Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp

novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 44 - 3.3.7 – Chọn áptomat bảo vệ cho phân xưởng. Điều kiện chọn : UđmATM  Uđmmạng ; IđmATM  IđmBA  IttPX = 513,8 (A). Căn cứ vào số liệu tính toán ta chọn aptomat do hãng MERLI GERIN chế tạo có các số liệu sau : Loại NS630N có số cực là 3, Iđm = 630 (A), Uđm = 690 (V), IN = 10 (kA). 3.3.8 – Chọn áptomat bảo vệ cho các nhóm. Điều kiện chọn : Xét nhóm I. UđmATM  Uđm nhóm ; IđmATM  Itt nhóm I = 97 (A). IđmATM  Itt nhóm II = 78 (A). IđmATM  Itt nhóm III = 121 (A). IđmATM  Itt nhóm IV = 168,2 (A). Bảng 3-9 : Thông số kỹ thuật của aptomat do hãng MERLI GERIN chế tạo. Sản phẩm Nhóm Số cực Uđm (V) Iđm (A) INmax (kA) NS100L I 3,4 690 100 50 NS100L II 3,4 690 100 50 NS160L III 3,4 690 160 50 NS250L IV 3,4 690 250 50 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 45 - B - THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ 3.1 – ĐẶT VẤN ĐỀ Mạng điện nhà máy là một phần quan trọng trong toàn bộ công việc cung cấp điện cho nhà máy. Việc thiết kế một mạng điện là hợp lý đảm sbaor các chỉ tiêu yêu cầu về kinh tế kỹ thuật là một việc hết sức khó khăn. Mạng điện nhà máy bao gồm 2 phần bên trong và bên ngoài nhà máy. Phần bên trong bao gồm các trạm biến áp phân xưởng và các đường dây cung cấp vào các phân xưởng, phần bên ngoài nhà máy bao gồm đường dây nhận điện từ hệ thống điện dẫn tới nhà máy. Khi thiết kế mạng điện nhà máy cần đảm bảo các yêu cầu sau : 3.1.1 – Về mặt kinh tế. - Vốn đầu tư ban đầu phải nhỏ. - Chi phí vận hành hàng năm là nhỏ nhất. - Tiết kiệm được vật liệu 3.1.2 – Về kỹ thuật - Đảm bảo liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu từng loại hộ phụ tải. - Đảm bảo chất lượng điện năng phù hợp với mức độ quan trọng của các hộ tiêu thụ. - Sơ đồ đi dây phải đơn giản, xử lý nhanh, thao tác không nhầm lẫn. Trong thực tế thì kinh tế và kỹ thuật luôn mâu thuẩn nhau, phương án tốt về mặt kỹ thuật thì vốn đầu tư lại quá cao tuy nhiên chí phí vận hành hàng năm nhỏ. Ngược lại phương án có vốn đầu tư nhỏ thì chi phí vận hành hàng năm lại lớn. Do đó để lựa chọn phương án cung cấp điện ta phải so sánh cả về kinh tế và kỹ thuật của các phương án sao cho vừa đảm bảo về yêu cầu kỹ thuật vừa đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế. 3.2 – CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY. 3.2.1 - Chọn sơ đồ cung cấp điện. Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 46 - Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho nhà máy Ở đây nhà máy là hộ phụ tải loại 1 do đó để đảm bảo tính liên tục cung cấp điện ta phải dùng 3 tuyến đường dây lấy từ 3 nguồn khác nhau với cấp điện áp là 35 KV. Bên trong nhà máy thường dùng 2 loại sơ đồ chình là: sơ đồ hình tia và sơ đồ phân nhánh, ngoài ra còn có thể kết hợp cả 2 sơ đồ thành sơ đồ hỗn hợp. Chọn sơ đồ đi