Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy củ cải đường 1

n em được giao là '' Thiết kế cung cấp điên cho nhà máy củ cải đường ''. Nội dung của bản thiết kế này bao gồm 6 chương chương 1 : Giới thiệu chung về nhà máy củ cải đường chương 2 : Xác định phụ tải tính toán của nhà máy chương 3 : Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng SCCK chương 4 : Thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy chương 5 : Tính toán bù công suất phản kháng cho toàn nhà máy chương 6 : Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng SCCK Đây là bứơc khởi đầu khó khăn và đầy thách thức đối với em trong lĩnh vực thiét kế cấp điện, một lĩnh vực mà có phạm vi ứng dụng đa dạng, đồng thời cũng yêu cầu kiến thức tổng hợp từ hàng loạt chuyên nghành hẹp. Do vậy sai sót phạm phải trong quá trình thiết kế là không thể tránh khỏi Cuối cung em xin cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong bộ môn Hệ thống điện những người đã cung cấp cho em những kiến thức quý báu. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng cảm phục đối với thầy Đặng Quốc Thống người đã luôn theo sát, khích lệ, động viên chúng em trong suốt thời gian vừa qua, nhờ đó em mới hoàn thành bản đồ án này Em xin chân thành cảm ơn Hà nội Sinh viên Bùi Văn Sĩ chương I Mở đầu Giới thiệu chung về nhà máy củ cải đường Nhà máy mà em được giao thiết kế hệ thống cung cấp điện là nhà máy củ cải đường, có tổng công suất đặt là ? và tổng diện tích là ?. Nhà máy được cấp điện từ trạm biến áp trung gian (BATG), có khoảng cách đến nhà máy là 15km, hoạt động của nhà máy diễn ra liên tục trong 3 ca và có thời gian sử dụng công suất lớn nhất là Tmax = 5200h với phụ tải điện chính là các phân xưởng cho trong bảng dưới đây Số hiệu trên mặt bằng Tên phân xưởng Công suất đặt (kW) 1 Kho củ cải đường 350 2 Phân xưởng thái và nấu củ cải đường 700 3 Bộ phận cô đặc 550 4 Phân xưởng tinh chế 750 5 Kho thành phẩm 150 6 Phân xưởng SCCK Theo tính toán 7 Trạm bơm 600 8 Kho than 350 9 Phụ tải điện thị trấn 5000 Sơ đồ mặt bằng của nhà máy Danh sách thiết bị của phân xưởng SCCK STT Tên máy Số lượng Công suất đặt (kW) 1 Máy cưa kiểu đai 1 1.0 2 Khoan bàn 1 0.65 3 Máy mài thô 1 2.8 4 Máy khoan đứng 1 2.8 5 Máy bào ngang 1 4.5 6 Máy xọc 1 2.8 7 Máy mài tròn vạn năng 1 2.8 8 Máy phay răng 1 4.5 9 Máy phay vạn năng 1 7.0 10 Máy tiện ren 1 8.1 11 Máy tiện ren 1 10.0 12 Máy tiện ren 1 14.0 13 Máy tiện ren 1 4.5 14 Máy tiện ren 1 10.0 15 Máy tiện ren 1 20.0 16 Máy khoan đứng 1 0.85 17 Cầu trục 1 24.2 18 Bàn 1 0.85 19 Máy khoan bàn 1 0.85 20 Bể dầu có tăng nhiệt 1 2.5 21 Máy cạo 1 1.0 22 Máy mài thô 1 2.8 23 Máy cắt nén liên hợp 1 1.7 24 Máy mài phá 1 2.8 25 Quạt lò rèn 1 1.5 26 Máy khoan đứng 1 0.85 27 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 3.0 28 Bể ngâm nước nóng 1 3.0 29 Máy cuốn dây 1 1.2 30 Máy cuốn dây 1 1.0 31 Bể ngâm tẩm có gia nhiệt 1 3.0 32 Tủ xấy 1 3.0 33 Máy khoan bàn 1 0.65 34 Máy mài thô 1 2.8 35 Bàn thử nghiệm thiết bị điện 1 7.0 36 Bể khử đấu mỡ 1 3.0 37 Lò điện để luyện khuôn 1 5.0 38 Lò điện để nấu chẩy babít 1 10.0 39 Lò điện để mạ thiếc 1 3.5 40 Quạt lò đúc đồng 1 1.5 41 Máy khoan bàn 1 0.65 42 Máy uốn các tấm mỏng 1 1.7 43 Chỉnh lưu selenium 1 0.6 CHƯƠNG II XáC ĐịNH PHụ TảI TíNH TOáN II.1.Đặt vấn đề Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó nhiện vụ đầu tiên của chúng ta là xác định phụ tải điện của công trình ấy. Tuỳ theo quy mô của công trình mà phụ tải điện phải được xác định theo phụ tải thực tế hoặc phải kể đến khả năng phát triển của công trình trong tương lai. Khi xác định phụ tải điện cho một phân xưởng thì chủ yếu dựa vào máy móc đặt trong phân xưởng đó, xác định phụ tải cho một xi nhhiệp thì phải xét tới khả năng mở rộng xí nghiệp trong tương lai gần. Người thiết kế cần biết phụ tải tính toán để chọn các thiết bị như máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt bảo vệ ….vv, để tính các tổn thất công suất, điện áp, để chọn các thiết bị bù…vv như vậy phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện II.1.1.