Thiết kế cấp điện cho 1 xí nghiệp công nghiệp

78 32,67 0,66 0,7114 0,9879 A 3 143,2 0,78 62,59 0,67 62,17 0,78 0,7543 0,87 Ô 4 62,17 0,78 32,67 0,66 37,54 0,85 62,59 0,67 0,737 0,917 Công suất tính toán động lực của phân xưởng Pdl=Knc. (kw) Pdl: Công suất tính toán động lực của phân xưởng thứ i n : là số thiết bị Pd: Là công suất đặt của mỗi thiết bị Knc: hệ số nhu cầu của phân xưởng thứ i VD: Công suất tính toán động lực của phân xưởng N Pdl=Knc. =0,71.( )=199,0485 (kw) n=4 ; Knc =0,71 Dựa vào các bảng trên ta có kết quả của các phân xưởng: Tên phân xưởng Số Thiết Bị Thiết bị 1 Thiết bị 2 Thiết bị 3 Thiết bị 4 Knc Pdl(kw) Pđ1(kw) Pđ2(kw) Pđ3 (kw) Pđ4(kw) N 4 70,15 85,44 62,59 62,17 0,71 199,0485 G 3 56,21 65,18 62,17 0,755 138,5878 U 3 63,05 66,74 57,06 0,755 141,0717 Y 2 66,74 143,2 0,83 174,2502 Ê 2 62,59 56,21 0,83 98,604 O 3 85,44 62,59 62,17 0,755 158,701 Đ 3 31,15 64,49 62,59 0,755 119,4636 Ư 2 66,74 57,06 0,83 102,754 C 4 84,3 77,82 31,15 64,49 0,71 183,01 T 3 81,87 63,05 66,74 0,755 159,8033 Ơ 3 62,59 62,17 32,67 0,755 118,8596 A 3 143,2 62,59 62,17 0,755 202,31 Ô 4 62,17 32,67 37,54 62,59 0,71 138,4287 Công suất chiếu sáng của phân xưởng Pcs=Po.S Với S :diện tính phân xưởng thứ i Po=15(w/m2) VD: Công suất chiếu sáng của phân xưởng N Pcs=Po.S =15.308=4620(w)=4,62(Kw) Với S:diện tính phân xưởng =14.22 =308 (m2) Po=15(w/m2) Dựa vào số liệu ta có bảng sau : STT Tên phân xưởng Po(w/m2) S(m2) Pcs (kw) 1 N 15 308 4,62 2 G 15 392 5,88 3 U 15 340 5,1 4 Y 15 392 5,88 5 Ê 15 240 3,6 6 O 15 448 6,72 7 Đ 15 308 4,62 8 Ư 15 392 5,88 9 C 15 320 4,8 10 T 15 320 4,8 11 Ơ 15 240 3,6 12 A 15 240 3,6 13 Ô 15 240 3,6 Công suất tính toán tác dụng , phản kháng và toàn phần của phân xưởng Ptt= Pđl+Pcs Qtt=Qđl=Pđl.tg Stt= VD:Công suất tính toán tác dụng ,phản kháng , toàn phần của phân xưởng N Ptt= Pđl+Pcs=199,0485+4,62=207,2685(kw) Qtt=Qđl=Pđl.tg=199,0485.0,9024=179,6213 (Kvar) Stt= ==279,1871 (KVA) Dựa vào số liệu các bảng trên ta có bảng sau: Tên phân xưởng Pcs (kw) Pdl(kw) (cos) tg Ptt(kw) Qtt(kvar) Stt (KVA) N 4,62 199,0485 0,7424 0,9024 207,2685 179,6214 279,1871 G 5,88 138,5878 0,8 0,75 144,4678 103,941 180,585 U 5,1 141,0717 0,797 0,7578 146,1717 106,9041 183,4 Y 5,88 174,2502 0,7832 0,794 180,1302 138,355 230 Ê 3,6 98,604 0,7315 0,9321 102,204 91,91 139,718 O 6,72 158,701 0,7432 0,9 165,421 142,831 222,58 Đ 4,62 119,4636 0,73 0,9362 124,0836 111,842 169,98 Ư 5,88 102,754 0,7854 0,788 108,634 80,97 138,317 C 4,8 183,01 0,7953 0,7622 187,81 139,49 236,15 T 4,8 159,8033 0,8144 0,7125 164,6033 113,86 202,116 Ơ 3,6 118,8596 0,7114 0,9879 122,4596 117,4214 172,139 A 3,6 202,31 0,7543 0,87 205,91 176,01 272,98 Ô 3,6 138,4287 0,737 0,917 142,0287 126,939 192,712 Từ số liệu tính toán đuợc ở các bảng trên ta có kết quả tính toán phị tải cho các phân xưởng ( hệ số nhu cầu Knc , hệ số Cos của phân xưởng , công suất tính toán động lực Pđl , công suất tính toán chiếu sáng Pcs ,công suất tính toán tác dụng Ptt, công suất tính toán phản kháng Qtt , công suất tính toán toàn phần Stt ) ta có bảng sau : STT Tên phân xưởng Knc (cos) Pdl(kw) Pcs (kw) Ptt(kw) Qtt(kvar) Stt (KVA) 1 N 0,71 0,7424 199,0485 4,62 207,2685 179,6214 279,1871 2 G 0,755 0,8 138,5878 5,88 144,4678 103,941 180,585 3 U 0,755 0,797 141,0717 5,1 146,1717 106,9041 183,4 4 Y 0,83 0,7832 174,2502 5,88 180,1302 138,355 230 5 Ê 0,83 0,7315 98,604 3,6 102,204 91,91 139,718 6 O 0,755 0,7432 158,701 6,72 165,421 142,831 222,58 7 Đ 0,755 0,73 119,4636 4,62 124,0836 111,842 169,98 8 Ư 0,83 0,7854 102,754 5,88 108,634 80,97 138,317 9 C 0,71 0,7953 183,01 4,8 187,81 139,49 236,15 10 T 0,755 0,8144 159,8033 4,8 164,6033 113,86 202,116 11 Ơ 0,755 0,7114 118,8596 3,6 122,4596 117,4214 172,139 12 A 0,755 0,7543 202,31 3,6 205,91 176,01 272,98 13 Ô 0,71 0,737 138,4287 3,6 142,0287 126,939 192,712 1.2. Phụ tải tính toán toàn nhà máy 1.2.1 Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy . Pttnm=Kđt. Với Kđt=0,8 là hệ số đồng thời của toàn nhà máy Pttnm=0,8.(2001,1924)=1600,9539 (kw) 1.2.2.Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy Qttnm=Kđt.=0,8.(1630,0949)=1304,0759 (kvar) 1.2.3.Phụ tải tính toán toàn phần toàn nhà máy Sttnm==2064,8649(kvA) 1.2. 4.Hệ số công suất của nhà máy Cos===0,775331 1.3. Xây dựng đồ thị phụ tải 1.3.1.Để biểu diễn phụ tải mổi phân xưởng của nhà máy ta dùng một hình tròn gồm 2 phần khác nhau :phần quạt nhỏ được gạch chéo biểu diễn cho phụ tải chiếu sáng của phân xưởng ,phần còn lại biểu diễn cho phụ tải động lực của phân xưởng ,tâm hình tròn trùng với tâm của phụ tải điện của phân xưởng 1.3.2. Bán kính biểu đồ phụ tải được xác định : Ri=(mm) Trong đó : Ri:bán kính của vòng tròn biểu đồ phụ tải phân xưởng thứ i Stt:công suất tính toán toàn phần của phân xưởng thứ i m:tỉ lệ xích chọn m=3 KVA/mm2 Vòng tròn phụ tải Phụ tải chiếu sáng Phụ tải động lực Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ phụ tải được xác định theo công thức : trong đó : :góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong phân xưởng Pcs:phụ tải chiếu sáng của phân xưởng thứ i Ptti:phụ tải tác dụng tính toán của phân xưởng thứ i 1.3.3.Xác định R và của phân xưởng Ta có : Ri== (mm) VD: R và của phân xưởng N R===5,444(mm) ==8,0244(độ) Tương tự ta áp dụng tính toán cho các phân xưởng khác trong nhà máy ,kết quả tính toán được ghi trong bảng STT Tên phân xưởng Pcs (kw) Ptt(kw) Stt (KVA) Ri (mm) ( độ) 1 N 4,62 207,2685 279,1871 5,444 8,0244 2 G 5,88 144,4678 180,585 4.3784 14,6524 3 U 5,1 146,1717 183,4 4,4124 12,56 4 Y 5,88 180,1302 230 4,9413 11,752 5 Ê 3,6 102,204 139,718 3,8512 12,68 6 O 6,72 165,421 222,58 4,861 14,6245 7 Đ 4,62 124,0836 169,98 4,2479 13,4 8 Ư 5,88 108,634 138,317 3,832 19,4856 9 C 4,8 187,81 236,15 5,007 9,2 10 T 4,8 164,6033 202,116 4,6321 10,498 11 Ơ 3,6 122,4596 172,139 4,2748 10,583 12 A 3,6 205,91 272,98 5,3832 6,294 13 Ô 3,6 142,0287 192,712 4,523 9,125 1.3.4. biểu đồ phụ tải toàn xí nghiệp Hình 1.1 Biểu đồ phụ tải toàn xí nghiệp PHẦN II: THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO NHÀ MÁY Với quy mô nhà máy như số liệu đã tính toán cần đặt một trạm phân phối trung tâm(PPTT) nhận điện từ trạm biến áp trung gian (BATG) về rồi phân bố cho các máy biến áp phân xưởng 2.1 vị trí trạm phân phối trung tâm Ta có :trên mặt bằng nhà máy gồm một hệ trục tọa độ vuông góc XOY