.93×110=102,3A>Isc =2Imax =2×5,45= 10,9 A Vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng. Chọn cáp từ trạm trung gian đến B5: Trạm biến áp B5 cấp điện cho hộ loại 1 nên đặt cáp lộ kép. Imax = Tiết diện kinh tế của cáp: 2 Fkt = (mm ) Chọn cáp tiêu chuẩn có F=16 mm2,cáp đồng 3 lõi 10kV,cách điện XLPE,đai thép,vỏ PVC do hang FURUKAWA(Nhật Bản) chế tạo có Icp=110A>Imax. Kiểm tra điều kiên phát nóng sự cố: 0,93.Icp =0.93×110=102,3A>Isc =2Imax =2×3,3=6,6 A Vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng. Chọn cáp từ trạm trung gian đến B6: Trạm biến áp B6 cấp điện cho hộ loại 3 nên đặt cáp lộ đơn. Imax = - 52 -
  53. Tiết diện kinh tế của cáp: 2 Fkt = (mm ) Chọn cáp tiêu chuẩn có F=16 mm2,cáp đồng 3 lõi 10kV,cách điện XLPE,đai thép,vỏ PVC do hang FURUKAWA(Nhật Bản) chế tạo có Icp=110A>Imax. Chọn cáp hạ áp: Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp B2 đén phân xưởng phóng dạng(B2 - 2) Phân xưởng phóng dạng ta dùng cáp kép để cấp điện Imax = Tiết diện kinh tế của cáp: 2 Fkt = (mm ) Chọn cáp tiêu chuẩn 4G10 có F=10 mm2 loại cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS(Pháp) chế tạo có Icp=87A>Imax. Kiểm tra điều kiên phát nóng sự cố: 0,93.Icp =0.93×87=80,91A>Isc =1,7Imax =1,7×28,56=48,55 A Vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng. Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp B3 đến phân xưởng ống 1(B3 - 11) Phân xưởng ống 1 ta dùng cáp kép để cấp điện - 53 -
  54. Imax = Tiết diện kinh tế của cáp: 2 Fkt = (mm ) Chọn cáp tiêu chuẩn 4G50 có F=50 mm2 loại cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS(Pháp) chế tạo có Icp=206A>Imax. Kiểm tra điều kiên phát nóng sự cố: 0,93.Icp =0.93×206=191,58A>Isc =1,7Imax =1,7×143,39=243,763 A Vậy cáp đã chọn không thỏa mãn điều kiện phát nóng.Vậy ta chọn cáp 4G95 2 có F = 95mm ,Icp =301A Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp B4 đến phân xưởng trang bị(B4 – 7). Phân xưởng trang bị ta dùng cáp kép để cấp điện Imax = Tiết diện kinh tế của cáp: 2 Fkt = (mm ) Chọn cáp tiêu chuẩn 4G25 có F=25 mm2 loại cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS(Pháp) chế tạo có Icp=144A>Imax. Kiểm tra điều kiên phát nóng sự cố: - 54 -
  55. 0,93.Icp =0.93×144=133,92A>Isc =1,7Imax =1,7×71,797=122,05 A Vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng. Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp B4 đến phân xưởng trang bị(B4 – 8). Phân xưởng điện tàu ta dùng cáp kép để cấp điện Imax = Tiết diện kinh tế của cáp: 2 Fkt = (mm ) Chọn cáp tiêu chuẩn 4G16 có F=16 mm2 loại cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS(Pháp) chế tạo có Icp=113A>Imax. Kiểm tra điều kiên phát nóng sự cố: 0,93.Icp =0.93×113=105,09A>Isc =1,7Imax =1,7×48,285=82,08A Vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng. Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp B4 đến phân xưởng mộc (B4 – 9). Phân xưởng mộc ta dùng cáp kép để cấp điện Imax = Tiết diện kinh tế của cáp: - 55 -
  56. 2 Fkt = (mm ) Chọn cáp tiêu chuẩn 4G16 có F=16 mm2 loại cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS(Pháp) chế tạo có Icp=113A>Imax. Kiểm tra điều kiên phát nóng sự cố: 0,93.Icp =0.93×113=105,09A>Isc =1,7Imax =1,7×35,52=60,38 A Vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng. Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp B5 đến phân xưởng hạt mài(B5 –4 ). Phân xưởng hạt mài ta dùng cáp kép để cấp điện Imax = Tiết diện kinh tế của cáp: 2 Fkt = (mm ) Chọn cáp tiêu chuẩn 4G16 có F=16 mm2 loại cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS(Pháp) chế tạo có Icp=113A>Imax. Kiểm tra điều kiên phát nóng sự cố: 0,93.Icp =0.93×113=105,09A>Isc =1,7Imax =1,7×49,3=83,8 A Vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng. Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp B5 đến phân xưởng ống 2(B5 –10). - 56 -
  57. Phân xưởng ống 2 ta dùng cáp kép để cấp điện Imax = Tiết diện kinh tế của cáp: 2 Fkt = (mm ) Chọn cáp tiêu chuẩn 435 có F=35 mm2 loại cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS(Pháp) chế tạo có Icp=206A>Imax. Kiểm tra điều kiên phát nóng sự cố: 0,93.Icp =0.93×206=161,82A>Isc =1,7Imax =1,7×99,98=169,966A Vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng. Tổng hợp kết quả chọn cáp cao áp cảu phương án 1 cho trong bảng: Bảng 3.4 : Kết quả chọn cáp cao áp của phƣơng án 1: 2 Đường cáp F (mm ) L (m) r0 (Ω/km) Đơn giá Thành tiền (106VNĐ/1m) (106VNĐ) BATG -B1 2XLPE(3×16) 140 1,47 0,16401 45,923 BATG –B2 2XLPE(3×16) 52 1,47 0,16401 17,057 B2 – 2 2(4G10) 40 1,83 0,0966 7,728 BATG-B3 2XLPE(3×16) 76 1,47 0,16401 24,93 B3 – 11 2(4G95) 92 1,193 0,8625 158,7 - 57 -
  58. BATG - B4 2XLPE(3×16) 240 1,47 0,16401 78,725 B4 – 7 2(4G25) 32 0,727 0,2183 13,971 B4 – 8 2(4G16) 32 1,15 0,1503 9,6192 B4 – 9 2(4G16) 88 1,15 0,1503 26,453 BATG –B5 2XLPE(3×16) 80 1,47 0,16401 26,242 B5 – 4 2(4G16) 60 1,15 0,1503 18,036 B5 – 10 2(4G35) 32 0,524 0,2963 18,791 BATG – B6 1XLPE(3×16) 84 1,47 0,16401 13,777 6 Tổng vốn đầu tư cho đường dây cao áp: KD =459,952 × 10 VNĐ Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây được xác định theo công thức: ΔP = × R × 10-3 kW Trong đó : R = n Số mạch của đường dây Kết quả tính toán tổn thất công suất được ghi trong bảng sau: - 58 -
  59. Bảng 3.5 : Tổn thất công suất tác dụng trên các đƣờng dây phƣơng án 1 2 Đường cáp F (mm ) L (m) r0 (Ω/km) R(Ω) Stt (kVA) P(kW) BATG - B1 2XLPE(3×16) 140 1,47 0,1029 950,93 0,931 BATG –B2 2XLPE(3×16) 52 1,47 0,03822 332,33 0,042 BATG - B3 2XLPE(3×16) 76 1,47 0,05586 252,03 0,0355 BATG - B4 2XLPE(3×16) 240 1,47 0,1764 327,25 0,189 BATG –B5 2XLPE(3×16) 80 1,47 0,0588 310,89 0,057 BATG – B6 1XLPE(3×16) 84 1,47 0,12348 471,02 0,274 B2 – 2 2(4G10) 40 1,83 0,0366 37,6 0,358 B3 – 11 2(4G95) 92 1,193 0,0089 188,75 2,196 B4 – 7 2(4G25) 32 0,727 0,0116 94,51 0,718 B4 – 8 2(4G16) 32 1,15 0,0184 63,56 0,515 B4 – 9 2(4G16) 88 1,15 0,0506 46,76 0,766 B5 – 4 2(4G16) 60 1,15 0,0345 64,9 1,006 B5 – 10 2(4G35) 32 0,524 0,0084 131,61 1,007 Tổng tổn thất trên đường dây: PD =8,095 kW Xác đ ịnh tổn thất điện năng trên đường dây: AD = PD .τ =8,095×2886,21=23363,87 kWh *Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp: Mạng cao áp trong phương án 1 có 2 đường dây 35kV cấp điện cho 2 máy biến áp trạm biến áp trung gian thông qua 2 máy cắt 35kV, phía 10kV trạm biến áp - 59 -
