Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ điện thuộc công ty than cao sơn
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.7 MB, 73 trang )
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
C3
CQ
Bộ môn Điện Khí Hoá
PHỤ LỤC
Chương 4. Thiết kế trạm biến áp.................................................................88
4.1.
Đặt vấn đề........................................................................................88
Trang
4.2. Tính toán thiết kế trạm biến áp.....................................................88
LỜI NÓI ĐẦU....................................................................................................................
4.3. Lựa chọn sơ đồ nguyên lý trạm.....................................................88
Chương 1. Giới thiệu về công ty than Cao Sơn và Tinh hình cung cấp điện
...........................................................................................................................3
4.4. Lựa chọn kết cấu trạm....................................................................89
1.1.
4.5.
Giới
chung
tytử
than
Caotrạm.....................................89
Sơn......................................3
Lựa thiệu
chọn chi
tiết về
cáccông
phần
trong
1.2.
4.6.
Giới
về tiếp
tình đất
hình
cung
cấp điện của mỏ Cao Sơn.....8
Tínhthiệu
toán chung
hệ thống
cho
trạm...................................biến
áp
1.3.
97
Các hình thức bảo vệ trạm biến áp 35/ 6kV.................................12
Chương 5. Thiết kế chiếu sáng phân xưởng cơ điện...................................100
1.4. Hệ thống đo lường của trạm 35/ 6kV............................................16
5.1.
1.5.
Cơ sở lý thuyết...............................................................................100
Hệ thống tiếp đất an toàn...............................................................18
1.6.
Hệ thống cung cấp điện 6kV của mỏ Cao Sơn..............................18
1.7.
Biểu đồ phụ tải.................................................................................18
Chương 2. Xác địnhphụ tải tính toán phân xương cơ điện..........................24
2.1.
Các phương pháp xác định phụ tải tính toán...............................24
2.2.
Xác đinh chi tiết phụ tải của phân xưởng cơ điện........................29
2.3.
Phụ tải chiếu sáng toàn phân xưởng cơ điện................................37
Đồ án tốt nghiệp
21
SVTH: Phạm Hùng Quyết
ca
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Bộ môn Điện Khí Hoá
Đất nước ta đang thực hiện quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa
trên
tất
cả
mọi lĩnh vực, để góp phần vào sự phát triển đó thì ngành năng lượng nói
chung
và
ngành năng lượng điện nói riêng đóng một vai trò đặc biệt quan trọng. Nó
đòi
hỏi
các
hộ tiêu thụ điện phải sử dụng một cách hợp lý và kinh tế nhất.
Đối với một dự án, một công trình xây dựng cho công ty, nhà máy hay
phân
xưởng yêu cầu phải có một bản thiết kế cưng cấp diện không chỉ hoàn chỉnh
về
kỹ
thuật mà còn phù hợp về kinh tế cũng như đảm bảo về chất lượng cung cấp
điện
và
chất
lượng điện năng. Đồng thời bản thiết kế cung cấp điện phải đảm bảo an
toàn
cho
người
vận hành, dơn giản, dễ dàng thi công, lắp đặt và sửa chữa, nâng cấp cải tạo
về sau.
Là một sinh viên ngành Điện khí hóa trải qua quá trình học tập,
nghiên
cứu
và
dược sự dạy bảo tận tình của các thầy cô trong bộ môn, đã giúp em trang bị
vốn
kiến thức cơ bản về chuyên môn. Với thời gian thực tập gần hai tháng tại
Công
ty
than Cao Sơn và dược sự nhất trí của thầy giáo hướng dẫn, em đã quyết
định
chọn
dề tài “ Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng Cơ Điện ” thuộc Công ty
than
Đồ án tốt nghiệp
3
Cao
SVTH: Phạm Hùng Quyết
ca
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Bộ môn Điện Khí Hoá
kinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được các
thầy cô và các bạn tham gia góp ý để bản đồ án của em được hoàn thiện
Sinh viên thực hiện
Phạm Hùng Quyết
Đồ án tốt nghiệp
4
SVTH: Phạm Hùng Quyết
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Q
Bộ môn Điện Khí Hoá
CHŨŨNG1
GIỚI THIỆU CHUNG VỂ CÔNG TY THAN CAO SƠN
VÀ TÌNH HÌNH CUNG CÂP ĐIỆN
1.1.
Giới thiệu chung về công ty than Cao Son.
1.1.1
Vị trí Địa lý.
Công ty than Cao Sơn thành lập ngày 6/6/1974 là công ty khai thác
mỏ
than
lộ
thiên lớn thuộc Tổng Công Ty Than Việt Nam (Nay là Tập Đoàn ThanKhoáng
Sản
Việt Nam). Vị trí của mỏ nằm trong hướng Đông Bắc nước ta với diện tích
khai
trường
khoảng lOkm2. Giao thông thuận tiện cho việc liên lạc và vận chuyển. Khai
trường
của
mỏ nằm trong khoáng sàng Khe Chàm thuộc toạ độ:
x=267.430
Y=2.424.429,5
Gianh giới địa lý của mỏ như sau:
-
Phía Bắc giáp Công ty than Khe Chàm và Công ty than Đông Bắc.
