thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo, chương 13 pptx

Chng 13: Thiết kế chi tiết cho ph-ơng án
đ-ợc chọn
2.3.1Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung gian về trạm phân phối
trung tâm
Đ-ờng dây cung cấp từ trạm biến áp trung gian về trạm phân
phối trung tâm của nhà máy dài 10 km, sử dụng đ-ờng dây trên
không, dây nhôm lõi thép, lộ kép.
* Với mạng cao áp có T
max
lớn, dây dẫn đ-ợc chọn theo mật độ
dòng điện kinh tế j
kt
, tra bảng 5 ( trang 294, TL1 ), dây AC có thời
gian sử dụng công suất lớn nhất T
max
= 4500h, ta có j
kt
= 1.1 A/mm
2
Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn là :
A
U
S
I
dm
ttnm
ttnm
8.141
22*3*2
61.10806
3.2

Tiết diện kinh tế là :
2
130
1.1
8.141
mm
j
I
F
kt
ttnm
kt

Chọn dây nhôm lõi thếp tiết diện 120mm
2
. Tra bảng PL 4.12
[TL2] dây dẫn AC-120 có I
cp
= 380 A
* Kiểm tra dây theo điều kiện khi xẩy ra sự cố đứt một dây :
I
sc
= 2*I
ttnm
=2*141.8 = 283 < I
cp
= 380 (A)
Vậy dây đã chọn thoả mãn điều kiện sự cố
* Kiểm tra dây theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép :

Với dây AC-120 có khoảng cách trung bình hình học 2m , tra
bảng PL4.6 [TL2] ta có r
0
= 0.27 /km và x
0
= 0.365 /km
V
Udm
XQRP
U
ttnmttnm
45.1089
22
10*365.0*62.711810*27.0*69.8130





1100%.5
dmcp
UUU V
Dây đã chọn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép
Vậy ta chọn dây AC-120
2.3.2 Sơ đồ trạm phân phối trung tâm :
Trạm phân phối trung tâm là nơi nhận điện từ hệ thống về cung
cấp cho nhà máy, do đó vấn đề chọn sơ đồ nối dây có ảnh h-ởng
trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy. Sơ đồ phải
thoã mãn các điều kiện nh- : cung cấp điện liên tục theo yêu cầu
của phụ tải, thuận tiện trong vấn đề vận hành và xử lý sự cố, an

toàn lúc vận hành và sửa chữa, hợp lý về kinh tế trên cơ sở đảm bảo
các yêu cầu kỹ thuật .
Nhà máy chế tạo máy kéo đ-ợc xếp vào loại phụ tải loại 1, do
đó trạm phân phối trung tâm đ-ợc cung cấp điện bằng đ-ờng dây
kép với hệ thống thanh góp có phân đoạn, liên lạc giữa hai thanh
góp bằng máy cắt hợp bộ. Trên mỗi phân đoạn thanh góp có đặt
một máy biến áp đo l-ờng hợp bộ ba pha năm trụ có cuộn tam giác
hở báo chạm đất một pha trên cáp 22kV. Để chống sét từ đ-ờng
dây truyền vào trạm đặt chống sét van trên các phân đoạn của
thanh góp . Máy biến dòng đ-ợc đặt trên tất cả các lộ vào ra của
trạm có tác dụng biến đối dòng điện lớn ( phía sơ cấp ) thành dòng
5A cung cấp cho các thiết bị đo l-ờng và bảo vệ .
Chọn dùng các tủ hợp bộ của Siemens, cách điện bằng SF6,
không cần bảo trì, hệ thống chống sét trong tủ có dòng định mức
1250A
Loại máy
cắt
Cách
điện
I
dm
(A) U
dm
(kV)
I
cắt 3s
(kA)
I
cắt nmax
(kA)

