bài tập lớn thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b> TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI</b>

<b> TRƯỜNG ĐIỆN-ĐIỆN TỬ</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN1.1.Vai trị và vị trí địa lý</b>

Nghành luyện kim đen là nghành công nghiệp nặng mang tầm quan trọngtrong sự phát triển chung của nền kinh tế nước ta, nó đóng vai trị quan trọng cungcấp nguyên liệu cho các ngành khác như : cơ khí chế tạo , giao thơng , xây dựng …Hơn nữa chúng ta có thể dựa vào lượng tiêu thụ gang thép trên đầu người mà biếtđược tiềm lực phát triển của một nền kinh tế đang phát triển cụ thể như nước ta. Với đặc điểm về cơng nghệ có nhiều khí bụi nên nhà máy luyện kim thườngđược bố trí ở những nơi xa thành phố , xa khu dân cư . Nhà máy luyện kim đen màem được giao nhiệm vụ thiết kế có quy mơ khá lớn với 7 phân xưởng , một trạmbơm và một ban quản lý.

<i>Bảng 1 : Phụ tải của nhà máy luyện kim</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

Hình 1. Sơ đồ mặt bằng nhà máy luyện kim đen

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>1.2. Danh sách thiết bị phân xưởng</b>

<i>Bảng 2 . Danh sách thiết bị của PXSCCK </i>

Bộ phận máy công cụ

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

TT Tên phân xưởng SL Nhãn máy ^P<small>đm</small> (kW)

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

TT Tên phân xưởng SL Nhãn máy ^P<small>đm</small> (kW)

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<i>1.3.1. Thông số ban đầu</i>

1. Phụ tải điện của nhà máy (Hình 1 và Bảng 1)

2. Phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí (Hình 2 và Bảng 2)3. Điện áp nguồn: U = 22kV hoặc 35kV<small>đm</small>

4. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực: 350 MVA

5. Đường dây cung cấp điện cho nhà máy: Dùng dây nhôm lõi thép (AC) đặt treo trên không

6. Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: 12 km7. Công suất của nguồn điện: Vô cùng lớn8. Nhà máy làm việc: 3 ca, T = 4000 giờ<small>max</small>

<i>1.3.2. Số liệu phụ tải</i>

- Bảng 1 và Hình 1 cho số liệu tổng quan của phụ tải tồn nhà máy bao gồm vị trí, diện tích, cơng suất đặt và yêu cầu cung cấp điện của các phân xưởng trong nhà máy. Tỷ lệ xích trên Hình 1 cho phép tính chính xác kích thước thực tế của các phân xưởng để từ đó tính diện tích của chúng.

- Bảng 2 và Hình 2 cho số liệu của phụ tải trong phân xưởng sửa chữa cơ khí.

- Thời gian sử dụng công suất lớn nhất của phụ tải nhà máy : T = 4000 <small>max</small>giờ

<i>1.3.3. Số liệu liên kết với nguồn</i>

- Điện áp liên kết với nguồn : Cho biết điện áp của các lưới hệ thống ở lân cận vị trí nhà máy cần thiết kế cung cấp điện. Khithiết kế cần phải chọn cấp điện áp để liên kết HTCCĐ của nhà máy với lưới hệ thống.

- Khoảng cách và loại đường dây nối từ lưới hệ thống (trạm biến áp trung gian) đến nhà máy. Khoảng cách và công suất phụ tải cho phép sơ bộ lựa chọn cấp điện áp liên kết với nguồn điện.

- Công suất ngắn mạch của hệ thống điện tại phía hạ áp của trạm biến áp trung gian (tại nơi kết nối giữa lưới hệ thống với nhà máy. Mục đích để đi tính ngắn mạch và lựa chọn thiết bị điện.

<i>1.3.4. Yêu cầu thiết kế cung cấp điện</i>

- Xác định phụ tải tính tốn của phân xưởng sửa chữa cơ khí và tồn nhà máy.

- Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy.

