Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương - Lương Trường Giang

áy biến áp làm việc song song n.khc.SđmB ³ Stt = 912,8 (KvA) Chọn MBA có dung lượng SđmB = 1000 (KvA) Kiểm tra dung lượng MBA khi bị sự cố quá tải, phân xưởng rèn khi bị sự cố có thể cắt 1 số phụ tải không quan trọng. (n-1).kqt.SđmB ³ Sttsc = 0,7.Stt Vậy việc lựa chọn máy biến áp có công suất SđmB = 1000 (KvA) là hợp lý, MBA do nhà máy Đông Anh chế tạo. Trạm B4 cấp cho phân xưởng luyện kim màu Ta đặt 2 máy biến áp làm việc song song n.khc.SđmB ³ Stt = 1612,4 (KvA) Vậy chọn MBA có Sđm = 1000 (KvA) Kiểm tra quá tải sự cố vì nếu xảy ra sự cố có thể cắt bớt 1 số phụ tải không quan trọng của phân xưởng luyện kim màu. (n-1).kqt.SđmB ³ Sttsc = 0,7.Stt Vậy việc lựa chọn 2 máy BA có Sđm = 1000 (KvA) hợp lý. Trạm B5 cấp cho bộ phận nén khí và phân xưởng cơ khí số 1 Đặt 2 MBA làm việc song song n.khc.SđmB ³ Stt = 1297 + 776,8 = 2073,8 (KvA) Vậy chọn MBA có Sđm = 1600 (KvA) Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố, nếu xảy ra sự cố có thể cắt bỏ bớt 1 số phụ tải không quan trọng trong 2 phân xưởng bộ phận nén khí và phân xưởng cơ khí số 1. (n-1).kqt.SđmB ³ Sttsc = 0,7.Stt Vậy đặt 2 MBA có SđmB = 1600 (KvA) là hợp lý Trạm B6 cấp cho phân xưởng nhiệt luyện Đặt 2 MBA làm việc song song n.khc.SđmB ³ Stt = 949,6 (KvA) Vậy lựa chọn MBA có Sđm = 1000 (KvA) Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố, nếu xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt 1 số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng nhiệt luyện. (n-1).kqt.SđmB ³ Sttsc = 0,7.Stt Vậy lựa chọn 2 MBA có Sđm = 1000 (KvA) là hợp lý. 5. Phương án 2: Đặt 5 trạm trong phân xưởng * Trạm B1 cấp cho ban quản lý và kho vật liệu và phân xưởng luyện kim đen. Đặt 2 máy biến áp làm việc song song. n.khc.SđmB ³ Stt = 1975 (KvA) Chọn MBA Sđm = 1000 (KvA) Kiểm tra dung lượng sự cố khi cắt bỏ 1 số phụ tải không quan trọng của phân xưởng luyện kim đen, còn ban quản lý và phòng thiết kế khi có sự cố có thể ngừng cấp điện vì nó là loại phụ tải loại III. (n-1).kqt.SđmB ³ Sttsc = 0,7.Stt Vậy việc chọn 2 MBA có SđmB = 1000 (KvA) là hợp lý. * Trạm B2 cấp cho phân xưởng cơ khí số 1 và phân xưởng cơ khí số 2 + phân xưởng sửa chữa cơ khí. Đặt 2 máy làm việc song song n.khc.SđmB ³ Stt = 776,8 + 929,3 + 138,2 = 1844,3 Chọn MBA có công suất SđmB = 1000 (KvA) Kiểm tra dung lượng sự cố khi cắt bỏ bớt 1 số phụ tải không quan trọng của 2 phân xưởng cơ khí số 1 và phân xưởng cơ khí số 2, còn phân xưởng SC cơ khí khi bị sự cố có thể cắt điện vì phân xưởng sửa chữa cơ khí là hộ tiêu thụ điện loại III. (n-1).kqt.SđmB ³ Sttsc = 0,7.Stt Vậy chọn MBA có Sđm = 1000 (KvA) là hợp lý * Trạm B3 cấp cho bộ phận nén khí Trạm đặt 2 máy làm việc song song n.khc.SđmB ³ Stt = 1297 (KvA) Ta chọn công suất của MBA có Sđm = 1000 (KvA) Kiểm tra dung lượng sự cố có thể cắt bỏ 1 số phụ tải không quan trọng của bộ phận nén khí. (n-1).kqt.SđmB ³ Sttsc = 0,7.Stt Vậy việc đặt 2 MBA có SdmB = 1000 (KvA) là hợp lý * Trạm B4 gồm phân xưởng luyện kim màu và phân xưởng nhiệt luyện. Trạm đặt 2 máy làm việc song song n.khc.SđmB ³ Stt = 1612 + 949,6 = 2561 (KvA) Chọn 2 MBA có Sđm = 1600 (KvA) Kiểm tra dung lượng quá tải sự cố sau khi đã cắt bỏ 1 số phụ tải không quan trọng của 2 phân xưởng luyện kim màu và phân xưởng nhiệt luyện. (n-1).kqt.SđmB ³ Sttsc = 0,7.Stt Vậy việc chọn 2 MBA có Sđm = 1600 (KvA) là hợp lý * Trạm B5 cấp cho phân xưởng rèn n.khc.SđmB ³ Sttsc = 912,8 (KvA) Kiểm tra dung lượng sự cố khi cắt bớt 1 số phụ tải không quan trọng của phân xưởng rèn. (n-1).kqt.SđmB ³ Sttsc = 912,8 (KvA) = 0,7.Stt Vậy trạm B5 ta đặt 2 MBA có công suất Sđm = 1000 (KvA) là hợp lý. Tất cả các máy biến áp ta chọn ở phương án 1 và phương án 2 ta chọn máy biến áp do nhà máy cơ khí chế tạo Đông Anh sản xuất vì nó sản xuất tại Việt Nam để không phải hiệu chỉnh nhiệt độ khc = 1. Bảng 3 –1: Bảng lựa chọn Phương án 1: STT Tên phân xưởng Stt (KVA) Số máy Sđm (KVA) Tên trạm 1 Ban quản lý và PTK 118,3 2 1000 B1 10 Kho vật liệu 74,2 5 Phân xưởng luyện kim đen 1782,6 6 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 138,2 2 1000 B2 3 Phân xưởng cơ khí số 2 929,3 7 Phân xưởng rèn 912,8 2 1000 B3 4 Phân xưởng luyện kim màu 1612,4 2 1000 B4 9 Bộ phận nén khí 1297 2 1600 B5 2 Phân xưởng cơ khí số 1 776,8 8 Phân xưởng nhiệt luyện 949,6 2 1000 B6 Phương án 2: Bảng 3-2. Bảng lựa chọn máy biến áp STT Tên phân xưởng Stt (KVA) Số máy Sđm (KVA) Tên trạm 1 Ban quản lý và phòng thiết kế 118,3 2 1000 B1 10 Kho vật liệu 74,2 5 Phân xưởng luyện kim đen 1782,6 2 Phân xưởng cơ khí số 1 776,8 2 1000 B2 3 Phân xưởng cơ khí số 2 929,3 6 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 138,2 9 Bộ phận nén khí 1297 2 1000 B3 4 Phân xưởng luyện kim màu 1612,4 2 1600 B4 8 Phân xưởng nhiệt luyện 949,6 7 Phân xưởng rèn 912,8 2 1000 B5 Sẽ giảm được vốn đầu tư được trạm BATG hoặc trạm phân phối trung tâm, giảm được tổn thất, nâng cao lực tuyến tải của mạng, nhược điểm của sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp điện không cao, các thiết bị sử dụng sơ đồ này giá thành rất đắt, yêu cầu trình độ vận hành cao, nó chỉ phù hợp với nhà máy có phụ tải lớn. 2. Lựa chọn phương án nối dây của mạng cao áp Nhà máy thuộc hộ tiêu thụ điện loại I nên nhà máy sẽ dùng đường dây trên không lộ kép để dẫn. Do tính chất quan trọng của nhà máy nên ta sử dụng hình tia lộ kép. Ưu điểm: đối với sơ đồ này là nối dây rõ ràng, các trạm biến áp đều được cấp điện từ 1 đường dây riêng rẽ nên ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy tương đối cao, dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ, tự động hoá, dễ vận hành. Để đảm bảo mỹ quan và an toàn các đường cáp cao áp trong nhà máy đều được đặt trong hào cáp xây dựng dọc theo các tuyến giao thông nội bộ nhà máy. Từ những phân tích trên ta đưa ra 2 phương án sơ đồ thiết kế mạng điện Phương án 1: Hình 3: Phương án thiết kế mạng cao áp Phương án 2 Hình 4: Phương án thiết kế mạng cao áp II. Các phương án đi dây mạng cao áp 1. Đi dây từ hệ thống về trạm Biến áp trung gian Vì nhà máy thuộc hộ tiêu thụ điện loại I nên từ hệ thống về trạm biến áp trung gian ta dùng dây trần Ac lộ kép nhà máy làm việc 3 ca Tmax = 5500 h Trạm biến áp trung gian đặt 2MBA với công suất được chọn theo điều kiện n.SđmB ³ Sttnm = 8591,2 (KVA) SđmB = Vậy tiêu chuẩn