dây: Sơ đồ hình tia, sơ đồ phân nhánh hay sơ đồ hỗn hợp mỗi loại sơ đồ đều có những ưu nhược điểm của nó và phạm vi sử dụng thuận lợi đối với từng nhà máy. Căn cứ vào yêu cầu CCĐ của nhà máy ta chọn sơ đồ hình tia để cung cấp điện cho nhà máy. Sơ đồ hình tia có độ tin cậy CCĐ cao hơn, bảo vệ rơle làm việc dễ dàng không nhầm lẫn. Sơ đồ hình tia thuận tiện cho việc sửa chữa và dễ phân cấp bảo vệ, mặc dù vốn đầu tư có cao nhưng chi phí vận hành hàng năm lại nhỏ. 35kV 35kV Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 47 - Xét đặc điểm của nhà máy là phụ tải phân bố không đều và không liền kề hơn nữa trong nhà máy các phân xưởng phân bố không có quy luật nhất định. Phụ tải của nhà máy là phụ tải loại 1 do đó ta chọn sơ đồ hình tia để cung cấp điện cho nhà máy. 3.2.2 - Chọn dung lượng và số lượng máy biến áp cho trạm biến áp nhà máy. Để CCĐ cho các phân xưởng tôi dùng các MBA điện lực đặt ở các trạm biến áp phân xưởng biến đổi điện áp 35 KV của lưới thành cấp điện áp 0,4 KV cung cấp cho phân xưởng. Các trạm BA đặt càng gần trung tâm phụ tải càng tốt để giảm tổn thất điện áp và tổn thất công suất. Trong 1 nhà máy nên chọn càng ít loại MBA càng tốt điều này thuận tiện cho việc vận hành và sửa chữa, thay thế và việc chọn thiết bị cao áp, thuận lợi cho việc mua sắm thiết bị. Số lượng và dung lượng MBA trong trạm phải đảm bảo sao cho vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm là nhỏ nhất đồng thời phù hợp với yêu cầu CCĐ của nhà máy. Dựa vào những yêu cầu cơ bản trên, căn cứ vào sơ đồ mặt bằng nhà máy và phụ tải của các phân xưởng yêu cầu CCĐ với phụ tải tính toán của nhà máy cơ khí. Ta chọn các thông số phụ tải tính toán cho khu nhà hành chính và của kho thành phẩm là : Sttknhc = Sttktp = 50 (kVA) SttNM = 3638 (KVA),Nguồn cung cấp có cấp điện áp là 35 KV. Nhà máy thuộc hộ phụ tải loại I và II. Sau đây là một số phương án CCĐ. a - Phương án 1: Phương án này dùng 3 MBA có công suất Sđm= 1250 (kVA) . MBA này do công ty Thiết bị Điện Đông Anh chế tạo, sản xuất có cấp điện áp là 35/ 0,4 (kV) được đặt làm 1 trạm. phụ tải phân bố cho từng phân xưởng như trong bảng (2-3). b - Phương án 2: Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 48 - Phương án này dùng 4 MBA có công suất Sđm= 1000 (kVA) có cấp điện áp là 35/ 0,4 KV do công ty Thiết bị Điện Đông Anh chế tạo, sản xuất được đặt làm 2 trạm, trạm 1 gồm 2 MBA trạm 2 gồm 2 MBA. Phụ tải của từng phân xưởng ghi trong bảng . Bảng 3 – 10 : Bảng tham số kỹ thuật của MBA do Công ty Đông Anh chế tạo: Uđm Tổn thất W Loại Sđm kVA Cao Hạ P0 PN đm % UN% i0 % Giá. (triệu đồng) 1250 35/0,4 1250 35 0,4 1810 13900 98,5 6,5 1,2 495 1000 35/0,4 1000 35 0,4 1680 10000 98,03 6 1,3 415 Bảng 3 -11: Bảng các phương án cấp điện cho các Phân xưởng nhà máy Phương án MBA Sđm CCĐ cho các phân xưởng Sttpx 1 1250 Cơ điện + Cơ khí + đúc gang + nhà hành chính 1125,5 2 