vị trí trạm phân phối trung tâm M(X;Y) được xác định theo công thức X= , Y= Trong đó :xi.yi là tọa độ tâm phụ tải của phân xưởng thứ i X,Y:tọa độ tâm trạm PPTT Si:công suất tính toán phụ tải của phân xưởng thứ i Thay số ta được: X= = =107,5748 Y===89,93 =>tọa độ trạm phân phối trung tâm M(107,5748; 89,93) 2.2 Lựa chọn máy biến áp Để phù hợp với sơ đồ mặt bằng nhà máy và điều kiện kinh tế mà vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật ta quyết định đặt 6 trạm biến áp cho các phân xưởng như sau : Trạm biến áp số 1 B : Cấp điện cho 2 phân xưởng Đ, N Trạm biến áp số 2 B: Cấp điện cho 3 phân xưởng G , Ô ,C Trạm biến áp số 3 B : Cấp điện cho 2 Phân xưởng U,T Trạm biến áp số 4 B :Cấp điện cho 1 phânn xưởng O Trạm biến áp số 5 B : Cấp điện cho 2 phân xưởng Ê , Ơ Trạm biến áp số 6 B : Cấp điện cho 3 phân xưởng A , Ư , Y 2.2.1. Chọn dung lượng các máy biến áp : Trạm biến áp số 1 B :Cấp điện cho 2 phân xưởng Đ, N công suất tính toán toàn phần : =169,98 +279,1871=449,1671(KVA) Ta đặt 2 máy biến áp tại trạm B1 máy do ABB sản xuất tại việt nam không phải hiệu chỉnh nhiệt độ Dung lượng : SđmB1 ==320,834 (KVA) Chọn dùng 2 máy biến áp 400-10/0,4 có Sđm=400(KVA) Trạm biến áp số 2 B: Cấp điện cho 3 phân xưởng G , Ô ,C Tổng công suất tính toán toàn phần của các phân xưởng G , Ô ,C Là : Stt2=180,585+192,712+236,15=609,447(KVA) Vậy dung luợng máy biến áp : SđmB2 == 435,32(KVA) Chọn dùng 2 máy biến áp: 500-10/0,4 có Sđm=500(KVA) Trạm biến áp số 3 B : Cấp điện cho 2 Phân xưởng U,T Tổng công suất tính toán toàn phần của các phân xưởng U,T Là : Stt3=183,4+202,116=385,516(KVA) Vậy dung luợng máy biến áp: SđmB3 ==275,368(KVA) Chọn dùng 2 máy biến áp:315-10/0,4 có Sđm=315 (KVA) Trạm biến áp số 4 B :Cấp điện cho 1 phânn xưởng O Tổng công suất tính toán toàn phần của phân xưởng O Stt4=222,58 (KVA) Vậy dung luợng máy biến áp: SđmB34 ==158,985 (KVA) Chọn dùng 2 máy biến áp: 160-10/0,4 có có Sđm=160 (KVA) Trạm biến áp số 5 B : Cấp điện cho 2 phân xưởng Ê , Ơ Tổng công suất tính toán toàn phần của các phân xưởng Ê , Ơ Stt5=139,718+172,139=311,857 (KVA) Vậy dung luợng máy biến áp: SđmB35 ==222,755 (KVA) Chọn dùng 2 máy biến áp: 250-10/0,4 có có Sđm=250 (KVA) Trạm biến áp số 6 B : Cấp điện cho 3 phân xưởng A , Ư , Y Tổng công suất tính toán toàn phần của các phân xưởng A, Ư ,Y Stt6=279,1871+138,317+230=647,504 (KVA) Vậy dung luợng máy biến áp: SđmB35 ==462,503 (KVA) Chọn dùng 2 máy biến áp: 500-10/0,4 có có Sđm=500 (KVA) kết quả chọn máy biến áp STT Tên trạm (KVA) Số máy SđmB(KVA) 1 B (Đ, N) 449,1671 2 400 2 B (G , Ô ,C) 609,447 2 500 3 B (U,T) 385,516 2 315 4 B (O) 222,58 2 160 5 B (Ê , Ơ) 311,857 2 250 6 B (A , Ư , Y) 647,504 2 500 2.3. phương án đi dây mạng cao áp Vì nhà máy thuộc hộ loại một nên ta dùng đường dây trên không lộ kép dẫn điện từ trạm BATG về trạm PPTT ,đối với mạng cao áp trong nhà máy ta dùng cáp ngầm,từ trạm PPTT đến các trạm biến áp phân xưởng trong nhà máy ta dùng cáp lộ kép căn cứ vào vị trí các máy biến áp và trạm phân phối trung tâm ta đề ra hai phương án đi dây mạng cao áp Phương án 1:các trạm biến áp được cấp điện trực tiếp từ trạm PPTT Phương án 2:các trạm biến áp xa trạm PPTT được lấy điện thông qua các trạm ở gần trạm PPTT : Tính khoảng cách từ trạm PPTT→BATG Ta có trạm PPTT có tạo độ (107,574;89,93) Trạm BATG có tọa độ là (24;501) →khoảng cách là 419,479 (m) 2.3.1 Tính toán kinh tế-kỹ thuật lựa chọn phương án tối ưu Chọn tiết diện đường dây trên không từ trạm biến áp trung gian đến trạm phân phối trung tâm dài 419,479 (m) dung dây AC lộ kép có thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax=3500h dây dẫn AC tra bảng được Jkt=1,1 => Ittnm = =59,607(A) Fkt = =54,189 (mm2 ) Lựa chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 70 mm , AC-70 Kiểm tra dây đã chọn theo điều kiện dòng phát nóng khi sự cố Tra bảng dây AC-70 , có I=275 (A), khi đứt một dây ,dây còn lại chuyển tải toàn bộ công suất cho dây còn lại Isc = 2.Itt = 119,214(A) . so sánh với Icp thấy dây đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng. Kiểm tra dây theo điều kiện tổn thất điện áp Với dây AC-70 có khoảng cách trung bình hình học là D=1,25(m) tra bảng được ro=0,43/km ,xo=0,41 /km DU==25,653V DU < DUcp= 5%Uđm = 500V thỏa mãn điều kiện cho phép tổn thất điện áp tiết diện dây phải chọn là dây AC-70 Tính toán kỹ thuật cho hai phương án Phương án 1: Hình 2.1 Sơ đồ đi dây mạng cao áp nhà máy phương án 1 Chọn cáp cho phương án 1 chọn cáp từ trạm PPTT đến BAPX 1(khoảng cách :103,3m) ImaxB1==12,97(A) với cáp đồng Tmax=3500h tra bảng Jkt=3,1(A/mm2) Fkt==4,18 mm2 chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16 mm2 →2 XLPE(3.16) Tính toán tương tự với các đường cáp khác được kết quả ghi trong bảng(vì cáp được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo ∆U và Icp) Bảng :kết quả chọn cáp cao áp cho phương án 1 đường cáp F(mm2) l(m) Đơn giá(vnđ/m) Thành tiền PPTT→B1 16 103,3 48000 4958400 PPTT→ B2 16 49,74 48000 2387520 PPTT→B3 16 47,68 48000 2288640 PPTT→B4 16 53,56 48000 2570880 PPTT→ B5 16 72,67 48000 3488160 PPTT→B6 16 112,53 48000 5401440 Vì tất cả các đường dây đều d cáp lộ kép nên l=2l1(l1:k/c giữa các phân xưởng và trạm PPTT) =>tổng K=42190080 (vnđ) Tiếp theo xác định tổn thất công suất tác dụng cho phương án 1 Tính theo công thức DP = .R.10-3 kW Tổn thất DP trên đoạn từ PPTT-B1: DP = .R.10-3 ==0,613(KW) Tương tự tính toán với các đoạn còn lại ta có bảng sau : Bảng kết quả tính toán ∆P phương án 1 đường cáp 2.l(m) (KVA) ro(/km) U (KW) DP(KW) PPTT→B1 206,6 449,1671 1,47 10 0,613 PPTT→ B2 99,48 609,447 1,47 10 0,543 PPTT→B3 95,36 385,516 1,47 10 0,208 PPTT→B4 107,12 222,58 1,47 10 0,078 PPTT→ B5 145,34 311,857 1,47 10 0,208 PPTT→B6 225,06 647,504 1,47 10 1,387 tổng phương án 1 là 3,037(kw) với Tmax=3500h , Cos=0,775331 => = (0,124+Tmax.10-4)2.8760=1968,16 h chi phí tính toán hàng năm của phương án 1 là: Z1=(avh+atc)K+C. . ==(avh+atc)K+Y Từ Tmax = 3500 h; lấy các giá trị: avh =0,1 ;atc=0,125;C=750(đồng/kwh) Trong đó: avh _hệ số vận hành atc_hệ số tiêu chuẩn( hệ số thu hồi vốn đầu tư); atc= với Ttc là thời gian thu hồi vốn đầu tư lấy bằng 8 năm C_giá thành 1kwh tổn thất điện năng Z1 =(0,1+0,125). 42190080+750.3,037. 