  60. trung gian có 2 phân đoạn thanh góp cấp điện đến 6 trạm biến áp phân xưởng bằng các đường cáp. Có 5 trạm biến áp phân xưởng đặt 2 máy biến áp nhận điện trực tiếp từ 2 phân đoạn thanh góp qua máy cắt đặt ở đầu đường cáp và 1 trạm phân xưởng đặt 1 máy biến áp nhận điện trực tiếp từ 1 phân đoạn thanh góp qua máy cắt đặt ở đầu đường cáp.Như vậy mạng cao áp của phân xưởng sử dụng 11 máy cắt đường dây (cáp),1 máy cắt phân đoạn và 2 máy cắt phía hạ thế của 2 máy biến áp trung gian. Do đó máy cắt điện cấp điện áp 35kV là 2 máy cắt,số mý cắt điện cấp điện 10kV là 14 máy cắt. - 60 -
  61. töø HTÑ töø HTÑ ñeán ñeán Ñeán caùc TBA PX Ñeán caùc TBA PX Sô ñoà nguyeân lyù boá trí caùc maùy caét phöông aùn 2 Hình 3.2-Sơ đồ nguyên lý bố trí các máy cắt phương án 1 Vốn đầu tư mua máy cắt: KMC =n35.M35+n10.M10 Trong đó: n35,n10 - Số lượng máy cắt điện 35kV,10kV trong mạng cần xét M35 ,M10 - Giá tiền cho 1 máy cắt điện 35kV,10kV M35 =30000USD M10 =12000USD Tỉ giá quy đổi tạm thời : 1USD =20800VNĐ 6 KMC =n35.M35+n10.M10 =(2×30000+14×12000)×20800=4104×10 vnđ - 61 -
  62. *Chi phí tính toán cho phương án 1 Do ở đây đường dây hạ áp các phương án là giống nhau nên ta không cần tính và xét đến tổn thất điện năng của đường dây hạ áp ,cũng như giá thành cáp hạ áp. Khi tính toán đầu tư xây dựng trạm điện ở đây chỉ tính đến giá thành cáp cao áp, máy biến áp và máy cắt điện khác nhau giữa các phương án,những phần giống nhau đã được bỏ qua không xét đến. Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây .Do ở đây đường dây hạ áp các phương án là giống nahu nên ta không cần tính và xét đến tổn thất điên năng của đường dây hạ áp. A = AB + Vốn đầu tư : 6 6 K1 = KB + +KMC =(832,3+459,952+4104)×10 =5396,252)×10 VNĐ A = AB + = 208853,24+23363,87=232217,11 kWh Chi phí tính toán: Z1 = (avh +atc)×K1 +c. A1 avh =0,1,atc = 0,125,c=1000đ/kwh Vậy chi phí tính toán của phương án 1 là: 6 6 Z1 =(0,1+0,125)×5396,252×10 +1000×232217,1=1446,37×10 VNĐ - 62 -
  63. *Phƣơng án 2: Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm nhận điện 35 kV từ hệ thống về cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. 7 8 9 10 4 y 94.51 63.56 46.76 131.61 64.9 97 3 13 122.42 471.02 1 114.38 B6 B4 B5 B3 11 54 13 188.75 63.28 TPPTT Nguoàn ñieän B2 B1 6 30 294.73 5 20 950.93 2 37.6 15 42 78 120 x Hình 3.3-Sơ đồ nối dây mạng cao áp phương án 2 Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điên năng trong các trạm biến áp: * Chọn máy biến áp phân xưởng: Trên cơ sở chọn được máy biến áp ở mục 2.1.1 ta có bảng kết quả: - 63 -
  64. Bảng 3.6 – Kết quả lựa chọn máy biến áp trong các trạm biến áp của Tên Sđm Uc/UH P0 PN UN Số Đơn giá Thành tiền máy (106VNĐ) (106VNĐ) MBA (kVA) (kV) (kW) (kW) (%) B1 560 35/10,5 1,06 5,47 5 2 79,1 158,2 B2 180 35/10,5 0,51 2,25 5 2 41 82 B3 160 35/10,5 0,51 2,25 5 2 38,5 77 B4 180 35/10,5 0,51 2,25 5 2 41 82 B5 160 35/10,5 0,51 2,25 5 2 38,5 77 B6 560 35/10,5 1,06 5,47 5 1 79,1 79,1 6 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB =555,3×10 VNĐ Các máy biến áp đều do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ,khc =1. *Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: Tính toán tương tự như phương án 1 ta có bảng kết quả sau: Bảng 3.7:Kết quả tổn thất điện năng trong các trạm biến áp Tên Số máy Stt SđmB P0 PN A MBA (kVA) (kVA) (kW) (kW) (kwh) B1 2 950,93 560 1,06 5,47 41332,98 B2 2 332,33 180 0,51 2,25 20003,34 - 64 -
  65. B3 2 252,06 160 0,51 2,25 16991,67 B4 2 327,25 180 0,51 2,25 19667,55 B5 2 310,89 160 0,51 2,25 21194,17 B6 1 471,02 560 1,06 5,47 20454,69 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: AB =139644,4 kWh *Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất,tổn thất điện năng trong mạng điện: Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian về các trạm biến áp phân xưởng:tính toán tương tự như phương án 1 ta được kết quả trong bảng sau: Bảng 3.8:Kết quả chọn cáp cao áp 2 Đường cáp F (mm ) L r0 Đơn giá Thành tiền (m) (Ω/km) (106VNĐ/1m) (106VNĐ) TPPTT -B1 2XLPE(3×50) 140 0,494 0,2663 74,564 TPPTT –B2 2XLPE(3×50) 52 0,494 0,2663 27,695 B2 – 2 2(4G10) 40 1,83 0,0966 7,728 TPPTT -B3 2XLPE(3×50) 76 0,494 0,2663 40,478 B3 – 11 2(4G95) 92 1,193 0,8625 158,7 TPPTT - B4 2XLPE(3×50) 240 0,494 0,2663 127,824 B4 – 7 2(4G25) 32 0,727 0,2183 13,971 B4 – 8 2(4G16) 32 1,15 0,1503 9,6192 B4 – 9 2(4G16) 88 1,15 0,1503 26,453 - 65 -
  66. TPPTT –B5 2XLPE(3×50) 80 0,494 0,2663 42,608 B5 – 4 2(4G16) 60 1,15 0,1503 18,036 B5 – 10 2(4G35) 32 0,524 0,2963 18,791 TPPTT – B6 1XLPE(3×50) 84 1,47 0,2663 22,369 6 Tổng vốn đầu tư cho đường dây cao áp: KD =588,836 × 10 VNĐ Xác định tổn thất công suất trên đường dây: Tổn thất công suất trên đường dây được xác định theo công thức: ΔP = × R × 10-3 kW Trong đó : R = n Số mạch của đường dây Kết quả tính toán tổn thất công suất được ghi trong bảng sau: Bảng 3.9: Tổn thất công suất tác dụng trên các đƣờng dây 2 Đường cáp F (mm ) L (m) r0 R(Ω) Stt (kVA) P(kW) (Ω/km) TPPTT - B1 2XLPE(3×50) 140 0,494 0,03458 950,93 0,026 TPPTT –B2 2XLPE(3×50) 52 0,494 0,012844 332,33 0,0012 TPPTT - B3 2XLPE(3×50) 76 0,494 0,018772 252,03 0,00095 - 66 -
  67. TPPTT - B4 2XLPE(3×50) 240 0,494 0,05928 327,25 0,0052 TPPTT –B5 2XLPE(3×50) 80 0,494 0,01976 310,89 0,0055 TPPTT – B6 1XLPE(3×50) 84 0,494 0,041496 471,02 0,0075 B2 – 2 2(4G10) 40 1,83 0,0366 37,6 0,358 B3 – 11 2(4G95) 92 1,193 0,0089 188,75 2,196 B4 – 7 2(4G25) 32 0,727 0,0116 94,51 0,718 B4 – 8 2(4G16) 32 1,15 0,0184 63,56 0,515 B4 – 9 2(4G16) 88 1,15 0,0506 46,76 0,766 B5 – 4 2(4G16) 60 1,15 0,0345 64,9 1,006 B5 – 10 2(4G35) 32 0,524 0,0084 131,61 1,007 Tổng tổn thất trên đường dây: PD =6,6084 kW Xác đinh tổn thất điện năng trên đường dây: = .τ =6,6084×2886,21=19073,23 kwh * Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp: Mạng cao áp trong phương án 2 có 2 đường dây 35kV từ trạm phân phối trung tâmcấp điện cho 6 trạm biến áp phân xưởng bằng các đường cáp. Có 5 trạm biến áp phân xưởng đặt 2 máy biến áp nhận điện trực tiếp từ 2 phân đoạn thanh góp qua máy cắt đặt ở đầu đường cáp và 1 trạm phân xưởng đặt 1 máy biến áp nhận điện trực tiếp từ 1 phân đoạn thanh góp qua máy cắt đặt ở đầu đường cáp.Như vậy mạng cao áp của phân xưởng sử dụng 11 máy cắt đường dây - 67 -
  68. (cáp),1 máy cắt phân đoạn và 2 máy cắt điện cấp điện áp 35kv. Do đó số máy cắt trong phương án 2 là 14 máy cắt. töø HTÑ töø HTÑ ñeán ñeán Ñeán caùc TBA PX Ñeán caùc TBA PX Sô ñoà nguyeân lyù boá trí caùc maùy caét phöông aùn 2 Hình 3.4-Sơ đồ nguyên lý bố trí các máy cắt phƣơng án 2 Vốn đầu tư mua máy cắt: KMC =n.M Trong đó: n - Số lượng máy cắt điện trong mạng cần xét M - Giá tiền cho 1 máy cắt điện M=30000USD Tỉ giá quy đổi tạm thời : 1USD =20800VNĐ - 68 -