-
Phía Nam giáp Công ty than Đèo Nai.
Đồ án tốt nghiệp
5
SVTH: Phạm Hùng Quyết
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Q
Bộ môn Điện Khí Hoá
Mùa khô: Bắt đầu từ tháng 10 đến hết tháng 3 năm sau. Mùa này khí
hậu
lạnh, hanh khô kéo dài nhiệt độ trung bình từ 8°c đến 17°c. Có những thời
điểm
nhiệt độ xuống thấp đến 3°c. Trong thời gian từ tháng 1 đến tháng 3, thời
tiết
ẩm
thấp, có mưa phùn và sương mù chiếm phần lớn thời gian trong ngày do đó
ảnh
hưởng đáng kể đến công việc khai thác và vận chuyển than, tuy vậy mùa
này
có
nhiều thuận lợi hơn so với mùa mưa cả về việc khai thác lẫn vận chuyển,
cung
ứng
vật tư, quản lý kho hàng, bến bãi.
1.1.3
Địa chất, thuỷ văn.
Tham gia vào cấu tạo địa chất của công ty có các trầm tích thuộc kỷ
Nori
trong
tầng trầm tích hệTriot và các trầm tích Đệ Tứ (Q). Quá trình hình thành
các
vỉa
than
xen kẽ với đất đá, nằm chồng lên nhau theo hình vòng cung, cắm dốc xuống
theo
hướng Bắc- Nam. Độ dốc của công ty từ 30° đến 350°. Công ty có 22 vỉa
than
được
dánh số thứ tự từ V] đến V72. Trong đó V13 đến vl4 có tính chất phân
chùm
mạnh
và
tạo thành các chùm vỉa 13-1, 13-2, 14-1, 14-2.
Đồ án tốt nghiệp
6
SVTH: Phạm Hùng Quyết
ca
Q
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Bộ môn Điện Khí Hoá
-
Xây dựng các công trình thuộc công ty.
-
Sữa chữa cơ khí, vận tải.
-
Sản xuất vật liệu xây dựng.
Hình 1.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất
Tình
hình
của công ty.
-1.1.7
Trồng
rừng
vàkinh
khaidoanh
thác gỗ.
1.1.6 Tỉnh hình cơ giới hoá.
ty lý
than
Cao thác
Sơn
-Công
Quản
và khai
là đơn
cảng
lẻ.vị sản xuất kinh doanh với sản phẩm
tỷ
chính Công ty than Cao Sơn có khốilàlượng sản phẩm hàng năm chiếm
than.
trọng
cao
Toàn bộ dây truyền công nghệ phục vụ cho việc sản 9 xuất và tiêu thụ than
Sán phẩm
chính Khoáng
của côngSản
ty Công
làViệt
than
Antraxit
xuất
khẩu
và
trong
Đoàn Than
Nam.
Trongdùng
suốtđể
quá
trình
hoặc
của Tập
ty
Bảng 1.1. Thống
tiêu
thụkê sô liệu thiết bị
nội
có trình độ tập trung hóa cao nên đòi hỏi sự chuyên môn hóa trong sản
địa. Các sản phẩm về than bao gồm:
xuất.
Trong
những năm gần đây, công ty đã tổ chức tập trung hóa, chuyên môn hóa cao
nên
năng
Các loại than cục, than cám loại 2, loại 3, có chất lượng tốt (độ tro
từ
suất lao động được nâng lên rõ rệt.
4-5%).
Dùng cho xuất kkẩu, các chỉ tiêu, số lượng, chất lượng than bán ra là theo
kế
hoạch
của
Để thực
Tập Đoàn
giao.hiện thắng lợi các chỉ tiêu kế hoạch của Tổng công ty giao,
lãnh
đạo
công ty than Cao Sơn đã đề ra các giải pháp lãnh đạo, chỉ đạo cụ thể với
mục
tiêu
“An
toàn- Năng suất- Chất lượng- Hiệu quả- Tiết kiệm”.
Trong điều kiện thiết bị không tăng, khai thác ngày càng xuống sâu
Đồ án tốt nghiệp
79
SVTH: Phạm Hùng Quyết
Mã
^đ
m
ca
Q
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
H
1.2.2
Bộ môn Điện Khí Hoá
Trạm biến áp chính của Mỏ Cao Sơn
động.