ý nghĩa của việc xác định phụ tải tính toán (PTTT) Công suất tính toán là số liệu đầu vào quan trọng nhất khi quy hoạch thiết kế và vận hành các hệ thống cung cấp điện, bởi xác định sai công suất tính toán thì kết quả của việc quy hoạch thiết kế và vận hành hệ thống sẽ suy giảm đi rất nhiều ví dụ như việc phụ tải tính toán xác dịnh quá lớn so với nhu cầu thực tế thì hệ thống thiết kế sẽ dư thừa công suất dẫn đến làm ứ đọng vốn đầu tư làm gia tăng thêm tổn thất của các trạm biến áp ngược lại nếu PTTT xác định quá nhỏ so với thực tế thì hệ thống sẽ không đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải dẫn đến sự cố phá hỏng hệ thống, cũng chính vì vậy đã có rất nhiều nghiêm cứu để tìm ra các phương pháp xác định PTTT, tuy nhiên chưa có phương pháp nào thật sự hiệu quả . Những phương pháp đơn giản có khối lượng tính toán ít thường cho kết quả thiếu tin cậy, ngược lại những phương pháp cho kết quả đủ tin cậy thường đòi hỏi lượng thông tin về phụ tải lớn khối lượng tính toán lớn, phức tạp và thậm chí là không thực hiện được. II.1.2. các phương pháp xác định phụ tải tính toán. Có nhiều phương pháp để xác định PTTT nhưng chưa có phương pháp nào là vừa cho kết quả chính xác lại vừa có cách tính đơn giản. vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương phap thiết kế cho thích hợp. a, Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số Knc Ptt = KncPđ Trong đó Knc : là hệ số nhu cầu của thiết bị, tra trong sổ tay kỹ thuật Pđ : công suất của thiết bị hoặc nhóm thiết bị đối với nhóm thiết bị thì hệ số nhu cầu được xác định bởi biểu thức Knc = Khi hệ số Knc sai khác nhau không nhiều thì cho phép xác định bằng biểu thức như sau Công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị thì trong tính toán cho phép lấy gần đúng Pđ = Pdđ Qtt = Ptttgj Trong đó tgj được suy ra từ cosj của thiết bị, với nhóm thiết bị thì có thể tính cosjtb của nhóm như sau cosjtb = Phương pháp này khá đơn giản, khối lượng tính toán ít song kết quả tính toán khá tin cậy nên nó thường được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ b. Phương pháp xác định PTTT theo hệ số hình dáng và công suất trung bình Ptt = KhdPtb Khd : là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra ttrong sổ tay kỹ thuật còn Qtt , Stt , Itt được xác định giống như phương pháp trên phương pháp này ít dùng khi quy hoạch và thiết kế bởi trong giai đoạn này ta chưa biết đồ thị phụ tải. c. Phương pháp xác định PTTT theo Ptb và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình Ptt = Ptb ±bd Trong đó d - là độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình b - là hệ số tán xạ của d phương pháp này dùng trong thiết kế bởi ta không biết chính xác đồ thị phụ tải d. Phương pháp xác định PTTT theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq) Ptt = KmaxPtb = KmaxKsdPdđ Trong đó Ksd – hệ số sử dụng tra trong sổ tay kỹ thuật Kmax – hệ số cực đại tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ sau Kmax = f(nhq, Ksd) nhq – số thiết bị dùng điện hiệu quả : là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện đúng bằng số thiết bị thực tế (có thể có công suất và chế độ làm việc khác nhau ) đã gây ra trong quá trình làm việc tuy nhiên khi số thiết bị lớn n > 4 thì việc xác định nhq theo biểu thức này không thuận tiện, do vậy khi n > 4 thì cho phép dùng các phương pháp gần đúng để xác định nhq với sai số Ê 10%, các phương pháp đó như sau Trường hợp trong đó Pdđmax: là công suất của thiết bị có công suất max Pdđmin: là c%ông suất của thiết bị có công suất min Ksd : là hệ số sử dụng công suất tác dụng của thiết bị của cả nhóm Chú ý : Nếu trong n thiết bị có n1 thiết bị mà tổng công suất của n1 thiết bị không lớn hơn 5% tổng công suất của cả nhóm % *Trường hợp Trường hợp khi không áp dụng được cả hai trường hợp trên tưc là khi Ksd < 0,2 và khi m Ê 3nhưng Ksd < 0,4 thì việc xác định nhq phải được tiến hành qua các bước sau - Tính n và n1 n: tổng số thiết bị có trong nhóm n1: số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị của công suất lớn nhất trong nhóm Tính Tính Tra bảng tìm nhq* = f(n*,P*) Tìm nhq = n. nhq* Đây là