  69. 6 KMC =n.M =(14×30000)×20800=7560×10 vnđ *Chi phí tính toán cho phương án 2 Do ở đây đường dây hạ áp các phương án là giống nhau nên ta không cần tính và xét đến tổn thất điện năng của đường dây hạ áp ,cũng như giá thành cáp hạ áp. Khi tính toán đầu tư xây dựng trạm điện ở đây chỉ tính đến giá thành cáp cao áp,máy biến áp và máy cắt điện khác nhau giữa các phương án,những phần giống nhau đã được bỏ qua không xét đến. Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây .Do ở đây đường dây hạ áp các phương án là giống nhau nên ta không cần tính và xét đến tổn thất điên năng của đường dây hạ áp. A = AB + 6 6 Vốn đầu tư : K2=KB + +KMC=(555,3+588,836+7560)×10 =8704,14×10 VNĐ A = AB + = 139644,4+19073,23=158717,63 kWh Chi phí tính toán: Z2 = (avh +atc)×K2 +c. A2 avh =0,1,atc = 0,125,c=1000đ/kwh Vậy chi phí tính toán của phương án 2 là: 6 6 Z2 =(0,1+0,125)×8704,14×10 +1000×158717,63=2117,15×10 VNĐ - 69 -
  70.  Phƣơng án 3: Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm nhận điện225kV từ hệ thống về cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. 7 8 9 10 4 y 94.51 63.56 46.76 131.61 64.9 97 3 13 122.42 471.02 1 114.38 B6 B4 B5 B3 11 54 13 188.75 63.28 TPPTT Nguoàn ñieän B2 B1 6 30 294.73 5 20 950.93 2 37.6 15 42 78 120 x Sô ñoà noái daây maïng cao aùp phöông aùn 3 Hình 3.5-Sơ đồ nối dây mạng cao áp phƣơng án 3 Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: *.Chọn máy biến áp phân xưởng: - 70 -
  71. Trên cơ sở chọn được công suất máy biến áp ở mục 2.1.1 ta có bảng kết quả sau: Bảng 3.10 – Kết quả lựa chọn máy biến áp trong các trạm biến áp Tên Sđm Uc/UH P0 PN UN Số Đơn giá Thành tiền máy (106VNĐ) (106VNĐ) MBA (kVA) (kV) (kW) (kW) (%) B1 560 22/0,4 0,96 5,27 4 2 68,3 136,6 B2 180 22/0,4 0,45 2,15 4 2 36,5 73 B3 160 22/0,4 0,45 2,15 4 2 32,7 65,4 B4 180 22/0,4 0,45 2,15 4 2 36,5 73 B5 160 22/0,4 0,45 2,15 4 2 32,7 65,4 B6 560 22/0,4 0,96 5,27 4 1 68,3 68,3 6 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB =481,7×10 VNĐ Các máy biến áp đều do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo nên không phải hiệu chỉnh nhiệt độ ,khc =1 *Xác định tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp: Bảng 3.11:Kết quả tổn thất điện năng trong các trạm biến áp của Tên Số Stt SđmB P0 PN A máy MBA (kVA) (kVA) (kW) (kW) (kwh) B1 2 950,93 560 0,96 5,27 38748,74 - 71 -
  72. B2 2 332,33 180 0,45 2,15 18460,22 B3 2 252,06 160 0,45 2,15 15582,41 B4 2 327,25 180 0,45 2,15 18139,35 B5 2 310,89 160 0,45 2,15 19598,13 B6 1 471,02 560 0,96 5,27 19170,32 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: AB =129699,17 k Wh *Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất,tổn thất điện năng trong mạng điện: Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian về các trạm biến áp phân xưởng:tính toán tương tự như phương án 1 ta được kết quả trong bảng sau: Bảng 3.12:Kết quả chọn cáp cao áp của phƣơng án 3 - 72 -
  73. 2 Đường cáp F (mm ) L r0 Đơn giá Thành tiền (m) (Ω/km) (106VNĐ/1m) (106VNĐ) TPPTT -B1 2XLPE(3×35) 140 0,668 0,1692 47,376 TPPTT –B2 2XLPE(3×35) 52 0,668 0,1692 17,597 B2 – 2 2(4G10) 40 1,83 0,0966 7,728 TPPTT -B3 2XLPE(3×35) 76 0,668 0,1692 25,718 B3 – 11 2(4G95) 92 1,193 0,8625 158,7 TPPTT - B4 2XLPE(3×35) 240 0,668 0,1692 481,216 B4 – 7 2(4G25) 32 0,727 0,2183 13,971 B4 – 8 2(4G16) 32 1,15 0,1503 9,6192 B4 – 9 2(4G16) 88 1,15 0,1503 26,453 TPPTT –B5 2XLPE(3×35) 80 0,668 0,1692 27,072 B5 – 4 2(4G16) 60 1,15 0,1503 18,036 B5 – 10 2(4G35) 32 0,524 0,2963 18,791 TPPTT – B6 2XLPE(3×35) 84 0,668 0,1692 14,213 6 Tổng vốn đầu tư cho đường dây cao áp: KD =866,49 × 10 VNĐ Xác định tổn thất công suất trên đường dây: Tổn thất công suất trên đường dây được xác định theo công thức: ΔP = × R × 10-3 kW - 73 -
  74. Trong đó : R = n Số mạch của đường dây Bảng 3.13 - Kết quả tính toán tổn thất công suất 2 Đường cáp F (mm ) L (m) r0 (Ω/km) R(Ω) Stt (kVA) P(kW) TPPTT - B1 2XLPE(3×35) 140 0,668 0,04676 950,93 0,087 TPPTT –B2 2XLPE(3×35) 52 0,668 0,017368 332,33 0,004 TPPTT - B3 2XLPE(3×35) 76 0,668 0,025384 252,03 0,003 TPPTT - B4 2XLPE(3×35) 240 0,668 0,08016 327,25 0,018 TPPTT –B5 2XLPE(3×35) 80 0,668 0,02672 310,89 0,005 TPPTT – B6 2XLPE(3×35) 84 0,668 0,056112 471,02 0,026 B2 – 2 2(4G10) 40 1,83 0,0366 37,6 0,358 B3 – 11 2(4G95) 92 1,193 0,0089 188,75 2,196 B4 – 7 2(4G25) 32 0,727 0,0116 94,51 0,718 B4 – 8 2(4G16) 32 1,15 0,0184 63,56 0,515 B4 – 9 2(4G16) 88 1,15 0,0506 46,76 0,766 B5 – 4 2(4G16) 60 1,15 0,0345 64,9 1,006 B5 – 10 2(4G35) 32 0,524 0,0084 131,61 1,007 Tổng tổn thất trên đường dây: PD =6,709 kW - 74 -
  75. Xác đinh tổn thất điện năng trên đường dây: = .τ =6,709×2886,21=19363,58 kwh * Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp: Mạng cao áp trong phương án 3 có điện áp 22 kV từ trạm phân phối trung tâm cấp điện cho 6 trạm biến áp phân xưởng bằng các đường cáp. Có 5 trạm biến áp phân xưởng đặt 2 máy biến áp nhận điện trực tiếp từ 2 phân đoạn thanh góp qua máy cắt đặt ở đầu đường cáp và 1 trạm phân xưởng đặt 1 máy biến áp nhận điện trực tiếp từ 1 phân đoạn thanh góp qua máy cắt đặt ở đầu đường cáp.Như vậy mạng cao áp của phân xưởng sử dụng 11 máy cắt đường dây (cáp),1 máy cắt phân đoạn và 2 máy cắt điện cấp điện áp 22kv. Do đó số máy cắt trong phương án 3 là 14 máy cắt. - 75 -
  76. töø HTÑ töø HTÑ ñeán ñeán Ñeán caùc TBA PX Ñeán caùc TBA PX Sô ñoà nguyeân lyù boá trí caùc maùy caét phöông aùn 3 Hình 3.6-Sơ đồ bố trí các máy cắt phƣơng án 3 Vốn đầu tư mua máy cắt: KMC =n.M Trong đó: n - Số lượng máy cắt điện trong mạng cần xét M - Giá tiền cho 1 máy cắt điện M=25000USD (máy cắt cấp điện áp 22kV) Tỉ giá quy đổi tạm thời : 1USD =20800VNĐ 6 KMC =n.M =(14×25000)×20800=6300×10 vnđ *Chi phí tính toán cho phương án 3 - 76 -
  77. Do ở đây đường dây hạ áp các phương án là giống nhau nên ta không cần tính và xét đến tổn thất điện năng của đường dây hạ áp ,cũng như giá thành cáp hạ áp. Khi tính toán đầu tư xây dựng trạm điện ở đây chỉ tính đến giá thành cáp cao áp,máy biến áp và máy cắt điện khác nhau giữa các phương án,những phần giống nhau đã được bỏ qua không xét đến. Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây .Do ở đây đường dây hạ áp các phương án là giống nhau nên ta không cần tính và xét đến tổn thất điên năng của đường dây cao áp. A = AB + 6 Vốn đầu tư : K3= KB + +KMC =(481,7+866,49+6300)×10 =7648,19×106 VNĐ A = AB + = 129699,17+19363,58=149062,75 kWh Chi phí tính toán: Z3 = (avh +atc)×K3 +c. A3 avh =0,1,atc = 0,125,c=1000đ/kwh Vậy chi phí tính toán của phương án 3 là: 6 6 Z3 =(0,1+0,125)×7648,19×10 +1000×149062,75=1869,91×10 VNĐ - 77 -