- Thiết kế mạng điện hạ áp động lực cho PXSCCK

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY2.1. Tổng quan các phương pháp xác định phụ tải tính tốn và phạm vi ứng </b>

Q = P<small>tttt</small>.tg S = = P<small>tttt </small>/CosKhi đó

P = K .<small>ttnc</small>

Trong đó

- P , P : Công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i (kW)<small>điđmi</small>- P , Q , S : Công suất tác dụng, phản kháng và tồn phần tính tốn cảu nhóm <small>tttttt</small>thiết bị (kW, kVAR, kVA)

- n : Số thiết bị trong nhóm

- K : Hệ số nhu cầu cảu nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong sổ tay tra cứu<small>nc</small>

Phương pháp này ưu điểm là đơn giản, thuận tiện. Nhược điểm là kém chính xác, khơng xét được chế độ vận hành của các phụ tải, chỉ dùng trong tính tốn sơ bộ khi biết số liệu rất ít về phụ tải như P và tên phụ tải.<small>đ</small>

<i>2.1.2. Phương pháp xác định PTTT theo hệ số cực đại (K ) và công suất trung <small>max</small></i>

- n : số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng cơng <small>hq</small>suất và chế độ làm việc, chúng địi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính tốn của nhóm phụ tải thực tế.( Gồm có các thiết bị có cơng suất và chế độ làm việc khác nhau )

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Công thức n như sau :<small>hq</small>

Trong đó P<small>đm min</small> , P<small>đm max</small> là công suất định mức bé nhất và lớn nhất của các thiết bị trong nhóm

+ Khi m 3 và Ksd 0,2 thì n có thể xác định theo công thức sau :<small>hq</small>

Dựa vào n*, P* tra bảng xác định được n * = f(n*,P*)<small>hq</small>Tính

n<small>hq</small> = n *.n<small>hq</small>

Cần chú ý là nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì quy đổi về chế độ dài hạn khi tính n theo cơng thức :<small>hq</small>

P<small>qđ</small> = P<small>đm.</small>

K<small>d</small> : hệ số đóng điện tương đối phần trăm

Cũng cần quy đổi về công suất 3 pha đối với các thiết bị dùng điện 1 pha. + Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp 3 pha :

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

+ Phụ tải tính tốn của nhóm thiết bị gồm số thiết bị là 3 hay ít hơn có thể lấy bằng cơng suất danh định của nhóm thiết bị đó :

P = <small>tt</small>

+ Khi số thiết bị tiêu thụ thực tế trong nhóm lớn hơn 3 nhưng số thiết bị hiệu quả nhỏ hơn 4 thí có thể xác định phụ tải tính tốn theo cơng thức : P = <small>tt</small>

- F : Diện tích sản xuất (m )<small>2</small>

Phương pháp này kém chính xác, chỉ sử dụng để xác định sơ bộ phụ tải có đặc điểm là phân bố tương đối đều trên một diện tích rộng.

<b>2.2.Xác định phụ tải tính tốn của phân xưởng sửa chữa cơ khí</b>

Phân xưởng Sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 7 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy. Trong phân xưởng có 70 thiết bị, cơng suất của các thiết bị rất khác nhau, thiết bị có cơng suất lớn nhất là 30 kW ( Lò điện kiểu buồng vàLò điện kiểu bể) song có những thiết bị có cơng suất rất nhỏ ( 1 kW). Các

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

thiết bị có chế độ làm việc dài hạn. Những đặc điểm này cần được quan tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính tốn và lựa chọn phương án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng.

<i>2.2.1.</i> <b>Trình tự xác định phụ tải tính tốn theo phương pháp và </b>

2.2.1.1. Phân nhóm phụ tải

Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có cơng suất và chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính tốn được chính xác cần phải phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo các nguyên tắc sau:

- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên có chế độ làm việc tương tự nhau- Tổng cơng suất định mức của các nhóm phụ tải nên xấp xỉ nhau, hơn nữa

tổng số phụ tải của các nhóm cũng nên xấp xỉ nhau và nên trong khoảng 8 đến 12 phụ tải.

- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau.

Các bảng phân chia theo nhóm

<b>Nhóm 1</b>

Tên thiết bị

Tồnbộ

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>Nhóm 2</b>

Tên thiết bị

<b>Nhóm 3</b>

Tên thiết bị

8

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<b>Nhóm 4</b>

Tên thiết bị

P (kW)<small>đm</small>

Tồnbộ

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b>Nhóm 5</b>

Tên thiết bị

Tên thiết bị

P (kW)<small>đm</small>

Toànbộ

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

Tên thiết bị

Toànbộ

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

2.2.1.2. Xác định phụ tải tính tốn thành phần động lực của các nhómphụ tải

<i>a. Tính tốn cho nhóm 1: Số liệu phụ tải của nhóm 1 cho trong bảng 2.2</i>

Tên thiết bị

= = 0,15.= 2.14 =28 (kW) = 72 (kW) = = 0,39

Tra bảng ta được: = 0,654. Do đó có =0,654.13=8,507. Hay =9.

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Với và =9 ta có: =1,9. =1,9.0,2.72=27,36 (kW) =.tan=27,36. = 36,48 (kVAr)

<i>b. Tính tốn cho nhóm 2: Số liệu phụ tải của nhóm 2 cho trong bảng 2.3.</i>

Tên thiết bị

14

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

Số thiết bị có cơng suất lớn hơn hoặc bằng =7kW là =5. = = 0,5.

=14.2+7.1+9.2= 53 (kW)=70 (kW)

= =0,76.

Tra bảng ta được: = 0,748 . Do đó có =0,748.10=7,48. Hay =8.Với và =8 ta có: =1,93.

=1,93.0,2.70=27,02(kW) =.tan=27,02. = 36,03 (kVAr)

<i>c. Tính tốn cho nhóm 3: Số liệu phụ tải của nhóm 3 cho trong bảng 2.4</i>

Tên thiết bị

16 ^{Máy mài sắc vạn}

HC-12A

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

= = 0,4375.=56 (kW)=73 (kW) = = 0,77.

Tra bảng ta được: = 0,644. Do đó có =0,644.16=10,304. Hay =11.Với và =11 ta có: =1,85.

=1,85.0,2.73=27,01 (kW) =.tan=27,01. = 36,01 (kVAr)

<i>d. Tính tốn cho nhóm 4: Số liệu phụ tải của nhóm 4 cho trong bảng 2.5</i>

Tên thiết bị

31

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<i>2.3.1.</i> Cách xác định phụ tải tính tốn của các phân xưởng

Do chỉ biết trước cơng suất đặt và diện tích của cácphân xưởng nênở đây sẽ sử dụng phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.

<i>Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:</i>

Theo phương pháp này PTTT của phân xưởng được xác định theo các biểu thức :

Cos== Trong đó:

, - cơng suất đặt và cơng suất định mức của thiết bị thứ i. , , - công suất tác dụng, phản kháng và tồn phần tính tốn của nhóm thiết bị.

Tra bảng PL2 với phân xưởng nhiệt luyện ta tìm được = 0,6; Cos = 0,8

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

Tra bảng ta được suất chiếu sáng = 0,015 kW/ m , ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên có Cos = 1.

Cơng suất tính tốn động lực:

= . = 0,6 x 4000 = 2400 (kW) = . tan = 2400 x 0,75 = 1800 (kVAr)Cơng suất tính tốn chiếu sáng:

= . S = 0,015 x 4800 = 72 (kW)Cơng suất tính tốn tác dụng của phân xưởng:

=+=2400 + 72 = 2472 (kW)Công suất tính tốn phản kháng của phân xưởng:

/ (kW)

(kW)

(kVAr)

(kVA)(

0.6 ^0.₈ ¹₅2400

0.6 0.8

2666.738

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

0.6 ^0.₈ ¹₅1200

0.6 ^0.8

0.6 0.8

2269.005

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

0.6 ^0.8

- 1175

0.8 ^0.7

0.8 0.85

346.3188

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

Tổng cộng

<b>2.4.Xác định phụ tải tính tốn tồn nhà máy</b>

PTTT tác dụng của tồn nhà máy:=.Trong đó:

- hệ số đồng thời lấy bằng 0,8 = 0,8 x 12290,434 = 9832,35 (kW)PTTT phản kháng của toàn nhà máy:

=. = 0,8 x 9230,826 = 7384,66(kVAr)- Phụ tải tính tốn tồn phần của nhà máy:

==- Hệ số cơng suất của tồn nhà máy:

Cos== = 0,8

<b>2.5.Xác định tâm của biểu đồ phụ tải</b>

<i>2.5.1.</i> Tâm phụ tải điện

Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mô men phụ tải đạt giá trịcực tiểu min.

Trong đó:

và - cơng suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải.Để xác định toạ độ của tâm phụ tải điện có thể sử dụng các biểu thức sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

Trong đó:

; ; - toạ độ của tâm phụ tải điện.

; ; - toạ độ của tâm phụ tải thứ i theo một hệ trục toạ độ XYZ tuỳchọn.

- công suất của phụ tải thứ i.

Trong thực tế thường ít quan tâm đến toạ độ z. Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện.

<i>2.5.2.</i> Biểu đồ phụ tải điện

Biểu đồ phụ tải điện là một vịng trịn vẽ trên mặt phẳng, có tâm tâm trùng với tâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỉ lệ xích nào đó tuỳ chọn. Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải được chia thành 2 phần: phần phụ tải động lực ( phần hình quạt gạch chéo ) và phần phụ tải chiếu sáng ( phần hình quạt để trắng ).

Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thểlấy trùng với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng.

Bán kính vịng trịn phụ tải được xác định qua biểu thức:

Trong đó: m là tỉ lệ xích, ở đây chọn m = 4 kVA/.

Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo công thức sau:

(kW

(kVA)

Tâm phụtải

PX luyện gang

10.49

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

PX máycán phơi tấm

4 ^{PX cán}_nóng68.04

PX sửa chữa cơkhí

8 ^Trạm_bơm

9 ^{Ban QL}_{và PTN}51.

60.6

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

<i>Bảng 9. Bán kính và góc phụ tải chiếu sáng các phân xưởng</i>

Từ bảng trên ta tính được tâm phụ tải của nhà máy như sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

<b>CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO TOÀN NHÀMÁY</b>

<b>3.1 Đặt vấn đề</b>

Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện được coi là hợp lý phải thoả mãn những yêu cầu cơ bản sau:

1. Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật.2. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện3. Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành4. An toàn cho người và thiết bị

5. Dễ dàng phát triển để đáp ứng yêu cầu tăng trưởng của phụ tải điện.6. Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế.

Trình tự tính tốn thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm các bước:

1. Vạch các phương án cung cấp điện

2. Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại, tiết diện các đường dây cho các phương án.

3. Tính tốn kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý4. Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn.

<b>2.6.Thiết kế mạng điện cao áp nhà máy</b>

<i>2.6.1.</i> <b>Chọn cấp điện áp nguồn điện cấp cho mạng cao áp của nhà máy</b>

Trước khi vạch ra các phương án cụ thể cần lựa chọn cấp điện áp hợp lý cho đường dây tải điện từ hệ thống về nhà máy. Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải:

U = 4,34. (kV)Trong đó:

P - cơng suất tính toán của nhà máy (kW)

L - khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (km). Theo đề bài L=12 km

Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là:U = 4,34. = 56,47 (kV)

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

Trạm biến áp trung gian có các cấp điện áp ra là 22 kV và 35 kV. Từ kết

<b>quả tính tốn ta chọn cấp điện áp để cung cấp cho nhà máy là 35 kV.</b>

<i>2.6.2.</i> <b>Đề xuất các phương án sơ đồ cung cấp điện của mạng cao áp nhà máy</b>

<i>2.6.2.1.Chọn sơ đồ cung cấp điện từ nguồn điện nhà máy</i>

Từ nguồn (tức là từ TBATG của hệ thống điện) có thể cấp điện đến nhàmáy theo các hình thức sau:

Cách thứ nhất dẫn điện bằng một đường dây từ TBATG của hệ thống điện đến tâm phụ tải (trạm trung tâm) của toàn nhà máy để từđó phân phối đến các phân xưởng. Cách này áp dụng cho trường hợp TBATG ở xa nhà máy. Tâm phụ tải của nhà máy được xác địnhnhư trên.

