thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy bơm nông nghiệp, chương 6 pps

Ch-ơng 6:
Thiết kế mạng điện cao áp của nhà
máy
Đ3.1. Đặt vấn đề:
Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh h-ởng rất lớn đến các
chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện
đ-ợc coi là hợp lý phải thỏa mãn nh-ng yêu cầu cơ bản sau:
1. Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật.
2. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
3. Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành.
4. An toàn cho ng-ời và thiết bị.
5. Dễ dàng phát triển để đáp ứng yêu cầu tăng tr-ởng của phụ
tải điện.
6. Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế.
Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao
gồm các b-ớc:
+ Vạch các ph-ơng án cung cấp điện.
+ Lựa chọn vị trí, số l-ợng, dung l-ợng của các trạm biến áp và
lựa chọn chủng loại, tiết diện các đ-ờng dây cho các ph-ơng án
+ Tính toán kinh tế kỹ thuật để lựa chọn ph-ơng án hợp lý.
+ Thiết kế chi tiết cho ph-ơng án đ-ợc chọn.
Đ3.2. Vạch các ph-ơng án cung cấp điện:
Tr-ớc khi vạch ra các ph-ơng án cụ thể cần lựa chọn cấp điện
áp hợp lý cho đ-ờng dây tải điện từ hệ thống về nhà máy. Biểu thức
kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải:
U = 4,34.
l 0,016.P



kW

(3 - 1)
Trong đó:
P công suất tính toán của nhà máy


kW
l khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy


km
Nh- vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy
sẽ là:
U = 4,34.
6 0,016.3788,5 35, 4



kW
Vậy chọn cấp điện áp cung cấp cho nhà máy là 35 kV
Căn cứ vào vị trí, công suất và yêu cầu cung cấp điện của các
phân x-ởng có thể đ-a ra các ph-ơng án cung cấp điện:
3.2.1.
Ph-ơng án về các trạm biến áp phân x-ởng:
Các trạm biến áp ( TBA ) lựa chọn trên các nguyên tắc sau:
1. Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu: gần tâm
phụ tải; thuận tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa
máy biến áp; an toàn và kinh tế.
2. Số l-ợng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA đ-ợc lựa
chọn 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 tr-ờng

hợp TBA chỉ đặt một MBA sẽ là 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 nên đặt 2 MBA, hộ loại III có thể chỉ đặt
một MBA.
3. Dung l-ợng các máy biến áp đ-ợc chọn theo điều kiện:
n. k
hc
. S
đmB

S
tt
(3 - 2)
Và kiểm tra điều kiện sự cố một MBA ( trong trạm có nhiều
hơn 1 MBA ):
( n-1 ). K
qt
. S
đmB

S
ttsc
(3 - 3)
Trong đó:
n số MBA có trong TBA,
k
hc
- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi tr-ờng, ta chọn loại
máy biến áp chế tạo ở Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt
độ, k

hc
= 1,
k
qt
- hệ số quá tải sự cố, k
qt
= 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA
vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong
một ngày đêm không v-ợt quá 6 giờ và tr-ớc khi quá tải MBA vận
hành với hệ số tải

0,93,
S
ttsc
công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA có thể
loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung l-ợng
của các MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ đ-ợc vốn đầu t- và tổn thất
của trạm trong trạng thái làm việc bình th-ờng. Giả thiết trong các
hộ loại I có 30% là phụ tải loại III nên
S
ttsc
= 0,7. S
tt
Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà
máy để tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận
hành, sửa chữa, thaythế.
3.2.2. Xác định số l-ợng, dung l-ợng các trạm biến áp phân
x-ởng
1. Ph-ơng án 1: Đặt 6 trạm biến áp phân x-ởng
- Trạm biến áp B

1
: cấp điện cho phân x-ởng kết cấu kim loại
và phân x-ởng nén khí, trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song
n. k
hc
. S
đmB

S
tt
S
đmB

tt
S
2

1428 610,85
1019,4
2




kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 1250

kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân
x-ởng kết cấu kim loại và phân x-ởng nén khí sau khi cắt bớt một
số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng:
( n-1 ). K
qt
. S
đmB

S
ttsc
= 0,7. S
tt
S
đmB



0,7. 1428 610,85
1019,4
1, 4




kVA
Vậy trạm biến áp B

1
đặt 2 MBA S
đm
=1250


kVA
- Trạm biến áp B
2
: cấp điện cho phân x-ởng rèn và phân x-ởng
sửa chữa cơ khí, trạm đặt 2 MBA làm việc song song.
n. k
hc
. S
đmB