1968,16=13975744(đ) Phương án 2 Sơ đồ: Hình 2.2 sơ đồ đi dây mạng cao áp nhà máy phương án 2 Chọn cáp cho phương án 2 Chọn cáp từ B1-B2(khoảnh cách :69,35(m) ImaxB12==12,97(A) với cáp đồng Tmax=3500h tra bảng Jkt=3,1(A/mm2) Fkt==4,18 mm2 chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16 mm2 →2 XLPE(3.16) Tương tự tính toán với các chặn còn lại được bảng : đường cáp F(mm2) l(m) Đơn giá(vnđ/m) Thành tiền B1→B2 16 69,35 48000 4958400 PPTT→ B2 16 49,74 48000 2387520 PPTT→B3 16 47,68 48000 2288640 PPTT→B4 16 53,56 48000 2570880 PPTT→ B5 16 72,67 48000 3488160 B6→B5 16 48,166 48000 5401440 Tổng K=32751936 (vnđ) Xác định tổn thất tác dụng DP cho phương án 2 Tính toán tương tự như phương án 1 với các chặn của phương án 2 ta được bảng đường cáp 2.l(m) (KVA) ro(/km) U (KW) DP(KW) B1→B2 138,7 449,1671 1,47 10 0,411 PPTT→ B2 99,48 1058,614 1,47 10 1,639 PPTT→B3 95,36 385,516 1,47 10 0,208 PPTT→B4 107,12 222,58 1,47 10 0,078 PPTT→ B5 145,34 959,361 1,47 10 1,9664 B6→B5 96,332 647,504 1,47 10 0,594 tổng phương án 2 là 4,8964(kw) chi phí tính toán hàng năm của phương án 2 là: Z2=(avh+atc)K+C. . =(avh+atc)K+Y Từ Tmax = 3500 h; lấy các giá trị: avh =0,1 ;atc=0,125;C=750(đồng/kwh) Z=(0,1+0,125). 32751936+750. 4,8964. 1968,16=14596859(đ) So sánh kinh tế 2 phương án mạng cáp cao áp Phương án K (đồng) Yi (đồng) Z (đồng) PA1 42190080 4482976 6079547,714 PA2 32751936 7227674 6092159,864 Qua bảng ta xét tỷ số: T = (năm) Ta thấy: T =3,438<Ttc =8 (năm) So sánh 2 phương án ta quyết định chọn phương án 1 là phương án tối ưu mạng cao áp , phương án này không những có Z nhỏ mà còn dễ vận hành sữa chửa do đi tuyến cáp hình tia Thiết kế chi tiết cho phương án tối ưu Sơ đồ trạm PPTT Tr¹m ph©n phèi trung t©m lµ n¬i trùc tiÕp nhËn ®iÖn tõ hÖ thèng vÒ ®Ó cung cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y, do ®ã viÖc lùa chän s¬ ®å nèi d©y cña tr¹m cã ¶nh h­ëng lín vµ trùc tiÕp ®Õn vÊn ®Ò an toµn cung cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y. S¬ ®å cÇn ph¶i tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn c¬ b¶n nh­: ®¶m b¶o liªn tôc cung cÊp ®iÖn theo yªu cÇu cña phô t¶i, ph¶i râ rµng, thuËn tiÖn trong vËn hµnh vµ xö lýsù cè, an toµn lóc vËn hµnh vµ söa ch÷a, hîp lý vÒ mÆt kinh tÕ trªn c¬ së ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu kü thuËt. Nhµ m¸y §ång hå chÝnh x¸c ®­îc xÕp vµo phô t¶i lo¹i I, do tÝnh chÊt quan träng cña nhµ m¸y nªn tr¹m ph©n phèi ®­îc cung cÊp bëi hai ®­êng d©y víi hÖ thèng 1 thanh gãp cã ph©n ®o¹n, liªn l¹c gi÷a hai ph©n ®o¹n cña thanh gãp b»ng m¸y c¾t hîp bé. Trªn mçi ph©n ®o¹n thanh gãp ®Æt mét m¸y biÕn ¸p ®o l­êng ba pha n¨m trô cã cuén tam gi¸c hë b¸o ch¹m ®Êt 1 pha trªn c¸p 10 kV. §Ó chèng sÐt tõ ®­êng d©y truyÒn vµo tr¹m ®Æt chèng sÐt van trªn mçi ph©n ®o¹n thanh gãp. M¸y biÕn dßng ®­îc ®Æt trªn tÊt c¶ c¸c lé vµo ra cña tr¹m cã t¸c dông biÕn ®æi dßng ®iÖn lín (s¬ cÊp) thµnh dßng ®iÖn 5 A ®Ó cung cÊp cho c¸c dông cô ®o l­êng vµ b¶o vÖ. MCLL TG1 TG2 H×nh 2.3 S¬ ®å Tr¹m ph©n phèi trung t©m Tñ BU vµ CSV H×nh 2.4 S¬ ®å ghÐp nèi tr¹m PPTT Dao c¸ch lycã 3 vÞ trÝ: hë m¹ch nèi m¹ch vµ tiÕp ®Êt. C¸c tñ MC ®Çu ra cña ph©n ®o¹n TG1 Tñ MC ®Çu vµo C¸c tñ m¸y c¾t ®Çu ra cña ph©n ®o¹n TG2 TñBU BUBUBU vµ CSV Tñ MC ph©n ®o¹n Tñ MC ®Çu vµo TÊt c¶ c¸c tñ hîp bé cuña h·ng SIEMENS, c¸ch ®iÖn b»ng SF6, lo¹i 8DC11,kh«ngcÇn b¶o tr× Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp toàn nhà máy M¸y c¾t ®Çu nguån vµ m¸y c¾t ®Æt t¹i tr¹m PPTT chän dïng lo¹i m¸y c¾t ®Æt trong tñ hîp bé cña h·ng SIEMENS, c¸ch ®iÖn b»ng SF6 kh«ng cÇn b¶o tr×. HÖ thèng thanh gãp ®Æt s½n trong tñ cã dßng ®Þnh møc 1250 A. B¶ng 3.8 Th«ng sè kü thuËt tñ m¸y c¾t ®Æt t¹i tr¹m BATG vµ tr¹m PPTT. Lo¹i tñ U®m (kV) I®m (A) IN , kA,1s IN, kA Ghi chó 8DC11 10 1250 25 63 Kh«ng cÇn b¶o tr× Chän lo¹i chèng sÐt van do h·ng COOPER chÕ t¹o cã U®m = 12 kV, lo¹i gi¸ ®ì ngang AZLP501B12. 2. S¬ ®å c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n x­ëng. 10/0,4 8DH10 Tñ cao ¸p MBA Tñ AT tæng Tñ AT ph©n ®o¹n Tñ AT tæng MBA 10/0,4kV Tñ cao ¸p 8DH10 Tñ AT nh¸nh Tñ AT nh¸nh H×nh 2.6 S¬ ®å ®Êu nèi tr¹m biÕn ¸p B1, B2, B3, B4, B5, B6®Æt 2 BA §Æt mét cÇu ch× vµ dao c¸ch ly phÝa cao ¸p v× c¸c tr¹m BAPX ®Æt rÊt gÇn tr¹m PPTT. Cô thÓ ®Æt mét tñ ®Çu vµo 10 kV cã dao c¸ch ly 3 vÞ trÝ, c¸ch ®iÖn b»ng SF6, kh«ng b¶o tr× lo¹i 8DH10. Lo¹i tñ U®m, kV I®m, kA Uchiô ®ùng, kV I®mc¾tN, kA 8DH10 12 200 25 25 B¶ng 13: Th«ng sè kü thuËt tñ hîp bé do SIEMENS chÕ t¹o. PhÝa h¹ ¸p chän dïng c¸c ¸pt«m¸t cña h·ng MERLIN GERIN ®Æt trong vá tñ tù t¹o. Víi tr¹m mét m¸y BiÕn ¸p ®Æt 1 tñ ¸pt«m¸t tæng vµ 1 tñ ¸pt«m¸t nh¸nh.Víi tr¹m 2 m¸y ®Æt 5 tñ: 2 tñ ¸pt«m¸t tæng, 1 tñ ¸pt«m¸t ph©n ®o¹n vµ 2 tñ ¸pt«m¸t nh¸nh. S¬ ®å ®Êu nèi c¸c tr¹m biÕn ¸p vÏ ë h×nh 3.14 vµ 3.15 M¸y biÕn ¸p ®· chän c¸c m¸y cña h·ng ABB cã c¸cth«ng sè nh­ sau . B¶ng 14: Th«ng sè kü thuËt cña c¸c m¸y BA do ABB s¶n xuÊt: S®mB, kVA Uc, kV UH, kV DP0, kW DPN, kW UN,% 400 10 0,4 0,84 5,75 4,5 500 10 0,4 1 7 4,5 315 10 0,4 0,72 4,85 4,5 160 10 0,4 0,5 2,95 4,5 250 10 0,4 0,64 4,1 4,5 500 10 0,4 1 7 4,5 Chän ¸pt«m¸t cho c¸c tr¹m BAPX: Tr¹m biÕn ¸p B1: tr¹m ®Æt 2 m¸y lo¹i m¸y 400 - 10/0,4. Dßng lín nhÊt qua ¸pt«m¸t tæng cña m¸y 400kVA: Imax = = A ® Chän ¸pt«m¸t tæng lo¹i NS630N cã I®m = 630 A. Tr¹m biÕn ¸p B2: Tr¹m ®Æt 2 m¸y lo¹i m¸y 500- 10/0,4. Dßng lín nhÊt qua ¸pt«m¸t tæng cña m¸y 500kVA: Imax = = A ® Chän ¸pt«m¸t tæng lo¹i C801N cã I®m = 800 A Tr¹m biÕn ¸p B3: tr¹m ®Æt 2 m¸y 315 - 10/0,4 Dßng lín nhÊt qua ¸pt«m¸t tæng cña m¸y 315 kVA : Imax = = A ® Chän ¸pt«m¸t tæng lo¹i NS600E cã I®m = 600 A Tr¹m biÕn ¸p B4: tr¹m ®Æt 2 m¸y lo¹i m¸y 160 - 10/0,4. Dßng lín nhÊt qua ¸pt«m¸t tæng cña m¸y 160 kVA : Imax = = A ® Chän ¸pt«m¸t tæng lo¹i NS250N cã I®m = 250 A. Tr¹m biÕn ¸p B5: Tr¹m ®Æt 2 m¸y lo¹i m¸y 250- 10/0,4. Dßng lín nhÊt qua ¸pt«m¸t tæng cña m¸y 250kVA: Imax = = A ® Chän ¸pt«m¸t tæng lo¹i NS 400E cã I®m = 400 A Tr¹m biÕn ¸p B6: Tr¹m ®Æt 2 m¸y lo¹i m¸y 500- 10/0,4. Dßng lín nhÊt qua ¸pt«m¸t tæng cña m¸y 500kVA: Imax = = A ® Chän ¸pt«m¸t tæng lo¹i C801N cã I®m = 800 A KÕt qu¶ chän ¸pt«m¸t ghi trong b¶ng sau. B¶ng 3.23 ¸pt«m¸t ®Æt trong c¸c tr¹m BAPX (h·ng MERLIN GERIN) Tr¹m BA Lo¹i Sè l­îng U®m ,V I®m , A Ic¾tN , kA B1 (2x400kVA) NS630N NS400N 1 2 690 690 630 400 10 10 B2 (2x500 kVA) C801N NS630N 3 4 690 690 800 630 25 10 B3 (1x315 kVA) NS630N NS 400 N 3 4 690 690 630 400 10 10 B4 (2x160 kVA) NS250M 5 690 250 65 B5 (2x250 kVA) NS 400N NS250M 3 4 690 690 400 250 10 65 B6 (2x500 kVA) C801N NS630N 3 4 690 690 800 630 25 10 3. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch vµ kiÓm tra c¸c thiÕt bÞ ®iÖn ®· chän. a, TÝnh to¸n ng¾n m¹ch: Ng¾n m¹ch lµ t×nh tr¹ng sù cè nghiªm träng vµ th­êng x¶y ra trong hÖ thèng ®iÖn.V× vËy ®Ó lùa chän d©y dÉn vµ c¸c khÝ cô ®iÖn trong hÖ thèng cÇn tÝnh to¸n 8 ®iÓm ng¾n m¹ch sau : N : §iÓm ng¾n trªn thanh gãp tr¹m ph©n phèi trung t©m ®Ó kiÓm tra m¸y c¾t, thanh gãp. N1, .., N7 : §iÓm ng¾n m¹ch phÝa cao ¸p c¸c tr¹m PPTT ®Ó kiÓm tra c¸p vµ tñ cao ¸p c¸c tr¹m. Khi tÝnh to¸n ta coi c«ng suÊt nguån cÊp cho c¸c ®iÓm ng¾n m¹ch b»ng c«ng suÊt ng¾n m¹ch cña m¸y c¾t ®Çu nguån. S¬ ®å tÝnh to¸n ng¾n m¹ch b¾t ®Çu tõ tr¹m BATG cÊp ®iÖn cho ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch. §©y lµ s¬ ®å mét cÊp ®iÖn ¸p U®m = 10 kV v× vËy ta cã thÓ dïng ®¬n vÞ cã tªn ®Ó tÝnh to¸n ng¾n m¹ch. S¬ ®å nguyªn lý,vµ s¬ ®å thay thÕ nh­ sau: N Ni XH Zd ZC HT MC §DK PPTT N C¸P BAPX Ni MC MC CC CD H×nh 2.7 S¬ ®å tÝnh to¸n ng¾n m¹ch. §iÖn kh¸ng cña hÖ thèng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: XHT = [W] Trong ®ã: SN - c«ng suÊt c¾t ng¾n m¹ch cña m¸y c¾t ®Çu nguån SN = MVA Utb - ®iÖn ¸p trung b×nh cña ®­êng d©y, Utb = 10,5 kV §iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng cña ®­êng d©y: R = r0. l (W) X = x0. l (W) Trong ®ã: r0, x0 - ®iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng trªn 1 km d©y dÉn (W/km). li - chiÒu dµi ®­êng d©y (km). Do ng¾n m¹ch xa nguån nªn dßng ng¾n m¹ch siªu qu¸ ®é I" b»ng dßng ®iÖn ng¾n m¹ch æn ®Þnh I¥ , nªn cã thÓ viÕt: IN = I" = I¥ = Trong ®ã: ZN - tæng trë tõ hÖ thèng ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch thø i (W). Utb - ®iÖn ¸p trung b×nh cña ®­êng d©y (kV). TrÞ sè dßng ng¾n m¹ch xung kÝch ®­îc tÝnh theo biÓu thøc: ixk = 1,8. (kA) B¶ng 3.24 Th«ng sè cña ®­êng d©y trªn kh«ng vµ c¸p §­êng c¸p F (mm2) L (m) ro (W/km) xo (W/km) R (W) X (W) PPTT – B1 16 103,3 1,47 0,17 0,152 0,017 PPTT – B2 16 49,74 1,47 0,17 0,073 0,008 PPTT – B3 16 47,68 1,47 0,17 0,07 0,008 PPTT – B4 16 53,56 1,47 0,17 0,078 0,009 PPTT – B5 16 72,67 1,47 0,17 0,107 0,012 PPTT – B6 16 112,53 1,47 0,17 0,165 0,019 BATG - PPTT AC-70 419,47 0,43 0,41 0,18 0,172 TÝnh dßng ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch N trªn thanh gãp cña tr¹m PPTT. Ta cã s¬ ®å thay thÕ : N XH Zd HT XH = = W R = Rd = 0,18W X = Xd + X H = 0,172+ 0,668 = 0,84 W Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch : IN = = kA Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch: ixk = 1,8. = 1,8. . 5,648= 14,377 kA Ng¾n m¹ch ®iÓm N1 ë phÝa cao ¸p tr¹m BAPX B1: Ta cã s¬ ®å thay thÕ : N1 XH Zd ZC HT XH = = W R1 = Rd + Rc1 = 0,18+ 0,152= 0,332 W X1 = Xd + X H + Xc1 = 0,172 + 0,17 + 0,668= 1,01 W Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch: IN1 = = kA Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch: ixk1 = 1,8. = 1,8. . 5,702 = 14,515kA Ng¾n m¹ch ®iÓm N2 ë phÝa cao ¸p tr¹m BAPX B2: Ta cã s¬ ®å thay thÕ : N2 XH Zd ZC HT XH = = W R2 = Rd +Rc2 = 0,18 + 0,073= 0,253 W X2 = Xd + X H + Xc2 = 0,172+ 0,668+0,008 = 0,848W Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch: IN1 = = kA Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch: ixk1 = 1,8. = 1,8. . 6,85 = 17,437 kA Ng¾n m¹ch ®iÓm N3 ë phÝa cao ¸p tr¹m BAPX B3: Ta cã s¬ ®å thay thÕ : N3 XH Zd ZC HT XH = = W R3 = Rd + Rc3 = 0,18 + 0,07 = 0,25 W X 3= Xd + X H + Xc3 = 0,172+ 0,668+0,008 = 0,848 W Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch: IN3 = = kA Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch: ixk3 = 1,8. = 1,8. .6,857 = 17,455kA Ng¾n m¹ch ®iÓm N4 ë phÝa cao ¸p tr¹m BAPX B4: Ta cã s¬ ®å thay thÕ : N4 XH Zd ZC HT XH = = W R4 = Rd + Rc4 = 0,18 +0,078= 0,258W X 4= Xd + X H + Xc4 = 0,172+ 0,668+0,009 = 0,849 W Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch: IN4 = = kA Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch: ixk4 = 1,8. = 1,8. . 6,832 = 17,4 kA Ng¾n m¹ch ®iÓm N5 ë phÝa cao ¸p tr¹m BAPX B5: Ta cã s¬ ®å thay thÕ : N5 XH Zd ZC HT XH = = W R5 = Rd + Rc5 = 0,18 + 0,107= 0,287 W X5 = Xd + X H + Xc5 = 0,172+ 0,668+0,012 = 0,852 W Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch: IN5 = = kA Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch: ixk5 = 1,8. = 1,8. . 6,743 = 17,2 kA Ng¾n m¹ch ®iÓm N6 ë phÝa cao ¸p tr¹m BAPX B6: Ta cã s¬ ®å thay thÕ : N6 XH Zd ZC HT XH = = W R6 = Rd + Rc6 = 0,18+0,165 = 0,345 W X 6 =Xd+ X H+ Xc6 = 0,172+ 0,668+0,019 = 0,859W Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch: IN6 = = kA Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch xung kÝch: ixk6 = 1,8. = 1,8. . 6,55 = 16,67 kA B¶ng 3.25 B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch. §iÓm tÝnh ng¾n m¹ch N IN, kA ixk, kA Thanh c¸i PPTT 5,648 14,377 Thanh c¸i B1 5,702 14,515kA Thanh c¸i B2 6,85 17,437 Thanh c¸i B3 6,857 17,455 Thanh c¸i B4 6,832 17,4 Thanh c¸i B5 6,743 17,2 Thanh c¸i B6 6,55 16,67 b.Kiểm tra các thiết bị điện đã chọn ●Kiểm tra cáp đã chọn Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện ổn định nhiệt: F ³ a. I¥. Tra đồ thị ta tìm được tqđ =0,4 Vì cáp chọn để truyền tải điện từ trạm PPTT tới các BAPX đều có tiết diện bằng 16 mm2 nên ta chỉ cần kiểm tra cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất. Đó là tuyến cáp đến PPTT _B3 có dòng ngắn mạch lớn nhất IN3=6,857 (kA) F ³ a. I¥. =6.6,875.=26(mm2) Mà cáp đã chọn có tiết diện 16 mm2<Fmin=26 mm2 Vậy cáp đã chọn không thỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt Kiểm tra với tuyến cáp có dòng ngắn mạch nhỏ nhất: đó là tuyến cáp từ PPTT_B1 có IN2=5,702 (kA) F ³ a. I¥. =6. 5,702.=21,637(mm2) Vậy cáp đã chọn không thỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt Như vậy các cáp đã chọn đều thỏa mãn điều kiện về phát nóng khi sự cố và tổn thất điện áp nhưng không thỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt, chọn lại cáp loại có tiết diện 50 mm2 →2XLPE(3x50) Tính toán lại ngắn mạch đối với tuyến cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất: tuyến cáp từ PPTT_B1, ta có: XH = = 1(Ω0 R1 = Rd + Rc1 = 0,123 + 0,004 =0,127 (W) X1 = Xd + X H + Xc1 = 0,069 +0,441+0,001=0,511 (W) Dòng điện ngắn mạch: IN1 = = (kA) Dòng ngắn mạch xung kích: ixk1 = 1,8. = 1,8. . 11,513 = 29,307(kA) Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: F ³ a. I¥. =6.11,513.