phương pháp hay được dùng trong thực tế để xác định phụ tải tính toán cho các xí nghiệp công nghiệp bởi nó không quá phức tạp mà lại tính đến cả công suất, chế độ làm việc (thông qua hệ số Kmax) của các thiết bị có trong nhóm, do vậy kết quả tính toán khá tin cậy e. Phương pháp xác định PTTT theo suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm trong đó a0 : suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kwh/đvsp) được xác định qua thống kê hoặc tra sổ tay kỹ thuật M : số sản phẩm sản xuất ra trong một năm Tmax : thời gian sử dụng công suất max Nếu M là số sản phẩm sản xuất ra trong ca mang tải lớn nhất thì Tmax = 8h Đây là phương pháp hay được dùng để xác định PTTT của các nhà máy xí nghiệp có chủng loại sản phẩm ít, sản xuất tương đối ổn định ví dụ như các nhà máy dệt, nhà máy sợi, các trạm bơm, trạm nén khí… f.Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích Ptt = P0 F Trong đó P0 : suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích (kw/m2) F: diện tích bố trí thiết bị (m2) đây là phương pháp hay dùng để xác định PTTT của các nhà máy xí nghiệp có phân bố phụ tải tương đối đều như là các nhà máy sợi, may …xác định PTTT của các công trình dân dụng như trường học, nàh ở, công sở, bệnh viện rất hay được dùng để xác định PTTT chiếu sáng g.Phương pháp tính trực tiếp Được sử dụng trong hai trường hợp sau đây phụ tải không nhiều song lại đa dạng nên với mỗi mảng phụ tải cần điều tra thống kê và lựa chọn một phương pháp xác định phụ tải. Trên cơ sở đó sẽ xác định toàn bộ phụ tải cần thiết kế có tính đến hệ số đồng thời phụ tải khá lớn song tương đối giống nhau có thể tiến hành điều tra tính toán cho một đơn vị phụ tải rồi suy ra PTTTcủa toàn bộ khu vực thiết kế II.2.Xác định PTTT cho phân xưởng sửa chữa cơ khí Để xác định được PTTT cho phân xưởng sửa chữa cơ khí thì ta phải phân nhóm các thiết bị trong phân xưởng thành từng nhóm. Việc phân nhóm các phụ tải điện phải tuân theo nguyên tắc các thiết bị điện trong cùng một nhóm thì nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nối từ tủ động lực đến thiết bị nhằm giảm vốn đầu tư và tổn hao công suất các thiết bị trong cùng một nhóm nên có chế độ làm việc giống nhau nhằn xác định PTTT được chính xác công suất tổng của các nhóm nên xấp xỉ nhau để hạn chế chủng loại tủ động lực dùng trong phân xưởng và nhà máy Nhưng thường 3 nguyên tắc này mâu thuẫn nhau, do vậy nhiệm vụ của nhười thiết kế phải thoả hiệp giữa các phương án để chọn phương án tối ưu Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng xưởng quyết định chia ra làm 5 nhóm phụ tải Do ta đã biết thông tin về phụ tải cho nên ta có thể xác định PTTT theo phương pháp hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq), phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác bởi vì khi xác định số thiết bị hiệu quả nhq chúng ta đã xét tới một loạt yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, soó thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc 1.PTTT nhóm 1 STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 1 Máy cưa kiểu đai 1 1 1 1 2.53 2 Khoan bàn 1 3 0.65 0.65 1.65 3 Máy mài thô 1 5 2.8 2.8 7.09 4 Máy khoan đứng 1 6 2.8 2.8 7.09 5 Máy bào ngang 1 7 4.5 4.5 11.39 6 Máy xọc 1 8 2.8 2.8 7.09 Ptt1 = kmaxPtb = kmaxksdPdđ Trong đó Ksd – hệ số sử dụng tra trong sổ tay kỹ thuật với phân xưởng sửa chữa cơ khí tra bẳng PL1 ta có ksd = 0.14 á 0,2 và cosj = 0,5 á 0.6, vậy ta chọn ksd = 0,15, cosj = 0,6. kmax – hệ số ực đại tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ kmax = f(nhq, ksd ) nhq – số thiết bị dùng điện hiệu quả: là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện đúng bằng số thiết bị thực tế ( có công suất và chế độ làm việc khác nhau ) gây ra triong suôt quá trình làm việc nhận thấy ksd < 0,2 nên việc xcs diịnh nhq được xác định như sau, tính P, P1 trong đó n – số thiết bị có trong nhóm n1 – số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm tính tra bẳng phụ lục PL1.4, ta có nhq* = 0.8 đ nhq = nhq* n = 0,8.6 = 4.8 ằ 5 với ksd = 0.15 và nhq = 5 tra bẳng PL1.5 ta tìm được kmax = 