thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng chế tạo máy bay, chương 9 pptx

Chng 9:
Thiết kế mạng điện cao áp của
nhà máy
I.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 thoả mãn những 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:
1. Vạch các ph-ơng án cung cấp điện.
2. 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.
3. Tính toán kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn ph-ơng án hợp lý.
4. Thiết kế chi tiết cho ph-ơng án đ-ợc chọn.
I.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.
Pl .016,0
[kV]
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.
55,7391.016,010 = 49,15 kV
Trạm biến áp trung gian Đa Phúc có các cấp điện áp ra là 22
kV và 6
kV. Từ kết quả tính toán ta chọn cấp điện áp để cung cấp
cho nhà máy là 22 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:
I.2.1. Ph-ơng án về các trạm biến áp phân x-ởng:
Các trạm biến áp (TBA) đ-ợc lựa chọn dựa trên các nguyên tắc
sau:
1. Vị trí đặt TBA 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 1 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 chỉ nên đặt 2 MBA, hộ loại III có thể chỉ đặt
1 MBA.
3. Dung l-ợng các MBA đ-ợc chọn theo điều kiện:
n. k
hc
. S
đmB

S
tt
Và kiểm tra theo điều kiện sự cố một MBA (trong trạm có
nhiều hơn 1 MBA):
(n-1). k
hc
.kqt. S
đmB
S
ttsc
Trong đó:
n - số máy biến áp 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 thoả 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 6h 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, thay thế.
1.1) Ph-ơng án 1:
Đặt 6 TBA phân x-ởng, trong đó:
* Trạm biến áp B
1
: cấp điện cho Phân x-ởng đúc kim loại đen,
trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song.
n. k
hc
. S
đmB
S
tt
= 1935,5 kVA
S
đmB

2

tt
S
= 967,75 kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 1000 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến 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 kim loại đen 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

4,1
.7,0
tt
S
=
4,1
5,1935.7,0

= 967,75 kVA
Vậy trạm biến áp B
1
đặt hai máy S
đm
= 1000 kVA là hợp lý.
* Trạm biến áp B
2
: cấp điện cho phân x-ởng đúc kim màu.
Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song.
n. k
hc
. S
đmB
S
tt
= 1718,2 kVA
S
đmB

2
tt
S
= 859,1 kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 1000 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố: S
ttsc

lúc này chính là công suất tính toán của phân
x-ởng Luyện kim màu 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

4,1
.7,0
tt
S
=
4,1
7,0.2,1718
= 859,1 kVA
Vậy trạm biến áp B
2
đặt hai máy S
đm
= 1000 kVA là hợp lý.
* Trạm biến áp B
3

: cấp điện cho phân x-ởng gia công thân
động cơ và phân x-ởng lắp ráp và thử nghiệm động cơ .Trạm đặt 2
máy biến áp làm việc song song.
n. k
hc
. S
đmB
S
tt
= 1892,74 kVA
S
đmB

2
tt
S
=946,37 kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 1000 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng
gia công thân động cơ và phân x-ởng lắp ráp và thử nghiệm động
cơ ,sau khi cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân
x-ởng, còn Phân x-ởng lắp ráp và thử nghiệm động cơ 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

4,1
)7,78374,1892.(7,0
4,1
.7,0


tt
S
= 554,52 kVA
Vậy trạm biến áp B
3
đặt hai máy S
đm
= 1000 kVA là hợp lý.
* Trạm biến áp B
4
: cấp điện cho phân x-ởng gia công các chi
tiết của động cơ và phân x-ởng lắp ráp máy bay, trạm đặt 2 máy
biến áp làm việc song song.

n. k
hc
. S
đmB
S
tt
= 1567,4 kVA
S
đmB

2
tt
S
= 783,7 kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 1000 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng
gia công các chi tiết của động cơ và phân x-ởng lắp ráp máy
bay,sau khi cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân
x-ởng, còn Phân x-ởng lắp ráp máy bay 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

4,1
)2,6794,1567.(7,0
4,1
.7,0


tt
S
= 444,1 kVA
Vậy trạm biến áp B
4
đặt hai máy S
đm
= 1000 kVA là phù hợp.
* Trạm biến áp B
5
: cấp điện cho phân x-ởng dập khuôn vỏ
máy bay và phân x-ởng sữa chữa cơ khí . Trạm đặt 2 máy biến áp
làm việc song song.
n. k
hc
. S
đmB
S

tt
= 1147,42 kVA
S
đmB

2
tt
S
= 573,71 kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 630 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng
dập khuôn vỏ máy bay và phân x-ởng sữa chữa cơ khí,sau khi cắt
bớt 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