=43,689(mm2) Vậy cáp đã chọn 50 mm2 thỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt ●Kiểm tra máy cắt điện và thanh góp tại trạm PPTT: Máy cắt và thanh góp đặt trong tủ hợp bộ loại 8DC11, máy có cắt dòng điện cắt Ic =25kA, thanh góp có dòng ổn định động Iôđđ=63kA lớn hơn so với dòng ngắn mạch IN=11,555 kA và dòng xung kích ixk=29,414kA tại thanh góp trạm PPTT. Do vậy máy cắt và thanh góp đạt yêu cầu. ●Kiểm tra cầu chì cao áp: Công thức kiểm tra: UđmCC ≥ Uđm.m IđmCC ≥ Icb IđmcắtN ≥ IN Trong đó:dòng cưỡng bức xác định tùy thuộc vào trạm 2 MBA, Icb=1,4.IđmB. Cầu chì cao áp đặt trong tủ hợp bộ loại 8DH10 có các thông số kỹ thuật sau: Loại tủ Uđm (kV) Iđm (A) Uchịuđựng (kV) IđmcắtN (kA) 8DH10 12 200 25 25 Trạm biến áp B1 có dòng ngắn mạch lớn nhất nên chỉ cần kiểm tra với trạm này. Kiểm tra cầu chì cao áp: Điện áp định mức (kV): Uđmcc ≥ Uđm.m (kV) 12> 10 Dòng điện định mức (A): Iđm CC ≥ Icb = 1,4.Iđm B 200 A > 1,4. (A) Dòng cắt định mức (kA): ): Iđmcắt ≥ IN1 25 kA > 11,513 (kA) ●Kiểm tra dao cách ly cao áp: Công thức kiểm tra: Điện áp định mức: Uđm.MC ³ Uđm.m Dòng điện định mức: Iđm.CL ³ Ilvmax Dòng điện ổn định động cho phép: iđm.đ ³ ixk Dao cách ly đặt trong tủ hợp bộ có các thông số kỹ thuật sau. Loại tủ Uđm (kV) Iđm (A) Uchịuđựng (kV) IđmcắtN (kA) 8DH10 12 200 25 25 Tiến hành kiểm tra với trạm BAPX_B1 có dòng ngắn mạch lớn nhất: Bảng 3.11.Kiểm tra dao cách ly Đại lượng kiểm tra Điều kiện Điện áp định mức (kV) Uđm DCL ≥ Uđm.m 12 >10 Dòng điện định mức (A) Iđm DCL ≥ Icb = 1,4.Iđm B 200 > 1,4. Dòng điện ổn định động cho phép (kA) Iôđđ ≥ ixk 25 >11,513 ●Chọn và kiểm tra biến điện áp BU Trên mỗi nhánh của thanh góp trạm PPTT lắp một máy biến điện áp BU loại 3 pha 5 trụ của hãng SIEMENS sản xuất loại 4MR12 có các thông số sau: Bảng 3.12.Chọn máy biến điện áp. Thông số kỹ thuật 4MR12, một hệ thống thanh góp Uđm (kV) 12 Uchịu đựng tần số công nghiệp1 (kV) 28 U chịu đựng xung 1,2/50 ms (kV) 75 U1đm (kV) 11,5/ U2đm (kV) 100/ Tải định mức (VA) 350 ●Chọn và kiểm tra máy biến dòng điện. Chọn máy biến dòng điện loại 4MA72 do hãng SIEMENS chế tạo có các thông số kỹ thuật sau: Thông số kỹ thuật 4MA72 Uđm (kV) 12 U chịu đựng tần số công nghiệp1 (kV) 28 U chịu đựng xung 1,2/ 50 ms (kV) 75 I1đm , A 20 – 2500 I2đm , A 1 hoặc 5 Iôđnh 1’ (kA) 80 Iôđđ (kA) 120 Kết luận:Các thiết bị chọn cho mạng cao áp của nhà máy đã thỏa mãn các điều kiện kỹ thuật cần thiết. PHẦN III:THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG Ô (thiết kế hạ áp cho 1 phân xưởng lấy theo chữ cái cuối cùng của tên) Hình 3.1: Sơ đồ phân phối mạng biến áp phân xưởng Ô Ph©n x­ëng Ô cã diÖn tÝch lµ 240m2 gåm cã 4 thiÕt bÞ, c«ng suÊt tÝnh to¸n toµn phÇn cña ph©n x­ëng lµ 192,712 (KVA) trong ®ã cã 3,6(kw) dïng cho chiÕu s¸ng ,®iÖn n¨ng tõ m¸y biÕn ¸p B2 ®­îc ®­a vÒ tñ ph©n phèi cña ph©n x­ëng trong tñ ph©n phèi ®Æt 2 aptomat tæng (mét aptomat cho ®­êng d©y dù phßng ) vµ 4aptomat nh¸nh cÊp ®iÖn cho 4 tñ ®éng lùc vµ 1 tñ chiÕu s¸ng , Tõ tñ ph©n phèi ®Õn c¸c tñ ®éng lùc vµ chiÕu s¸ng sö dông s¬ ®å h×nh tia ®Ó thuËn tiÖn cho viÖc qu¶n lý vµ vËn hµnh. Mçi tñ ®éng lùc cÊp ®iÖn cho mét nhãm phô t¶i theo s¬ ®å hçn hîp, c¸c phô t¶i cã c«ng suÊt lín vµ quan träng sÏ nhËn ®iÖn trùc tiÕp tõ thanh c¸i cña tñ, c¸c phô t¶i cã c«ng suÊt bÐ vµ Ýt quan träng h¬n ®­îc ghÐp thµnh c¸c nhãm nhá nhËn ®iÖn tõ tñ theo s¬ ®å liªn th«ng (xÝch). §Çu vµo c¸c tñ ®éng lùc ®Æt dao cach ly - cÇu ch×, c¸c nh¸nh ra ®Æt cÇu ch×. Mçi ®éng c¬ m¸y c«ng cô ®­îc ®iÒu khiÓn b»ng mét khëi ®éng tõ (K§T) d· g¾n s½n trªn th©n m¸y, trong ®ã cã r¬le nhiÖt b¶o vÖ chèng qu¸ t¶i. C¸c cÇu ch× trong tñ ®éng lùc chñ yÕu b¶o vÖ ng¾n m¹ch ®ång thêi lµm dù phßng cho b¶o vÖ qu¸ t¶i cña K§T. 3.1.Chän c¸p tõ tñ ph©n phèi cña ph©n x­ëng ®Õn tñ ph©n phèi cña MBA B2 Kho¶ng c¸ch tõ tr¹m biÕn ¸p B2 ®Õn tñ ph©n phèi cña ph©n x­ëng Ô lµ:40,45m TiÕt diÖn d©y c¸p C1 chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp ph¶i tho¶ m·n: khc.Icp ≥ Imax Trong ®ã : Itt - lµ dßng ®iÖn lµm viÖc lín nhÊt qua c¸p, A khc - hÖ sè hiÖu chØnh kÓ ®Õn nhiÖt ®é m«i tr­êng ®Æt d©y. Tra trong phô lôc øng víi nhiÖt ®é m«i tr­êng +200C, vµ nhiÖt ®é tiªu chuÈn +150C cã khc = 0,94 Icp- dßng ®iÖn cho phÐp øng víi d©y dÉn chän, A. IttG = Chän c¸p ®ång 3 lâi+ trung tÝnh c¸ch ®iÖn PVC do LEN chÕ t¹o cã tiÕt diÖn (3x95+50) mm2 víi dßng cho phÐp: Icp= 298A. Ta cã: khc.Icp = 0,94. 298 = 280,12 A ≥ Itt = 278 A C¸p chän lµ tho¶ m·n. 3.2.Lùa chän phÇn tö m¹ng h¹ ¸p ph©n x­ëng Ô 3.2.1.Tñ ph©n phèi. §Ó cung cÊp ®iÖn cho 4 tñ ®éng lùc vµ 1 tñ chiÕu s¸ng cho toµn ph©n x­ëng ta sö dông 1 tñ ph©n phèi h¹ ¸p ®Æt t¹i thanh c¸i cña tr¹m biÕn ¸p ph©n x­ëng do h·ng SAREL (Ph¸p) chÕ t¹o. Tñ cã s¬ ®å : Hình 3.2: sơ đồ tủ phân phối của phân xưởng Ô 3.2.2.Chän ¸pt«m¸t. Chän ¸pt«m¸t ë 4 ®Çu ra cña tñ ph©n phèi ®Õn c¸c tñ ®éng lùc vµ 1 ¸pt«m¸t tæng. ¸pt«m¸t ®­îc chän theo dßng ®iÖn lµm viÖc l©u dµi (chÝnh lµ dßng ®iÖn tÝnh to¸n). §iÒu kiÖn ®Ó chän ¸pt«m¸t lµ : I®mA ≥ Ilvmax = Itt = U®mA ≥ U®mm® Theo tÝnh to¸n phô t¶i vµ ®Ò ra th× ph©n x­ëng cã 4 thiÕt bÞ nªn ta chän 4 aptomat ë tñ ph©n phèi : Itb1 = = A Itb2= = A Itb3 = = A Itb4 = = A , Ittnpx= = A Ta chän c¸c ¸pt«m¸t cña Merlin Gerin chÕ t¹o cã c¸c th«ng sè c¬ b¶n sau : B¶ng 4.2 ¸pt«m¸t ®Æt trong tñ ph©n phèi h¹ ¸p cña PX Ô Lo¹i U®m(kV) I®m(A) Ighc¾t N(A) ¸pt«m¸t NS400N 0,5 400 15 AT NC125H 0,5 125 7,5 A1 NC125H 0,5 125 7,5 A2 NC125H 0,5 125 7,5 A3 NS250E 0,5 250 8 A4 3.23. Chän thanh dÉn. Thanh dÉn cña c¸c tñ ph©n phèi lµ thanh dÉn b»ng ®ång cã tiÕt diÖn ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp : k1.k2.Icp ≥ Icb víi : k1- lµ hÖ sè hiÖu chØnh khi thanh dÉn ®Æt n»m ngang k1 = 0,95. k2- lµ hÖ sè hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é k2 = 0,9 Chän mét lo¹i thanh dÉn cho tñ ph©n phèi ë tr¹m B2 vµ ë ph©n x­ëng Ô Theo tÝnh to¸n phô t¶i ë ch­¬ng II cã : Icb = Imax = A Icp ≥ A VËy chän thanh dÉn cã tiÕt diÖn 60x6 mm2, dßng cho phÐp khi ®Æt mçi pha mét thanh Icp=1125.ChiÒu dµi cña thanh lµ 1 m. Tñ ph©n phèi víi c¸c thiÕt bÞ: H×nh 3.3 s¬ ®å víi c¸c thiÕt bÞ ®· chän 3.4.tÝnh ng¾n m¹ch pHÝa h¹ ¸p S¬ ®å tÝnh ng¾n m¹ch: H×nh 3.4: S¬ ®å nguyªn lý vµ s¬ ®å thay thÕ tÝnh ng¾n m¹ch h¹ ¸p. 3.4.1. Th«ng sè tæng trë trªn s¬ ®å thay thÕ. Th«ng sè m¸y biÕn ¸p ®· chän cho ph©n x­ëng ¤ C«ng suÊt §iÖn ¸p ,kV DP0 kW DPN kW UN, % KÝch th­íc ,mmm Träng l­îng 500 10/0,4 1 7 4,5 1535-930-1625 1695 §iÖn trë m¸y biÕn ¸p : RB = RB = = 2,24m §iÖn kh¸ng thay thÕ cña m¸y biÕn ¸p : XB = XB = = 144m §iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng thay thÕ cña c¸p C1(tr¹m BAPX ®Õn tñ ph©n phèi PX ¤) RC1 = r.