Có thể có hai phương án kết cấu trạm trung tâm như sau:

Tại tâm phụ tải của nhà máy đặt một trạm biến áp trung tâm (TBATT) hạ điện áp nguồn xuống một điện áp trung gian (ví dụ hạ từ 35kV hoặc 22kV xuống 10kV hoặc 6kV) rồi cấp điện cho các phân xưởng thông qua các trạm biến áp phân xưởng (TBAPX).

Tại tâm phụ tải của nhà máy đặt một trạm phân phối trung tâm (TPPTT) khơng có máy biến áp, chỉ gồm các thiết bị đóng cắt phân phối tới các TBAPX.

Cách thứ hai cấp điện trực tiếp từ trạm biến áp trung gian của hệ thống điện đến các phân xưởng của nhà máy (sơ đồ "dẫn sâu") bằng nhiều đường dây. Phương pháp này chỉ thực hiện nếu TBATGcủa hệ thống điện ở rất gần nhà máy và trong nhà máy có một số phụ tải có cơng suất rất lớn và quan trọng.

=> Qua phân tích hai phương án ta chọn phương án thứ nhất dẫn điện bằng một đường dây từ TBATG của hệ thống điện đến tâm phụ tải (trạm trung tâm) của tồn nhà máy để từ đó phân phối đến các phân xưởng. Tâm phụ tải của nhà máy được xác định tại điểm M(6,4 ; 3,5) trùng với phân xưởng 4 theo trình bày ở chương II. Nên ta dịch điểm đặt trạm tới vị

<b>trí M(7,8 ; 3,6)</b>

<i>a. Phương án sử dụng trạm biến áp trung tâm (TBATT):</i>

Nguồn 35kV từ hệ thống về qua TBATT được hạ xuống điện áp 10kV để cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Nhờ vậy sẽ giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng như các TBA phân xưởng, vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng được cải thiện , song phải đầu tư để xây dựng TBATG, gia tăng tổn thất trong mạngcao áp. Nếu sử dụng phương án này vì nhà máy được xếp vào hộ loại 1 nên trạm TBATG phải đặt 2 máy biến áp với công suất được chọn theo điều kiện:

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

Trong đó:

: Phụ tải cực đại của trạm biến áp. Đối với TBATT thì sẽ là phụ tải tính tốn của tồn nhà máy.

: Số máy biến áp trong trạm.

Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ vận hành.

Điều kiện kiểm tra (chỉ áp dụng cho trạm biến áp có 2)

Trong đó

<i> : Phụ tải cực đại của trạm biến áp trong chế độ 1 trong MBA sự cố khơng</i>

làm việc. Khi đó cho phép cắt một số phụ tải không quan trọng (phụ tải loại III) để giảm nhẹ dung lượng MBA. Đối với TBATT, có thể lấy 0,7..

<i> : Hệ số quá tải. Trong thiết kế lấy = 1,4. : Số máy biến áp trong trạm.</i>

Vậy chọn máy biến áp có công suất:==6148,34 (kVA)Kiểm tra điều kiện sự cố:

==6148,34 (kVA)

Vậy tại trạm biến áp trung gian sẽ đặt hai máy MBA 6300 kVA - 35/10 kV.

<i>b. Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm (TPPTT) :</i>

Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông qua TPPTT. Nhờ vậy việc quản lí , vận hành mạng điện cao áp của nhà máy sẽ thuận lợi hơn tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy cung cấp điện được gia tăng , song vốn đầu tư cho mạng cũng lớn hơn .Trong thực tế đây là phương án thường được sử dụng khi điện áp nguồn không cao ( 35kV), công suất các phân xưởng tương đối lớn.