1250 Nhiệt luyện + Cán thép + Đúc thép 1166 I 3 1250 Mộc mẫu + Lắp ráp + Kho thành phẩm + Cắt gọt kim loại + Gò hàn 1192,8 1000 Cơ điện + Cắt gọt kim loại + Cơ khí + Khu nhà hành chính 980 1 2 1000 Đúc gang + Nhiệt luyện 776 1000 Cán thép + Đúc thép 833,6 II 3 4 1000 Mộc mẫu + kho thành phẩm + Lắp ráp + Gò hàn 895 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 49 - Qua 2 phương án CCĐ cho nhà máy ở trên có những ưu nhược điểm như sau: MBA được chọn đều là MBA do Việt nam chế tạo cùng chủng loại sơ đồ, cách đấu dây tương đối đơn giản nên thuận lợi cho việc sửa chữa, vận hành và thay thế. Đảm bảo được yêu cầu về kỹ thuật cung cấp đủ điện cho các hộ phụ tải quan trọng. Để có kết luận chính xác, lựa chọn phương án CCĐ hợp lý nhất ta cần phải so sánh cả 2 phương án này về chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật. 3.2.3 – So sánh các phương án. a - So sánh về chỉ tiêu kỹ thuật:  Phương án 1: Phương án này dùng 3 MBA mỗi máy có Sđm = 1250 (kVA); Uđm = 35/0,4 (kV) Đặt làm 1 trạm, việc phấn phối tải cho các máy như hình (2-3).Trong điều kiện làm việc bình thường ta cho 3 MBA có công suất Sđm=1250 (kVA) làm việc độc lập. Hệ số phụ tải của các máy: KPT = đmBA ttBA S S MBA 1: 9,0 1250 5,1125 1250 5,1125       pt đmBA ttBA k kVAS kVAS . MBA 2: 93,0 1250 1166 1250 1166       pt đmBA ttBA k kVAS kVAS . MBA 3: 95,0 1250 8,1192 1250 8,1192       pt đmBA ttBA k kVAS kVAS . Với 3 MBA Sđm=1250 (kVA) ta thiết kế sao cho khi mất 1 máy thì 2 máy còn lại phải làm việc song song và mang đủ tải của các hộ phụ tải loại I. Cụ thể là 2 MBA làm việc quá tải có công suất là: Sqt = 2.1,4Sđm = 2.1,4.1250 = 3500 (kVA). Phụ tải loại I có công suất là: Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 50 - SLI = SPX cơ khí + SPX nhiệt luyện + SPX Đúc thép + SPX Đúc gang + SPX cán thép = 1947,8 (kVA). Như vậy ở đây ta thiết kế đã đảm bảo yêu cầu về tính liên tục CCĐ cho các hộ phụ tải loại I Sqt > SL1. Trường hợp nếu 1 thanh cái bị hỏng ta có thể dùng ATM liên lạc hoặc dùng 1 thanh cái dự phòng. Trong trường hợp xấu nhất lúc nào cũng phải đảm bảo 2 MBA làm việc song song.  Phương án 2: Phương án II ta dùng 4 MBA Sđm=1000; Uđm= 35/ 0,4 (kV) đặt thành 2 trạm phụ tải của các phân xưởng được phân bố như trong bảng (2-3). Trong điều kiện làm việc bình thường ta cho các MBA trong 1 trạm làm việc song song, 2 máy làm việc độc lập. Trạm 1: MBA 1 + 2: 88,0 2000 1756 20001000.2 1756       pt đmBA ttBA k kVAS kVAS . Trạm 2: MBA 3 + 4: 86,0 2000 6,1728 20001000.2 6,1728       pt đmBA ttBA k kVAS kVAS . Nhà máy thuộc hộ phụ tải loại I nên ta phải lấy ít nhất 2 nguồn cung cấp cho nhà máy hoặc có thể dùng 1 nguồn và 1 nguồn dự phòng hoặc dùng máy phát dự phòng. Trong điều kiện làm việc sự cố. Khi sảy ra sự cố 1 nguồn của TBA thì phải có máy cắt liên lạc để đóng thanh cái còn lại vào mạng sao cho thời gian mất điện là