  78. Bảng 3.14: Tổng hợp chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của các phƣơng án: Phương án Vốn đầu tư Tổn thất điện Chi phí tính toán 6 (10 VNĐ) năng(kWh) (106 VNĐ) Phương án 1 7648,19 149062,75 1869,91 Phương án 2 8450,838 139766,78 148217,618 Phương án 3 5396,252 442217,11 1656,374 Vậy theo tính toán ở trên ta thấy phương án 3 là tối ưu nhất nên ta chọn phương án 3 là phương án cung cấp điện. 3.1.6.Thiết kế chi tiết cho phƣơng án đƣợc chọn: *Chọn dây dẫn từ trạm biến áp khu vực của hệ thống điện về trạm biến áp trung gian. Đường ây cung cấp điện từ trạm biến áp khu vưc về trạm biến áp trung gian của nhà máy dài 15km sử dụng đường dây trên không ,dây nhôm lõi thép lộ kép.V ới mạng cao áp có Tmax lớn,dây dẫn được chọn theo mật độ dòng kinh tế jkt,với dây dẫn AC có thời gian sử dụng ccoong suất lớn nhất Tmax =4500h ta tìm 2 được jkt =1,1A/mm .(tra bảng 2.10 trang 31 sách “thiết kế cấp điện” của Ngô Hồng Quang-Vũ Văn Thẩm). Dòng điện tính toán chạy trong mỗi dây dẫn: Itt max = = Tiết diện kinh tế: - 78 -
  79. 2 Fkt = = mm Chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 35 mm2(chọ theo độ bền cơ).Ta chọn dây AC- 35 có Icp =130A. Kiểm tra khi sự cố đứt 1 dây: Isc=2.Itt max=2×17,86=35,72 A<Icp =130A. Dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện sự cố. Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép : Với dây AC-35 có khoảng cách trung bình hình học Dtb =2 m có các thong số kĩ thuật r0 =2,06 Ω/km,x0 =0,433 Ω/km với chiều dài l=15 km.Ta tính được: R = 15,45Ω,X=3,25Ω (đường dây lộ kép) U = = =880,26V Vì U=880,26 V<5%Uđm =1750V Dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép. 3.1.6. Lựa chọn các thiết bị điện và kiểm tra các thiết bị điện: 3.1.6.1.Trạm biến áp trung gian: *Lựa chọn và kiểm tra máy cắt của máy biến áp trung gian: Điều kiện chọn và kiểm tra: - 79 -
  80. Điện áp định mức ,kV :Uđm MC ≥Uđm mạng Dòng điện lâu dài định mức,A : Iđm MC ≥ Icb Dòng điện cắt định mức,kA : Iđm cắt ≥ IN Dòng ổn định động ,kA : iôdd ≥ ixk Dòng ổn định nhiệt,kA :iôdnhiet ≥ I∞ +Chọn máy cắt cách điện SF6 ngoài trời 36kV loại 8BK20 do SCHNEIDER chế tạo có các thong số kĩ thuật sau: Loại máy cắt Cách điện Số lượng UđmMC IđmMC Iđm cat iodd (kV) (A) (kA) (kA) 8BK20 Không khí 2 36 2500 31,5 80 Kiểm tra: Điện áp định mức,kV : Uđm MC =36kV ≥Uđm mạng =35kV Dòng điện lâu dài định mức,A : Iđm MC =2500 A≥ Icb =1,4× Dòng điện cắt định mức,kA : Iđm cắt 31,5 kA ≥ IN1,34kA Dòng ổn định động ,kA : iôdd =80kA ≥ ixk=3,41 kA Máy cắt có dòng định mức Iđm>1000A nên không cần kiểm tra dòng ổn định nhiệt. - 80 -
  81. +Chọn máy cắt hợp bộ cấp 10kV: Các máy cắt nối vào thanh cái 10 kVchonj cùng loại máy cắt SF6 do SIEMENS chế tạo có thông số sau: Loại máy cắt Cách điện Số lượng UđmMC IđmMC Iđm cat iodd (kV) (A) (kA) (kA) 8DC11 SF6 14 12 1250 25 63 Kiểm tra: Điện áp định mức,kV : Uđm MC =12kV ≥Uđm mạng =10kV Dòng điện lâu dài định mức,A : Iđm MC =1250 A≥ Icb =1,4× Dòng điện cắt định mức,kA : Iđm cắt =25 kA ≥ IN2=2,14kA Dòng ổn định động ,kA : iôdd =63kA ≥ ixk=5,45 kA Máy cắt có dòng định mức Iđm>1000A nên không cần kiểm tra dòng ổn định nhiệt. *Chọn và kiểm tra dao cách ly (DCL) cấp 35kV: Điều kiện chọn và kiểm tra: Điện áp định mức ,kV :Uđm DCL ≥Uđm mạng Dòng điện lâu dài định mức,A : Iđm DCL ≥ Icb - 81 -
  82. Dòng ổn định động ,kA : iôdd ≥ ixk Dòng ổn định nhiệt,kA :iôdnhiet ≥ I∞ Chọn dao cách ly đặt ngoài trời,lưỡi dao quay theo mặt phẳng nằm ngang loại 3DC do SIEMENS chế tạo có thông số sau: Loại dao cách ly Cách điện Số lượng UđmMC IđmMC Iđm cat iodd (kV) (A) (kA) (kA) 8DC11 SF6 14 12 1250 25 63 Kiểm tra: Điện áp định mức,kV : Uđm MC =36kV ≥Uđm mạng =35kV Dòng điện lâu dài định mức,A : Iđm MC =1000 A≥ Icb =1,4× Dòng ổn định động ,kA : iôdd =60kA ≥ ixk=3,4 kA *Chọn và kiểm tra BU : Máy biến điện áp,kí hiệu BU hay TU là máy biến áp đo lường dùng để biến đổi điện áp từ 1 trị số nào đó(thường U> 1000V) xuống 100V hoặc 100 V cấp điện cho đo lường,tín hiệu và bảo vệ. - 82 -
  83. Trên mỗi phân đoạn của thanh góp ta sử dụng 1 máy biến điện áp BU.BU được chọn theo điều kiện sau: Điện áp Sơ đồ đấu dây,kiểu máy. Cấp chính xác. Công suất định mức. +Chọn và kiểm tra BU phía 10kV : Chọn BU loại 4MS32 ,kiểu hình trụ do SIEMENS chế tạo có các thong số sau: Kiểu loại 4MS32 Uđm,Kv 12 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’,kV 28 U chịu đựng xung 1,2/50μs/kv 75 U1đm,kV 12,12 U2đm,kV 100.100 Tải định mức,VA 400 +Chọn và kiểm tra BU phía 35kV : Chọn BU loại 4MS36 ,kiểu hình trụ do SIEMENS chế tạo có các thong số sau: Kiểu loại 4MS36 Uđm,kV 36 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’,kV 70 - 83 -
  84. U chịu đựng xung 1,2/50μs/kv 170 U ,kV 35,35 1đm U2đm,kV 100.100 Tải định mức,VA 400 * Chọn và kiểm tra BI: Máy biến điện áp,kí hiệu BI hay TI là máy biến áp đo lường dùng để biến đổi dòng điện từ trị số lớn bất kì xuống 5A,10A hoặc 1A cấp điện cho đo lường,tín hiệu và bảo vệ. BI được chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức : Uđm BI >Uđm mạng Sơ đồ đấu dây,kiểu máy. Dòng điện định mức : Iđm BI > Icb +Chọn BI cho đường dây trên không từ hệ thống về: Iđm BI = = =34,31 A Chọn BU loại 4MA76 ,kiểu hình trụ do SIEMENS chế tạo có các thong số sau: Kiểu loại 4MA76 Uđm,kV 36 U chịu đựng tần số cong nghiệp 70 1’,kV - 84 -
  85. U chịu đựng xung 1,2/50μs/kv 170 I1đm,A 100 I2đm,A 5 iodd nhiet 1s,kA 80 iodd động,kA 120 +Chọn BI cho tổng sau máy biến áp trung gian phía đầu ra thanh cái 10 kV: Iđm BI = = =120,09 A +Chọn BU loại 4MA72 ,kiểu hình trụ do SIEMENS chế tạo có các thông số sau: Kiểu loại 4MA72 Uđm,kV 12 U chịu đựng tần số công nghiệp 28 1’,kV U chịu đựng xung 1,2/50μs/kv 75 I1đm,A 200 I2đm,A 5 iodd nhiet 1s,kA 80 iodd động,kA 120 +Chọn BI cho các mạng cáp: Khi sự cố máy biến áp có thể quá tải 30%,BI được chọn theo dòng cưỡng bức qua máy biến áp có công suất lớn nhất trong mạng là 560 kVA. - 85 -