Nhờ
đơn định,
vịtyđã
chủ
động
các
quản
thực
hiện
tiếtxuất
kiệm
giảm
lớn
hơn
giáđótrịcác
chỉnh
Công
than
hệ Cao
thống
Sơn
bảo
làmặt
vệ
một
sẽ
doanh
tác lý
động
nghiệp
tức
thời
sản
cắt
máy
than
biên
lớnchi
với
ápphí,
ra
số
hạ giá Để
thành
doanh
cócủa
hiệumỏ
quả
thực
các
cungsản
cấpphẩm
điện để
chosản
cácxuất
khu kinh
vực khai
thác
Cao
Sơnhiện
vàcông
một
lượng
Mã
hiêu
uđ
35M630A-
Mã hiệu
TM
CTorr
POH-
khoảnviên hiện nay là hơn 5000 người.
phải
số
khu Do đặc thù khá phức tạp về công
vực
nhân
cs.
cắt
Dòng
Dò
c,
Máy
biến
dòng.
Sơ chính
đồ
chiếu
bằng
hiện
vị chức
trí
các
thiết
trong
trạm
35/6kV
nộp theo
sách.
Nhìn
việc
tổ
quản
lýbị
mới
theo
cơ cấu
trực
khai
thác
củahình
mỏ
lân
cận
như
Khe
Chàm,
mỏ
Thống
Nhất.
Công
ty
than
việc
dochung
vậyáp
để
Bảng
1.4.
Đặc
tính
kỹthể
thuật
của
máy
biến
TM-6300/35kV.
Các1.4.
thông
số kỹ thuật của máy biến dòng được ghi như
trên
tuyếnhình
chức
động
sản
Iđ hoạtHi
Bi xuất có hiệu quả thực hiện cơ chế quản lý mới, mỏ thường
bảng
1.6. ty như trên được coi là hợp lý và đã đáp ứng được nhu cầu
năng của
Công
xuyên
sắp
Bảng 1.6. Đặc tính kỹ thuật của máy biến dòng.
đặt
ra.
xếp tổ chức bộ máy với nhiệm vụ của từng phòng ban, phân xưởng theo mô
Hiện tại trạm biến áp 35/6kV mỏ Cao Son được cấp điện duy nhất
hình
quản
một
nguồn
từ
lý trực tuyến. Cơ cấu trực tuyến
chức năng
u
s, quyền lực của doanh nghiệp
T
1.21 lOkV
Giới thiệu
về thông
tình hình
cấp
điện
của mỏ Cao Sơn.
TBA
Môngchung
Dương
quacung
đường
dây
35kV.
được
tập
trung
xì/IU z6 9 dếữ
d, Dao cách ly.
7 tiếp
0, điều
vào giám
người
trực
hành
các Sơn.
vị biến
côngáp.
trường phân
1.2.3
Sơmỏ
đồlànguyên
lý
trạm
biến
áp630
35/6kV.
Bảng
1.2.
Đặc
tính
kỹ
thuật
của
2đơn
máy
1.2.1đốc
Nguồn
cung
cấp
điện
của
mỏ
than
Cao
, dao
9 cách
0 dược
Các thông số kỹ thuật cua
ly
ghi như
xưởng,
các
5
bảng 1.7.
Y/ABảng 1.7. Đặc tính kỹ thuật của dao cách ly.
khối phòng ban kỹ thuật, nghiệp vụ chỉ nhận
Hìnhmệnh
1.6. Sơlệnh
đồ bảo
sản vệ
xuất
so lệch
từ giám
dọc
như hình vẽ 1.3
đốc Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 35/6kV
và
có
1.3.2 Bảo vệ quá tải, ngắn mạch
nhiệm vụ hướng dẫn kiểm tra việc thực hiện mệnh lệnh đồng thời phát hiện
1.2.4 Trạm biến áp 35/6kV.
các
vấn
đề
phát sinh để báo cáo giám đốc và đề xuất các biện pháp giải quyết.
Đây là loại bảo vệ quá dòng điện tác động có thời gian duy trì.
1.2.6
TrạmNhà
biếntrạm.
áp 35/6kV là trạm biến áp chính và được đặt cố định biến
đổi Được xây dựng kiên cố với tổng diện tich 250 m2, đổ mái bằng chắc
cấp
Sơ đồ tổ chức của công ty thể hiện trên hình 1.2.
chắn,
tắc làm
việc:
Ớ với
diềuđiện
kiệnápbình
thường,
dòng
điệnphục
quaphục
rơle
điện ápNguyên
xuống 6kV
dể phù
hợp
của các
phụ tải
nhằm
Tuyến 35kV từ Mông Dương được dưa qua hai máy cắt phía 35kV để
thoáng
mát, xung quanh có tường
bao
quanh
và có lý
đường
chotụxebùôtô
Hình 1.5.
Sơ
đồ nguvên
đấu nối
cosvào
ạ>
nhỏ 1.1.9
hơn
giá
vụ
quá
Nhiệm vụ cụ thể của cáccho
phân xưởng.
cung
cấp
Bảng
1.3.
Đặc
tính
kỹ
thuật
của
máy
cắt.
T sự cố ngắn mạch hoặc có quá
trạm.
