Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đồng hồ đo chính xác

106 đồng) B1 1600 35/04 2,4 16 2 200 400 B2 1000 35/04 1,9 13 2 150 300 B3 500 35/04 1,15 7 2 80 160 B4 800 35/04 1,52 10,5 2 120 240 B5 500 35/04 1,15 7 1 80 80 B6 400 35/04 0,92 5,75 2 75 150 B7 400 35/04 0,92 5,75 2 75 150 B8 400 35/04 0,92 5,75 1 75 75 Tổng vốn đầu tư cho các trạm biến áp PA 1: KBA = 1555.106 đồng +) Xác định tổn thất điện năng DA trong các TBA : Xác định giống phương án trên  Bảng 3.11- Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của PA3 Tên TBA Số máy Stt(kVA) SĐM(kVA) DP0(kW) DPN(kW) DA(kWh) B1 2 2166,4 1600 2,4 16 77,33 B2 2 1311,17 1000 1,9 13 60,17 B3 2 628,33 500 1,15 7 33,44 B4 2 1033,18 800 1,52 10,5 47,69 B5 1 158,47 400 1,94 5,75 25,99 B6 2 442,84 400 1,94 5,75 24,59 B7 2 559,44 400 1,94 5,75 29,65 B8 1 327,47 400 1,94 5,75 52,08 Tổng tổn thất điện năng trong các TBA : DAB= 350,94. 103 kWh 2. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện *) Chọn cáp cao áp từ trạm phân phối trung tâm (TPPTT ) về các trạm biến áp phân xưởng : Chọn giống phương án trên. Kết quả chọn cáp của phương án 3 ( tính toán cho 1 pha) Đường cáp F(mm2) L(m) R0 (W/km) R(W) Đơn giá (Đ/1 m đơn) Thành tiền (106Đ) TPPTT-B1 50 75 0,494 0,0185 210 000 31,5 TPPTT -B2 50 60 0,494 0,0148 210 000 25,2 TPPTT -B3 50 350 0.494 0,0865 210 000 147 TPPTT -B4 50 50 0,494 0,0124 210 000 21 TPPTT -B5 50 140 0,494 0,0692 210 000 29,4 TPPTT –B6 50 140 0,494 0,0346 210 000 23,1 TPPTT –B7 50 160 0,494 0,0395 210 000 67,2 TPPTT –B8 50 140 0,494 0,1029 210 000 58,8 B5 - 5 3* 70 + 50 175 0,268 0,0469 150.000 26,3 Tæng vèn ®Çu t­ cho ®­êng d©y: KD = 429,5 . 106® *) Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây cao áp : Tổn thất công suất trên đường dây của phương án 3 Đường cáp F(mm2) L(m) R0 (W/km) R(W) Stt (kVA) ∆P (kW) TPPTT-B1 50 75 0,494 0,0185 2166,4 0.0709 TPPTT -B2 50 60 0,494 0,0148 1311,17 0,0454 TPPTT -B3 50 350 0,494 0,0865 628,33 0,0239 TPPTT -B4 50 50 0,494 0,0124 1033,18 0,0108 TPPTT -B5 50 140 0,494 0,0692 486,25 0,0134 TPPTT –B6 50 140 0,494 0,0346 442,84 0,0055 TPPTT –B7 50 160 0,494 0,0395 559,44 0,01 TPPTT –B8 50 140 0,494 0,1029 327,78 0,1105 B5 - 5 3* 70 + 50 175 0,268 0,0469 158,47 8,156 Tæng tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®­êng d©y: åDPD = 8,45 ( kW ) Tổn thất điện năng trên các đường dây DAD= åDPD . t ( kWh ) trong đó : t - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, t = 2405,285h DAD= åDPD . t = 8,45.2405,285 = 20324,6 ( kWh ) 3.Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án 3 Mạng cao áp trong phương án có điện áp 10kV từ TBATT đến 7 trạm phân xưởng. TPPTT có hai phân đoạn thanh góp nhận điện từ lộ dây kép của DDK đưa điện từ hệ thống về Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong phương án 3: KMC = 19.160. 106 = 3040.106 (đ) 4. Chi phí tính toán của phương án 3 Vốn đầu tư : K1= KB + KD +KMC = (1555 + 429,5+3040) *106 = 5024,5.10 6( đ ) Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây : DA1 = DAB + DAD = 350,94.103 + 20324,66 = 371264,66 ( kWh ) . Chi phí tính toán : Z1 = (avh + atc ) K1 + c . DA1 =(0,1+ 0,2 ).50224,5.10 6+ 750.371264,66 = 1,785.109 ( đ ) 2.4.4. Phương án 4 1. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng DA trong các trạm biến áp : +) Chọn máy biến áp phân xưởng : Kết quả chọn MBA trong các TBA của phương án 4 Tên TBA Sđm kVA Uc/UH ∆P0 (kW) ∆Pn (kW) Số máy Đơngiá (106 đồng) Thành tiền (106 đồng) TBATT 4000 35/10 3,9 25 2 420 840 B1 1600 10/0,4 2,1 15,5 2 180 360 B2 1000 10/0,4 1,75 13 2 130 260 B3 500 10/0,4 1 7 2 80 160 B4 800 10/0,4 1,4 10,5 2 100 200 B5 500 10/0,4 1 7 1 80 80 B6 400 10/0,4 0,84 5,75 2 65 130 B7 400 10/0,4 0,84 5,75 2 65 130 B8 400 10/0,4 0,84 5,75 1 65 65 Tổng vốn đầu tư cho các trạm biến áp PA 1: KBA = 2770.106 đồng +) Xác định tổn thất điện năng DA trong các TBA : Tính giống phương án trên Bảng 2.11- Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của PA4 Tên TBA Số máy Stt(Kva) SĐM(Kva) DP0(Kw) DPN(Kw) DA(kWh) TBATT 2 3765,66 4000 3,9 25 94,974 B1 2 2166,4 1600 2,1 15,5 70,966 B2 2 1311,17 1000 1,75 13 57,538 B3 2 628,33 500 1 7 30,814 B4 2 1033,18 800 1,4 10,5 45,589 B5 1 486,25 500 1 7 24,683 B6 2 442,84 400 0,84 5,75 23,192 B7 2 559,44 400 0,84 5,75 28,243 B8 1 327,78 400 0,84 5,75 51,16 Tổng tổn thất điện năng trong các TBA : DAB= 519,765. 103 kWh 2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất , tổn thất điện năng trong mạng điện:Chọn giống phương án trên Kết quả chọn cáp của phương án 4 ( tính toán cho 1 pha) Đường cáp F(mm2) L(m) R0 (W/km) R(W) Đơn giá (Đ/1 m đơn) Thành tiền (106Đ) TBATT-B1 25 75 0,927 0,0348 75 000 11,25 TBATT -B2 25 60 0,927 0,0278 75 000 9 TBATT -B3 16 350 1,47 0,2573 48 000 33,6 TBATT -B4 16 50 1,47 0,0368 48 000 4,8 TBATT -B5 16 140 1,47 0,2058 48 000 6,72 TBATT –B6 16 140 1,47 0,1029 48 000 13,44 TBATT–B7 16 160 1,47 0,1176 48 000 15,36 TBATT–B8 16 140 1,47 0,2058 48 000 6,72 B5 - 5 3* 70 + 50 175 0,268 0.0469 25.000 4.36, Tæmg vèn ®Çu t­ cho ®­êng d©y KD = 105,25(®) *) Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây cao áp : Tính giống phương án trên Tổn thất công suất trên đường dây của phương án 4 Đường cáp F(mm2) L(m) R0 (W/km) R(W) Stt (kVA) ∆P (kW) TBATT-B1 25 75 0,927 0,0348 2166,4 1,633 TBATT -B2 25 60 0,927 0,0278 1939,5 1,046 TBATT -B3 16 350 1,47 0,2573 628,33 0,871 TBATT -B4 16 50 1,47 0,0368 1033,18 0,393 TBATT -B5 16 140 1,47 0,2058 486,25 0,487 TBATT –B6 16 140 1,47 0,1029 442,84 0,079 TBATT–B7 16 160 1,47 0,1176 1002,3 1,181 TBATT–B8 16 140 1,47 0,2058 486,25 0,487 B5 - 5 3* 70 + 50 175 0,268 0.0469 158,47 8,156 Tæng tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®­êng d©y: åDPD = 14,601 ( kW) Tổn thất điện năng trên các đường dây DAD= åDPD . t ( kWh ) trong đó : t - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, t = 2405,285h DAD= åDPD . t = 14,601.2405,285 = 35119,75 ( kWh ) 3.Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án 4 Mạng cao áp trong phương án có điện áp 10kV từ TBATT đến 7 trạm phân xưởng. TBATT có hai phân đoạn thanh góp nhận điện từ lộ dây kép của DDK đưa điện từ hệ thống về KMC = 19+2.160.106 = 2920. 