ngắn nhất. Trên thanh cái hạ áp của MBA ta thiết kế dùng ATM liên lạc sao cho khi sảy ra sự cố trên 1 thanh cái hạ áp của MBA thì ATM liên lạc phải tác động nhằm đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho các hộ phụ tải loại 1. Khi sảy ra sự cố trên 1 thanh cái cao áp của trạm thì phải đảm bảo lúc nào cũng có 1 MBA làm việc tương tự như trường hợp 1 MBA bị sự cố. Khi đó 1 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 51 - MBA còn lại với hệ số quá tải 40% phải đảm bảo cung cấp điện cho các hộ phụ tải loại 1 cụ thể là: Sqt = 1,4.Sđm = 1,4.1000 = 1400 (kVA) Như vậy đối với trạm 1 lúc này: Sqt = 1400 (kVA) SL1= SPXcơ khí + SPX đúc gang + SPXnhiệt luyện = 1114,2 (kVA). Đối với trạm II: Sqt= 1,4.1000 = 1400 (kVA) SL1= SPXđúc thép + SPXcán thép = 851,6 (kVA) Khi sảy ra sự cố 1 MBA trong 1 nhóm máy đang làm việc song song thì cũng tương tự như trường hợp sự cố trên thanh cái cao áp và như vậy là ta thiết kế đã đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật và tính liên tục cung cấp điện cho các hộ phụ tải loại I của nhà máy. Kết luận: Qua phân tích 2 phương án ở trên ta thấy cả 2 phương án đều đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật, đã đáp ứng được yêu cầu CCĐ đối với các hộ phụ tải loại I. Để quyết định xem sẽ chọn phương án nào ta phải so sánh cả các chỉ tiêu về kinh tế của 2 phương án trên. b - So sánh về chỉ tiêu kinh tế: Để thuận tiện cho việc tính toán so sánh về kinh tế thì giữa các phương án ta quan tâm đến những yếu tố ảnh hưởng chính đó là: - Vốn đầu tư ban đầu (tiền mua MBA ). - Chi phí vận hành hàng năm. - Tổn thất điện năng trong phạm vi phân xưởng.  Phương án 1: Phương án này dùng 3 MBA Sđm=1250 ; 35/ 0,4 (kV) do Việt nam chế tạo đặt làm 1 trạm. 3 MBA Sđm=1250 ; 35/ 0,4 (kV) làm việc độc lập với nhau, phụ tải tương đối đều nhau. Ta có thể áp dụng công thức: Atrạm = ABAi ABAi = P0’t + Pn’.Kpt 2 . Trong đó: n: Là số MBA. Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 52 - t: Thời gian dòng điện chạy qua MBA hàng năm. T = 8760 h : Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất.   Tmax, CosNM .Với nhà máy cơ khí số bộ quốc phòng TMax = 4500h, Cos = 0,65 tra bảng 4-1 và 2-3 (HTCCĐ trang 49 ta có:  = 3750 h. P’0 = P0 +Kkt .Q’0 (kW) (1) P’n = Pn +Kkt .Q’n (kW) (2) Với Q’0 = i0 %. 100 đmS Q’n = Un %. 100 đmS Trong đó: Kkt là đương lượng kinh tế của công suất phản kháng. Kkt = 0,05 (kW/ Kvar)  Tổn thất điện năng ở phương án I: Với trạm có 3 máy biến áp ta áp dụng công thức: ABA = P0’.t + Pn’.Kpt 2 . MBA 1 có: t = 8760 h, Kpt = 0,9 ,  = 3750 h P0’ = 1,818 + 0,05. 57,2100 1250.2,1  ( kW ) Pn’ = 13,9 + 0,05. 96,17100 1250.5,6  ( kW ) ABA1 = 2,57.8760 +17,96.(0,9)2.3750 = 77066,7 (kWh). MBA 2 có: t = 8760 h, Kpt = 0,93 ,  = 3750 h ABA2 = 2,57.8760 +17,96.(0,93)2.3750 = 80764,2 (kWh) MBA 3 có: t = 8760 h, Kpt = 0,95 ,  = 3750 h. ABA3 = 2,57.8760 +17,96.