đặt 2 MBA có Sđm = 5600 (KVA) là hợp lý KHz dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố với 30% là phụ tải loại III có thể tạm ngừng cấp điện khi cần thiết (n-1) Kqt.SđmB ³SttSC = 0,7.Stt SđmB ³ Vậy đặt trạm BATG 2 máy có Sđm = 5600 (KVA) là hợp lý *Lựa chọn đường dây với phương án sử dụng trạm phân phối trung Điện từ hệ thống cung cấp cho trạm phân xưởng thông qua trạm phân phối trung tâm, nhờ mạng quản lý, vận hành mạng cao áp của nhà máy sẽ được thuận lợi hơn, tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy cung cấp điện gia tăng, song vốn đầu tư cho mạng cũng rất lớn. *Lựa chọn phương án sử dụng trạm BA trung gian Nguồn 110KV từ hệ thống về qua trạm BATG được hạ xuống còn 22 (KV) để cung cấp cho các trạm BA phân xưởng, nhờ vậy giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng như trạm biến áp phân xưởng và vận hành thuận lợi hơn, độ tin cậy cũng được cải thiện, song phải đầu tư xây dựng trạm BATG. * Phương án sử dụng sơ đồ dẫn sau Đưa đường dây cao áp 110(KV) đi sâu vào trong nhà máy đến tận các trạm BA phân xưởng, nhờ đưa trực tiếp nên nhờ vậy giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy, cũng như trạm biến áp phân xưởng và vận hành thuận lợi hơn, độ tin cậy cung cấp điện cũng được cải thiện, xong phải đầu tư xây dựng trạm biến áp trung gian. Gia tăng tổn thất trong mạng cao áp. Nếu sử dụng phương án này vì nhà máy xếp vào hộ loại 1 nên trạm biến áp trung gian đặt 2 máy biến áp với công suất được chọn theo điều kiện. nSđmB ³Sttnm = 6833,7 (KVA) SđmB = Vậy chọn máy biến áp tiêu chuẩn 5600(KVA) Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố với 30% là phụ tải loại 3 có thể tạm ngừng cấp điện khi cần thiết. (n-1).Kqt.SđmB ³SttSC SđmB Vậy trạm đặt 2 máy biến áp cps Sđm = 5600(KVA) – 110/22(KV) * Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm Điện từ hệ thống Cung cấp cho các phân xưởng thông qua trạm phân phối trung tâm, nhờ vậy việc quản lý vận hành qua trạm phân phối trung tâm đến mạng cáo áp nhà máy sẽ được thuận lợi hơn, tổn thất trong mạng sẽ giảm, độ tin cậy cung cấp được gia tăng. Song vốn đầu tư cho mạng điện cũng rất lớn. Trong thực tế đây là phương án sử dụng nguồn điện áp không cao. 2. Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian, trạm biến áp phân phối. Dựa trên trục toạ độ x0y đã chọn có thể xác định được tâm phụ tải điện của nhà máy. Trong đó: si: công suất tính toán của phân xưởng thứ i xi, yi: toạ độ tâm phụ tải của phân xưởng thứ i 3. Xác định vị trí đặt các trạm biến áp trong phân xưởng. Trong các nhà máy thường được sử dụng các kiểu trạm biến áp phân xưởng. - Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng có thể dùng loại liền kề có một tường của trạm chung với tường của phân xưởng nhờ vậy tiết kiệm được vốn đầu tư xây dựng và ít làm ảnh hưởng đến công trình khác. - Trạm Lồng cũng được sử dụng để cấp điện cho một phần hoặc toàn bộ phân xưởng vì vậy toàn bộ xưởng có chi phí đầu tư thấp, vận hành, bảo quản thuận lợi, xong về mặt an toàn khi có sự cố không cao. - Các trạm dùng chung cho nhiều phân xưởng nên gần tâm phụ tải vì vậy có thể đưa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ điện hơn nên rút ngắn khá nhiều chiều dài của mạng phân phối cao áp của xí nghiệp cũng như mạng hạ áp phân xưởng giảm chi phí kim loại dây dẫn và giảm tổn thất. Cũng vì vậy dùng trạm độc lập tuy nhiên vốn đầu tư sẽ cao. Vậy tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể mà lựa chọn các trạm biến áp đã nêu, để an toàn cho người và thiết bị, đảm bảo mỹ quan công nghiệp ở đây ta sử dụng trạm xây, đặt gần tâm phụ tải, gần trục giao thông trong nhà máy song cũng cần đến khả năng mở rộng và phát triển của nhà máy. Để lựa chọn được vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng cần xác định tâm phụ tải của phân xưởng hoặc nhóm phân xưởng được cung cấp từ các trạm biến áp đó. Phương án 1 Vị trí đặt trạm B1: Ban quản lý + phòng thiết – kho vật liệu – phân xưởng luyện kim đen. Tính lần lượt các phân xưởng tương tự như trên. Bảng 3-3: Bạng kết quả xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng Phương án Tên trạm Vị trí đặt Xoi Yoi Phương án 1 B1 8,1 7,2 B2 7,6 1,7 B3 4,5 7,5 B4 1,2 7,5 B5 3,7 1,2 B6 0,5 3,6 Phương án 2 B1 8,1 7,2 B2 7,1 1,8 B3 2,1 1,3 B4 0,3 11,6 B5 4,5 7,5 Vậy vị trí đặt trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm có toạ độ M(3,2; 4,8). 4. Lựa chọn phương án nối dây của mạng cao áp. Nhà máy thuộc hộ loại I nên đường dây từ trạm biến áp 110 KV về trung tâm cung cấp cho trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm của nhà máy sẽ dùng dây trên không lộ kép. Do tính chất quan trọng của các phân xưởng nên mạng cao áp trong nhà máy ta dùng sơ đồ hình tia, lộ kép, sơ đồ này có ưu điểm nối dây đơn giản rõ ràng, các trạm biến áp phân xưởng đều được cấp điện từ một đường dây riêng rẽ, nên ít ảnh hưởng đến nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ, tự động hoá và dễ vận hành. Để đảm bảo mỹ quan và an toàn các đường dây cao áp trong nhà máy đều được đặt trong hào cáp xây dọc theo các tuyến giao thông nội bộ nhà máy. Từ những phân tích trên ta có thể đưa ra 2 phương án thiết kế mạng cao áp được trình bày ở hình 3-1. 5. Tính toán kinh tế – Kỹ thuật lựa chọn phương án hợp lý chi phí tính toán Z và chỉ xét đến phần khác nhau trong các phương án để giảm khối lượng tính toán. Z = (avh + atc)k + 3(Imax)2R.t.C đ min Trong đó: avh: là hệ số vận hành avh = 0,1 atc: hệ số tiêu chuẩn atc = 0,2 k: vốn đầu tư cho trạm biến áp và đường dây Imax: dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị R: điện trở của thiết bị T: thời gian tổn thất công suất lớn nhất C: giá tiền tổn thâts 1Kwh tổn điện năng với C = 750 đồng/ 1Kwh. A. Phương án 1: Phương án sử dụng trạm phân phối nhận điện từ hệ thống 22kV về hạ xuống điện áp 6kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng hạ xuống còn 0,4kV cung cấp cho các phân xưởng. a) Từ trạm phân phối cấp cho B1 + Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện. Từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm biến áp phân xưởng ta chọn cáp cao áp theo mật độ JKT. Sử dụng cáp lõi đồng với Tmax = 5500h, ta tra được JKT = 2,7 A/mm2. Tiết diện kinh tế của cáp (mm2) Vậy dựa vào trị số Fkt tính ra được, tra bảng lựa chọn tiết diện chuẩn cáp gần nhất. Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng Knc. Icp ³ Isc Trong đó: Isc: dòng điện khi xảy ra sự cố khi đứt một cáp Isc = 2Imax khc = k1.k2 k1: là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, lấy k = 1 k2: hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp đặt trong cùng 1 rãnh. Các rãnh đều đặt hai cáp khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm. Tra theo bảng pl 4.22[2] ta tìm được k2 = 0,93 vì chiều dài từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm biến áp phân xưởng ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ, ta có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện DUCP. Tra bảng PL V18 [307] chọn cáp có tiết diện F = 35 mm2 có ICP = 170 (A), loại 2 x LDE (3 x 35) do hãng FURUKAWA chế tạo. Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nòng: 0,93.ICP = 0,93.170 = 153,1 (A) ³ Isc = 2 x 25,9 = 51,8 (A) Vậy cáp đã chọn đã thoả mãn điều kiện phát nóng. b. Từ trạm phân phối trung tâm đến trạm biến áp B2 Vậy chọn cáp có tiết diện F = 35 mm2 loại 2 x LPE (3 x 35) do hãng FURUKAWA sản xuất. Có ICP = 170 (A) Kiểm tra điều kiện phát nóng 0,93.ICP = 0,93 x 170 = 158,1 (A) ³ Isc = 2.Imax = 28 (A) Vậy việc chọn cáp là hợp với yêu cầu kỹ thuật. c. Từ trạm phân phối trung tâm đến trạm biến áp B3 Chọn cáp có tiết diện F = 35 mm2 loại 2xLPE (3 x 35) có ICP = 170 (A), do hãng FURUKAWA sản xuất. Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng. 0,93.ICP = 0,93.170 ³ Isc = 2Imax = 24 (A) d. Từ trạm phân phối trung tâm đến trạm biến áp phân xưởng B4 Chọn tiết diện cáp có tiết diện F = 35 mm2 loại 2XLPE (3x35) Do hãng FURUKAWA sản xuất có ICP = 170 (A) Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng. 0,93.ICP = 0,93.170 ³ Isc = 2Imax = 2 x 21,2 Vậy việc lựa chọn cáp là đạt yêu cầu kỹ thuật e. Từ trạm phân phối trung tâm đến trạm biến áp phân xưởng B5 Chọn cáp có tiết diện F = 35 mm2, loại 2xLPE(3x35) có ICP = 170 (A) do hãng FURUKAWA sản xuất. Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng 0,93.ICP = 0,93.170 ³ Isc = 2.26,8 vậy việc chọn cáp đạt yêu cầu kỹ thuật. f. Từ trạm phân phối trung tâm đến trạm biến áp phân xưởng B6 Chọn cáp có tiết diện F = 35 mm2 2xLPE(3x35) do hãng FURUKAWA sản xuất có ICP = 170 (A) Kiểm tra điều kiện phát nóng của tiết diện cáp đã chọn 0,93.ICP = 0,93.170 ³ Isc = 2.Imax Vậy việc lựa chọn đạt yêu cầu kỹ thuật * Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng. Chú ý rằng ta chỉ xét đến các đoạn cáp hạ áp khác nhau giữa các phương án, các đoạn giống nhau bỏ qua không xét tới trong quá trình so sánh kinh tế. + Từ trạm biến áp phân xưởng B1 tới phân xưởng kho vật liệu 10 Chọn cáp đồng 4 lõi loại 4G10 do Lens sản xuất có ICP = 87(A). Do chỉ có một cáp đi trong rãnh nên k2= 1, điều kiện chọn cáp ICP > Imax ở đây ICP = 87 + Từ trạm biến áp phân xưởng B1- 1 Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do Lens sản xuất loại 4G16 có ICP = 113 (A) Do chỉ có một cáp đi trong rãnh nên k2 = 1, điều kiện chọn cáp ICP > Imax + Từ trạm biến áp phân xưởng tới B5 – 9 Chọn cáp đồng hạ áp loại 1*630 có ICP = 1088 (A) Do chỉ có 1 cáp đi trong rãnh nên k2= 1 điều kiện phát nóng của cáp ICP ³ Imax. Bảng 