= 8m XC1 = 0,07.40,45=2,83m §iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng thay thÕ cña c¸p C2: RC2 = r.= 0,564 mW XC2 = 0,07.15 = 1,05 mW §iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng thay thÕ cña ¸pt«m¸t sau MBA: RA = 0,226 mW XA = 0,0745 mW §iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng thay thÕ cña ¸pt«m¸t A1: RA1 = 0,1m W XA1 = 0,55 mW §iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng thay thÕ cña thanh gãp h¹ ¸p cã tiÕt diÖn 60x6 mm2 chiÒu dµi 1m, khi kho¶ng c¸ch trung b×nh h×nh häc b»ng 150 mm. RTG = r0.l = .l=.1 = 0,06 mW XTG = x0.l = 0,145.1= 0,145 mW 3.4.2. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N trªn thanh c¸i cña tñ ph©n phèi MBA B2. Tæng trë cña s¬ ®å thay thÕ : RS = = ( 2,24+0,564+0,226+0,06)= 3,09 mW XS = = (144 + 1,05 + 0,0745 + 0,145) = 145,27 mW Z = = 145,3 mW V× ng¾n m¹ch x¶y ra bªn phÝa h¹ ¸p nªn xem ®iÓm ng¾n m¹ch x¶y ra ë rÊt xa nguån vµ coi gÇn ®óng tr¹m biÕn ¸p lµ nguån. Do ®ã dßng ®iÖn ng¾n m¹ch ®­îc x¸c ®Þnh : I” = IN = I¥ = 1,987 kA Dßng ®iÖn xung kÝch : ixkN = kxk ..IN = 1,3..1,987 = 3,653kA 3.4 3. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm N1 trªn thanh c¸i cña tñ PP ph©n x­ëng SCCK. Tæng trë cña s¬ ®å thay thÕ : RS = = (2,24+0,564+0,226+0,06+ 0,1 + 8 + 0,1 +0,06 ) = 11,29 mW XS = = (144 + 1,05 + 0,0745 + 0,145+2,83 + 0,55 +0,55 +0,145 ) = 149,34 mW Z = = 149,76 mW V× ng¾n m¹ch x¶y ra bªn phÝa h¹ ¸p nªn xem ®iÓm ng¾n m¹ch x¶y ra ë rÊt xa nguån vµ coi gÇn ®óng tr¹m biÕn ¸p lµ nguån. Do ®ã dßng ®iÖn ng¾n m¹ch ®­îc x¸c ®Þnh: I” = IN1 = I¥ = kA Dßng ®iÖn xung kÝch : ixkN1 = kxk ..IN1 = 1,3..1,93 = 3,548A 3.5. KiÓm tra c¸c thiÕt bÞ ®· chän 3.5. 1. KiÓm tra ¸pt«m¸t. ¸pt«m¸t sau MBAlo¹i NS400N cã Ighc¾tN = 15 kA $IN = 1,987 kA. ¸pt«m¸t tæng ë tr¹m PP ph©n x­ëng SCCK lo¹i NC125H cã Ighc¾tN = 7,5 kA $IN = 1,93 A KÕt luËn: c¸c ¸pt«m¸t chän lµ tho¶ m·n. 3.5.2. KiÓm tra c¸p theo ®iÒu kiÖn kÕt hîp víi c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ. Icp / C¸p C1 cã Icp =298 A / =A. KÕt luËn: c¸p ®· chän tho¶ m·n. C¸p C2 cã Icp = 946 A / = A. KÕt luËn: c¸p ®· chän tho¶ m·n. 3.6.Lùa chän d©y dÉn tõ tñ PP ph©n x­ëng ¤ ®Õn C¸C Tñ §éng lùc V× ®©y lµ m¹ng phÝa h¹ ¸p nªn d©y dÉn ®­îc lùa chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng nh­ng ph¶i kÕt hîp víi thiÕt bÞ b¶o vÖ. §iÒu kiÖn chän d©y dÉn theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng : khc.Icp ≥ Ilvmax V× thiÕt bÞ b¶o vÖ lµ ¸pt«m¸t nªn ph¶i kÕt hîp víi ®iÒu kiÖn : khc.Icp ≥ Trong ®ã: Ilvmax - dßng ®iÖn tÝnh to¸n cã thÓ lµ 1 ®éng c¬,1 nhãm ®éng c¬ hoÆc cña c¶ ph©n x­ëng tuú theo tõng vÞ trÝ d©y chän. Icp - dßng ®iÖn ph¸t nãng l©u dµi cho phÐp øng víi tõng lo¹i d©y chän, A khc - hÖ sè hiÖu chØnh ë ®©y v× c¸p chén d­íi ®Êt riªng tõng tuyÕn nªn khc = 1 Ik®nhiÖt - dßng ®iÖn khëi ®éng cña thiÕt bÞ c¾t m¹ch b»ng nhiÖt Ik®nhiÖt = 1,25.I®mA, A ¸p dông ®iÒu kiÖn trªn chän d©y dÉn lµ c¸p tõ tñ ph©n phèi tíi c¸c tñ ®éng lùc. 3.6.1. C¸p tõ tñ ph©n phèi tíi tñ ®éng lùc1 khc.Icp ≥ Ilvmax = Ittn1 = 115 A khc.Icp ≥ = = A Víi khc = 1 th× ®iÒu kiÖn chän: Icp ≥ 115 A Icp ≥ 104,16 A Chän c¸p ®ång 4 lâi tiÕt diÖn F = 25 mm2 víi Icp = 127 A. CPг(3x25 + 1x16) 3.6.2. C¸p tõ tñ ph©n phèi tíi tñ ®éng lùc 2. khc.Icp ≥ Ilvmax = Ittn2 = 71,447 A khc.Icp ≥ = = =104,16 A Víi khc = 1 th× ®iÒu kiÖn chän : Icp ≥ 71,447 A Icp ≥ 104,16 A Chän c¸p ®ång 4 lâi tiÕt diÖn F = 25mm2 víi Icp = 127 A. CPг(3x25 + 1x16) 3.6.3. C¸p tõ tñ ph©n phèi tíi tñ ®éng lùc 3. khc.Icp ≥ Ilvmax = Ittn3 = 63,74 A khc.Icp ≥ = = = 104,16 A Víi khc = 1 th× ®iÒu kiÖn chän : Icp ≥ 63,74 A Icp ≥ 104,16 A Chän c¸p ®ång 4 lâi tiÕt diÖn F = 25 mm2 víi Icp = 127 A. CPг(3x25 + 1x16) 3.6.4. C¸p tõ tñ ph©n phèi tíi tñ ®éng lùc 4. khc.Icp ≥ Ilvmax = Ittn3 = 134,8 A khc.Icp ≥ = = = 104,16 A Víi khc = 1 th× ®iÒu kiÖn chän : Icp ≥ 134,8 A Icp ≥ 104,16 A Chän c¸p ®ång 4 lâi tiÕt diÖn F = 35 mm2 víi Icp = 158 A. CPг(3x25 + 1x16) B¶ng 4.3 KÕt qu¶ chän c¸p tõ tñ PP ®Õn tñ §L. TuyÕn c¸p Itt , A F , mm2 Icp , A PP - §L1 101,4 25 127 PP - §L2 114,7 25 127 PP - §L3 115,03 25 127 PP - §L4 134,8 35 158 PHẦN 4 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG ¤ (lÊy theo ch÷ c¸i cuèi cïng cña tªn ng­êi thiÕt kÕ) Trong c«ng viÖc thiÕt kÕ chiÕu s¸ng ®iÒu quan träng nhÊt lµ ph¶i ®¸p ømg ®­îc yªu cÇu vÒ ®é räi vµ hiÖu qu¶ chiÕu s¸ng. Ngoµi ®é räi, hiÖu qu¶ chiÕu s¸ng cßn ®­îc quyÕt ®Þnh bëi quang th«ng mµu s¾c ¸nh s¸ng cña ®Ìn, sù lùa chän c¸c chao ®Ìn còng nh­ sù bè trÝ c¸c bãng ®Ìn võa ®¶m b¶o tÝnh kinh tÕ kü thuËt võa mang tÝnh mü quan. Trong thiÕt kÕ chiÕu s¸ng ng­êi ta ph¶i chó ý sao cho khi lµm viÖc ng­êi c«ng nh©n kh«ng bÞ lo¸ m¾t do c­êng ®é s¸ng qu¸ lín hay do ph¶n x¹. ngoµi ra ph¶i cã ®é räi ®ång ®Òu ®Ó khi quan s¸t tõ chç nµy ®Õn chç kh¸c m¾t kh«ng ph¶i ®iÒu tiÕt nhiÒu. Tr×nh tù thiÕt kÕ chiÕu s¸ng nh­ sau. 4.1. X¸c ®Þnh sè l­îng vµ c«ng suÊt trong bãng ®Ìn 4.1.1. Chän nguån s¸ng. QuyÕt ®Þnh chän nguån s¸ng lµ bãng ®Ìn d©y tãc v× nã cã ­u ®iÓm lµ chÕ t¹o ®¬n gi¶n, l¾p ®Æt dÔ dµng, gi¸ thµnh rÎ, cã ¸nh sang gÇn víi ¸nh s¸ng tù nhiªn, ë ®©y chän lo¹i ®Ìn v¹n n¨ng (ký hiÖu cña Liªn X« (cò) lµ Ym) cã chôp b»ng thuû tinh vµ t¸n b»ng s¾t. §Ìn nµy cã thÓ dïng ë ph©n x­ëng söa ch÷a c¬ khÝ n¬i cã Ýt bôi, h¬i n­íc vµ khãi. 4.1.2. Chän hÖ thèng chiÕu s¸ng. Dïng hÖ thèng chiÕu s¸ng chung t¹o nªn ®é räi ®ång ®Òu trªn toµn bé ph©n x­ëng. NÕu viÖc bè trÝ ®Ìn ë bèn gãc h×nh vu«ng nh­ h×nh d­íi mµ ®é räi ®¹t yªu cÇu c«ng nghÖ th× c«ng suÊt chiÕu s¸ng lµ nhá nhÊt, ®¶m b¶o tÝnh kinh tÕ. L L L L h2 H h1 h H×nh 4.1: Bè trÝ trªn mÆt b»ng vµ mÆt ®øng L 4.1.3. TÝnh to¸n chän ®Ìn ( theo ph­¬ng ph¸p quang th«ng ) DiÖn tÝch mÆt b»ng ph©n x­ëng 12x20 m2,®Ìn sîi ®èt có ®é räi E = 45 lx X¸c ®Þnh ®é treo cao ®Ìn H = h - h1 - h2 Trong ®ã: h - ®é cao cña nhµ x­ëng; h1 - kho¶ng c¸ch tõ trÇn ®Õn bãng ®Ìn; h2- ®é cao mÆt bµn lµm viÖc C¨n cø vµo trÇn nhµ cao 4,5 m mÆt c«ng t¸c h2 = 0,8 m ®é cao treo ®Ìn c¸ch trÇn h1=0,7 m ta cã: H = 4,5 - 0,8 - 0,7 = 3 m. Tra b¶ng víi ®Ìn sîi ®èt, bãng v¹n n¨ng cã L/H = 1,8. X¸c ®Þnh ®­îc kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®Ìn: L =1,8H =1,8 x3 =5,4 m C¨n cø vµo bÒ réng phßng (12 m) chän L = 3 m. §Ìn sÏ ®­îc bè trÝ lµm4 d·y, c¸ch nhau 3m vµ c¸ch t­êng 2m. Tæng céng 15 bãng, mçi d·y 5 bãng. X¸c ®Þnh chØ sè phßng kÝch th­íc a.b = 12.20 m2 LÊy hÖ sè ph¶n x¹ cña t­êng 50%, cña trÇn trÇn 30%, t×m ®­îc hÖ sè sö dông ksd = 0,44 lÊy hÖ sè dù tr÷ k =1,3; hÖ sè tÝnh to¸n Z = 1,1 X¸c ®Þnh đ­îc quang th«ng cña mçi ®Ìn lµ: F = =2600 F = 2600 lumen. Tra b¶ng chän bãng 200 Wcã F = 3000 lumen Tæng céng toµn x­ëng cÇn: 15 bãng x200 W=3 kW 4.2. ThiÕt kÕ m¹ng ®iÖn chÕu s¸ng §Æt riªng tñ chiÕu s¸ng c¹nh cöa ra vµo lÊy ®iÖn tõ tñ PP cña x­ëng, tñ gåm1 ¸pt«m¸t tæng 3 pha vµ5 ¸pt«m¸t nh¸nh 1pha, mçi ¸pt«m¸t nh¸nh cÊp ®iÖn cho 3 bãng ®Ìn. s¬ ®å nguyªn lý vµ s¬ ®å cÊp ®iÖn trªn mÆt b»ng nh­ h×nh vÏ 4.2.1 Chän c¸p tõ tñ PP tíi tñ chiÕu s¸ng IcS =5,47 A Chän c¸p ®ång 4 lâi, vá PVC do LENS s¶n xuÊt tiÕt diÖn 4 mm2 cã Icp= 53 A ® PVC (3x4 + 1x2,5 ) 4.2.2 Chän ¸pt«m¸t tæng. Chän ¸pt«m¸t tæng 50A,3 pha do §µi Loan s¶n xuÊt lo¹i TO-50EC-50A 4.2.3 Chän ¸pt«m¸t nh¸nh. C¸c ¸pt«m¸t nh¸nh chän gièng nhau, mçi ¸pt«m¸t cÊp ®iÖn cho 3 bãng. Dßng qua ¸pt«m¸t (1pha): In=A Chän 5 ¸pt«m¸t 1 pha I®m=10A do §µi Loan chÕ t¹o lo¹i 10QCE-10A 4.2.4 Chän d©y dÉn tõ ¸pt«m¸t ®Õn côm 3 ®Ìn Chän d©y ®ång bäc tiÕt diÖn 2,5 mm2® M (2x2,5) cã Icp = 27A 4.2.5 KiÓm tra ®iÒu kiÖn chän d©y kÕt hîp víi ¸pt«m¸t KiÓm tra c¸p PVC(3x4 + 1x2,5) hÖ sè hiÖu chØnh k =1 45 A > A KiÓm tra d©y 2,5 mm2 27 A > 4.2.6 KiÓm tra ®é chªnh lÖch ®iÖn ¸p V× ®­êng d©y ng¾n, c¸c d©y ®Òu ®­îc chän v­ît cÊp nªn kh«ng cÇn kiÓm tra sôt ¸p. 50A §L1 §L2 §L3 §L4 §L5 Sau ®©y lµ s¬ ®å nguyªn lý vµ s¬ ®å mÆt b»ng m¹ng ®iÖn chiÕu s¸ng ph©n x­ëng G Hình 4.2:sơ đồ nguyên lý mạng chiếu sáng phân xưởng G Hình 4.3: Sơ đồ mạng chiếu sáng phân xưởng G pHẦN 5 bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng 5.1§Æt vÊn ®Ò Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc nhµ m¸y tiªu thô tõ m¹ng ®iÖn c¶ c«ng suÊt t¸c dông P lÉn c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q. C¸c nguån tiªu thô c«ng suÊt ph¶n kh¸ng lµ: ®éng c¬ kh«ng ®ång bé, m¸y biÕn ¸p, ®­êng d©y trªn kh«ng, vµ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn kh¸c Theo sè liÖu tÝnh to¸n hÖ sè cos cña nhà máy lµ 0,775. TruyÒn t¶i mét l­îng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng nh­ vËy qua m¸y biÕn ¸p vµ ®­êng d©y sÏ kh«ng cã lîi v×: Lµm tæn thÊt thªm c«ng suÊt t¸c dông vµ ®iÖn n¨ng trªn tÊt c¶ c¸c phÇn tö cña hÖ thèng cung cÊp ®iÖn do ph¶i t¶i c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. DP=DPP+DPQ PhÇn tæn thÊt DPQ g©y ra do t¶i c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q tØ lÖ víi b×nh ph­¬ng trÞ sè cña nã. Lµm tæn thÊt thªm ®iÖn ¸p, ®Æc biÖt trong m¹ng h¹ ¸p. DU= = DUP+DUQ PhÇn tæn thÊt thªm DUQ lµm t¨ng ®é chªnh lÖch ®iÖn ¸p trªn cùc thiÕt bÞ ®iÖn so víi trÞ sè danh ®Þnh khi thay ®æi phô t¶i vµ chÕ ®é l­íi ®iÖn. §iÒu nµy yªu cÇu t¨ng c«ng suÊt, vµ do ®ã t¨ng c¶ gi¸ tiÒn ph­¬ng tiÖn ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p. Lµm gi¶m kh¶ n¨ng t¶i cña ®­êng d©y. Kh¶ n¨ng t¶i cña ®­êng d©y vµ m¸y biÕn ¸p phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng, tøc phô thuéc vµo dßng ®iÖn cho phÐp cña chóng. Dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y dÉn vµ m¸y biÕn ¸p ®­îc tÝnh nh­ sau: I= BiÓu thøc nµy chøng tá r»ng víi cïng mét t×nh tr¹ng ph¸t nãng nhÊt ®Þnh cña ®­êng d©y vµ m¸y biÕn ¸p ( tøc I = const ) khi Q lín th× P sÏ nhá tøc kh¶ n¨ng truyÒn t¶i P sÏ gi¶m. V× nh÷ng lý do trªn, ®Ó cã lîi vÒ kinh tÕ vµ kü thuËt, trong l­íi ®iÖn cÇn ®­a nguån bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tíi gÇn nh÷ng n¬i tiªu thô nã vµ gi¶m l­îng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng nhËn tõ hÖ thèng ®iÖn. §Ó bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tiªu thô t¹i nhµ m¸y thiÕt kÕ cã thÓ dïng m¸y bï ®ång bé, tô ®iÖn hoÆc ®éng c¬ ®iÖn ®ång bé M¸y bï ®ång bé: lµ ®éng c¬ ®iÖn ®ång bé cã kÕt cÊu gi¶m nhÑ vµ kh«ng mang t¶i trªn trôc. Nã cã thÓ lµm viÖc ë chÕ ®é ph¸t c«ng suÊt ph¶n kh¸ng vµ tiªu thô c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. ­u ®iÓm: cã kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh tr¬n vµ tù ®éng ®èi víi gi¸ trÞ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng ph¸t ra, cã thÓ phôc håi söa ch÷a khi h­ háng. nh­îc ®iÓm: gi¸ thµnh ®¾t, vËn hµnh phøc t¹p vµ g©y tiÕng ån lín trong thêi gian lµm viÖc gi¸ tiÒn ®¬n vÞ cña m¸y bï ®ång bé t¨ng lªn ®¸ng kÓ khi gi¶m c«ng suÊt danh ®Þnh cña nã. §ång thêi khi ®ã tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông còng t¨ng lªn. V× vËy ta chØ dïng c¸c lo¹i c«ng suÊt lín ®Æt ë c¸c tr¹m lín. §éng c¬ ®ång bé: cã hÖ sè c«ng suÊt cao, cã thÓ lµm viÖc ë chÕ ®é qu¸ kÝch tõ. Nh­ng ®éng c¬ ®ång bé cÊu t¹o phøc t¹p gi¸ thµnh ®¾t. Tô ®iÖn: lµ c¸c thiÕt bÞ chuyªn dïng ®Ó ph¸t ra c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. Chóng t­¬ng ®­¬ng nh­ m¸y bï ®ång bé qu¸ kÝch thÝch vµ chØ cã thÓ ph¸t ra c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. C«ng suÊt mçi chiÕc tô kho¶ng 10 - 75 kVAr. Cã thÓ ghÐp chóng thµnh bé tô ®iÖn cã c«ng suÊt theo yªu cÇu. So nh÷ng nguån c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trªn tô ®iÖn cã nhiÒu ­u ®iÓm : tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông Ýt (0,0025 ¸ 0,005 kw/kVAr ) vËn hµnh ®¬n gi¶n (do kh«ng cã phÇn quay). l¾p ®Æt ®¬n gi¶n (khèi l­îng nhá, kh«ng cÇn mãng). cã thÓ sö dông n¬i kh« r¸o bÊt kú ®Ó ®Æt bé tô. Tuy nhiªn tô ®iÖn còng cã nh÷ng nh­îc ®iÓm nh­ nh¹y c¶m víi sù biÕn ®éng cña ®iÖn ¸p ®Æt lªn cùc tô ®iÖn (Q do tô ®iÖn sinh ra tØ lÖ víi b×nh ph­¬ng cña ®iÖn ¸p) têi gian phôc vô ng¾n (8 ¸h 10 n¨m ), vµ ®é bÒn kÐm (dÔ bÞ h­ háng, ®Æc biÖt khi ng¾n m¹ch vµ khi ®iÖn ¸p cao h¬n danh ®Þnh ), c«ng suÊt ph¶n kh¸ng ph¸t ra theo bËc vµ kh«ng thÓ thay ®æi. Gi¸ tiÒn ®¬n vÞ 1kVAr cña bé tô phô thuéc vµo ®iÖn ¸p vµ kh«ng phô thuéc vµo c«ng suÊt chÝnh cña bé tô. V× vËy, ®Ó bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng ®Õn 5 ¸10 MVAr ë c¸c nhµ m¸y th­êng dïng c¸c bé tô ®iÖn. 5.2. X¸c ®Þnh dung l­îng bï vµ vÞ trÝ ®Æt thiÕt bÞ bï. 5.2.1. Dung l­îng bï. HÖ sè cosj tr­íc khi bï lµ cosj1 = 0,775 dù ®Þnh n©ng cosj2 lªn 0,9. (số liệu về cosj2 lấy theo chữ cái đầu tiên của tên đệm : Đ) Dung l­îng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cÇn bï toµn nhµ m¸y lµ: Qbå = På.