(0,95)2.3750= 83296,6 (kWh) Với phương án 1 ta có tổng tổn thất điện năng là: A1 = ABA1 + ABA2 + ABA3 = 241127,5 (kWh).  Về vốn đầu tư: K1 = n.V1 Trong đó: K1:Là tiền mua các MBA. Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 53 - V1: Giá tiền mua một MBA.Giá tiền máy do công ty Đông Anh sản xuất đối với máy biến áp công suất Sđm=1250 (kVA) là 495 triệu đồng. n: Số MBA phải dùng. Phương án I: 3 máy 1250 (kVA)  K1 = n.V1 = 3 x 495000000 đ = 1485000000 (đồng).  Chi phí vận hành hàng năm: C1 = .Ki + Ai.g Trong đó:  là giá trị khấu hao hàng năm  = 0,1 Ai : Tổng tổn thất điện năng Ai = A1 =241127,5 (kWh) g : Giá thành 1 KW/h : g = 0,1 đ/KWh  C1 = 0,1. 1485000000 + 241127,5.0,1 = 148524112,8 (đ/n).  Chi phí quy dẫn: Zi = Eđm.Ki + Ci Trong đó Eđm = đmT 1 là hệ số sinh lời của vốn do nhà nước quy định. Với nhà máy cơ khí thì Tđm = 5 năm.  Eđm = đmE 1 = 1 5 = 0,2.  Z1 = 0,2. 1485000000 + 148524112,8 = 445524112,8 (đ/n).  Phương án 2:  Xác định tương tự như trên ta có tổn thất điện năng ở phương án II: Trạm 1: t = 8760 h, Kpt = 0,88 ,  = 3750 h. P0’ = 1,68 + 0,05. 100 1000.3,1 = 2,33 ( kW ). Pn’ = 10 + 0,05. 100 1000.6 = 13 ( kW ). AtrI = P0’t + 2 1 .Pn’.Kpt 2 . =2,33.8760 + 2 1 .13. 2)88,0( .3750 = 39286,8 (kWh). Tính toán đối với trạm II ta có: Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 54 - AtrII = P0’t + 2 1 .Pn’.Kpt 2 .= 2,33.8760 + 2 1 .13. 2)86.0( .3750 = 38438,6 (kWh).  A2= AtrI+ AtrII = 39286,8 + 38438,6 = 77725,4 (kWh).  Về vốn đầu tư: K2 = n.V2 . Trong đó: K2: Là tiền mua các MBA. V2: Giá tiền mua một MBA. tiền máy do công ty Đông Anh sản xuất đối với máy biến áp công suất Sđm=1000 (kVA) là 415 triệu đồng. n: Số MBA phải dùng. Phương án II: 4 máy Sđm = 1000 (kVA).  K2 = n.V2= 4 x 415000000 = 1660000000 (đồng).  Chi phí vận hành hàng năm: C2 = .Ki + Ai.g Trong đó:  là giá trị khấu hao hàng năm  = 0,1. Ai : Tổng tổn thất điện năng Ai = A2 = 77725,4 (kWh). g : Giá thành 1 KW/h : g = 0,1 đ/kWh.  C2 = 0,1. 1660000000 + 77725,4.0,1 = 166007772,5 (đ/n).  Chi phí quy dẫn: Zi = Eđm.Ki + Ci Trong đó Eđm = đmT 1 là hệ số sinh lời của vốn do nhà nước quy định. Với nhà máy cơ khí thì Tđm = 5 năm.  Eđm = đmE 1 = 1 5 = 0,2.  Z2 = 0,2. 1660000000 + 166007772,5 = 498007772,5 (đ/n). Như vậy tổn thất điện năng của phương án 1 lớn hơn phương án 2 là: A = A1 - A2 = 241127.5 - 77725,4 = 163402,1 (kWh). Nếu giá 1 kWh là 0,1đ thì trong 1 năm nếu sử dụng phương án II sẽ tiết kiệm được 163402,1x 0,1 = 16340,21 (đồng). Phương án 1 có số vốn đầu tư nhỏ hơn phương án 2: Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 55 - 495000000 – 415000000 = 80000000 (đồng). Ta thấy chi phí vận hành hàng năm của phương án 1 nhỏ hơn phương án 2 là: 166007772,5 – 148524112,8 = 17483659,7 (đồng). Từ phân tích trên ta thấy phương án 1 có tính hợp lý cao và tiết kiệm được về vốn đầu tư, chi phí vận hành hàng năm và chi phí quy đổi nhỏ. Vậy ta quyết định chọn phương án cấp điện cho nhà máy cơ khí bộ quốc phòng là phương án 1. 