4,1
)93,25542,1147.(7,0
4,1
.7,0


tt
S
= 445,75 kVA
Vậy trạm biến áp B
4
đặt hai máy S
đm
= 630 kVA là hợp lý.
* Trạm biến áp B
6
: cấp điện cho P/x bọc thân máy bay và Phân
x-ởng lắp ráp khung máy bay.Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc
song song.
n. k
hc
. S
đmB
S
tt
= 1045,18 kVA
S
đmB

2
tt
S
= 522,59 kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 630 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của P/x bọc thân
máy bay và Phân x-ởng lắp ráp khung máy bay, sau khi cắt bớt
một số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng, còn Phân
x-ởng lắp ráp khung máy bay 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

4,1
)6,40018,1045.(7,0
4,1
.7,0

tt
S
= 322,29 kVA
Vậy trạm biến áp B
6
đặt hai máy S
đm
= 630 kVA là hợp lý.
1.2) Ph-ơng án 2:
Đặt 5 TBA phân x-ởng, trong đó:
* Trạm biến áp B
1
: cấp điện cho Phân x-ởng đúc kim loại đen,
trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song.
n. k
hc
. S
đmB
S
tt
= 1935,5 kVA
S
đmB

2
tt
S
= 967,75 kVA

Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 1000 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến 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 kim loại đen 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

4,1
.7,0
tt
S
=
4,1
5,1935.7,0
= 967,75 kVA
Vậy trạm biến áp B
1

đặt hai máy S
đm
= 1000 kVA là hợp lý.
* Trạm biến áp B
2
: cấp điện cho phân x-ởng đúc kim màu.
Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song.
n. k
hc
. S
đmB
S
tt
= 1718,2 kVA
S
đmB

2
tt
S
= 859,1 kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 1000 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân
x-ởng Luyện kim màu 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

4,1
.7,0
tt
S
=
4,1
7,0.2,1718
= 859,1 kVA
Vậy trạm biến áp B
2
đặt hai máy S
đm
= 1000 kVA là hợp lý.
Trạm biến áp B
3
: cấp điện cho phân x-ởng gia công thân động
cơ và phân x-ởng lắp ráp và thử nghiệm động cơ .Trạm đặt 2 máy
biến áp làm việc song song.

n. k
hc
. S
đmB
S
tt
= 1892,74 kVA
S
đmB

2
tt
S
=946,37 kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 1000 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải sự cố:
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng
gia công thân động cơ và phân x-ởng lắp ráp và thử nghiệm động
cơ ,sau khi cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân
x-ởng, còn Phân x-ởng lắp ráp và thử nghiệm động cơ 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

4,1
)7,78374,1892.(7,0
4,1
.7,0


tt
S
= 554,52 kVA
Vậy trạm biến áp B
3
đặt hai máy S
đm
= 1000 kVA là hợp lý
* Trạm biến áp B
4
: cấp điện cho phân x-ởng gia công các chi
tiết của động cơ và P/x sửa chữa cơ khí và phân x-ởng lắp ráp
máy bay. Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song.
n. k
hc
. S

đmB
S
tt
= 1823,33 kVA
S
đmB

2
tt
S
= 911,67 kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 1000 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến 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 các chi tiết của động cơ và P/x sửa chữa cơ khí và
phân x-ởng lắp ráp máy bay, sau khi cắt bớt một số phụ tải không
quan trọng trong phân x-ởng, còn phân x-ởng lắp ráp máy bay và
phân x-ởng sửa chữa cơ khí là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể
ngừng cung cấp điện.
(n-1). k
qt
. S
đmB
S
ttsc
= 0,7. S

tt
S
đmB

4,1
.7,0
tt
S
=
4,1
)93,2552,67933,1823.(7,0


= 444,1 kVA
Vậy trạm biến áp B
4
đặt hai máy S
đm
= 1000 kVA là phù hợp.
* Trạm biến áp B
5
: cấp điện cho phân x-ởng dập khuôn vỏ
máy bay và phân x-ởng bọc thân máy bay và phân x-ởng lắp ráp
khung máy bay. Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song.
n. k
hc
. S
đmB
S
tt

= 1936,67 kVA
S
đmB

2
tt
S
= 968,34 kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 1000 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện
quá tải: S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng
dập khuôn vỏ máy bay và phân x-ởng bọc thân máy bay và phân
x-ởng lắp ráp khung máy bay, sau khi cắt bớt một số phụ tải
không quan trọng trong phân x-ởng, còn Phân x-ởng lắp ráp khung
máy bay 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

4,1
.7,0
tt
S
=
4,1
)6,40067,1936.(7,0

= 768,04 kVA
Vậy trạm biến áp B
5
đặt hai máy S
đm
= 1000 kVA là hợp lý.