106 (đ) 4. Chi phí tính toán của phương án 4 Vốn đầu tư : K1= KB + KD +KMC = (2770+105,25+2920) *106 = 5795,25. 10 6( đ ) Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây : DA1 = DAB + DAD = 519,765.103 + 35119,57 = 554884,5 ( kWh ) . Chi phí tính toán : Z1 =(avh + atc ) K1 + c . DA1 = (0,1+ 0,2 ).5795,25.10 6 + 750. 554884,5 = 2,154.109 ( đ ) Tổng hợp chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật các phương án Phương án Vốn đầu tư, 106 đ Tổn thất điện năng, kWh Chi phí tính toán, 106 đ Phương án 1 4613,2 322124,638 1,625 Phương án 2 6763,44 315588,13 2,965 Phương án 3 4264,5 371036,156 1,785 Phương án 4 3995,25 316148,57 2,154 Nhận xét : Thông qua kết quả tính toán ở trên ta thấy phương án 3 là tối ưu. Phương án 3 có chi phí tính toán, tổn thất điện năng và vốn đầu tư đều là nhỏ nhất trong 4 phương án. Ta chọn phương án 3 là phương án thiết kế. 2.5 THIẾT KẾ CHI TIẾT CHO PHƯƠNG ÁN ĐƯỢC LỰA CHỌN. 2XlPE (3.50) Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm nhận điện từ hệ thống qua trạm biến áp trung gian – 110/35 kV cách nhà máy 5 km về cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7hạ điện áp từ 35kV xuống 0,4kV để cung cấp điện cho các phân xưởng. 2.5.1. Chọn dây đẫn từ TBATG nguồn về TPPTT Đường dây từ trạm biến áp trung gian (TBATG) của hệ thống về trạm phân phối trung tâm (TPPTT) của nhà máy dài 5 km sử dụng đường dây trên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép Nhà máy có Tmax lớn nên trong mạng cao áp của nhà máy dây dẫn sẽ được chọn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế Jkt , (tra theo bảng 5 trang 294 TL 1). Dây dẫn AC có thời gian sử dụng Tmax = 4000h, ta có Jkt = 1,1 A/ mm2 Với lưới trung áp do khoảng cách tải điện xa tổn thất điện áp lớn vì thế ta phải kiểm tra theo điều kiện tổn thất cho phép: DUbtcp=5%.Udm = DUsccp=10%.Udm = Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn: Ittnm = = = 43,48 (A) Tiết diện kinh tế: Fkt = = = 39,52 mm2 Ta chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 50 mm2.Tra bảng 4.12(TL1)Với dâyAC – 50 có Icp = 220 Kiểm tra dây theo điều kiện sự cố đứt 1 dây: Isc = 2*Ittnm = 2.39,52 = 79,04 thỏa mãn điều kiện Isc < Icp Như vậy dây dẫn đã thỏa mãn điều kiện sự cố Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Với dây AC – 50 có khoảng cách trung bình hình học là Dtb=2m, theo PL4.6 (TL1) các thông số kỹ thuật : r0 = 0,65W/km; x0 = 0,392 W/km; l= 9,5km. Ta có: ∆U = = = 277,87 (V) ∆U < ∆Ucp =1750V Dây dân đã cho thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép Vậy ta chọn dây AC- 50 2.5.2. Sơ đồ trạm phân phối trung tâm. Trạm phân phối trung tâm là nơi nhận điện trực tiếp từ hệ thống về để cung cấp điện cho nhà máy, do đó việc lựa chọn sơ đồ nối dây của trạm có ảnh hưởng lớn và trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy. Sơ đồ cần thoả mãn các điều kiện cơ bản: đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải, phải rõ ràng, thuận tiện trong vận hành và