3.3 - PHỤ TẢI CỦA NHÀ MÁY KỂ CẢ TỔN THẤT CÔNG SUẤT. Để có các số liệu chính xác cho việc tính chọn thiết bị trong mạng điện cho nhà máy ta phải kể đến tổn thất công suất trong các MBA. 3.3.1 - Xác định tổn thất trong các MBA. P1 = P0’ + Pn’.Kpt2 = 2,57 + 17,96.(0,9)2 = 17 (kW). Q1 = Q0’ + Qn.Kpt2 = 15 + 81,25.(0,9)2 = 80,8 (Kvar). P2 = P0’ + Pn’.Kpt2 = 2,57 + 17,96.(0,93)2 = 18 (kW). Q2 = Q0’ + Qn.Kpt2 = 15 + 81,25.(0,93)2 = 85,3 (Kvar). P3 = P0’ + Pn’.Kpt2= 2,57 + 17,96.(0,95)2 = 18,8 (kW). Q3 = Q0’ + Qn.Kpt2 = 15 + 81,25.(0,95)2 = 88,3 (Kvar). P = P1 + P2 + P3 = 53,8 (kW). Q = Q1 + Q2 + Q3 = 254,4 (Kvar). Như trên ta đã xác định phụ tải phía hạ áp. Ptt hạ áp = 2845,6 (kW) ; Qtt hạ áp = 2592,4 (Kvar). Sau khi kể đến tổn thất trong các MBA ta có: Pttnm = Ptt hạ áp + P = 2845,6 + 53,8 = 2899,4 (kW). Qttnm = Qtt hạ áp + Q = 2592,4 + 254,4 = 2846,8 (Kvar). Sttnm = 3,40638,28464,2899 2222  ttNMttNM QP (kVA). 3.3.2 – Vị trí đặt trạm biến áp nhà máy. Vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng được chọn theo các tiêu chuẩn sau: - Các trạm biến áp cấp điện cho nhiều phân xưởng thì vị trí của trạm được xác định theo tâm phụ tải sao cho gần tâm phụ tải nhất, như vậy có thể đưa điện áp Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 56 - cao đến các phân xưởng tiêu thụ, rút ngắn mạng phân phối hạ áp, giảm chi phí kim loại dây dẫn, và giảm tổn thất. - Với các trạm biến áp cấp điện cho nhiều phân xưởng ta nên dùng loại trạm biến áp xây dựng độc lập, đặt gần tâm phụ tải. * Tâm phụ tải được tính theo công thức sau: 1 1 * n n Si Xi Xo Si    1 1 * n n Si Yi Yo Si    Căn cứ vào bản vẽ mặt bằng nhà máy ta có thể đo ra các toạ độ của các phân xưởng để từ đó tính được các trung tâm phụ tải. Ta tính cho trạm phân phối trung gian (Trung tâm phụ tải của nhà máy). 3638 8.5,2985,13.6,2075,13.505,13.257 3638 7,13.7,3797,13.8,4578.8,3575,2.3325,2.4444,2.2,3382,2.2,2933,2.50    X 76,7 3638 61,29884 X 3638 5,12.5,2986,5.6,2079,8.5012.257 3638 9,15.7,3791,19.8,4573,19.8,3571,19.3321,16.4447,12.2,3385,9.2,2935,5.50    Y 05,14 3638 18,54090 Y Xác định toạ độ của các trạm biến áp phân xưởng: Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng nhà máy ta có thể đo được các toạ độ X = 7,76 ; Y=14,05 là toạ độ trung tâm phụ tải ở đây ta đặt trạm phân phối trung gian. Để thuận tiện trong việc thi công trạm biến áp cũng như trong quá trình vận hành, bảo dưỡng TBA của nhà máy ta có thể xây dựng hai trạm biến áp cạnh nhau ở tâm của phụ tải vừa xác định. Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 57 - 3.2.2 - Chọn các thiết bị trong mạng điện nhà máy. Việc tính chọn các thiết bị điện nhằm đảm bảo các thiết bị làm việc tin cậy, lâu dài, vận hành an toàn, sửa chữa thuận lợi. Các điều kiện chọn gần giống các điều kiện làm việc ở trong chế độ làm việc dài hạn như Iđm , Uđm .Các điều kiện kiểm tra bao gồm các chế độ làm việc không bình thường như quá tải, ngắn mạch,các điều kiện về ổn định nhiệt, ổn định lực điện động v.v... Dựa vào sơ đồ mạng điện đã được chọn sơ bộ ta chọn các thiết bị trong mạng điện cao áp và hạ áp. A - CHỌN THIẾT BỊ HẠ ÁP. Trong mạng điện hạ áp của nhà máy, do khoảng cách từ trạm biến áp nhà máy tới các tủ phân phối của phân xưởng là ngắn nên ta chọn tiết diện dây dẫn theo Jkt.  - Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian tới tủ phân phối phân xưởng. Đối với nhà máy cơ khí do làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất là Tmax= 5000h ,Dùng cáp đồng. Tra bảng ta được Jkt = 2,7 (A/mm2).Bảng 4.3 trang 194 Sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV. Tiết diện kinh tế của dây nhôm lõi thép : 2mm j IF kt đm kt  . Cáp từ TBA tới các TPPPX là cáp lộ kép (n =2) nên : )( .3.2 A U SI đm ttPX đm  . )( .3max A U SI đm ttPX LV  . Căn cứ vào trị số của Fkt tính được ,tra bảng lựa chọn tiết diện dây dẫn chuẩn gần nhất. Kiểm tra tiết diện dây cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng. Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 58 - Khc . Icp ≥ ILV max Trong đó : Khc = K1.K2 hệ số hiệu chỉnh. K1 hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ lấy K1=1. K2 Hệ số hiệu chỉnh khi tính tới số đường dây cùng đặt chung trong cung một rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 100 mm . Tra bảng phụ lục ta có K2 = 0.9. Bảng 4.74 trang 286 Sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV. Do khoảng cách từ TBA tới các TPP là ngắn nên ta không kiểm tra theo tổn thất điện áp.  Chọn cáp từ TBA tới TPP phân xưởng cơ điện : Dòng điện cực đại qua cáp : )(7,222 38,0.3.2 2,293 .3.2 A U SI đm ttPX đm  Tiết diện kinh tế của cáp : 2max 5,82 7,2 7,222 mm j IF kt kt  . )(5,445 38,0.3 2,293 .3max A U SI đm ttPX LV  . Tra bảng phụ lục chọn cáp tiêu chuẩn gần nhất là 95 mm2 , cáp đồng 3 lõi, cách điện PVC do LENS sản suất với Icp = 298 (A). Kiểm tra theo điều kiện phát nóng : 0,9.Icp = 0.9.298 = 268,2  ILV max Do cáp đã chọn không thỏa mãn điều kiện phát nóng nên ta tăng kích thước của cáp lên 240 (mm2) có Icp= 538 (A). Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 59 - Kiểm tra theo điều kiện phát nóng : 0,9.Icp = 0.9.538 = 484,2  ILV max Tính toán tương tự với các phân xưởng khác ta có bảng chọn cáp cho các phân xưởng của nhà máy như sau : Bảng 3 – 12 : Thông số kỹ thuật của cáp từ TBA tới các phân xưởng Tham số kỹ thuật của cáp S d(mm) Vỏ Nhóm IttPX Tiết diện định mức mm2 Lõi min max R0 /km ICP A Cơ điện 445,5 3 G 240 240 17,9 50,5 59,5 0,0754 538 Cơ khí 513,8 3 G 300 300 20,1 56 66 0,0601 621 Đúc gang 674,5 1 × 300 300 20,1 27,5 31 0,0601 693 Đúc thép 723 1 × 400 400 23,2 31,1 34,5 0,047 825 Nhiệt luyện 