2.87 vậy phụ tải tính toán nhóm 1 là Ptt1 = Qtt1 = Ptt1 tgj , cosj = 0,6 đ tgj = 1.333 Qtt1 = 2,26.1,333 = 8.3517(kVAr) 1.2. Phụ tải tính toán nhóm 2 STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 7 Máy mài tròn vặn năng 1 9 2.8 2.8 7.09 8 Máy phay răng 1 10 4.5 4.5 11.39 9 Máy phay vạn năng 1 11 7.0 7.0 17.7 10 Máy tiện ren 1 12 8.1 8.1 20.5 11 Máy tiện ren 1 13 10 10 25.32 12 Máy tiện ren 1 14 14 14 35.5 13 Máy tiện ren 1 15 4.5 4.5 11.39 14 Máy tiện ren 1 16 10 10 25.32 15 Máy khoan đứng 1 18 0.85 0.85 2.152 - Số thiết bị trong nhóm là : n = 9 P = = 1.2,8 + 1.4,5 + 1.7,0 +1.8,1 + 1.10 + 1.14 +1.4,5 + 1.10 + 1.0,85 = 61,75 (kW) - Xác định n1 = 1+1+1+1 = 4 P1 = = 1.10 + 1.14 + 1.10 + 1.7 = 54 (kW) ị P* = n* = tra bảng PL 1.4 ị nhq* = f(n* , P*) = 0,52 ị nhq = nhq* . n = 0,52 .10 ằ 6 (thiết bị) Với ksd = 0,15; nhq = 6, tra bảng PL1.5 ta có kmax = 2,64 ị Phụ tải tính toán nhóm 2 là : Ptt2 = kmax .ksd . = 2,64 .0,15 .61,75 = 24,453 (kW) Qtt2 = Ptt2 .tgj = 24,452.1.33 = 32,604 (kVAr) 3. Phụ tải tính toán nhóm 3 STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 16 Máy tiện ren 1 17 20 20 50.64 17 Cầu trục 1 19 24.2 24.2 61.28 18 Bàn 1 21 0.85 0.85 2.152 19 Máy khoan bàn 1 22 0.85 0.85 2.152 20 Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2.5 2.5 6.33 21 Máy cạo 1 27 1.0 1.0 2.532 22 Máy mài thô 1 30 2.8 2.8 7.09 23 Máy nén cắt liên hợp 1 31 1.7 1.7 4.305 24 Máy mài phá 1 33 2.8 2.8 7.09 25 Quạt lò rèn 1 34 1.5 1.5 3.8 26 Máy khoan đứng 1 38 0.85 0.85 2.152 - Số thiết bị trong nhóm n = 1,1 P = = 1.20,0 + 1.24,2 + 1.0,85 + 1.0,85 + 1.2,5 + 1.10 + 1.2,8 + 1.1,7 + 1.2,8 + 1.1,5 + 1.0,85 = 59,05 (kW) - Xác định n1 : thiết bị có công suất max là 24,2 vậy số thiết bị có công suất > 1 nửa công suất max là 1 đ n1 = 2 đ P1 = 20 đ P* = n* = tra bảng PL 1.4 nhq* = f(n*, P*) = 0,72 ị nhq = nhq* . n = 0,72.11 = 7,92 = 8(thiết bị ) Với ksd = 0,15 , nhq = 8 tra bảng PL1.5 đ kmax = 2,31 phụ lục tính toán của nhóm 2 là : Ptt3 = kmax .ksd . = 0,31 .0,15 .59,05 = 20,46 (kW) Qtt3 = Ptt3 .tgj = 27,2811 (kVA) 4. Phụ tải tính toán nhóm 4 STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 27 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 41 3.0 3.0 7.6 28 Bể ngâm nước nóng 1 42 3.0 3.0 7.6 29 Máy cuốn dây 1 46 1.2 1.2 3.03 30 Máy cuốn dây 1 47 1.0 1.0 2.532 31 Bể ngâm tẩm có gia nhiệt 1 48 3.0 3.0 7.6 32 Tủ sấy 1 49 3.0 3.0 7.6 33 Máy khoan bàn 1 50 0.65 0.65 1.65 34 Máy mài thô 1 52 2.8 2.8 7.09 35 Bàn TN thiết bị điện 1 53 7.0 7.0 17.72 36 Chỉnh lưu selenium 1 69 0.6 0.6 1.52 37 Lò điện để luyện khuôn 1 56 5.0 5.0 12.66 - Số thiết bị trong nhóm n = 11 P = = 3,0 + 3,0 + 1,2 + 1,0 + 3,0 + 5,0 + 3,0 + 0,65 + 2,8 + 7,0 + 0,6 = 30.25 - Xác định n1 = 2 : P1 = = 7,0 + 5,0 = 12,0 P* = n* = 0,1818 đ tra bảng PL 1.4 nhq* = f(n* , P*) = 0.67 đ nhq* = nhq* .n = 0,67 .12 = 9,12 ằ 9 ( thiết bị ) với ksd = 0,15 , nhq = 9 tra bảng PL 1. 5 đ kmax = 2,2 đ Pmax = kmax .ksd . = 2,2 .0,15 .30,25 = 9.9825 (kW) Qtt = Ptt . tgj = 9,9825.1,333 = 13.31(kVA) 5. Phụ tải tính toán nhóm 5 STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 38 Bể khử dầu mỡ 1 55 3.0 3.0 7.6 39 Lò điện để nấu chẩy babit 1 57 10.0 10.0 25.32 40 Lò điện để mạ thiếc 1 58 3.5 3.5 8.86 41 Quạt lò đúc đồng 1 60 1.5 1.5 3.8 42 Máy khoan bàn 1 62 0.65 0.65 1.65 43 Máy uốn các tấm mỏng 1 64 1.7 1.7 4.034 44 Máy mài phá 1 65 2.8 2.8 7.09 45 Máy hàn điện 1 66 13 13 32.92 - Số thiết bị trong nhóm n = 8 P = = 3,0 + 10 + 3,5 + 1,5 + 0,65 + 1,7 + 2,8 + 13 = 36.15 (kW) - Xác định n1 = 2 : P1 = = 13+10 = 23(kW) P* = n* = đ tra bảng PL 1.4 nhq* = f(n* , P*) = 0,51 đ nhq* = nhq* .n = 0,51 .8 = 4.08 ằ 5 ( thiết bị ) với ksd = 0,15 , nhq = 5, tra bảng PL 1. 5 đ kmax = 2,87 đ Pmax = kmax .ksd . = 2,87.0,15 .36,15 = 15.56 (kW) Qtt = Ptt . tgj = 15,56.1,333 = 20,7501(kVA) 6. Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí Với phân xưởng sửa chữa cơ khí, tra bẳng PL 1.7 được suất phụ tải chiếu sáng P0 = 13(W/m2). Vậy phụ tải chiếu sáng của phân xưởng là Pcs = P0S = 13.1300 = 16900(W) = 16,9(kW) Trong đó P0 – là suất chiếu sáng S – la diện tích chiếu sáng Phụ tải tác dụng của toàn phân xưởng là Pttpx = kđt Kđt – hệ số đồng thời, chon kđt = 0,85 Phụ tải phản kháng của toàn phân xưởng * Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng Tên nhóm Và thiết bị điện Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng Công suất đặt Po kW Iđm ,A Thiết bị Hệ số sử dụng Số thiết bị hiệu quả nhq Hệ số cực đạiKmax Phụ tải tính toán Ptt kW Qtt kVar Stt kVA Itt (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Nhóm I Máy cưa kiểu đại 1 1 1,0 2,53 0.15 0,6/1,33 Khoan bàn 1 3 0,65 1,65 0.15 0,6/1,33 Máy mài thô 1 5 2,8 7,09 0.15 0,6/1,33 Máy khoan đứng 1 6 2,8 7,09 0.15 0,6/1,3 Máy bào ngang 1 7 4,5 11,39 0.15 0,6/1,33 Máy xọc 1 8 2,8 7,09 0.15 0,6/1,33 Cộng nhóm I 6 14,55 36,84 0.15 0,6/1,33 5 2,87 6,26 8,351 10.437 15.85 Nhóm II Máy mài tròn 1 9 2,8 7,09 0.15 0,6/1,33 Máy phay răng 1 10 2,8 7,09 0.15 0,6/1,33 Máy phay vạn năng 1 11 4,5 11,39 0.15 0,6/1,33 Máy tiện ren 1 12 7,0 17,72 0.15 0,6/1,3 Máy tiện ren 1 13 8,1 20,5 0.15 0,6/1,33 Máy tiện ren 1 14 10 25,32 0.15 0,6/1,33 Máy tiện ren 1 15 4.5 11.39 0.15 0.6/1.33 Máy tiện ren 1 16 10 25.32 0.15 0.6/1.33 Mýa khoan đứng 1 18 0.85 2.152 0.15 0.6/1.33 Cộng theo nhóm 2 9 61.75 156.36 0.15 0.6/1.33 6 2.64 24.453 32.60 40.75 61.92 Tên nhóm Và thiết bị điện Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng Công suất đặt Po kW Iđm ,A Thiết bị Hệ số sử dụng Số thiết bị hiệu quả nhq Hệ số cực đạiKmax Phụ tải tính toán Ptt kW Qtt kVar Stt kVA Itt (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Nhóm 3 Máy tiện ren 1 17 20 50.64 0.15 0,6/1,33 Cầu trục 1 19 24.2 61.28 0.15 0.6/1.33 Bàn 1 21 0.85 2.152 0.15 0.6/1.33 Máy khoan bàn 1 22 0.85 2.152 0.15 0.6/1.33 Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2.5 6.33 0.15 0.6/1.33 Máy cạo 1 27 1.0 2.53 0.15 0.6/1.33 Máy mài thô 1 30 2.8 7.09 0.15 0.6/1.33 Máy nén cắt L.hợp 1 31 1.7 4.305 0.15 0.6/1.33 Máy mài phá 1 33 2.8 7.09 0.15 0.6/1.33 Quạt lò rèn 1 34 1.5 3.798 0.15 0.6/1.33 Máy khoan đứng 1 38 0.85 2.152 0.15 0.6/1.33 Cộng theo nhóm 3 11 59.05 149.52 0.15 0.6/1.33 8 2.31 20.46 27.28 34.1 51.81 Tên nhóm Và thiết bị điện Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng Công suất đặt Po kW Iđm ,A Thiết bị Hệ số sử dụng Số thiết bị hiệu quả nhq Hệ số cực đạiKmax Phụ tải tính toán Ptt kW Qtt kVar Stt kVA Itt (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Nhóm 4 Bể ngâm DD kiềm 1 41 3.0 7.6 0.15 0.6/1.33 Bể ngâm nước nóng 1 42 3.0 7.6 0.15 0.6/1.33 Máy cuốn dây 1 46 1.2 3.02 0.15 0.6/1.33 Máy cuốn dây 1 47 1 2.53 0.15 0.6/1.33 Bể ngâm gia nhiệt 1 48 3.0 7.6 0.15 0.6/1.33 Tủ sấy 1 49 3.0 7.6 0.15 0.6/1.33 Máy khoan bàn 1 50 0.65 1.65 0.15 0.6/1.33 Máy mài thô 1 52 2.8 7.09 0.15 0.6/1.33 Bàn T.nghiệm TBĐ 1 53 7.0 17.73 0.15 0.6/1.33 Chỉnh lưu selenium 1 69 0.6 1.52 0.15 0.6/1.33 Là điện luyên khuôn 1 56 5.0 12.66 0.15 0.6/1.33 Cộng theo nhóm 4 11 30.25 76.6 0.15 0.6/1.33 9 2.20 9.9825 13.31 16.637 25.27 Tên nhóm Và thiết bị điện Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng Công suất đặt Po kW Iđm ,A Thiết bị Hệ số sử dụng Số thiết bị hiệu quả nhq Hệ số cực đạiKmax Phụ tải tính toán Ptt kW Qtt kVar Stt kVA Itt (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Nhóm 5 Bể khử dầu mỡ 1 55 3.0 7.6 0.15 0.6/1.33 Lò nấu chẩy Babit 1 57 10 25.32 0.15 0.6/1.33 Lò để mạ thiếc 1 58 3.5 8.86 0.15 0.6/1.33 Quạt lò đúc đồng 1 60 1.5 3.8 0.15 0.6/1.33 Máy khoan bàn 1 62 0.65 1.65 0.15 0.6/1.33 Máy uốn tấm mỏng 1 64 1.7 4.305 0.15 0.6/1.33 Máy mài phá 1 65 2.8 7.09 0.15 0.6/1.33 Máy hàn điểm 1 66 13 32.92 0.15 0.6/1.33 Cộng theo nhóm 5 8 36.15 91.545 0.15 0.6/1.33 5 2.87 15.562 20.75 26 39.4 Chương iii Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí iii.1.sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng Để cung cấp điện cho các động cơ, máy công cụ trong xưởng dự định đặt 1 tủ phân phối nhận từ trạm biên áp về cấp điện cho 5 tủ động lực đặt rải rác cạch tường phân xưởng, mỗi tủ động lực cấp điện cho mỗi nhóm phụ tải Dây dẫn điện từ tủ phân phối về xưởng dùng đường dây cáp ngầm. Đặt