sử lý sự cố, hợp lý về mặt kinh nghiệm trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật. Nhà máy chế tạo đồng hồ đo chính xác thuộc hộ loại I, do tính chất quan trọng của nhà máy nên chọn sơ đồ 1 hệ thống thanh góp có phân đoạn, liên lạc giữa hai phân đoạn thanh góp đều dùng máy cắt hợp bộ. Để bảo vệ chống sóng quá điện áp truyền từ đường dây vào trạm, cần đặt chống sét van trên mỗi phân đoạn thanh góp. Đặt trên mỗi phân đoạn thanh góp 1 máy biến áp đo lường 3 pha 5 trụ có cuộn tam giác hở báo trạm đất 1 pha trên cáp 35kV. Máy biến dòng được đặt trên tất cả các lộ vào ra của trạm để biến đổi các dòng điện lớn ( sự cố ) thành dòng điện 5A cung cấp điện cho các thiết bị đo lường và bảo vệ. Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng Siemens, máy cắt loại 8DA10, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì. Hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ có dòng điện định mức 2500A ( tra theo bảng 5.16 trang 312 sách Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV của thầy Ngô Hồng Quang ). Bảng 3.19 – Thông số máy cắt đặt tại TPPTT Loạimáy cắt Cách điện Iđm(A) Uđm(kV) IcắtN3s(kA) IcắtNmax(kA) 8DA10 SF6 2500 36 40 110 Sơ đồ nguyên lý trạm phân phối trung tâm. Sơ đồ ghép nối trạm phân phối trung tâm. Tất cả các tủ hợp bộ đều của hãng Siemens, cách điện bằng SF6, loại 8DA10 không cần bảo trì. Dao cách ly 3 vị trí : hở mạch, nối mạch, tiếp đất. 2.5.3 Sơ đồ trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng làm nhiệm vụ biến đổi điện áp từ 35kV xuống 0,4kV cấp cho mạng phân xưởng. Các trạm biến áp phân đều đặt tương đối gần trạm phân phối trung tâm nên phía cao áp của trạm biến áp chỉ cần đặt dao cách ly để đóng cắt không tải và cầu chì bảo vệ ngắn mạch. Phía hạ áp của trạm đặt áptômát tổng và áptômát nhánh. Đối với các trạm có 2 máy biến áp đặt áptômát liên lạc giữa hai phân đoạn. Các trạm đều là trạm kín, dây dẫn là cáp chôn ngầm dưới đất nên không cần bảo vệ chống sét. Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp phân xưởng dặt hai máy. Tủ cao áp Máy biến áp 10/0,4KV Tủ aptômát tổng Tủ aptômát nhánh Tủ A phân đoạn Tủ áptômát nhánh Tủ aptômát tổng Máy biến áp 10/0,4KV Tủ cao áp Sơ đồ lắp ghép trạm biến áp phân xưởng đặt hai máy. 2.5.4.Tính toán ngắn mạch Mục đích tính toán ngắn mạch là kiểm tra điều kiện ổn đinh động và ổn định nhiệt của thiết bị và dây dẫn được chọn khi có ngắn mạch trong hệ thống . Dòng điện tính toán chọn khí cụ điện là dòng ngắn mạch 3 pha đối xứng. Do việc tính toán để chọn các thiết bị không đòi hỏi độ chính xác cao nên khi tính toán ngắn mạch có thể dùng các phương pháp gần đúng, ta có một số giả thiết sau : Cho phép tính gần đúng điện kháng hệ thông qua công suất cắt ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn vì không biết cấu trúc của hệ thống. Khi lập sơ đồ tính toán ta bỏ qua những phần tử mà dòng ngắn mạch không chạy qua và các phần tử có điện kháng không ảnh hưởng đáng kể như máy cắt , dao cách ly , áptômát ... Mạng cao áp có thể tính hoặc không tính đến điện trở tác dụng. Các hệ thống cung cấp điện ở xa nguồn và công suất là nhỏ so với hệ thống điện quốc gia , mạng điện tính toán là mạng điện hở, một nguồn cung cấp cho phép ta tính toán ngắn mạch đơn giản trực tiếp trong hệ đơn vị tương đối cơ bản. Mạng hạ áp thì điện trở tác dụng có ảnh hưởng đáng kể tới giá trị dòng ngắn mạch, nếu bỏ qua trong tính toán sẽ sai số lớn dẫn đến chọn thiết bị không chính xác . Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế của hệ thống khi tính toán ngắn mạch: Để lựa chọn , kiểm tra dây dẫn và các khí cụ điện cần tính toán 8 điểm ngắn mạch sau: N : điểm ngắn mạch tại thanh cái trạm phân phối trung tâm để kiểm tra máy cắt, thanh góp. N1, N2,…N8 : điểm ngắn mạch tại phía cao áp các trạm biến áp phân xưởng để kiểm tra cáp và tủ cao áp của trạm. Sơ đồ tính toán ngắn mạch Điện kháng của hệ thống được tính theo công thức : , W Trong đó: SN - Công suất ngắn mạch về phía hạ áp của máy biến áp trung gian. Utb - Điện áp trung bình, Utb = 1,05.Udm = 35.1,05 = 36,75 kV. Tổng trở của đường dây trên không : Zd = (). Do ngắn mạch xa nguồn nên dòng ngắn mạch siêu quá độ I’’ bằng dòng ngắn mạch ổn định I. Ta có thể viết : I’’ =I∞ = (kA) . Trong đó : ZN : là tổng trở tính từ điểm ngắn mạch N về hệ thống . Dòng điện ngắn mạch xung kích là : IxkN=kxk. .IN= 1.8. Trong đó kxk là hệ số xung kích, do ngắn mạch xa nguồn nên lấy kxk=1,8 Đường cáp F(mm2) L(m) R0 (W/km) X0 (W/km) R (W) X (W) TPPTT-B1 50 75 0,494 0,137 0,0185 0,005 TPPTT -B2 50 60 0,494 0,137 0,0148 0,004 TPPTT –B3 50 350 0,494 0,137 0,0865 0,024 TPPTT -B4 50 50 0,494 0,137 0,0124 0,003 TPPTT -B5 50 140 0,494 0,137 0,0692 0,019 TPPTT –B6 50 140 0,494 0,137 0,0136 0,009 TPPTT –B7 50 160 0,494 0,137 0,0395 0,011 * Tính cho điểm ngắn mạch N tại thanh cái TPPTT. (W) Dòng điện ngắn mạch tại N * Tính cho điểm ngắn mạch N1 phía cao áp TBAPX B1 Dòng điện ngắn mạch tại N1 Tương tự ta có kết quả tính toán dòng điện ngắn mạch. Bảng 3.21 Kết quả tính toán ngắn mạch Điểm ngắn mạch IN(kA) IXK(kA) Thanh cái TPPTT 5,43 13,85 Cao áp B1 5,414 13,782 Cao áp B2 5,419 13,795 Cao áp B3 5,319 13,54 Cao áp B4 5,423 13,805 Cao áp B5 5,346 13,609 Cao áp B6 5,367 13,662 Cao áp B7 5,386 13,711 2.5.5. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện a) Chọn và kiểm tra máy cắt và thanh dẫn *)Máy cắt của TPPTT Máy cắt 8DA10 được chọn theo các điều kiện sau: Điện áp định mức, UđmMC ³ Uđm.m = 35kV Dòng điện lâu dài định mức Iđm.MC =2500 ³ Icb = 2Ittnm = 86,96 (A) Dòng điện cắt định mức Iđm.cắt = 40 kA³ IN = 5,43 (KA) Dòng ổn định động iđm.đ =110 kA ³ ixk = 13,85 (kA) Máy cắt có dòng định mức Iđm > 1000A do đó không phải kiểm tra dòng ổn định nhiệt. *) Lựa chọn thanh dẫn : Thanh dẫn chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra ổn định động. b) Lựa chọn và kiểm tra máy biến điện áp BU BU được chọn theo các điều kiện sau : + Điện áp + Sơ đồ đấu dây ,kiểu máy + Cấp chính xác + Công suất định mức +Chọn dây dẫn nối BU với các dụng cụ đo lường Chọn BU loại 4MS36 , kiểu hình trụ do SIEMENS chế tạo .  