2.6.2.2. <i>Chọn phương án trạm biến áp phân xưởng</i>

Nguyên tắc chọn phương án trạm biến áp phân xưởng

Chọn ít chủng loại cơng suất máy biến áp, không nên chọn công suất máy biến áp phân phối (MBAPP) trên 1000kVA vì loại máy này khơng được sản xuất phổ biến.

Các phụ tải công suất lớn (trên 2000kVA) có thể được cấp điện từ 2 TBAPX trở lên.

Các phụ tải cơng suất nhỏ gần nhau có thể được cấp chung qua 1 TBAPX.Vị trí TBAPX trong trường hợp này nên đặt tại phân xưởng có cơng suất lớn và yêu cầu cung cấp điện cao nhất.

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

Số máy biến áp trong một TBAPX được chọn theo yêu cầu cung cấp điện của phụ tải (phân xưởng) quan trọng nhất được cấp từ TBAPX đó. Phụ tải loại I và II đặt 2 máy, phụ tải loại III đặt 1 máy.

<i>a. Xác định số lượng máy biến áp phân xưởng</i>

Chọn số lượng trạm biến áp có ý nghĩa quan trọng trong việc xây dựng sơ đồ cung cấp điện hợp lý.

Số lượng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA được lựa chọn vào căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải: điều kiện vận chuyển và lắp đặt;chế độ làm việc của phụ tải. Trong mọi trường hợp TBA chỉ đặt 1 MBA sẽlà kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành, song độ tin cậy cung cấp điện không cao. Các TBA cung cấp cho hộ loại I và loại II chỉ nên đặt 2MBA, hộ loại III có thể đặt 1 MBA.

Dựa vào tính năng và mức độ quan trọng của các phân xưởng trong nhà máy ta có thể phân ra hai loại phụ tải như sau:

Phân xưởng loại I gồm:

+ Phân xưởng luyện gang – kí hiệu trên mặt bằng: 1+ Phân xưởng lò Martin – kí hiệu trên mặt bằng: 2+ Phân xưởng máy cán phơi tấm – kí hiệu trên mặt bằng: 3+ Phân xưởng cán nóng – kí hiệu trên mặt bằng: 4+ Phân xưởng cán nguội – kí hiệu trên mặt bằng: 5+ Phân xưởng tơn – kí hiệu trên mặt bằng: 6+ Trạm bơm – kí hiệu trên mặt bằng: 8Phân xưởng loại III gồm:

+ Phân xưởng sửa chữa cơ khí – kí hiệu trên mặt bằng: 7+ Ban Quản lý và Phịng Thí nghiệm – kí hiệu trên mặt bằng 9Số lượng máy biến áp cho mỗi trạm được chọn lựa như sau:

- Phân xưởng phụ tải loại I cần đặt 2 MBA cho trạm biến áp phân xưởng đó.

- Phân xưởng phụ tải loại III cần đặt 1 MBA cho trạm biến áp phân xưởng đó.

Từ đây ta nêu ra 2 phương án đặt trạm biến áp phân xưởng: Đặt 7 TBA phân xưởng và đặt 6 TBA phân xưởng.

<i>b. Phương án 1: Đặt 7 TBA phân xưởng.</i>

Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng luyện gang.Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng lò Martin.Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng máy cán phôi tấm. Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng cán nóng + Ban Quản lý và Phịng thí nghiệm.

Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng cán nguội + Phân xưởng sửa chữa cơ khí.

Trạm B6 cấp điện cho phân xưởng tôn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

Trạm B7 cấp điện cho trạm bơm.

Trong đó tất cả các trạm biến áp B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 cấp điện cho các phân xưởng chính cấp loại I do đó cần đặt 2 MBA. Các trạm dùngloại trạm kề, có một tường chung với tường phân xưởng.