504,4 3 G 300 300 20,1 56 66 0,0601 621 Mộc mẫu 315,4 3 G 150 150 14 40 47,5 0,124 395 Gò hàn 379,7 3 G 185 185 15,6 44,5 53 0,0991 450 Lắp ráp 390,5 3 G 185 185 15,6 44,5 53 0,0991 450 Cán thép 543,6 3 G 300 300 20,1 56 66 0,0601 621 Cắt gọt kim loại 453,5 3 G 240 240 17,9 50,5 59,5 0,0754 538 Kho 75,96 3 G 16 16 4,8 15,5 19,5 1,15 100 Nhà hành chính 75,96 3 G 16 16 4,8 15,5 19,5 1,15 100 Riêng 2 phân xưởng Đúc gang và Đúc thép do có dòng Ilv lớn nên ta chọn cáp đồng 1 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo.  - Chọn thanh cái hạ áp cho MBA. Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 60 - Điều kiện chọn: UđmTC  Uđm mạng ; [ I ]  ha LV UKKK S ....3 321 max K1: Hệ số kể đến môi trường nơi đặt thanh cái, với nhiệt độ môi trường là 30 0 C tra bảng ta có K1 = 0,91. K2: Hệ số điều chỉnh thanh cái ta dùng 1 thanh cái nên K2 = 1. K3: Hệ số kể đến vị trí đặt thanh cái,vì đặt nằm ngang nên K3 = 0,95. [ I ]  3,1728 4,0.95,0.1.91,0.3 1250  (A). Tra bảng 7.2 trang 362 Sổ tay lựa chọn & và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV ta chọn thanh cái bằng đồng có các thông số : Bảng 2- 13: Thông số kỹ thuật thanh cái hạ áp Kích thước(mm 2 ) Tiết diện 1 TC (mm 2 ) Khối lượng (kg/m) Dòng cho phép mỗi pha 1 thanh (A) Vật liệu Dài (m) 80x10 800 7100 1900 Đồng 5  - Chọn sứ đỡ thanh cái hạ áp. Điều kiện chọn: Uđm sứ  Uđm mạng = 380 V. Tra bảng 2-25 CCĐ trang 640 ta chọn sứ có số liệu kỹ thuật như bảng : Bảng 3-14: Thông số kỹ thuật sứ đỡ thanh cái hạ áp Kiểu Kích thước Uđm (kV) Uph.đ khô Phụ tải phá hoại (kg) Khối lượng (kg) 0-1-750-OB 00-1-750-08 1 11 750 2,7 Chú thích:  - là sứ. 0 - đỡ. Chữ số thứ nhất là điện áp định mức. Chữ số thứ 2 là phụ tải phá hoại. OB- Đế hình ô van.  - Chọn ATM liên lạc. Trong 1 trạm nào đó khi bị sự cố 1 MBA thì phụ tải quan trọng của nhà máy được cung cấp điện thông qua ATM liên lạc. Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer ( TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 61 - Điều kiện chọn: UđmATM  Uđm.mạng . IđmATM  ILV max ILVmax : Dòng làm việc lớn nhất chạy qua ATM liên lạc. Phụ tải quan trọng của trạm I bao gồm phân xưởng cơ khí ,đúc gang . SqtTrI = SPX đúc gang + SPX cơ khí = 782,2 (kVA). Gỉả sử khi 1 MBA bị hỏng thì máy còn lại sẽ mang tải của các phụ tải quan trọng như vậy: 1,1051 4,0.3 2,728 .3max  dm qt LV U S I (A) Phụ tải quan trọng của trạm II gồm phân xưởng đúc thép và phân xưởng nhiệt luyện và phân xưởng cán thép. SL1= SPX nhiệt luyện + SPX cán thép + SPX đúc thép = 1165,6 (kVA). Như vậy khi 1 máy bị hỏng thì máy còn lại sẽ CCĐ cho các hộ phụ tải loại 1 thông qua ATM liên lạc. Do 2 phụ tải này lại nằm ở 2 MBA khác nhau nên khi mất 1 MBA thì máy còn lại thông qua ATM liên lạc sẽ CCĐ cho 1 hộ phụ tải quan trọng còn 1 phụ tải sẽ không phải thông qua ATM liên lạc như vậy ta tính cho trường hợp có dòng ILV max lớn