Trong
trị chỉnh
không
dộng.
tải
trình
khaiđịnh,
thácbảo
củavệ
mỏ,
cũngtác
như
nhuKhi
cầu của công ty. Trạm được lắp
đặt
trạm
bộ 1.8.
loạiChức
KPY-12
được
thứ tự
1 -ỉ- 22. Chức
Bảng
năng
của đánh
các tủsốtrong
nhàtừtrạm.
trên đặt 22 tủ chọn
độ
cao
1.3 Các hình thức bảo vệ trạm biến áp 35/6kV.
76m của
mặt bằng
mỏCơ
than
CaoNhiệm
Sơn. vụ chính là bảo dưỡng, sửa chữa, tiểu
* Phân
xưởng
Điện:
tu,
trung
tu
toàn bộ thiết bị máy mỏ như: máy khoan, máy xúc, máy gạt và các máy
Để bảo vệ cho trạm biến áp chính mỏ Cao Sơn người ta dùng các
công Trạm làm việc theo phương thức dự phòng nguội. Các thiết bị điện
cụ.
hình thức bảo
lực
trong
Ngoài ra còn tận dụng làm hàng gia công phục hồi để phục vụ cho công việc
trạm dược lắp đặt theo hai khu vực: Sân trạm và Nhà trạm.
sửa
chữa
11
13
12
10
14
Đồ
ĐỒán
ántốt
tốtnghiệp
nghiệp
PT
oo
T
SVTH: Phạm Hùng Quyết
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
PT
10+32 10+25
K
Ts
0,8 +
0,85
0,03 +
0,1
2
Q
2 220 220
Bộ môn Điện Khí Hoá
6 300
0
Bảo vệ
quá1.11.
tải nhẹ
dùngsô1'ơle
dòngrơle
điệndòng
PTn loại
loại PTPT 40/1OT
Bảng
Thông
kỹ thuật
40/100Tcó các
Role thời gian là loại 3B- 132T có thông số kỹ thuật cho trong bảng
Đồ án tốt nghiệp
15
SVTH: Phạm Hùng Quyết
ca
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
1.3.3
Bộ môn Điện Khí Hoá
Bảo vệ bằng rơle khí
Rơle khí hoạt động với hai mức: Nếu sự cố nhẹ thì báo tín hiệu ra
đèn
hoặc
chuông. Nếu sự cố nặng thì báo ra máy cắt.
Nguyên lý làm việc: khi máy biến áp làm việc bình thường trong bình
rơle
đầy
dầu các phao nỗi lơ lửng trong dầu, tiếp điểm của rơle ở trạng thái hở. Khi
Sơ đồ bảo vệ quá tải và ngắn mạch thể hiện trên hình 1.7.
Hình 1.8. Sơ đồ bảo vệ máy biến áp bằng rơle khí
1.3.4
Chạm đất một pha phía 6kV
Hiện nay trong mỏ vẫn đang áp dụng hai hình thức bảo vệ đó là:
Đồ án tốt nghiệp
17
16
SVTH: Phạm Hùng Quyết
ca
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Bộ môn Điện Khí Hoá
1200
AB c
Sơ đồ đấu dây trên hình 1.11.
Hình 1.10. Sơ đồ bảo vệ chạm đất một pha có chọn lọc
1.3.5
Bảo vệ quá áp thiên nhiên
Hình 1.9. Sơ đồ bảo vệ chạm đất một pha không chọn lọc
b, Bảo vệ chạm đất một pha có chọn lọc
Để bảo vệ cho trạm biến
35kV
khởi
khỏi35kV
hiện
Hìnháp1.11.
Sơvà
đồcho
đấucác
dây
củahành
đồng6kV
hồ phía
tượng
sét
Bảng 1.13. Thông sô kỹ thuật máy biến áp đo lường ZHOM-6
Mạng
6 kV
mỏ là dạng hình tia nên mỏ sử dụng các 1'ơle bảo vệ
đánh trực
tiếp,
giáncủa
tiếp.
chạm
đất
một pha PTZ-50 tác động theo dòng thứ tự không toàn phần đi kèm với các
lôi,
máy Để bảo vệ sét đánh trực tiếp vào trạm người ta sử dụng 4 cột thubiến
chiều
cao
dòng thứ tự không BT0, rơle trung gian PTT, rơle tín hiệu PY .
mỗi cột là 15m (chôn sâu l,3m), đặt ở 4 góc của trạm, để bảo vệ sét đánh
trực
tiếp
vào
Sơ
đồchạm
đấu dây
đất trên
một
pha
thì
1.12.
phía
thứ cấp
biếntrước
dòngkhi
thứvào
tự
đường Khi
dây
phía
35kV
lắphình
đường
dây chống
sétcủa
dàimáy
1,5km
trạm.
Bảng 1.12. thông sô kỹ thuật máy biến áp đo lường ZHOM-35.