S
tt
S
đmB

tt
S
2

1344 140,7
742,35
2

kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 800


kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân
x-ởng rèn sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong
phân x-ởng; còn phân x-ởng sửa chữa cơ khí là phụ tải loại III nên
khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
( n-1 ). K
qt
. S
đmB

S
ttsc
= 0,7. S
tt
S
đmB

tt
0,7.S

0,7.1484,7
742,35
1, 4 1, 4



kVA
Vậy trạm biến áp B
2
đặt 2 MBA S
đm
= 800


kVA
- Trạm biến áp B
3
: cấp điện cho phân x-ởng đúc và khu nhà xe,
trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. k
hc
. S
đmB

S
tt
S
đmB

tt

S
2

1062,6 46,32
554,46
2




kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 630


kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân
x-ởng đúc sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong
phân x-ởng, còn khu nhà xe là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể
tạm ngừng cung cấp điện:
( n-1 ). K
qt
. S
đmB

S

ttsc
= 0,7. S
tt
S
đmB

tt
0,7.S
1, 4

0,7.1108,92
554,46
1,4



kVA
Vậy trạm biến áp B
3
đặt 2 MBA S
đm
= 630


kVA
- Trạm biến áp B
4
: cung cấp điện cho phân x-ởng lắp ráp cơ
khí, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. k

hc
. S
đmB

S
tt
S
đmB

tt
S
2

944,89
472,45
2



kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 500


kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân

x-ởng lắp ráp cơ khí sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan
trọng trong phân x-ởng.
( n-1 ). K
qt
. S
đmB

S
ttsc
= 0,7. S
tt
S
đmB

tt
0,7.S
1, 4

0,7.944,89
472,45
1, 4



kVA
Vậy trạm biến áp B
4
đặt 2 MBA S
đm
= 630

kVA
- Trạm biến áp B
5
: cấp điện cho trạm bơm và bộ phận KCS và
kho thành phẩm, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. k
hc
. S
đmB

S
tt
S
đmB

tt
S
2

427 472
449,5
2




kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S

đm
= 500


kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của trạm
bơm sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân
x-ởng, còn bộ phận KCS và kho thành phẩm là phụ tải loại III có
thể tạm ngừng cung cấp điện :
( n-1 ). K
qt
. S
đmB

S
ttsc
= 0,7. S
tt
S
đmB

tt
0,7.S
1, 4

0,7.899
449,5

1, 4



kVA
Vậy trạm biến áp B
5
đặt 2 MBA S
đm
= 500


kVA
- Trạm biến áp B
6
: cấp điện cho phân x-ởng gia công gỗ và bộ
phận hành chính và x-ởng thiết kế, trạm đặt 2 MBA làm việc song
song:
n. k
hc
. S
đmB

S
tt
S
đmB

tt
S

2

277,56 75,08
176,32
2




kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 200


kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân
x-ởng gia công gỗ sau khi cắt bớt một số phụ tải không quan trọng
trong phân x-ởng và x-ởng thiết kế là phụ tải loại III có thể tạm
ngừng cung cấp điện:
S
đmB
( n-1 ). K
qt
. S
đmB

S
ttsc
= 0,7. S
tt
S
đmB

tt
0,7.S
1, 4

0,7.352,64
176,32
1, 4



kVA
Vậy trạm biến áp B
6
đặt 2 MBA S
đm
= 200


kVA
2. Ph-ơng án 2: Đặt 5 trạm biến áp phân x-ởng
- Trạm biến áp B
1
: cấp điện cho phân x-ởng lắp ráp cơ khí và

phân x-ởng nén khí, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. k
hc
. S
đmB

S
tt
S
đmB

tt
S
2

944,89 610,85
777,87
2




kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 800


kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện

quá tải sự cố: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân
x-ởng lắp ráp cơ khí và phân x-ởng nén khí sau khi cắt bỏ một số
phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng:
S
đmB
( n-1 ). K
qt
. S
đmB

S
ttsc
= 0,7. S
tt
S
đmB

tt
0,7.S
1, 4

0,7.1555,74
777,78
1, 4



kVA

Vậy trạm biến áp B
1
đặt 2 MBA S
đm
= 800


kVA
- Trạm biến áp B
2
: cấp điện cho phân x-ởng kết cấu kim loại,
trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. k
hc
. S
đmB