  86. Chọn BU loại 4MS72 ,kiểu hình trụ do SIEMENS chế tạo có các thong số sau: Kiểu loại 4MA72 Uđm,kV 12 U chịu đựng tần số cong nghiệp 28 1’,kV U chịu đựng xung 1,2/50μs/kv 75 I1đm,A 100 I2đm,A 5 iodd nhiet 1s,kA 80 iodd động,kA 120 *Chọn chống sét van: Chống sét van là 1 thiết bị có nhiệm vụ chống sét đánh từ đường dây trên không truyền vào trạm biến áp.Với điện áp định mức thì điện trở của chống sét có tỉ trị số vô cùng lớn không cho dòng điện đi qua ,khi có điện áp sét thì điện trở có giá trị rất nhỏ,chống sét van sẽ tháo dòng điện sét đi xuống đất. Chống sét van cho cấp điện 35kV:chọn chống sét van do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo loại AZLP501B30,loại giá đỡ ngang. Chống sét van cho cấp điện 10kV:chọn chống sét van do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo loại AZLP501B10,loại giá đỡ ngang. *Chọn và kiển tra thanh dẫn,thanh góp: Chọn loại bằng đồng cứng. +Chọn thanh dẫn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép: - 86 -
  87. k1.k2.Icp≥Icb Thanh dẫn đặt nằm ngang: k1 =0,95 k2 :hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ k2 = = 700C – nhiệt độ cho phép lớn nhất khi làn việc bình thường. = 250C – nhiệt dộ trung bình môi trường. =350C - nhiệt độ cực đại môi trường. Vậy ta có k2 =0,88 Chọn Icb theo điều kiện quá tải của 1 máy biến áp: Icb =1,4× Icb ≥1,4× =1,4× =154,697A +Kiểm tra điều kiện ổn định động: - 87 -
  88. Lực tính toán do tác dụng của dòng điện ngắn mạch: -8 Ftt =1,76×10 × × kg Trong đó: l=100cm –khoảng cách giữa các sứ. a = 50cm –khoảng cách giữa các pha. ixk –dòng điện ngắn mạch xung kích 3 pha,A Ta có: ixk =5,45 kA -8 Ftt =1,76×10 × × =1,05kg Momen uốn: M= = =10,5kG.cm Ứng suất tính toán khi thanh dẫn đặt nằm: = kG/cm2 - 88 -
  89. W = cm3 Thanh dẫn có b=0,3cm,h=2,5cm = = =33,44kG/cm2 Ứng suất cho phép của thanh đồng : >> =33,44kG/cm2 +Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: S ≥ Ta có: , tqđ Vì nguồn có công suất vô cùng lớn nên: 2 tqđ =tcat +0,05 = tcat +0,05 ( ) = tcat +0,05 Với : tcat =tBV +tMC tBV =0,02 s và máy cắt là loại tác động nhanh thì - 89 -
  90. tMC =40 60ms=0,04÷0,06s nên ta chọn tMC =0,04s Vậy : tqđ =0,02+0,04+0,05=0,11s =7×2,14× =4,968mm2 S=25×3=75mm2>4,968 mm2 *Chọn và kiểm tra cáp 10kV: Trong mực 2.2.4 chương này ta đã chọn được cáp theo jkt ,đã kiểm tra theo điều kiện phát nóng.Các thong số của cáp đã ghi trong bảng 2.4 vì vậy ta chỉ kiểm tra lại cáp theo điều kiện sau: F ≥ α × IN × tqđ Trong đó : α : Hệ số phụ thuộc váo vật liệu, α =7. IN : Dòng điện ngắn mạch 3pha tại điểmN trên thanh góp cao áp trạm biến áp phân xưởng. tqđ : Thời gian tác động quy đổi của dòng ngắn mạch theo tính toán. Ta chỉ cần kiểm tra cho tuyến cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất.Tuyến cáp từ trạm biến áp trung gian đến B2 có dòng ngắn mạch lớn nhất IN2=2,12kA. Tiết diện ổn định nhiệt của cáp: - 90 -
  91. 2 2 F=16mm ≥ α × IN × tqđ =7×2,12 × 0,1 = 9,38 (mm ) Vậy mạng cáp đã chọn đạt tiêu chuẩn ổn định. 3.1.6.2.Chọn thiết bị cho trạm biến áp phân xƣởng: Vì các trạm biến áp phân xưởng đặt không xa trạm biến áp trung gian nên phía cao áp chỉ cần đặt dao cách ly và cầu chì.Dao cách ly dùng để cách ly máy biến áp khi sửa chữa,cầu chì dùng để bảo vệ ngắn mạch và quá tải cho máy biến áp.Phía hạ áp đặt Aptomat tổng và các aptomat nhánh.Thanh cái hạ áp được phân đoạn bằng aptomat phân đoạn. *Chọn và kiểm tra dao cách ly cao áp: Ta chọn cngf loại dao cách ly cho tất cả các trạm biến áp để dễ cho việc mua sắm,lắp đật,vân hành và thay thế.Dao cách ly được chọn theo các điều kiện sau: Điện áp định mức,KV : Uđm DCL ≥Uđm mạng =10kV Dòng điện lâu dài định mức,A : Iđm DCL ≥ Ilv max =1,3× Dòng ổn định động ,kA : iôdd ≥ ixk=5,38 kA - 91 -
  92. Chọn dao cách ly loại 3DC do SIEMENS chế tạo có các thông số sau: Loại DCL UđmDCL IđmDC IN1(kA IN max (kV) L ) (kA) (A) 3DC 12 400 16 40 *Chọn và kiểm tra cầu chì cao áp: Cầu chì được chọn theo cácđiều kiện sau: Điện áp định mức,KV : Uđm CC ≥Uđm mạng =10kV Công suất định mức : Sđm CC ≥ S” kVA Dòng cắt định mức : Iđm cat ≥ I” kA Dòng điện định mức :Iđm CC ≥ Icb =  Iđm CC ≥ Icb = Chọn cầu chì ống cao áp loại 3GD1 210-3B có các thông số sau: Loại cầu chì Uđm Iđm IcatN IN min (kV) (A) (kA) (kA) 3GD1 210-3B 12 50 40 225 - 92 -
  93.  Iđm CC ≥ Icb = Chọn cầu chì ống cao áp loại 3GD1 203-3B có các thông số sau: Loại cầu chì Uđm Iđm IcatN IN min (kV) (A) (kA) (kA) 3GD1 203-3B 12 16 63 62 *Chọn và kiểm tra aptomat(aptomat tổng và aptomat phân đoạn): Aptomat là thiết bị đóng cắt hạ áp có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch.Aptomat được chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức,KV : Uđm A ≥Uđm mạng =0,4kV Dòng cắt định mức : Iđm cat ≥ IN kA Dòng điện định mức :Iđm A ≥ Icb =  Iđm A2 1 ≥ Icb = - 93 -
  94.  Iđm A ≥ Icb =  Iđm A ≥ Icb = Chọn aptomat do hãng Merlin Gerin chế tạo .Kết quả chọn trong bảng sau: Tên IN Số Uđm Iđm IN max Số Loại trạm kA lượng V A kA cực B1 22,396 C1251N 3 690 1250 25 4 B2 10,07 NS400E 3 500 400 15 4 B3 9,06 NS400N 3 690 400 10 4 B4 10,03 NS400E 3 500 400 15 4 B5 9,06 NS400N 3 690 400 10 4 B6 14,35 C1251N 1 690 1250 25 4 - 94 -
  95. s¬ ®å m¹ng ®iÖn cao ¸p nhµ m¸y - 95 -
  96. 3.2.THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO PHÂN XƢỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ. 3.2.1.Giới thiệu về phân xƣởng sửa chữa cơ khí. Phân xưởng sửa chữa cơ khí có diện tích 5952m2 gồm các thiết bị chia thành 4 nhóm.công suất tính toán của phân xưởng là 471,02 kVA,trong đó có 89,28 kW sử dụng cho hệ thống chiếu sáng. Để cấp điện cho phân xưởng cơ khí ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp.Điện năng được lấy từ 1 phân đoạn trung gian 35kV qua trạm biến áp trung gian đưa về tủ phân phối của phân xưởng qua đường cáp.Trong tủ phân phối đặt 1 aptomat tổng và 5 aptomat nhánh cấp cho 4 tủ động lưc và 1 tủ chiếu sáng. Từ tủ phân phối đến các tủ động lực và các tủ chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý và vận hành.Mỗi tủ động lực được cấp cho 1 nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp,các phụ tải có cống suất lớn và quan trọng sẽ nhận điện trực tiếp từ thanh cái của tủ động lực,các phụ tải có công suất bé không quan trọng sẽ được ghép thành nhóm nhỏ nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông. Để dễ dàng thao tác và tăng thêm độ tin cậy cung cấp điện,tại các đầu vào và ra của tủ đều đặt aptomat làm nhiệm vụ đóng cắt bảo vệ quá tải ngắn mạch cho các thiết bị trong phân xưởng.Tuy nhiên giá thành của tủ ẽ đắt hơn khi sử dụng cầu chì và cầu dao. Xong đây là xu thế cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp hiện đại. - 96 -