Đồ án tốt nghiệp
20
18
19
SVTH: Phạm Hùng Quyết
ca
Q
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Bộ môn Điện Khí Hoá
Biểu đồ phụ tải ngày đêm của trạm biến áp 35/6kV của công ty nhận
được
bằng
cách ghi
lạisốchỉ
sốthống
của các
đo các
lượng
p, Qlượng
trongphản
thời gian
60
Các
liệu
kê đồng
năng hồ
lượng
tác đại
dụng
và năng
kháng
được ghi
trong bảng 1.14.
Q,
Bảng 1.14. Kết quả theo dõi thông kê biếu đồ phụ tải.
Hình 1.12. Sơ đồ đấu dây của đồng hồ phía 6 kV
1.5
Hệ thống tiếp đất an toàn
So sánh giá trị năng lượng tiêu thụ trung bình với giá trị năng lượng
Hệ thống tiếp đất của công ty thụ
Cao Sem gồm có tiếp đất trung tâmcủa
và
tiêu
tiếp
đất
cục
các ngày theo dõi, ta chọn ngày 12/01/2010
là ngày điển hình. Số liệu của
bộ,
ngàyđiện trở tiếp đất không vượt quá 4Q.
điển
hình (12/01/2010) được thống kê trong bảng 1.15.
Hố tiếp đất trung tâm được bố trí cách trạm 35/6kV là 15m.
Hệ thông tiếp đất trưng tâm và tiếp đất cục bộ được nối liên tục với
nhau
bằng
dây dẫn thứ 4. Hệ thống tiếp đất được kiểm tra dịnh kỳ 6 tháng một lần.
1.6
Hệ thông cung cấp điện 6kV của mỏ Cao Sơn.
Đồ án tốt nghiệp
21
SVTH: Phạm Hùng Quyết
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Q
Bộ môn Điện Khí Hoá
Từ bảng số liệu trên ta vẽ được biểu đồ phụ tải cho ngày điển hình.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 t(h)
Hình 1.13. Biểu đồ phụ tải ngày điển hình.
Từ biểu đồ phụ tải ngày điển hình xác định được các thông số đặc
trưng của
biểu đồ.
1.7.2 Các thông sô của biểu đồ phụ tải.
a, Phụ tải trung bình.
Đồ án tốt nghiệp
23
22
SVTH: Phạm Hùng Quyết
lb
taS(Pib
0,89
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
=
~zr~
=
24
ca
Bộ môn Điện Khí Hoá
_ P ị x(/, - t y ) + p 2 x ự 2 - t ị ) + ■■■+
p 24 x(/24 - Í 2 Ỉ )
lb ~
24
24
=0,49 vây cos <£>,,,=
Phụ tải trung bình phản kháng
_ Q\ x (o ^0 ) Q2 ^ (^2 Q) + - + £?24 XƠ24 ^ 23)
Plb 4795,8
Từ các giá trị Ptb và Qtb ta tính được hệ số công suất trung
bình:
h, Phụ
tải
trung
hình
hình
phương.
^~
24
^
_ Q,b _ 2362,5
___ _ n on
tácXdụng
trung
bình
bình
phương:
2600 X (1 Phụ
-0) +tải
3000
(2 - 1)
+... +
2200x
(24
-23)
ọ,. =-----------------------------------------------------=
_ p i ~ x ừ i A)) "* *" ^2 x (/2 t t ) + . . . + P f 4 X ( t 24
123)
24
50002 X (1 - 0) + 62002 X (2 -1) + ■■■ + 45002 X
(24 - 23)
tbbp - -y
24
~
_ IQ\ x Ol ^0) ổ2 x O2 ^! ) + ... + 024 x O24
^23 )
Í26002 x(l-0) + 30002(2-l) + ... +
22002 x(24-23)
^ 24
Ốrt* = 2390,5/cVẨr
c, Các hệ sô'đặc trưng của hiểu
* Hệ số điền kín, kđk:
Đồ án tốt nghiệp
24
SVTH: Phạm Hùng Quyết
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Q
Bộ môn Điện Khí Hoá
4795,
8
max 6400
= 0,75
Hệ số này thể hiện khả năng quá tải dài của máy biến áp.
k—
Hệ số này thể hiện khả năng quá tải khoảnh khắc của máy biến áp.
* Hệ số hình dáng,
khd:
4847.
= 1,01
8
4795.
+ Hệ số hình dáng công suất phản kháng, khdq:
Q,b 2362,5
k,=
4795,8 ;085
1.7.3 Phụ tải tính toán được xác định như sau.
Hệ số này đặc trưng cho mức độ sử dụng công suất định mức của máy biến áp.
*
Phụ tải tác dụng:
p„ = Ptbbp = khdp. p,b = 1,01. 4795,8=
4847,8kW
* Hệ số mang tải của máy biến
k|nt
6300
Đồ án tốt nghiệp
0,85
25
SVTH: Phạm Hùng Quyết
d
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
ca
100 100
Bộ môn Điện Khí Hoá
* Hệ số mang tải kinh tế, kmtkt:
kkt = 0,02-^0.12 - Hệ số tổn hao công suất tác dụng khi truyền tải công suất
phản kháng (kW/kVAr).