8DC11 SF6 1250 24 25 63
2.3.3 Tính toán ngắn mạch và lựa chọn các thiết bị điện
1.Tính toán ngắn mạch phía cao áp
Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là kiểm tra điều kiện ổn
định động và ổn định nhiệt của thiết bị và dây dẫn đ-ợc chọn khi
có dòng ngắn mạch 3 pha. Khi tính toán ngắn mạch phía cao áp, do
không biết cấu trúc cụ thể của hệ thống điện quốc gia nên cho phép
tính toán gần đúng điện kháng ngắn mạch của hệ thống thông qua
công suất ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp trung gian và
BATG
MC
ĐDK
PPTT
Cáp
BAP
X
N
N1
HT
X
H
Z
d
N
Z
Ci
N1
coi hệ thống có công suất vô cùng lớn . Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ
thay thế để tính toán ngắn mạch đ-ợc thể hiện trong hình 2.8
Hình 2.8 - Sơ đồ tính toán ngắn mạch

Để lựa chọn , kiểm tra dây dẫn và các khí cụ điện ta cần tính
toán 6 điểm ngắn mạch sau :
N: điểm ngắn mạch trên thanh cái trạm phân phói trung tâm để
kiểm tra máy cắt và thanh góp
N1-> N5 : là điểm ngắn mạch phía cao áp các trạm biến áp
phân x-ởng để kiểm tra cáp và các thiết bị trong các trạm
Điện kháng của hệ thống d-ợc tính theo công thức :
N
HT
S
U
X
2
()
Trong đó S
N
là công suất ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến
áp trung gian S
N
= 250MVA ;U là điện áp của đ-ờng dây , U = U
tb
= 24 kV
Điện trở và điện kháng của đ-ờng dây là :
R = r
0
.l / 2 ; X = x
0
. l / 2
Trong đó : r
0

, x
0
là điện trở và điện kháng trên 1 km đ-ờng dây
(
/km)
l là chiều dài của đ-ờng dây
Do ngắn mạch xa nguồn nên dòng ngắn mạch siêu quá dộ I
bằng dòng điện ngắn mạch ổn định I

nên ta có thể viết nh- sau :
3
"
N
N
Z
U
III


Trong đó : Z
N
- tổng trở từ hệ thống đến điểm ngắn mạch thứ
i (
)
U - điện áp của đ-ờng dây (kV)
Trị số dòng ngắn mạch xung kích đ-ợc tính theo biểu thức :
Nxk
Ii 2.8,1
(kA)
Bảng 2.20 - Thông số đ-ờng dây trên không và cáp

Đ-ờng cáp F(mm) L(m)
R
0
(/
m
2
)
X
0
(/
m
2
)
R(
) X()
TPPTT-B1
3*16 85 1.470 0.142 0.062 0.006
TPPTT-B2
3*16 100 1.470 0.142 0.074 0.007
TPPTT-B3
3*16 90 1.470 0.142 0.066 0.006
TPPTT-B4
3*16 35 1.470 0.142 0.026 0.002
TPPTT-B5
3*16 95 1.470 0.142 0.070 0.007
TBATG-
TPPTT
AC-120 1000 0.270 0.365 1.350 1.825
* Tính toán điểm ngắn mạch N tại thanh góp trạm phân phối trung
tâm

:
2.304
250
24
22

N
HT
S
U
X
R = R
dd
= 1.35 ()
X=X
dd
+ X
HT
=1.825 + 2.304 = 4.129
kA
Z
U
I
N
N
190.3
719.435.1*3
24
3
22

kAIi
Nxk
120.8190.3*2*8.1*2*8.1
* Tính toán điểm ngắn mạch N
1
(tại thanh cái trạm biến áp B1)
304.2
250
24
22

N
HT
S
U
X ()
R
1
= R
dd
+ R
c1
= 1.350 + 0.062 = 1.412 
X=X
dd
+ X
HT

+ X
c1
= 1.825+ 2.304 + 0.006 = 4.135 
kA
Z
U
I
N
N
171.3
4.135412.1*3
24
3
22
1



kA 8.072 171.3*2*8.12*8.1
1

Nxk
Ii
TÝnh to¸n t-¬ng tù t¹i c¸c ®iÓm N
2
->N
5
ta cã b¶ng sau :
B¶ng 2.21 – KÕt qu¶ tÝnh to¸n ng¾n m¹ch
§iÓm ng¾n m¹ch I

N
(kA) I
XK
(kA)
N1 3.171 8.072
N2 3.168 8.064
N3 3.170 8.069
N4 3.182 8.100
N5 3.169 8.067
N 3.190 8.120