tại tủ phân phối của trạm biến áp (TBA) 1 áptômát đầu nguồn. Tủ phân phối của xưởng đặt 1 áptômát tổng và 6 áptônát nhánh cấp điện cho 5 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng. Tủ động lực được cấp điện bằng đường cáp hình tia đầu vào đặt dao cách ly – cầu chì, các nhánh ra đặt cầu chì Mỗi động cơ, máy công cụ được điều khiển bằng 1 KĐT đã gắn sãn trên thân máy, trong KĐT có rơle bảo vệ quá tải, các cầu chì trong tủ động lực chủ yếu bảo vệ ngắn mạch đồng thời làm dự phòng cho bảo vệ quá tải của KĐT III.2.lựa chọn các thiết bị điện cho hệ thóng cung cáp điện PXSCCK Trong hệ thống cung cấp điện thường sử dụng rất nhiều chủng loại thiết bị điện, mỗi thiết bị điện có chức năng và nhiệm vụ khác nhau tuy nhiên sự làm việc bình thường của mỗi thiết bị đều có ảnh hưởng rất lớn đến độ tin cậy của hệ thống. Chính vì vậy việc lựa chọn đúng các thiết bị điện trong hệ thống không chỉ amng ý nghĩa kỹ thuật mà còn ảnh hưởng đến rất nhiều đến chỉ tiêu kinh tế. Mỗi một thiết bị điện tuỳ thuộc vào nhiệm vụ trong hệ thống mầ có những đòi hỏi về mặt kỹ thuật khác nhau. Tuy nhiên tất cả các thiết bị trong hệ thống đều phải thoả mãn những điều kiện sau đây 1, điều kiện về điện áp Udđtb ³ Udđmang 2, điều kiện về dòng điện Idđ ³ Ilvcuongbuc 3, điều kiện môi trường Nếu môi trường làm việc của thiết bị của nhà chế tạo khác môi trường sử dụng buộc ta phải hiệu chỉnh hoặc đổi thiết bị 4, điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt 5, điều kiện về kinh tế từ kết quả tính toán các nhóm của phân xưởng sửa chữa cơ khí ta có bảng kết quả sau Nhóm Ptt(kW) Qtt(kVAr) Stt(kVA) Itt(A) 1 6.26 8.3517 10.437 15.857 2 24.453 32.604 40.755 61.92 3 20.46 27.2811 34.1 51.81 4 9.9825 13.31 16.6375 25.278 5 15.5625 20.7501 26 39.408 Lộ chiếu sáng 16.9 0 16.9 25.675 1. Chọn tủ phân phối a,Chọn cáp từ trạm biến áp về tủ phân phối của xưởng chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo, có thông số như sau F (mm2) d(mm) M(kg/km) r0(W/km) ở 200C Icp(A) Lõi Vỏ Trong nhà Ngoài trời min max Cáp 4 lõi 4G50 8.4 27.0 32.5 2276 0.387 206 192 b, chọn áptômát đầu nguồn đặt tại trạm biến áp loại A, SA402-H có các thông số như sau Loại Số cực Iđm(A) Uđm(V) IN(kV) SA402-H 3 300 220.580 85.45 c, chọn tủ phân phối của xưởng Để cấp điện cho phân xưởng ta đặt một tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp 10/0,4kV, từ tủ phân phối cấp điện cho các tủ động lực từ đó đi cấp điện trực tiếp cho các nhóm phụ tải Trong tủ phân phối thường đặt áptômát tổng và các áptômát nhánh. Ngoài thiết bị điện lực trong tủ phân phối còn đặt các thiết bị phục vụ cho đo đếm, các đồng hồ ampemet, vônmet, công tơ mét hữu công và vô công, biến dòng Chọn loại tủ phân phối hạ áp của hãng SAREL (pháp). SAREL chỉ chế tạo các loại vỏ chứ không lắp đặt sẵn các thiết bị đống cắt vào trong tủ, trên khung tủ có làm sẵn các lỗ gá để có thể gá lắp các giá đỡ tuỳ ý. Tủ SAREL vững chắc có thể đặt trên nền xi măng với các thông số kỹ thuật như sau Kích thước khung tủ (mm) Số cánh cửa tủ Cánh tủ phẳng Cánh tủ phẳng khung phẳng Cánh tủ ttráng men Cao Rộng Sâu 1 2 3 4 5 1800 800 600 1 61276 67576 61576 Tủ phân phối của phân xưởng SCCK cấp điện cho các tủ động lực theo sơ đồ hình tia, 6 nhánh ra chọn áptômát do MerlinGerin (pháp) ché tạo Loại Số cực Iđm(A) Uđm(VA) IN(kV) C100E 3 200 500 7.5 sơ đồ tủ phân phối d.chọn cáp từ phân phối tới tủ động lực khcIcp ³ Itt Trong đó khc hệi số hiệu chỉnh tra trong sổ tay kỹ thuật Icp dòng điện lâu dài cho phép của dây dẫn định chọn Itt dòng sđiện tính toán Cáp và dây dẫn hạ áp sau khi chọn theo điều kiện trên thì cần kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ - Nếu bảo vệ bằng cầu chì Trong đó Idc dòng điện dây chẩy, với mạng động lực a = 3, với mạng sinh hoạt a =0,8 - Nếu bảo vệ bằng áptômát kkdnhiệt, kkdđiệntừ dòng khởi động của bộ phận cắt mạch điện bằng nhiệt hoặc bằng điện từ của áptômát * Cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1 khcIcp ³ Itt = 15,875 vì cáp chôn dưới đất riêng từng tuyến nên khc = 1, kết hợp hai điều kiện này ta chọn cáp đồng 4 lõi tiết diện 10 mm2 có Icp = 85(A) Các tuyến khác chọn cho các tủ động lực tiếp theo được tính tương tự như trên, kết quả ghi trong bảng dưới đây Tuyến cáp Itt(A) Fcáp(mm2) Icp(A) PP - ĐL1 15.857 10 85 PP - ĐL2 61.92 10 85 PP - ĐL3 51.81 10 85 PP - ĐL4 25.278 10 85 PP - ĐL5 39.048 10 85 * Chọn thanh góp cho tủ phân phối Thanh góp cho tủ phân phối .