3-3: Bảng kết quả lựa chọn cáp cao áp và hạ áp Đường cáp F(mm2) (m) Đơn giá Thành tiền TPPTT – B1 2(3*35) 300 105000 63000000 TPPTT – B2 2(3*35) 275 105000 57750000 TPPTT – B3 2(3*35) 85 105000 17850000 TPPTT – B4 2(3*35) 175 105000 36750000 TPPTT – B5 2(3*35) 150 105000 31500000 TPPTT – B6 2(3*35) 225 105000 47250000 B1 –10 3*50+1*35 90 87500 7875000 B1- 1 3*50+1*35 200 87500 17500000 B5 – 9 1*630 175 87500 275625000 B2 - 6 3*70+1*50 200 87500 25000000 Tổng đầu tư cho đường dây = 332037000 đồng * Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây Trong đó: n: số đường dây đi song song Bảng kết quả tính trong bảng 3-4 Bảng 3-4: Tổn thất công suất trên đường dây Đường cáp F(mm2) (m) R0 (W/km) R (W) Stt (KVA) DP (KW) TPPTT – B1 2(3*35) 300 0,668 0,13 1975 1,1 TPPTT – B2 2(3*35) 275 0,668 0,09 1067,5 0,06 TPPTT – B3 2(3*35) 85 0,668 0,028 912,6 0,04 TPPTT – B4 2(3*35) 175 0,668 0,058 1612,4 0,3 TPPTT – B5 2(3*35) 150 0,668 0,05 2037,8 0,4 TPPTT – B6 2(3*35) 225 0,668 0,075 949,6 0,1 B1 –10 3*50+1*35 90 0,387 0,03 74,2 0,0003 B1- 1 3*50+1*35 200 0,387 0,077 118,3 0,002 B5 – 9 3*70+1*50 175 0,387 0,046 137,7 0,001 B2 - 6 1 x 60 200 0,387 0,0056 1297 0,019 Tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn DP = 2,1 (Kw) Z1= (avh + atc).k1 + C.DP1.T Z1 = (0,1 + 0,2). 332037000 + 750.2,1.3979 = 105878025 đồng Vậy Z = 105878025 đồng B. Phương án 2: Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm nhận diện từ hệ thống 22kV về hạ xuống điện áp 6kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng hạ xuống còn 0,4kV cung cấp cho các phân xưởng. Với chế độ làm việc 3ca với tmax = 5500h ị t = 3979h a) Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm – B1 (A) (mm2) Vậy chọn cáp có tiết diện F = 35mm2 loại 2 x LPE (3 * 35) do hãng FURUKAWA sản xuất có Icp = 170 (A) Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng knc . Icp ³ Isc Trong đó Isc: dòng điện khi xảy ra sự cố đứt 1 dây knc = k1. k2 k1: là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ lấy k1 = 1 k2: là hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong 1 rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 m và tra bảng PL 4.22 (TL1) tìm được k2 = 0,93. Vì chiều dài cáp từ trạm phân phối trung tâm đến các phân xưởng ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ ta bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện DUCP b. Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm = B2 Vậy chọn cáp có tiết diện F = 35 mm2 loại 2(3*35) do hãng FURUKAWA sản xuất có ICP = 170 (A). Kiểm tra điều kiện phát nóng tiết diện cáp đã chọn Khc.ICP ³Isc Isc: dòng điện xảy ra sự cố khi đứt 1 dây khc = k1.k2 k1: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, lấy k = 1 k2: hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong 1 rãnh đều đặt 2 cáp khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm tìm được k = 0,93. 0,93.ICP = 0,93 x 170 ³ Isc = 2.Imax = 2 x 24,2. Vậy kiểm tra cáp đạt yêu cầu về kỹ thuật c. Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm – B Vậy chọn cáp có tiết diện F = 35 mm2 loại 2xLPE (3*35) do hãng FURUKAWA sản xuất có ICP = 170 (A). Kiểm tra điều kiện phát nóng của cáp Ihc.ICP ³ Isc Isc: dòng điện xảy ra sự cố khi đứt dây khc = k1.k2 k1: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, lấy k = 1 k2: hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp đặt trong 1 rãnh. Các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm theo PL 4.22 (TL1) tìm được k = 0,93. 0,93.ICP ³ Isc = 2.Imax = 2.12 Vậy việc chọn cáp là đạt yêu cầu kỹ thuật. d. Chọn cáp từ B2 – B3 Chọn cáp có tiết diện F = 35 mm2 loại 2xLPE (2*35) do hãng FURUKAWA sản xuất có ICP = 170 (A). Kiểm tra điều kiện phát nóng của cáp khc = k1.k2 Trong đó: k1: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, lấy k = 1 k2: hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp đặt trong 1 rãnh. Các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm theo PL 4.22 (TL1) tìm được k = 0,93. 0,93.ICP ³ Isc = 2.Imax 0,93.170 ³ 2.17 Vậy việc lựa chọn cáp là đạt yêu cầu kỹ thuật. e. Chọn cáp từ B5 – B4 Chọn cáp có tiết diện F = 35 mm2 loại 2xLPE (3*35) do hãng FURUKAWA sản xuất có ICP = 170 (A). Kiểm tra điều kiện phát nóng của cáp khc = k1.k2 Trong đó: k1: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, lấy k = 1 k2: hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp đặt trong 1 rãnh. Các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm theo PL 4.22 (TL1) tìm được k = 0,93. 0,93.ICP ³ Isc = 2.Imax 0,93.170 ³ 2 x 33,7 Vậy việc chọn cáp là đạt yêu cầu kỹ thuật. * Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng . Chú ý ta chỉ xét đến các đoạn cáp hạ áp khác nhau giữa các phương án, các đoạn giống nhau bỏ qua không xét tới trong quá trình so sánh kinh tế. + Từ trạm biến áp B2 – 2 Vậy chọn cáp 1 lõi cách điện do Lens chế tạo F = 1 x 300 có ICP = 565 (A), có ICP > Imax + Từ trạm biến áp B4 – 8 Vậy chọn cáp 1 lõi cách điện pvc do Lens chế tạo Loại F = 1 x 500 có ICP = 750 (A), có ICP > Imax Bảng 3-5: Kết quả lựa chọn cáp cao áp và hạ áp Đường cáp F(mm2) (mm) Đơn giá Thành tiền TPPTT – B1 2(3*35) 300 105000 63000000 TPPTT – B2 2(3*35) 275 105000 57750000 TPPTT – B3 2(3*35) 275 105000 57750000 TPPTT – B4 2(3*35) 150 105000 31500000 TPPTT – B5 2(3*35) 85 105000 17850000 B2 – 2 1 x 300 125 1575000 196875000 B4 - 8 1 x 500 185 1575000 291375000 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: k2 = 716100000 đồng * Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây Trong đó n là số đường dây đi song song. Bảng 3-6: Tổn thất công suất trên đường dây Đường cáp F(mm2) R0 (W/km) R (W) Stt (KVA) (mm) DP (KW) TPPTT – B1 2(3*35) 0,668 0,1 1975 300 1,1 TPPTT – B2 2(3*35) 0,668 0,09 1844,3 275 0,6 B2 – B3 2(3*35) 0,668 0,09 1297 275 0,3 B5 – B4 2(3*35) 0,668 0,05 2561 150 0,6 B2 – 2 1 x 300 0,0601 0,004 776,8 150 0,004 B4 – 8 1 x 500 0,0366 0,005 949,6 185 0,009 TPPTT – B5 (3*35) 0,668 0,026 912,8 85 0,04 Tổng tổn thất tác dụng trên đường dây DP = 2,65 (Kw) Vậy chi phí phương án 2 là: Z2 = (0,1 + 0,2).k2 + C.DP.T Z2= (0,1 + 0,2).716100000 + 750.2,6 x 3979 = 22589050 đồng Bảng 3-7: Bảng kết quả so sánh phương án 1 và phương án 2 Phương án K, 106 đ Z, 106 đ PA 2 716 222 PA 1 332 105 * Nhận xét từ những kết quả tính toán ta thấy phương án 1 là hợp lý