Bảng 3.23 Thông số kỹ thuật của BU loại 4MS36 Thông số kĩ thuật 4MS36 Uđm (kV) 36 U chịu đựng tần số công nghiệp 1kV 70 U chịu đựng xung 1,2/50s (kV) 170 U1dđ (kV) 35/ U2dđ (kV) 120/ Tải định mức (VA) 400 c) Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng BI Chức năng của máy biến dòng điện là biến đổi dòng điện sơ cấp có trị số bất kì xuống 5A (đôi khi 1A ,10A) , nhằm cấp nguồn dòng cho các mạch đo lường , bảo vệ , tín hiệu ,điều khiển…. Máy biến dòng được chọn theo các điều kiện sau : + Sơ đồ nối dây và kiểu máy + Điện áp danh định UdđBI ≥ UdđLĐ= 35 kV + Dòng điện danh định IdđBI ≥ Icb = + Cấp chính xác: Cấp chính xác của BI phải phù hợp với cấp chính xác của các dụng cụ nối vào phía thứ cấp +Phụ tải thứ cấp: Z đmBI ≥ Z2 = Zdc + Zdd Trong đó Zdc : tổng phụ tải các dụng cụ đo Zdd : tổng trở dây dẫn từ BI tới dụng cụ đo + Điều kiện ổn định nhiệt (Iđm1.Knh đm)2 . tnh đm ≥BN Trong đó : Knhđm : bội số ổn định nhiệt định mức của BItnhđm : thời gian ổn định nhiệt định mức Theo các điều kiện trên ta chọn BI loại 4ME16 do SIEMENS chế tạo . Bảng 3.24 Thông số kỹ thuật của BI loại 4ME16 Thông số kĩ thuật 4ME16 Udđ (kV) 36 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ (kV) 70 U chịu đựng xung 1,2/50s (kV) 170 I1dđ (A) 5-1200 I2dđ (A) 1 hoặc 5 Iôđnhiệt 1s (kA) 80 Iôđ động (kA) 120 d) Lựa chọn chống sét van Chọn chống sét van cho cấp điện áp 35 kV Chọn chống sét van PBC do Liên Xô chế tạo có Udđ = 35 kV lo¹i gi¸ ®ì ngang AZLP501B2 Lựa chọn thiết bị cho trạm biến áp phân xưởng : e) Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly cao áp TBAPX Ta dùng chung một loại dao cách ly cho tất cả các trạm biến áp để dễ cho việc mua sắm , lắp đặt thay thế , dao cách ly được chọn theo các điều kiện sau : + Điện áp danh định : Udđ CL ≥ Udđ M = 35 kV . + Dòng điện danh định : Idđ CL ≥ Idđ M = 2Ilvmax ) ( chọn cho B1 là trạm có công suất tính toán lớn nhất) + Dòng điện ổn định động cho phép : idđ Đ ≥ ixk = 13,782 (kA). Chọn loại 3DC do SIEMENS chế tạo có các thông số sau : Bảng 3.26 thông số kỹ thuật của dao cách ly 3DC Udđ (kV) Idđ (A) INT (kA) INmax (kA) 35 630 20 – 31,5 50 – 80 g) Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp TBAPX Cầu chì được chọn theo các điều kiện sau : + Điện áp danh định : Udđ CC ≥ Udđ M + Công suất cắt danh định : Sdđ CC ≥ S ” (kVA). + Dòng điện danh định : Idđ Cắt ≥ I ” (kA) + Dòng điện danh định : Idđ CC ≥ Icb = IqtBA= Đối với các trạm B1 Udđ CC ≥ Udđ M = 35 kV Idđ CC ≥ Icb = Idđ Cắt ≥ IN1 = 5,41 (A) Chọn cầu chì ống cao áp loại 3GD1 608-5D Tương tự ta có kết quả chọn cầu chì như sau :  Bảng 3.27 Kết quả chọn cầu chì cao áp cho các TBAPX Tên trạm Loại Uđm (kV) Iđm (A) Icắt N min (kA) Icắt N (kA) B1 3GD1 608-5D 36 40 315 31,5 B2 3GD1 606-5D 36 32 230 31,5 B3 3GD1 603-5B 36 16 62 31,5 B4 3GD1 604-5B 36 20 120 31,5 B5,B6,B7 3GD1 602-5B 36 10 56 31,5 h) Lựa chọn và kiểm tra áptômát Áptômát là thiết bị đóng cắt hạ áp có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch . áptômát được chọn theo các điều kiện sau : - Đối với áptômát tổng và áptômát phân đoạn : + Điện áp