  97. Bảng 3.14-Bảng phụ tải điện của phân xƣởng sửa chữa cơ khí. TT Tên thiết bị Mã hiệu Số Kí hiệu Công Tổng lượng trên mặt suất công bằng (kW) suất(kW) Nhóm 1 1 Máy mài SO-300 2 1 1 2 2 Máy tiện RVA25 2 2 9 18 3 Máy tiện RV40 2 3 12 24 4 Máy cưa BKA30 1 4 2 2 5 Máy khoan WARKA 1 5 5 5 6 Máy tiện TUB 3 6 7 21 7 Máy tiện phay FWD25 4 7 9 36 8 Máy bào PAB40 1 8 15 15 9 Máy mài mặt 1 9 7 7 phẳng nghiêng Cộng nhóm 1: 17 67 130 Nhóm 2 1 Máy tiện TUJ 48×1500 5 10 6,7 33,5 2 Máy tiện TUD50 ×1000 2 11 6,7 13,4 3 Máy tiện TUD40×1000 2 12 6,7 13,4 - 97 -
  98. 4 Máy tiện TUE40×1000 4 13 6,7 26,8 5 Máy cưa BKA30 1 4 2 2 6 Máy tiện đứng HWCa-10 1 14 110 110 7 Máy phay khoan 1 15 20 20 8 Máy phay khoan WFB80 1 16 16 16 Cộng nhóm 2 17 174,8 235,1 Nhóm 3 1 Máy mài SO-30 1 1 1 1 2 Máy tiện phay FWD25 6 7 9 54 3 Máy bào PAB40 2 8 15 30 4 Máy tiện TUD50×2000 10 17 6,7 67 5 Máy tiện TRA3000 1 18 70 70 6 Máy phay vạn năng WFB40 1 19 6 6 7 Máy mài mặt phẳng FYA32 1 20 7,5 7,5 nghiêng 8 Máy khoan bàn WS15 2 21 1,5 3 9 Máy khoan cần WRS-50/1,6 1 22 1,5 1,5 10 Máy bào PABP63 3 23 6,3 18,9 11 Máy xọc DDA-16 1 24 16 16 12 Máy khoan đứng WED32 1 25 3 3 - 98 -
  99. Cộng nhóm 3 30 143,5 277,9 Nhóm 4 1 Máy khoan cần WRS50/1,6 1 22 1,5 1,5 2 Máy tiện TKA90×10000 1 27 22 22 3 Máy tiện TCC160 1 28 8 8 4 Máy tiện TRA70×4000 2 29 15 30 5 Máy tiện TUJ50M×2000 1 30 6,7 6,7 6 Máy tiện TUJ488×2000 2 31 6,7 6,7 7 Máy phay bánh răng ZFB50 1 32 8,7 8,7 8 Máy mài SPD-30 1 33 7 7 9 Máy mài SAB-80 1 34 32 32 10 Máy mài lỗ SOB-160 1 35 20 20 11 Máy mài SWB25 1 36 6 6 12 Máy mài BH40-1500 1 37 6 6 13 Cầu trục C25 1 38 14 14 Cộng nhóm 4 15 153,6 168,6 3.2.2.Lựa chọn các phần tử của hệ thống cấp điện:  Lựa chọn aptomat đầu nguồn: Để cấp điện cho toàn phân xưởng dự định đặt 1 tủ phân phối ngay liền kè tường phân xưởng nằm trong phân xưởng.Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B3 ở - 99 -
  100. đầu đường dây đến tủ phân phối đã đặt 1 aptomat đầu nguồn loại C801N có Iđm =800A. Bảng 3.15 - Thông số k thuật aptomat C801N: Loại Uđm Iđm IcatN Số (kV) (A) (kA) lượng C801N 690 800 25 1  Chọn cáp từ trạm biến áp B3về tủ phân phối của phân xƣởng: Dây dẫn và cáp được chọn theo điều kiện phát nóng (dòng điện làm việc lâu dài cho phép) k1.k2.Icp≥ Itt Trong đó : k1 – hệ số kể đến môi trường đặt cáp(ngoài trời,trong nhà,dưới đất) k2 – hệ số điều chỉnh theo số lượng cáp đặt trong rãnh. Icp –dòng điện lâu dài cho phép. Itt –dòng điện tính toán lâu dài của phân xưởng cơ khí. Cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép.Đoạn đường cáp ở đây rất ngắn ,tổn thất điện áp không đáng kể cho nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra điều kiện Ucp. Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với MCCB: Icp≥ - 100 -
  101. Trong đó : khởi động nhiệt của aptomat Phân xưởng sửa chữa cơ khí được xếp vào hộ loại 3 nên dùng cáp lộ đơn để cung cấp điện. Itt = = (A) Chỉ có 1 cáp đi trong rãnh nên k2=1 Vậy điều kiện cho cáp là :Icp>Itt Chọn cáp đồng.  Lựa chọn aptomat cho tủ phân phối. Tủ phân phối được chọn bao gồm 1 đầu vào và 5 đầu ra trong đó 4 đầu ra cung cấp cho 4 tủ động lực ,1 đầu ra còn lại cung cấp cho tủ chiếu sáng ÐL1 ÐL2 ÐL3 ÐL4 Hình 3.7-Sơ đồ bố trí tủ động lực - 101 -
  102.  .Lựa chọn aptomat tổng. Aptomat tổng được chọn theo dòng làm việc lâu dài.Chọn aptomat loại C801N giống aptomat đầu nguồn.  lựa chọn aptomat nhánh. Ta có bảng phụ tải tính toán các nhóm: - 102 -
  103. Bảng 3.2 –Phụ tải tính toán các nhóm: Nhóm phụ tải Tủ động lực Stt(kVA) Itt(A) 1 ĐL1 72,364 109,95 2 ĐL2 206,886 314,33 3 ĐL3 100,29 152,37 4 ĐL4 105,18 159,81 Chiếu sáng ĐL5 89,28 133,17 +Chọn aptomat cho tủ động lực 1:Dòng điện tính toán của nhóm máy 1 đi qua aptomat nhánh đặt trong tủ phân phối phân xưởng là: Itt = = =109,95A Vậy chọn aptomat mã hiệu NC125H có Iđm=125A Aptomat từ tủ phân phối đến các tủ động lực khác chọn tương tự . Bảng 3.16 –Kết quả chọn aptomat tổng và nhánh cho các tủ phân phối. Aptomat Mã hiệu UđmV IđmA IcatkA Số cực Aptomat C801N 690 800 25 4 tổng 1 NC125H 415 125 10 4 2 NS400N 690 400 10 4 3 NS250N 690 250 8 4 4 NC125H 415 125 10 4 5 NC250N 690 250 8 4 - 103 -
  104.  Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực: Các đường cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực được đi trong rãnh cáp nằm dọc trong tường và bên cạnh nối đi lại của phân xưởng.Cáp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép,kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định nhiệt khi có ngắn mạch.Do chiều dài cáp không lớn nên có thể bỏ qua ,không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Điều kiện kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ của cáp khi bảo vệ aptomat: Icp ≥ Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1: Icp ≥ = =104,7(A) Kết hợp 2 điều kiện chọn cáp ta chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC có 2 F=16mm ,với Icp =113A Các tuyến cáp khác được chọn tương tự ,kết quả ghi trong bảng sau: Bảng3.17-Kết quả chọn cáp từ tủ phân phối tới các tủ động lực. 2 Tuyến cáp Itt(A) Ikđnh/1,5(A) Fcáp(mm ) Icp(A) TPP – ĐL1 72,364 104,17 16 113 TPP – ĐL2 314,33 333,33 120 343 TPP – ĐL3 152,37 208,33 50 210 - 104 -
  105. TPP – ĐL4 159,81 104,17 16 113 TPP – ĐL5 135,65 208,33 50 210  Lựa chọn các thiết bị trong tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xƣởng. Chọn tủ động lực căn cứ vào điện áp,dòng điện,số lộ ra cũng như các thiết bị đóng cắt và bao rveej trong tủ.Các tủ động lực đều chọn loại tủ do SIEMENS chế tạo có sẵn cầu dao,cầu chì và khởi động từ,có thể lựa chọn theo catalogue của hãng.  Lựa chọn các aptomat tổng của tủ động lực. Các aptomat tổng của tủ động lực chọn loại giống nhau như các aptomat nhánh tương ứng trong tủ phân phối. Bảng 3.18 - Thông số của aptomat tổng tủ động lực Uđm Iđm Icat Số Aptomat Mã hiệu V A kA cực 1 NC125H 415 125 10 4 2 NS400N 690 400 10 4 3 NS250N 690 250 8 4 4 NC125H 415 125 10 4 5 NC250N 690 250 8 4  Lựa chọn các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị. Các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị cũng được lựa chọn theo các điều kiện ở trên. Ví dụ ta chọn aptomat cho máy mài có Pđm=1kW - 105 -