<b>Chọn dung lượng máy biến áp cho trạm biến áp phân phối:</b>

Điều kiện chọn máy biến áp:

Trong đó:

: Pụ tải cực đại của trạm biến áp. Đối với TBAPX thì sẽ là phụ tải tínhtốn của TBAPX. Trị số này phụ thuộc vào công suất và cos của các phân xưởng mà TBAPX cấp điện.

: Số máy biến áp trong trạm.

Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ vận hành.

- Điều kiện kiểm tra (chỉ áp dụng cho trạm biến áp có 2)

Trong đó:

: Phụ tải cực đại của trạm biến áp trong chế độ 1 trong MBA sự cố không làm việc. Khi đó cho phép cắt một số phụ tải khơng quan trọng (phụ tải loại III) để giảm nhẹ dung lượng MBA. Đối với TBAPX cũng giả thiết trong phụ tải loại I có khoảng 30% phụ tải loại III có thể cắt điện khi

<i>sự cố. Các phụ tải loại III được phép cắt điện khi sự cố. Khi đó 0,7. . </i>

Trong đó là tổng cơng suất các phụ tải loại I được cấp điện từ TBAPX đang chọn công suất.

<i> : Hệ số quá tải. Trong thiết kế lấy = 1,4. : Số máy biến áp trong trạm.</i>

Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng luyện gango Chọn máy biến áp có cơng suất:

= = 1528,955 (kVA)o Kiểm tra điều kiện sự cố:

== 1528,955 (kVA)Chọn 2 máy biến áp 1600KVA-10/0,4kV Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng lị Martino Chọn máy biến áp có cơng suất:

== 1333,37 (kVA)o Kiểm tra điều kiện sự cố:

= = 1333,37 (kVA)Chọn 2 máy biến áp 1600KVA-10/0,4kV

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng máy cán phôi tấmo Chọn máy biến áp có cơng suất:

= = 757,8 (kVA)o Kiểm tra điều kiện sự cố:

== 757,8 (kVA)Chọn 2 máy biến áp 1000KVA-10/0,4kV

Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng cán nóng + Ban Quản lý và Phịng thí nghiệm.

o Chọn máy biến áp có cơng suất:

== 1248,92 (kVA)

o Kiểm tra điều kiện sự cố: trạm biến áp B4 cấp điện cho phân xưởng cán nóng (loại I) + Ban Quản lý và Phịng Thí nghiệm (loại III) khi xảy ra sự cố ta sẽ ngắt phụ tải loại III ra khỏi lưới

= = 1077,4095 (kVA)Chọn 2 máy biến áp 1250KVA-10/0,4kV

Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng cán nguội + Phân xưởng sửa chữa cơ khí.o Chọn máy biến áp có cơng suất:

== 1289,585(kVA)

o Kiểm tra điều kiện sự cố: trạm biến áp B5 cấp điện cho phân xưởng cán nguội(loại I) + Phân xưởng sửa chữa cơ khí(loại III) khi xảy ra sự cố ta sẽ ngắt phụ tải loại III ra khỏi lưới

== 1134,5 (kVA)Chọn 2 máy biến áp 1600KVA-10/0,4kV Trạm B6 cấp điện cho phân xưởng tôn

o Chọn máy biến áp có cơng suất:

== 957,44 (kVA)o Kiểm tra điều kiện sự cố:

==957,44(kVA)Chọn 2 máy biến áp 1000KVA-10/0,4kV Trạm B7 cấp điện cho trạm bơm:

o Chọn máy biến áp có cơng suất:

== 576,90(kVA)o Kiểm tra điều kiện sự cố:

== 576,90 (kVA)Chọn 2 máy biến áp 630KVA-10/0,4kV

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

Phân xưởng ^{Phụ tải tính}_{tốn PX} ^{Phụ tải tính tốn}_TBAPX _{suất TBAPX}^{Chọn cơng}

(kW

(kVAr)

(kW)

(kVAr)

(kVA)

(kVA)PX

PX lịMartin

PX máy cán phơi tấm

PX cán nóng

Ban QL và PTN

158.6

</div>