S
tt
S
đmB

tt
S
2

1428
714
2

kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 800


kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân
x-ởng kết cấu kim loại sau khi căt bỏ một số phụ tải không quan
trọng trong phân x-ởng:
S
đmB
( n-1 ). K
qt
. S
đmB

S
ttsc
= 0,7. S
tt
S
đmB

tt

0,7.S
1, 4

0,7.1428
714
1, 4



kVA
Vậy trạm biến áp B
2
đặt 2 MBA S
đm
= 800


kVA
- Trạm biến áp B
3
: cấp điên cho phân x-ởng rèn và phân x-ởng
sửa chữa cơ khí, trạm đặt 2 MBA làm việc song song.
n. k
hc
. S
đmB

S
tt
S

đmB

tt
S
2

1344 140,7
742,35
2




kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 800


kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân
x-ởng rèn sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong
phân x-ởng; còn phân x-ởng sửa chữa cơ khí là phụ tải loại III nên
khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
( n-1 ). K
qt
. S

đmB

S
ttsc
= 0,7. S
tt
S
đmB

tt
0,7.S
0,7.1484,7
742,5
1, 4 1, 4



kVA
Vậy trạm biến áp B
3
đặt 2 MBA S
đm
= 800


kVA
- Trạm biến áp B
4
: cấp điện cho phân x-ởng đúc và khu nhà
xe, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:

n. k
hc
. S
đmB

S
tt
S
đmB

tt
S
2

1062,6 46,32
554,46
2




kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 630


kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố: S

ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân
x-ởng đúc sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong
phân x-ởng, còn khu nhà xe là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể
tạm ngừng cung cấp điện:
( n-1 ). K
qt
. S
đmB

S
ttsc
= 0,7. S
tt
S
đmB

tt
0,7.S
1, 4

0,7.1108,92
554,46
1,4



kVA
Vậy trạm biến áp B
4

đặt 2 MBA S
đm
= 630


kVA
- Trạm biến áp B
5
: cấp điên cho trạm bơm, phân x-ởng gia
công gỗ, bộ phận hành chính và x-ởng thiết kế, bộ phận KCS và
kho thành phẩm, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. k
hc
. S
đmB

S
tt
S
đmB

tt
S
2

427 277,56 75,08 472
625,82
2

kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 630


kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của trạm
bơm, phân x-ởng gia công gỗ khi đã cắt bỏ một số phụ tải không
quan trọng trong phân x-ởng, bộ phận hành chính và kho thành
phẩm, bộ phận KCS và kho thành phẩm là phụ tải loại III có thể
tạm ngừng cung cấp điện :
( n-1 ). K
qt
. S
đmB

S
ttsc
= 0,7. S
tt
S
đmB

tt

0,7.S
1, 4

0,7.1251,64
625,82
1, 4



kVA
Vậy trạm biến áp B
5
đặt 2 MBA S
đm
= 630


kVA
.
Ta có bảng tổng kết chọn MBA cho các TBAPX trên bảng 3.1.
Bảng 3.1 Kết quả chọn máy biến áp cho các TBAPX.
Ph-ơng
án
T
T
Tên phân x-ởng S
tt
(kVA)
Số
má

y
S
đmB
(kV
A)
Tên
trạ
m
1
4
Phân x-ởng kết cấu
kim loại
Phân x-ởng nén khí
2038,
85
2 1250 B
1
5
7
Phân x-ởng rèn
Phân x-ởng SCCK
1484,
7
2 800 B
2
3
1
1
Phân x-ởng đúc
Khu nhà xe

1108,
92
2 630 B
3
2 Phân x-ởng lắp ráp cơ
khí
944,8
9
2 500 B
4
6
1
0
Trạm bơm
Bphận KCS và kho
thành phẩm
899 2 500 B
5
Ph-ơng
án 1
8
9
Phân x-ởng gia công
gỗ
B.phận h.chính và
x-ởng t.kế
352,6
4
2 200 B
6

2 Phân x-ởng lắp ráp cơ 1555, 2 800 B
1
4 khí
Phân x-ởng nén khí
74
1
Phân x-ởng kết cấu
kim loại
1428 2 800 B
2
5
7
Phân x-ởng rèn
Phân x-ởng SCCK
1484,
7
2 800 B
3
3
1
1
Phân x-ởng đúc
Khu nhà xe
1108,
92
2 630 B
4
Ph-ơng
án 2
6

8
9
1
0
Trạm bơm
Phân x-ởng gia công
gỗ
B.phận h.chính và
x-ởng t.kế
Bphận KCS và kho
thành phẩm
1251,
64
2 630 B
5