( tgj1- tgj2) Trong ®ã: På - c«ng suÊt t¸c dông tiªu thô trong nhµ m¸y tgj1- trÞ sè tgj øng víi cosj tr­íc khi bï. tgj2- trÞ sè tgj øng víi cosj sau khi bï. Thay sè ta ®­îc: Qbå = 2001,1924.( 0,815 – 0,484 ) = 662,4 kVAr Víi dung l­îng bï nh­ trªn ta chän thiÕt bÞ bï lµ tô ®iÖn. 5.2.2. VÞ trÝ ®Æt thiÕt bÞ bï (tô ®iÖn) ThiÕt bÞ bï cã thÓ ®­îc ®Æt ë phÝa ®iÖn ¸p cao hoÆc ë phÝa ®iÖn ¸p thÊp, nguyªn t¾c bè trÝ thiÕt bÞ bï lµ lµm sao ®¹t ®­îc chi phÝ tÝnh to¸n nhá nhÊt. Cã lîi nhÊt vÒ mÆt gi¶m tæn thÊt ®iÖn ¸p, ®iÖn n¨ng cho ®èi t­îng dïng ®iÖn lµ ®Æt ph©n t¸n c¸c bé tô bï cho tõng ®éng c¬ ®iÖn. Tuy nhiªn nÕu ®Æt ph©n t¸n qu¸ sÏ kh«ng cã sù lîi vÒ vèn ®Çu t­, vÒ qu¶n lý vËn hµnh. V× vËy ®Æt tô bï tËp trung hay ph©n t¸n, ph©n t¸n ®Õn møc nµo lµ phô thuéc vµo cÊu tróc hÖ thèng cÊp ®iÖn cña ®èi t­îng. Nhµ m¸y thiÕt kÕ cã quy m« lín gåm nhiÒu ph©n x­ëng, nhiÒu tr¹m biÕn ¸p, trong tÝnh to¸n s¬ bé v× thiÕu c¸c sè liÖu cña m¹ng ®iÖn ph©n x­ëng, ®Ó n©ng cao hÖ sè c«ng suÊt toµn nhµ m¸y, cã thÓ coi nh­ c¸c tô bï ®­îc ®Æt tËp trung t¹i thanh c¸i h¹ ¸p c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n x­ëng. 5.3. S¬ ®å ®Æt thiÕt bÞ bï vµ s¬ ®å tÝnh to¸n Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho nhà máy Hình 5.2 sơ đồ thay thế mạng cao áp xí nghiệp dung để tính toán công suất bù tại thanh cái hạ áp các trạm BAPX 5.4. X¸c ®Þnh c¸c dung l­îng c«ng suÊt bï. 5.4.1.TÝnh ®iÖn trë trªn s¬ ®å thay thÕ §iÖn trë cña c¸p ®· tÝnh ë phÇn tr­íc §iÖn trë cña m¸y biÕn ¸p. RB = W Trong ®ã: DPN - tæn thÊt c«ng suÊt MBA khi ng¾n m¹ch U®mB - ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña MBA kV S®mB - c«ng suÊt ®Þnh møc cña MBA kVAr Tr¹m B1: m¸y 400 kVA tra ra DPN = 5,75 kW W Tr¹m B2: m¸y 500kVA tra ra DPN = 7 kW W Tr¹m B3: m¸y 315 kVA tra ra DPN = 4,85 kW W Tr¹m B4: m¸y 160 kVA tra ra DPN = 2,95 kW W Tr¹m B5: m¸y 250kVA tra ra DPN = 4,1 kW W Tr¹m B6: m¸y 500kVA tra ra DPN = 7 kW W B¶ng 5.4.1 Sè liÖu tÝnh to¸n c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n x­ëng. STT Tên trạm (KVA) Số máy SđmB(KVA) RB, W 1 B (Đ, N) 331,35+j291,4634 2 400 3,6 2 B (G , Ô ,C) 474,3+j370,37 2 500 2,8 3 B (U,T) 310,775+j220,764 2 315 4,887 4 B (O) 165,421+j142,831 2 160 11,5 5 B (Ê , Ơ) 224,66+j209,33 2 250 6,56 6 B (A , Ư , Y) 494,6742+j395,335 2 500 2,8 B¶ng 5.4.2 Sè liÖu tÝnh to¸n c¸c ®­êng c¸p cao ¸p 10 kV TT §­êng c¸p Lo¹i c¸p F, mm2 l, m r0 W / km Rc, W 1 Lé kÐp PPTT - B1 C¸p NhËt lâi ®ång c¸ch ®iÖn XLPE Vá PVC cã ®ai kÐp 16 206,6 1,47 0.303702 2 Lé kÐp PPTT - B2 16 99,48 1,47 0.1462356 3 Lé kÐp PPTT- B3 16 95,36 1,47 0.1401792 4 Lé kÐp PPTT – B4 C¸p NhËt lâi ®ång c¸ch ®iÖn XLPE Vá PVC cã ®ai kÐp 16 107,12 1,47 0.1574664 5 Lé kÐp PPTT – B5 16 145,34 1,47 0.2136498 6 Lé kÐp PPTT- B6 16 225,06 1,47 0.3308382 B¶ng 5.4.3 KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®iÖn trë c¸c nh¸nh TT Tªn nh¸nh RB , W RC , W R= RB + RC , W 1 PPTT-B1 3,6 0,303702 3,903702 2 PPTT-B2 2,8 0,1462356 2,9462356 3 PPTT-B3 4,887 0,1401792 5,0271792 4 PPTT-B4 11,5 0,1574664 11,6574664 5 PPTT-B5 6,56 0,2136498 6,7736498 6 PPTT-B6 2,8 0,3308382 3,1308382 §iÖn trë t­¬ng ®­¬ng toµn m¹ng c¸p. Rt® = = 0,7422 W 5.42.X¸c ®Þnh dung l­îng bï t¹i thanh c¸c tr¹m BAPX X¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Qbi = Qi - (Qå - Qb). Trong ®ã: Qbi - c«ng suÊt bï sÏ ®Æt t¹i tr¹m biÕn ¸p ph©n x­ëng thø i, kVAr Qi - c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tÝnh to¸n víi tr¹m thø i, kVAr QS- c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tÝnh to¸n cña xi nghiÖp, kVAr Qb -c«ng suÊt bï cña toµn xÝ nghiÖp, kVAr Ri - ®iÖn trë nh¸nh thø i, W Rt® - ®iÖn trë t­¬ng ®­¬ng, W QB1 = 291,4634- (1630,0949–662,4).=107,478 kvar QB2 = 370,37- (1630,0949–662,4). = 126,6 kvar QB3 = 220,764-(1630,0949–662,4).=77,896 kvar QB4 = 142,831- (1630,0949–662,4).=81,22 kvar QB5 = 209,33- (1630,0949–662,4). = 103,3 kvar QB6 = 395,335-(1630,0949–662,4).=165,93 kvar T¹i tr¹m biÕn ¸p cã 2 m¸y v× phÝa 0,4 kV dïng thanh c¸i ph©n ®o¹n nªn dung l­îng bï ®­îc ph©n ®Òu theo hai nöa thanh c¸i, t¹i tr¹m 1 m¸y ®Æt b×nh th­êng. Chän dïng c¸c lo¹i tñ ®iÖn bï 0,38 kV cña Liªn X« (cò) ®ang cã t¹i ViÖt Nam. B¶ng 5.4.4 KÕt qu¶ tÝnh to¸n vµ ®Æt tñ bï cosj t¹i c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n x­ëng. Tªn tr¹m Qb, kVAr Lo¹i tñ bï Sè pha Q, kVAr Sè l­îng B1 107,478 KC2 - 0,38 - 50 - 3Y3 3 50 4 B2 126,6 KC2 - 0,38- 50 - 3Y3 3 50 2 B3 77,896 KC2 - 0,38- 50 - 3Y3 3 50 4 B4 165,22 KC2 - 0,38 - 50 - 3Y3 3 50 B5 103,3 KC2 - 0,38- 50 - 3Y3 3 50 B6 81,93 KC2 - 0,38- 50 - 3Y3 3 50 Tñ AT tæng Tñ bï cosj 15x50kVAr Tñ AT nh¸nh Tñ AT nh¸nh Tñ AT ph©n ®o¹n Tñ bï cosj 15x50kVAr Tñ AT tæng H×nh 5.3: S¬ ®å l¾p ®Æt tñ bï cosj tr¹m B2( tr¹m 2 m¸y ) c¸c tr¹m kh¸c t­¬ng tù PHẦN 6: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP B2 (Theo chữ cái cuối cùng của tên đệm :C) Nối đất trạm biến áp: Hệ thống nối đất trong trạm biến áp thực hiện cả ba chức năng: làm việc, an toàn và chống sét. Theo quy phạm điện trở nối đất (Rđ) của hệ thống nối đất phải đạt như sau: Với trạm biến áp phân phối: Rđ ≤ 4Ω. Với trạm biến áp trung gian có Uđm ≤ 35kV: Rđ ≤ 1Ω. Với trạm biến áp trung gian có Uđm ≥ 110kV: Rđ ≤ 0,5Ω. Kết cấu hệ thống nối đất của trạm thường ở dạng mạch vòng gồm các cọc dài 2,5m đóng ngập sâu 0,7m, các cọc cách nhau ≥ 2,5m và được hàn nối với nhau bằng các thanh thép tạo thành mạch vòng. Các bước tính toán nối đất : Bước 1:xác định trị số điện trở nối đất yêu cầu Ryc ,ở đây trạm biến áp B2 có 2 máy biến áp công suất là 500 KVA là trạm biến áp phân phối nên Ryc 4 Bước 2:đo điện trở suất của vùng đất dự kiến nối đất :theo đề ra vùng nối đất là đất cát pha điện trở suất là 300m Xác định hình dáng ,số lượng ,kích thước điện cực Tính toán điện trở ,sau đó so sánh với điện trở nối đất yêu cầu Nếu RRyc thì hệ thống nối đất đạt yêu cầu Nếu R>Ryc thì cần tiếp tục thêm cọc ,thanh đến bao giờ trị số điện trở đạt yêu cầu thì thôi Bước 3:kiểm tra độ bền nhiệt của dây dẫn ,hoặc thanh dẫn Tính toán Chọn lưới nối đất hình chữ nhật có chiều dài l1=40m,chiều rộng l2=30m mỗi chiều dùng 4 điện cực ngang ,số cọc là 60 cọc .chọn điện cực ngang là thép tròn CT316 còn cọc thép là thép góc 60x60x6 dài l=3m Sơ đồ mặt cắt ngang và đứng của hệ thống nối đất