  106. UđmA ≥ Uđml mm =0,38kV IđmA≥Itt= = =2,52(A) Vậy ta chọn aptomat loại C60a có Iđm =40A Các aptomat cho các thiết bị khác được chọn tương tự.  Chọn cáp từ tủ động lực đến từng động cơ. Tất cả các dây dân trong phân xưởng đều chọn loại cáp 4 lõi vỏ PVC đặt trong ống thép có đường kính ¾” cho dưới nền phân xưởng. Chọn cáp cho máy mài: Icp ≥ Itt =2,53A Icp ≥ = =33,33(A) Ta chọn cáp 4G2.5 có Icp=41A Các đường cáp từ tủ động lực đến các thiết bị còn lại được chọn tương tự. Bảng 3.19 - Kết quả chọn aptomat và cáp đến từng thiết bị. Tên máy Phụ tải Aptomat Dây dẫn Pđm,k Iđm(A) Loại Iđm(A) Ikđnh/1,5 Loại Icp(A) Dôthép W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Nhóm 1 - 106 -
  107. Máy mài 1 2,53 C60a 40 33.33 4G2.5 41 ¾” Máy tiện 9 22,79 C60a 40 33.33 4G2.5 41 ¾” Máy tiện 12 30,39 C60a 40 33.33 4G2.5 41 ¾” Máy cưa 2 5,06 C60a 40 33.33 4G2.5 41 ¾” Máy khoan 5 12,66 C60a 40 33.33 4G2.5 41 ¾” Máytiện 7 17,33 C60a 40 33.33 4G2.5 41 ¾” Máy tiện phay 9 22,79 C60a 40 33.33 4G2.5 41 ¾” Máy bào 15 37,98 C60a 40 33.33 4G2.5 41 ¾” Máy mài MF 7 17,73 C60a 40 33.33 4G2.5 41 ¾” nghiêng Nhóm 2 Máy tiện 6,7 16,97 C60a 40 33.33 4G2.5 41 ¾” Máy cưa 2 5,06 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” Máy tiện đứng 110 278,55 NS40E 400 333,33 4G120 41 ¾” Máy phay 20 50,64 C60N 63 52,5 4G4 41 ¾” khoan Máy phay 16 40,52 C60N 63 52,5 4G4 41 ¾” khoan Nhóm 3 Máy mài 1 2,53 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” Máy tiện phay 9 22,79 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” - 107 -
  108. Máy bào 15 37,98 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” Máy tiện 6,7 16,97 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” Máy tiện 70 177,27 NS225 225 187,5 4G50 41 ¾” E Máy phay vạn 6 15,19 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” năng Máy mài MF 7,5 18,99 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” nghiêng Máykhoan bàn 1,5 3,8 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” Máykhoan cần 1,5 3,8 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” Máy bào 6,3 15,95 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” Máy xọc 16 40,52 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” Máy khoan 3 7,6 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” đứng Nhóm 4 Máy khoan 1,5 3,8 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” cần Máy tiện 22 55,71 C60N 63 52,5 4G4 41 ¾” Máy tiện 8 20,26 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” Máy tiện 15 37,98 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” Máy tiện 6,7 16,97 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” - 108 -
  109. Máy phay bán 8,7 22,03 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” răng Máy mài 7 17,74 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” Máy mài 32 81,03 C100E 100 83,33 4G10 41 ¾” Máy mài lỗ 20 50,64 C60N 63 52,5 4G4 41 ¾” Máy mài 6 15,19 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” Cần trục 14 35,45 C60a 40 33,33 4G2.5 41 ¾” - 109 -
  110. C801N TBA B6 d?n NS400N NS250N NS250N NS250N NC125H 4G120 4G50 Tñ chiÕu s¸ng TÐL2 NS400N 4G16 TÐL1 NC125H 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 10 10 10 10 10 11 11 12 12 13 13 13 13 4 14 15 16 4G50 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 Pdm(kW) 6.7 6.7 6.7 6.7 2 110 20 16 Itt(A) 16.9 16.9 16.9 16.9 5.06 278 50.6 40.5 1 1 2 2 3 3 4 5 6 6 6 7 7 7 7 8 9 Tên Máy Máy Máy Máy Máy Máy Máy phay Máy ti?n ti?n ti?n ti?n cua ti?n khoan phay máy d?ng khoan 4G50 Pdm(kW) 1 9 12 2 5 7 9 15 7 Itt(A) 2.53 22.8 30.4 5.06 12.6 17.3 22.8 37.9 17.7 Tên Máy Máy Máy Máy Máy Máy Máy ti?n Máy Máy mài mài ti?n ti?n cua khoan ti?n phay bào mp máy ren ren nghiêng TÐL3 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 1 7 7 7 7 7 7 8 8 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 18 19 20 21 21 22 23 24 25 Pdm(kW) 1 9 15 6.7 70 6 7.5 1.5 1.5 6.3 16 3 Itt(A) 2.53 22.8 37.9 16.9 177 15.2 19 3.8 3.8 15.9 40.5 7.6 Tên Máy Máy ti?n Máy Máy Máy ti?n Máy Máy Máy Máy Máy Máy bào Máy mài phay bào ti?n phay v?n x?c mài mp khoan bàn khoan c?n khoan máy nang nghiêng d?ng NS250N TÐL4 Pdm(kW) 1.5 22 8 15 6.7 8.7 7 32 20 6 14 Itt(A) 3.8 55.7 20.3 37.9 16.9 22.1 17.7 81.1 50.6 15.2 35.5 Tên Máy Máy Máy Máy Máy Máy phay Máy Máy Máy Máy khoan ti?n ti?n ti?n ti?n bánh rang mài mài mài mài c?u tr?c 4G2,5 máy 4G2,5 4G2,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 c?n 4G2,5 22 27 28 29 29 30 31 31 32 33 34 35 36 37 38 Sơ đồ mạng hạ áp phân xƣởng sửa chữa cơ khí - 110 -
  111. CHƢƠNG 4. TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO NHÀ MÁY. 4.1.ĐẶT VẤN ĐỀ. Phần lớn hộ công nghiệp trong quá trình làm việc tiêu thụ từ mạng điện cả công suất tác dụng P lẫn công suất phản kháng Q.Các nguồn tiêu thụ công suất phản kháng là : động cơ không đồng bộ(tiêu thụ khoảng 60-65% tổng công suất phản kháng của toàn xí nghiệp),máy biến áp (tiêu thụ khoảng 20-25%),đường dây và các thiết bị khác(tiêu thụ khoảng 10%) tùy thuộc vào thiết bị điện mà xí nghiệp cá thể tiêu thụ một lượng công suất phản kháng nhiều hay ít. Truyền tải một lượng công suất phản kháng qua dây dẫn và máy biến áp sẽ gây ra tổn thất điện áp, tổn thất điện năng lớn và làm giảm khả năng truyền tải trên các phần tử của mạng điện do đó có lợi cho về kinh tế -kĩ thuật trong lưới điện để nâng cao hệ số công suất tự nhiên hoặc đưa nguồn bù công suất phản kháng tới gần nơi tiêu thụ để tăng hệ số công suất cos làm giảm lượng công suất phản kháng nhận từ hệ thống điện. Nâng cao hệ số công suất tự nhiên bằng cách: * Thay các động cơ non tải bằng các động cơ có công suất nhỏ hơn. * Giảm điện áp đặt vào động cơ thường xuyên non tải. * Hạn chế động cơ không đồng bộ chạy non tải. * Thay động cơ không đồng bộ bằng động cơ đồng bộ. - 111 -
  112. Nếu tiến hành các biện pháp trên để giảm công suất phản kháng tiêu thụ mà hệ số công suất của xí nghiệp vẫn chưa đạt yêu cầu thì phải dùng biện pháp khác đặt thiết bị bù công suất phản kháng. 4.2.CHỌN THIẾT BỊ BÙ VÀ VỊ TRÍ ĐẶT. 4.2.1.Chọn thiết bị bù. Để bù công suất phản kháng cho nhà máy có thể dùng các thiết bị bù sau: * Máy bù đồng bộ: - Có khả năng điều chỉnh trơn. - Tự động với giá trị công suất phát ra. - Công suất phản kháng không phụ thuộc vào điện áp đặt vào,chủ yếu phụ thuộc vào dòng kích từ. - Giá thành cao. - Lắp ráp vận hành phức tạp. - Gây tiếng ồn lớn. - Tiêu thụ một lượng công suất tác dụng lớn. * Tụ điện: - Tổn thất công suất tác dụng ít. - Lắp ráp vận hành đơn giản ít bị sự cố. - Công suất phản kháng phát ra phụ thuộc vào điện áp đặt vào tụ. - Có thể sử dụng nơi khô ráo bất kì để đặt bộ tụ. - Giá thành rẻ. - Công suất phản kháng phát ra theo bậc và không thay đổi được . - Thời gian phục vụ,độ bề kém. Theo các phân tích ở trên thì tụ bù thường được lắp đặt để nâng cao hệ số công suất cho xí nghiệp. - 112 -