vì chi phí hàng năm nhỏ hơn chi phí hàng năm của phương án 2. Còn phương án chọn đường đi dây ta chọn đường đi dây hình tia vì sử dụng sơ đồ loại này có ưu điểm là sơ đồ nối dây đơn giản rõ ràng, các trạm biến áp phân xưởng đều được cấp điện từ một đường dây riêng rẽ, nên ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, dễ thực hiện được các phương pháp bảo vệ, tự động hoá và dễ vận hành. ở phương án này ta sẽ dùng trạm phân phối trung tâm để đưa điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông qua phân phối trung tâm, nhờ vậy việc quản lý vận hành mạng điện cao áp của nhà máy sẽ thuận lợi hơn, độ tin cậy cung cấp điện sẽ cao. 6. Lựa chọn sơ đồ trạm phân phối trung tâm và các trạm biến áp phân xưởng. a. Sơ đồ trạm phân phối trung tâm. Như ta đã phân tích ở trên, nhà máy cơ khí sản xuất máy kéo thuộc loại quan trọng, chọn dùng sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn cho trạm phân phối trung tâm. Tại mỗi tuyến dây vào, ra khỏi thanh góp và liên lạc giữa 2 phân đoạn của thanh góp đều dùng máy cắt hợp bộ. Để bảo vệ chống sét truyền từ đường dây vào trạm, đặt chống sét van cho mỗi đoạn thanh góp một máy biến áp đo lường 3 pha, 5 trụ có cuộn tam giác hở báo chạm đất 1 pha trên cáp 220 Kv. Chọn các tủ hợp bộ của hãng SIEMENS sản xuất không cần bảo trì với các thông số sau đây. Bảng 3-8: Thông số máy cắt đặt tại trạm PPTT Loại máy cắt Uđm(Kv) Iđm(A) Icắt N,3S, KA Icắt N, max, KA 8DC11 24 1250 63 25 b. Sơ đồ các trạm biến áp phân xưởng Vì các trạm biến áp phân xưởng đặt rất gần trạm phân phối trung tâm, phía cao áp chỉ cần đặt dao cách ly, phía hạ áp đặt áptômát tổng và các áptômát nhánh. Trạm 2 máy biến áp đặt thêm áptômát liên lạc giữa 2 phân đoạn. Cụ thể như sau: đặt 1 tủ đầu vào 22Kv, có dao cách ly 3 vị trí, cách điện, loại không cần bảo trì. Loại tủ Uđm(Kv) Iđm(A) I N,3S, KA IN, max, KA 8DH10 24 200 16 50 Bảng 3-9: Thông số kỹ thuật của tủ đầu vào Hình 5: Sơ đồ trạm biến áp đặt 2 MBA, đặt dao cách ly cầu chì Thông số kỹ thuật chọn máy biến áp do nhà máy sản xuất cơ khí Đông Anh chế tạo. Bảng 4-0: Thông số kỹ thuật của MBA SđmB(KVA) UC (Kv) UH(Kv) DP0 (W) DPN(Kw) UN% 1600 22 0,4 2100 1570 5,5 1000 22 0,4 1570 9500 5 Phía hạ áp dùng các áptômát của hãng MerlinGerin đặt trong vỏ tủ tự tạo. Với trạm 2 máy đặt 5 tủ: 2 tủ áptômát tổng, 1 tủ áptômát phân đoạn và 2 tủ áptômát nhánh. Cụ thể chọn như sau: - Dòng lớn qua aptômát tổng của máy biến áp có Sđm = 1600 KVA. - Dòng lớn qua aptômát tổng của máy biến áp có Sđm = 1000 KVA. Bảng 4-1: Kết quả lựa chọn aptômát tổng và aptômát phân đoạn Tên trạm Loại Uđm(V) Iđm(A) Icắt (KA) Số lượng B1x B5 (2 x 1600) M 25 690 2500 55 4 B4, B2, B3, B6 2 x 1000 M 16 690 1600 40 8 Hình 6: Sơ đồ đấu nối các trạm đặt 2 MBA 7. Tính toán ngắn mạch, kiểm tra các thiết bị đã chọn - Mục đích ngắn mạch là để chọn và kiểm tra các thiết bị và dây dẫn được chọn khi ngắn mạch trong hệ thống. Dòng điện ngắn mạch tính toán để chọn khí cụ điện là dòng ngắn mạch 3 pha, khi tính toán ngắn mạch phía cao áp do không biết cấu trúc cụ thể của từng hệ thống điện nên cho phép tính gần đúng của hệ thống. - Khi lập hồ sơ tính toán ta bỏ qua những phầ