Từ bảng thông số kĩ thuật của máy biến áp đã chọn ở phần trên, ta
có:
AP0 = 9,4 kW
A pn = 46,5 kVAr
100 100
Qua biểu đồ phụ tải nhận thấy trong tình hình sản xuất nay mỏ chỉ
Đồ án tốt nghiệp
26
SVTH: Phạm Hùng Quyết
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Q
Bộ môn Điện Khí Hoá
Chương 2
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG cơ ĐIỆN
2.1
Các phương pháp xác định phụ tải tính toán.
2.1.1 Cơ sở lý thuyết.
Hiện nay có rất nhiều phương pháp để tính phụ tải tính toán. Những
phương
pháp đơn giản tính toán thuận tiện thường cho kết quả không thật chính
xác.
Ngược
lại
nếu độ chính xác được nâng cao thì phương pháp tính lại phức tạp. VI vậy
tuỳ
theo
giai
đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho phù
họp.
Thiết kế cung cấp điện cho các phân xưởng, xí nghiệp bao gồm hai
giai đoạn:
+ Giai đoạn làm nhiệm vụ thiết kế.
+ Giai đoạn bán vẽ thi công.
Trong giai đoạn làm nhiệm vụ thiết kế, ta tính sơ bộ gần đúng phụ tải
điện
dựa
trên cơ sở tổng công suất đã biết của các hộ tiêu thụ (phân xưởng, xí nghiệp,
khu
nhà...).
Đồ án tốt nghiệp
27
SVTH: Phạm Hùng Quyết
ca
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Bộ môn Điện Khí Hoá
Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ sô yêu cầu.
Sau đây là một số phương pháp xác định phụ tải tính toán thường dùng nhất:
2.1.2
Theo phương pháp này, số liệu ban đầu để xác định phụ tải điện là
công
suất
định mức của thiết bị điện.
Để xác định công suất tính toán của các phụ tải đấu vào một trạm
biến
áp,
một
đường dây tải điện hoặc của các xí nghiệp nói chung, các phụ tải diện cần
dược
phân
thành nhóm. Việc phân nhóm có thể theo các phương pháp sau:
+ Nhóm các phụ tải cùng loại.
+ Nhóm các phụ tải tham gia vào một công nghệ.
+ Nhóm các phụ tải cùng hoạt động trong một khu vực của phân
xưởng, xí nghiệp.
Hệ số đồng thời kđt là tỉ số giữa tổng công suất định mức của các phụ
tải
2X
kđt —
Do việc xác định riêng lẻ các hệ số nói trên khá phức tạp, nên trong
SVTH: Phạm Hùng Quyết
Đồ án tốt nghiệp
28
Pl.nh = kyc
Pdi
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Q
Bộ môn Điện Khí Hoá
, _Kh_ Kụ_
yc
Q,.nh
= p<.nh-tg
tgcptb ứng với cos(ptbđặc trưng cho nhóm phụ tải. Nếu hệ số công
trong các
đó:
suất
của
thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số công suất trung
bình
theo
T|tb- Hiệu suất trung bình của các động cơ.
công thức sau:
ỲPrC0S(
T| - Hiệu suất của mạng điện.
Pi
C°S
i=l
Phụ tải tính toán ở điểm nút của hệ thống cung cấp điện được xác
định
như
sau:
+ Phụ tải tác dụng: PIt = ^Pt nhì kW
i=i
+ Phụ tải phản kháng: Qu = ^Qtnhi kVAr
i=l
Đồ án tốt nghiệp
29
SVTH: Phạm Hùng Quyết
ca
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Bộ môn Điện Khí Hoá
Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế ít thay đổi, phụ tải
tính
toán
bằng
phụ tải trung bình và được xác định theo suất tiêu thụ điện năng để sản
p = p
tt ca
trong đó:
Mca - Số lượng sản phẩm sản xuất trong một ca.
w0 - Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm,
*
Ưu điểm: Dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải
ít thay đổi như
quạt, bơm, máy nén khí v.v...
*
Nhược điểm: Kết quả tính toán vẫn còn sai số.
2.1.4
Xác định phụ tải theo hệ sô cực đại kmax và công suất trung
bình
Với nhóm động cơ n < 3:
n
pth
p,t = max
X Ưmi
i=l
Với nhóm động cơ n > 4: p„ = kmax X ksd X £ Pdmị
i=1
trong đó:
- Hệ số sử dụng của nhóm thiết bị, traSVTH:
sổ tay. Phạm Hùng Quyết
Đồ ánksd
tốt nghiệp
30
ca
Bộ môn Điện Khí Hoá
p„ =ZkliXPdmi
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
kmax - Hệ số cực đại, tra đồ thị hoặc tra bảng theo hai đại lượng ksd
và nhq.
+ Xác định n, - Số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa
công suất của
+ Xác định n* p*:
n,
p
n, = —; p =-^-
trong đó:
k,i - Hệ số tải. Nếu không biết chính xác có thể lấy trị số gần đúng
như sau:
kị = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
kị = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.
Nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải
qui đổi
về chế độ dài hạn trước khi xác định nhq.
Đồ án tốt nghiệp
31
SVTH: Phạm Hùng Quyết
ca
ca
Trường
Trường Đại
Đại Học
Học Mỏ
Mỏ Địa
Địa Chất
Chất
Bộ
Bộ môn
môn Điện
Điện Khí
Khí Hoá
Hoá
Po - Suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m2).
s - Diện tích cần được chiếu sáng, ở đây là diện tích phân xưởng (m2).
n
Phụ tải tính toán toàn phân xưởng với n nhóm được xác định như sau:
p„r,=K,ỵp,„.k w
/=1
n
. kVAr
/=1
s„p, = -J(PW, + p„)2 +(Q„p, +Qc,)2 . kVA
Từ những phương pháp xác định phụ tải tính toán đã trình bày ở
trên,
ta
thấy
phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất
trung
bình
(phương pháp số thiết bị hiệu quả) là áp dụng hợp lí nhất cho phân xưởng
Cơ
Điện
mà
em thiết
kế. sách thiết bị cho phân xưởng cơ điện thể hiện ở bảng 2.1
Danh
Bảng 2.1. Thông kê thiết bị trong phân xưưng cơ điện
Đồ
Đồ án
án tốt
tốt nghiệp
nghiệp
32
33
SVTH:
SVTH: Phạm
Phạm Hùng
Hùng Quyết
Quyết
ca
Q
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Bộ môn Điện Khí Hoá
Bảng 2.4. Thông kê thiết bị nhóm 3
Xác định n*, p*.
n
Sô
p.=^=9-^=1
= 0,85
n9
pỵ 91,4
2.2.1 Phụ tải tính toán nhóm 1.
Vậy tg<£>
= tải
0,74trong nhóm 2 là n= 9 , vậy Pỵ= 70,6 kW
Tổng
số phụ
Từ n*, p* ta xác định được nhq* = 0,95 (bằng cách tra bẳng trong
Cos(ptb =
lại,
„.=i=®=1
phụ
lục hạn
tra cứu
Đối với phụ tải nhóm 1 là loại thiết bị làm việc ở chế độ
ngắn
lập
ff,=^ = - = 0,55
cung cấp điện).
vì
vậy
n9
ỲPMtrước khi
định
nhq
phải
quy4.đổi công suất từ chế độ làm việc ngắn
2.2.4xác
Phụ
tải
tính ta
toán
nhóm
/>.=A = ^ = 0,75
c°s
lập 73 12
lại
Bảng 2.5.
Thông
kê= thiết
bị nhóm
IVtra bẳng trong phụ
Từ n*,nhóm
p ta xác
nhq*
0,82
(bằng
cách
Trong
3 cóđịnh
thiếtđược
bị cẩu
và Cầu
trục
là thiết
bị làm việc ở chế độ
lục= tra
cứu
pqđ=
15. 4025
7,5kW
ngắn
hạn
S
điện).
lặp lại vì vậy để tính nhq cho cả nhóm 3 thì phải quy đổi côngcung
suất cấp
về chế
độ
Vậy tg
việc
s„ = +Ql = V(37,43)2 +(28,07)2 = 46,79 kVA
Vậy nhq= nhq*.
n= 0,82. 9= 7,38
s„ =ỵ,p„
46,79 =71|09
Tưong tự tính toán vói các,38
phụ tải còn lại
2.2.2 Phụ tải tính toán70,6
nhóm 2.
Tổng số phụ tải trong nhómVậy
3 làtgn=
vậy Pỵ= 123,8 kW
Phụ tải tính toán nhóm 2:
Bảng 2.3. Thông kê thiết bị nhóm 2
p„ =
phụ
= 0,767
123,8
k,đ .ỵ PJmí = 2,48.0,16.70,6
= 28,01 kw
Từ n*, p* ta xác định được nhq* = 0,56 (bằng cách tra bẳng trong
/„ =
lục
tra
cứu
cung cấp điện).
su = 36,24 =55 Q6A
2.2.3 Phụ tải tính toán nhóm 3.
Tổng số phụ tải trong nhóm 1 là n= 9 , vậy ps= 91,4 kW
Đồ
Đồ án
án tốt
tốt nghiệp
nghiệp
S
36
37
38
35
34
SVTH:
SVTH: Phạm
Phạm Hùng
Hùng Quyết
Quyết
ca
Q
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
n*
Bộ môn Điện Khí Hoá
Từ n*,
p* ta
xác=định
nhq*
= 0,7661,6+
(bằng
cách tra
bẳng160,42
trong
P.tpx
= kdt
Ỳp",
0,85.được
(46,79+
28,01+
32,23+
20,11)=
kw
phụ lục tra cứu
cungPi=
cấp54,4
điện).