  113. 4.2.2.Vị trí đặt thiết bị bù. Về nguyên tắc để có lợi nhất về mặt giảm tổn thất điện áp, tổn thất điện năng cho đối tượng dùng điện là đặt phân tán các bộ tụ bù cho từng động cơ điện, tuy nhiên nếu đặt phân tán quá sẽ không có lợi về vốn đầu tư,lắp đặt quản lý vận hành.Vì vậy ,việc đặt thiết bị bù tập trung hay phân tán là tùy vào cấu trúc hệ thống cung cấp điện của đối tượng ,theo kinh nghiệm ta đặt thiết bị bù ở phía hạ áp của trạm biến áp phân xưởng tại tủ phân phối. Ở đây ta coi giá tiền đơn vị(đ/kVAr) thiết bị bù hạ áp lớn không đáng kể so với giá tiền đợn vị tổn thất điện năng qua máy biến áp. 4.3.X ÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƢỢNG BÙ. 4.3.1.Tính hệ số cos của toàn nhà máy. Ta có Hệ số cos tối thiểu do nhà nước quy định từ 0,85 đến 0,95, như vậy ta phải bù công suất phản kháng cho nhà máy để nâng cao hệ số cos . 4.3.2.Tính dung lƣợng tổng của toàn nhà máy. Dung lượng bù của nhà máy cần phải được xác định để hệ số cos đạt tới giá trị tối thiểu do nhà nước quy định (theo quy định hiện hành thì hệ số công suất của nhà máy không được nhỏ hơn 0,85 0,95).Như vậy việc tính dung lượng bù ở đây là dung lượng bù cưỡng bức để đạt giá trị quy định mà không phải xác định dung lượng bù kinh tế của hộ dùng điện.Vì vậy dung lượng bù của xí nghiệp xác định theo biểu thức sau: - 113 -
  114. Trong đó: –Phụ tải tính toán của toàn nhà máy. – tương ứng với (hệ số công suất trước khi bù). tương ứng với (hệ số công suấtcần đạt tới). =0,79 =0,78 cos 2 = 0,95 =0,33 Qb 1716,98×(0,78-0,33)=772,641(kVAr) - 114 -
  115. 4.3.3.Phân bố dung lƣợng bù cho các trạm biến áp phân xƣởng. Từ trạm biến áp trung gian về các trạm biến áp phân xưởng là mạng hình tia gồm 6 nhánh có sơ đồ nguyên lý và sơ đồ tính toán như sau: PP Qb TT R C1 R R R R R R C C C C C C 2 3 4 R R R R 5 R 6 R 7 R B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý và thay thế tính toán dung lƣợng bù của nhà máy b1 1 b2 2 b3 3 b4 4 b5 5 b6 6 b7 7 Tính dung lượng bù cho từng mạch : Công thức phân phối dung lượng bù cho một nhánh cảu mạng hình tia. =Qi - (Qnm - Qb ). (kVAr) Trong đó : Qi – Công suất phản kháng tiêu thụ của nhánh i (kVAr). Qnm – Công suất phản kháng toàn nhà máy (kVAr). Qb - công suất phản kháng bù tổng (kVAr). - 115 -
  116. – Điện trở tương đương của nhánh BATG – Bi (Ω) =( )-1 (Ω) – Điện trở tương đương của nhánh BATG – Bi (Ω) Ri=RCi +RBi (Ω) RCi – Điện trở cáp của nhánh thứ i(Ω). RBi – Điện trở của biến áp phân xưởng thứ i (Ω). 3 RBi = ×10 (Ω) Bảng 4.1 – Kết quả tính điện trở của mỗi nhánh Nhánh RBi (Ω) RCi (Ω) Ri=RCi +RBi (Ω) BATG – B1 0,83 0,103 0,933 BATG – B2 3,24 0,038 3,278 BATG – B3 4,1 0,056 4,156 BATG – B4 3,24 0,176 3,416 BATG – B5 4,1 0,059 4,159 BATG – B6 1,66 0,123 1,783 =( )-1 =0,37 (Ω) - 116 -
  117. Xác định dung lượng bù tối ưu cho từng nhánh: Qb1 =564,4 – (1318,48-772,64). =347,94 (kVAr) Qb2=160,28 – (1318,48-772,64). =98,67 (kVAr) Qb3 =169,53 – (1318,48-772,64). =120,94 (kVAr) Qb4 =137,45 – (1318,48-772,64). =78,32 (kVAr) Qb5 =189,88 – (1318,48-772,64). =141,32 (kVAr) Qb6 =329,61 – (1318,48-772,64). =216,34 (kVAr) Bảng 4.2 – Kết quả phân bố dung lƣợng bù trong công ty. Vị trí đặt Loại tụ Số pha Qb, KVAR Số lượng B1 KC2-0,38-50 -Y1 3 50 2 B2 KC2-0,38-50 -Y1 3 50 10 B3 KC2-0,38-50 -Y1 3 50 5 B4 KC2-0,38-50 -Y1 3 50 1 B5 KC2-0,38-50 -Y1 3 50 4 B6 KC2-0,38-50 -Y1 3 50 13 B7 KC2-0,38-50 -Y1 3 50 11 - 117 -
  118. X X X X X X X X X Hình 4.2 – Sơ đồ nguyên lý đặt tụ bù cos trong trạm đặt 1 máy biến áp. ©Tñ Tñ Tñ bï Tñ Tủ bù Tñ Tñ apto ph©n cos aptoma ph©n aptom mat phèi t ph©n phèi at tæng tæng cho ®o¹n cho c¸c cos c¸c ph©n ph©n Hình 4.3 – Sơ đồx•ëng nguyên lý đặt tụ bù cos trongx•ëng trạm đặt 2 máy biến áp - 118 -
  119. Hệ số công suất (cos ) của công ty sau khi đặt tụ bù: Tổng công suất phản kháng của tụ bù:Q = 1060 kVAr Lượng công suất phản kháng truyền trong lưới cao áp của công ty : Q=Qttnm – Q = 1318,48 – 1060 =258,48 kVAr Hệ số công suất của nhà máy sau khi bù: tg = = =0,151 Vậy cos =0,99 Kết luận: Sau khi đặt tụ bù cho lưới hạ áp của công ty hệ số công suất đã đạt yêu cầu. - 119 -
  120. KẾT LUẬN Sau 12 tuần thực hiện đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho công ty đóng tàu Hạ Long” dưới sự hướng dẫn tận thình của cô giáo Th.S Đỗ Thị Hồng Lý cùng với sự nỗ lực của bản thân đến nay em đã hoàn thành đồ án của mình với các nội dung sau: - Tổng quan hệ thống cung cấp điện cho công ty đóng tàu Hạ Long -Thống kê phụ tải và tính toán phụ tải -Tính chọn cáp cao áp,hạ áp và các thiết bị trong hệ thống -Tính toán ngắn mạch kiểm tra các phần tử đã chọn Qua đó em đã thấy được rằng chất lượng điện năng góp phần quyết định tới chất lượng và giá thành sản phẩm được sản xuất ra của công ty. Chính vì vậy việc thiết kế cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp nhằm đảm bảo độ tin cậy cũng như an toàn khi sử dụng. Do trình độ còn kém và do hạn chế về thời gian nên đồ án của em còn nhiều thiếu sót mong nhận được sự góp ý của các thầy cô. Cuối cùng một lần nữa em xin cảm ơn đến các thầy cô trong khoa đặc biệt là cô giáo Th.S Đỗ Thị Hồng Lý đã hướng dẫn em tận tình trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp vừa qua. Em xin trân trọng cảm ơn. Hải Phòng, ngày tháng năm Sinh viên Nguyễn Thị Mai Hương - 120 -
  121. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm (2001), Thiết kế cấp điện, nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 2. Ngô Hồng Quang(2002), Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV, nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 3. GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn(2000), Máy điện, nhà xuất bản xây dựng. 4. Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Bội Khuê (2001), Cung cấp điện, nhà xuất bản khoa học- kỹ thuật Hà Nội 5. Phạm Văn Giới, Bùi Tín Hữu, Nguyễn Tiến Tôn (2000), Khí cụ điện, nhà xuất bản khoa học- kỹ thuật Hà Nội. 6. Đặng Văn Đào (2005), Kỹ thuật chiếu sáng, nhà xuất bản khoa học- kỹ thuật Hà Nội. 7. Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch (2003), Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng, nhà xuất bản khoa học- kỹ thuật Hà Nội. 8. Ngô Hồng Quang (2006), Giáo trình cung cấp điện, nhà xuất bản GD. - 121 -