danh định : Udđ A ≥ Udđ M = 0,38 (kV). + Dòng điện danh định : Idđ A ≥ Ilvmax = = 3160,23(A) + Dòng điện cắt định mức: IcđmA ≥ IN Đối với trạm B2 : Idđ A ≥ Ilvmax = Đối với trạm B3, B5 : Idđ A ≥ Ilvmax = Đối với trạm B4 : Idđ A ≥ Ilvmax = Đối với trạm B6,B7 : Idđ A ≥ Ilvmax = Chọn áptômát do hãng Merlin Gerin chế tạo kết quả như sau : Bảng 3.29 Kết quả chọn áptômát tổng và áptômát phân đoạn Tên trạm Loại Số lượng Udđ (V) Idđ (A) ICắtN (kA) Số cực B1 M32 3 690 4000 75 3 B2 CM2500N 3 690 2500 50 3 B3 CM1600N 3 690 1600 50 3 B4 CM2000N 3 690 2000 50 3 B5 CM1600N 3 690 1600 50 3 B6 C101N 3 690 1000 25 3 B7 C101N 3 690 1000 25 3 - Đối với áptômát nhánh được chọn theo các điều kiện sau: + Điện áp định mức : Udm.A ³ Udm.m = 0,38 kV +Dòng điện định mức :Idm.A ³ Itt với (trong đó n- số ATM nhánh đưa điện về phân xưởng) Bảng 3.30- Chọn ATM nhánh dẫn đến các phân xưởng TT Tên phân xưởng Stt Itt Loại SL Udm Idm IcắtN (kVA) (A) (kV) (A) (kA) 1 Phân xưởng tiện cơ khí 2166,4 1645,752 CM2000N 2 690 2000 50 2 Phân xưởng dập 1311,17 996,058 C1251N 2 690 1250 25 3 Phân xưởng lắp ráp số 1 628,33 477,324 NS630N 2 690 630 10 4 Phân xưởng lắp ráp số 2 1033,18 784,877 C101N 2 690 1000 25 5 Phân xưởng SCCK 158,47 240,77 NS400N 2 690 400 25 6 Phòng thí nghiệm trung tâm 200,5 304,628 NS400N 2 690 400 10 7 Phòng thực nghiệm 442,8 336,382 NS400N 1 690 1000 25 8 Trạm bơm 559,44 424,991 NS630N 2 690 630 10 9 Phòng thiết kế 127,28 193,382 NS250N 1 690 250 8 i) Lựa chọn thanh dẫn : + Thanh góp hạ áp của TBAPX chọn theo điều kiện dòng điện phát nóng cho phép, ở đây ta tính toán cho trạm có công suất tính toán lớn nhất k1k2Icp ≥ Icb = = = 3291,5 (A) Với các tham số như ở phần trên ta có : Icp ≥ =3937,2 (A). Chọn thanh dẫn bằng đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (100x10) mm2, mỗi pha đặt 3 thanh với Icp = 4650 A. Thanh góp đã được chọn có Icp > 1000A do đó không phải kiểm tra dòng ổn định nhiệt. Tương tự như kiểm tra phần trên ta thấy thanh góp đã chọn thỏa mãn điều kiện ổn định động j) Kiểm tra cáp đã chọn Ta chỉ cần kiểm tra với tuyến cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất IN1 = 5,414 Ta kiểm tra cáp theo điều kiện ổn định nhiệt Trong đó : - hệ số nhiệt độ, cáp lõi đồng - dòng điện ngắn mạch ổn định. tqd – thời gian quy đổi được xác định như tổng thời gian tác động bảo vệ chính đặt tại máy cắt điện gần điểm sự cố với thời gian tác động toàn phần của máy cắt điện :. Ở đây t là thời gian tồn tại ngắn mạch ( thời gian cắt ngắn mạch ), lấy t = 0,5s ngắn mạch xa nguồn nên . Tra đồ thị tìm được tqđ = 0,4 Tiết diện ổn định của cáp: Vậy cáp 50mm2 đã chọn là hợp lý . KẾT LUẬN : Các thiết bị đã chọn cho mạng cao áp của nhà máy đều thoả mãn các điều kiện kỹ thuật cần thiết. CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ Phân xưởng sửa chữa cơ khí có được chia làm 5 nhóm phụ tải có công suất xấp xỉ nhau và phân bố tương đối đều trên diện tích 1400m2 của toàn phân xưởng với công suất tính toán của toàn phân xưởng là 158,47 (kVA), ngoài ra còn có phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng. Nguồn cung cấp chung cho phụ tải động lực và chiếu sáng của phân xưởng được lấy từ biến áp phân xưởng B3. Điện năng từ trạm biến áp phân xưởng được đưa về TPP của phân xưởng. Trong tủ phân phối của xưởng đặt 1 áptomát tổng và 6 áptômát nhánh cawsp điện cho 5 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng. Từ tủ phân phối đến các tủ động lực và chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý và vận hành. Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp, các phụ tải có công suất bé ít quan trọng hơn sẽ ghép thành các nhóm nhỏ nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông (xích). Để dễ dàng thao tác và tăng độ tin cậy cung cấp điện, tại các đầu ra và vào của các tủ đều đặt các áptômát làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho các thiết bị trong phân xưởng. Tuy nhiên giá thành của tủ sẽ đắt hơn khi dùng cầu dao và cầu chì, song đây cũng là xu hướng thiết kế cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp hiện đại. 3.CHỌN ÁPTÔMÁT ĐẦU NGUỒN ĐẶT TẠI TBA Áptômát loại NS 400N do hãng Merger chế tạo đã được chọn ở trên có IdmA = 400 (A) 3.1. CHỌN CÁP TỪ TBA ĐẾN TỦ PHÂN PHỐI . * Cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn đường cáp ở đây rất ngắn nên tổn thất điện áp không đáng kể ta có thể bỏ qua không kiểm tra điều kiện tổn thất . Phân xưởng SCCK là hộ loại III nên dùng cáp đơn (A) (A) Từ trạm biến áp B3 đến tủ phân phối của phân xưởng là loại cáp đồng PVC(3´120+70) do hãng LENS chế tạo có Icp = 343 (A), nên ta chỉ cần kiểm tra lại cáp theo điều kiện phối hợp với áptômát. Dùng áptômát loại NS400N do hãng Merlin Gerin chế tạo có IdmA = 400 (A). Điều kiện : Vậy cáp PVC(3´120+70) đã chọn là hợp lý. 3.2. LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO TỦ PHÂN PHỐI Sơ đồ tủ phânat ®i ®Õn c¸c tñ §l vµ tñ chiÕu s¸ng an tõ tr¹m biÕn ¸p B3 ®Õn TPP phối - Đối với áptômát nhánh được chọn theo các điều kiện sau: Điện áp định mức : Udm.A ³ Udm.m = 0,38 kV Dòng điện định mức: Idm.A ³ Itt Nhóm = 57,66 A Chọn loại C60N do hãng Merlin Gerin chế tạo với các thông số Bảng 4..3 - Thông số áptômát nhánh của tủ PP. Loại Số lượng Udm,V Idm, A IcắtN, kA Số cực C60N 6 440 63 6 4 3.3. CHỌN CÁP TỪ TỦ PHÂN PHỐI ĐẾN CÁC TỦ ĐỘNG LỰC. Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực I (cho nhóm 1) Cáp được bảo vệ bằng áptômát C60a có Idm = 63 (A) (kết quả tính phần trên) IttNhom1= 57,66 (A) (kết quả bảng 2.7) Theo điều kiện ta có : Vậy ta chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo có mã hiệu 4G10 có Icp = 87 (A) Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng cho phép Cáp được đặt trong hào cáp và đi riêng từng tuyến nên khc = 1 k1.k2.Icp = 87 (A) ³ Ilvmax = IttNhom1 = 57,66 (A) Chọn cáp 4G10 cách điện PVC. Các tuyến cáp khác được chọn tương tự, kết quả ghi trong bảng sau : Nhận thấy rằng tổng công suất phụ tải tính toán của các nhóm khá đồng đều nên ta có thể chọn cùng một loại cáp cho tất cả các nhóm, như vậy sẽ thuận tiện cho việc mua bán và thay thế, sửa chữa khi cần thi