Tổng số phụ tải trong nhóm 4 là n= 9, vậy
kw
1
S
n = rh- = ^- =
p ^L = 4^3 = 0 85
Vậy 0,66
nhq= nhq*. n= 0,76. 8= 6,08
Phụ tải phản kháng tính phân xưởng cơ điện là.
n9
Qttpx
= 0,85.
(28,07+
45,7+
31,63+
16,08)
= 122,8
Từ n*,
p* =
takdt
xácỲaQtu
định được
nhq*=
0,8623+
(bằng
cách
tra bẳng
trong
phụ
kVAr
1
lục tra cứu
76,3
cung cấp điện).
Vậy tgạ>= 0.98
Q„ = p„.tg(p = 32,23.0,98= 31,63 kVAr
Phụ tải tính toán nhóm 5.
Kết quả tính toán được thống kê trong bảng 2.9
Cos(ptb = 2=1.-----= —^- = 0,78
Bảng 2.9. Thống kê kết quả phụ tải tính toán của toàn phân xưởng
Bảng 2.6. Thông kê thiết bị nhóm 5
2.2.5
ỶP
54,4
7t*
dm i
i=l
tí
2.3. Phụ tải chiếu
/
sáng toàn phân xưởng cơ điện.
Tổng số phụ tải trong nhóm 4 là n= 8 , vậy ps= 76,3 kw
2.4. Phụ tải tính toán toàn phân xưởng.
p
n
Đồ án tốt nghiệp
40
41
39
SVTH: Phạm Hùng Quyết
ca
Q
Trường
Trường Đại
Đại Học
Học Mỏ
Mỏ Địa
Địa Chất
Chất
Bộ
Bộ môn
môn Điện
Điện Khí
Khí Hoá
Hoá
Chưưng 3
THIẾT KÊ CHI TIẾT MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP
15.10’ - 28,49 A
PHÂN XƯỞNG Cơ ĐIỆN
3.1 Thành lập sư đồ mạng điện.
3.1.1
Mục đích thành
Bảnglập.
3.1. Kết quả tính dòng tính toán
Việc thành lập sơ đồ mạng điện sẽ giúp cho người thiết kế có một cái
nhìn
bao
quát hơn về toàn bộ hệ thống thiết bị điện của nhà máy, xí nghiệp, phân
xưởng
V.V....
Từ đó ta có thể tính toán đưa ra phương án tính toán, lựa chọn các thiết bị
điện
một
cách họp lý nhất, cụ thể:
Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ, trong xưởng dự định đặt 1
tủ
phân
phối nhận điện từ trạm biến áp về và cấp điện cho 5 tủ động lực đặt rải rác
cạnh
tường
phân xưởng và 1 tủ chiếu sáng, mỗi tủ động lực cấp điện cho 1 nhóm phụ
tải.
Đặt tại tủ phân phối của trạm biến áp 1 áptômát đầu nguồn, từ đây
dẫn
điện
về
phân xưởng bằng đường cáp ngầm.
Tư phân phối của xưởng đặt 1 áptômát tổng và 6 áptômát nhánh cấp
Đồ án tốt nghiệp
42
43
44
SVTH: Phạm Hùng Quyết
ca
Q
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
3.2.2
Bộ môn Điện Khí Hoá
Lựa chọn tủ động lực.
Lựa chọn 5 tủ động lực giống nhau cung cấp cho 5 nhóm thiết bị
Bảng tiết
3.4.diện
Thông
sô tủdẫn
động
lực.
Chọn
thanh
theo
điều kiện phát nóng:
Điều kiện lựa chọn:
k,.k2.ĩcp > T„
trong đó:
p
1«
Chọn tiết diện thanh dẫn cho các tủ
0,95.1
0,95.1
động lực.
Icp>
Điều kiện lựa chọn:
Vậy thanh dẫn được chọn cho một pha có dòng ICp= 480 A. Với
Với dòng tính toán Itt= 71,09 A.
thông số cho ở
3.2 Lựa
chọn
tủdẫn
phân
vàchọn
tủ
động
lực
chođộng
VậyBảng
thanh
đồngphối
cho
có dòng
3.5.
Thông
sôđược
thanh
dẫn
chomột
cácpha
tủ
lực.
mạng hạ áp.
3.2.1 Lựa chọn tủ phàn phối.
*
Lựa chọn tủ phân phối hạ áp do hãng ABB sản xuất và được thiết
kế
theo
modun làm sẵn, các thành phần thiết bị và chức năng đã được kiểm tra
chất
lượng
tủ
được
kí hiệu MNS, các tủ loại này làm việc an toàn và tin cậy vì vậy được sử
3.3 Lựa chọn áptômát.
dụng
trong
các
ĩ .Tủ phân phối
Kích thước khung
3.3.1
Lựa chọn áptômát
Hình 3.2. Sơ đồ bỏ trí thiết bị tủ phân phối và tủ động lực
SVTH: Phạm Hùng Quyết
Đồ án tốt nghiệp
46
45
47