được làm bằng đồng, được chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép k1k2Icp ³ Itt Trong đó k1 - hệ số ứng với chiều đặt thanh dẫn, với thanh dẫn đặt nằm ngang k1 = 0.95, với thanh dẫn đứng k1 = 1 k2 - hệ số hiệu chỉnh theo môi trường k2 = 0.9 Với phân xưởng sửa chữa cơ khí có Itt = 181,72(A) ta chọn thanh dẫn có F = 75 mm2(25.3) và Icp = 340(A) 2. chọn tủ động lực Các tủ động lực được chọn đều là của hãng SAREL có các thông số kỹ thuật sau Kích thước khung tủ Số cánh cửa tủ Cánh tủ tráng men Cao Rộng Sâu 1 61779 1800 1000 100 Các tủ động lực đều coá đầu vào cầu chì 8 đầu ra 100 (A) * Chọn cầu chì cho các tủ động lực Cầu chì là thiết bị bảo vệ mạch điện xoay chiều và mạch điện một chiều kho quá tải hay ngắn mạch. Các nhánh ra của tủ động lực đều sủ dụng cầu chì. Trong phân xưởng sửa chữa cơ khí phụ tải điện chủ yếu là động cơ điện nên dòng điện định mức cầu chì dùng để bảo vệ động cơ được chọn theo điều kiện mở máy - khi mở máy nhẹ : (TL1) - khi mở máy nặng : (TL1) Trong đó Imm - dòng điện mở máy cực đại của động cơ a, Chọn cầu chì cho tủ động lực 1 ĐL1 - cầu chì bảo vệ cho máy cưa kiểu đai 1(kW), Iđm = 2.53 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan bàn 0.65 (kW), Iđm = 1,65(A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy mài thô 2.8(kW), Iđm = 7.09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan đứng 2.8(kW), Iđm = 7.09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy bào ngang 4.5(kW), Iđm = 11.39(A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy xọc 2.8 (kW), Iđm = 7.09(A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì tổng cho tủ ĐL1 chọn Idc = 200(A) b, Chọn cầu chì cho tủ động lực 2 ĐL2 - cầu chì bảo vệ cho máy mài tròn vạn năng 2.8(kW), Iđm = 7.09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy phay răng 4.8(kW), Iđm = 11.39 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy phay vạn năng 7.0(kW), Iđm = 17.7 (A) chọn Idc = 50(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 8.1(kW), Iđm = 20.5 (A) chọn Idc = 60(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 10(kW), Iđm = 25.32 (A) chọn Idc = 60(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 14(kW), Iđm = 35.5 (A) chọn Idc = 100(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiên ren 4.5(kW), Iđm = 11.39 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 10(kW), Iđm = 25.32 (A) chọn Idc = 60(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan đứng 0.85(kW), Iđm = 2.152 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì tổng ĐL2 chọn Idc = 200(A) c,Chọn cầu chì cho ĐL3 - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 20(kW), Iđm = 50.64 (A) chọn Idc = 150(A) - cầu chì bảo vệ cho cầu trục 24(kW), Iđm = 61.28 (A) chọn Idc = 150(A) - cầu chì bảo vệ cho bàn, máy khoan bàn, máy khoan đứng 0.85(kW), Iđm = 2.152 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho bể dầu có tăng nhiệt 2.5 (kW), Iđm = 6.33 (A) chọn Idc = 30 (A) - cầu chì bảo vệ cho máy cạo 1.0(kW), Iđm = 2.53 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy mài thô,máy mài phá 2.8(kW), Iđm = 7.09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy nén cắt liên hợp 1.7(kW), Iđm = 4.305 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy quạt lò rèn 1.5(kW), Iđm = 3.798 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì tổng ĐL3 chọn Idc = 200(A) d,Chọn cầu chì choĐL4 - cầu chì bảo vệ cho Bể ngâm dung dịch kiềm, bể ngâm nước nóng, bể ngâm tẩm có gia nhiệt, tủ sấy 3.0(kW), Iđm = 7.6 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy cuốn dây 1.2(kW), Iđm = 3.02 (A) chọn Idc = 20(A) - cầu chì bảo vệ cho máy cuốn dây 1(kW), Iđm = 2.53 (A) chọn Idc = 20(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan bàn 0.65(kW), Iđm = 1.65 (A) chọn Idc = 20(A) - cầu chì bảo vệ cho máy mài thô 2.8(kW), Iđm = 7.09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho bàn thí nghiệm thiết bị điện 7.0(kW), Iđm = 17.38 (A) chọn Idc = 40(A) - cầu chì bảo vệ cho chỉnh lưu Selenium 0.6(kW), Iđm = 1.52 (A) chọn Idc = 20(A) - cầu chì bảo vệ cho lò luyện khuôn 5.0(kW), Iđm = 12.66 (._.A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì tổng ĐL4 chọn Idc = 200(A) e, Chọn cầu chì cho ĐL5 - cầu chì bảo vệ cho bể khử dầu mỡ 3.0(kW), Iđm = 7.6 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho lò nấu chẩy babit 10(kW), Iđm = 25.32 (A) chọn Idc = 60(A) - cầu chì bảo vệ cho lò điện để mạ thiếc 3.5(kW), Iđm = 8.86 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho quạt lò đúc đồng 1.5(kW), Iđm = 3.8 (A) chọn Idc = 20(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan bàn 0.65(kW), Iđm = 1.65 (A) chọn Idc = 20(A) - cầu chì bảo vệ cho máy uốn các tấm mỏng 1.7(kW), Iđm = 4.305 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy mài phá 2.8(kW), Iđm = 7.09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy hàn điểm 13(kW), Iđm = 32.92 (A) chọn Idc = 80(A) - cầu chì tổng ĐL5 chọn Idc = 200(A) CD CC sơ đồ nguyên lý tủ động lực 3. Chọn dây dẫn từ các tủ ĐL tới các thiết bị điện Toàn bộ đây dẫn trong phân xưởng dùng loại dây chùm ruôtk đồng có cách điện bằng cao su, mã hiệu PPTO do liên xô cũ chế tạo 3 dây đặt trong cùng một ống sắtcó khc = 0.95 a,Chọn dây cho nhóm 1 - dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy cưa kiểu đai 1(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 2.53 kết hợp với Idc = 30(A), ta có chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy khoan bàn 0.65(kW) chọn dây dẫn có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy mài thô, máy khoan đứng, máy xọc 2.8(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 7.09 kết hợp với Idc = 30(A), ta có chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy bào ngang 4.5(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 11.39 kết hợp với Idc = 30(A), ta có chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) b, Chọn dây cho nhóm 2 - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy mài tròng van năng 2.8(kW) chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 8.1(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 20.5 kết hợp với Idc = 60(A), ta có chọn dây có tiết diện 4 mm2 có Icp = 35(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy phay vạn năng 7.0(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 17.7(A) kết hợp với Idc = 50(A), ta có chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 10(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 25.32 kết hợp với Idc = 60(A), ta có chọn dây có tiết diện 4 mm2 có Icp = 35(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 14(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm =35.5(A) kết hợp với Idc = 100(A), ta có chọn dây có tiết diện 6 mm2 có Icp = 42(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 4.5(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 11.39 kết hợp với Idc = 30(A), ta có chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 10(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 25.32 kết hợp với Idc = 60(A), ta có chọn dây có tiết diện 4 mm2 có Icp = 35(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy khoan đứng 0.85(kW) Iđm = 2.152(A) kết hợp với Idc = 30(A), ta có, chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) c, Chọn dây cho nhóm 3 - dây dẫn từ tủ ĐL3 tới máy tiện ren 20(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 50.64 kết hợp với Idc = 150(A), ta có chọn dây có tiết diện 10 mm2 có Icp = 60(A) - dây dẫn từ tủ ĐL3 tới cầu trục 24(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 61.28 kết hợp với Idc = 150(A), ta có chọn dây có tiết diện 16 mm2 có Icp = 80(A) - dây dẫn từ tủ ĐL3 tới bàn 0.85(kW), Iđm = 2.152(A) máy khoan bàn 0.85(kW), Iđm = 2.152(A) bể dầu có tăng nhiệt 2.5(kW), Iđm = 6.33(A) máy cạo 1.0(kW), Iđm = 2.53(A) máy mài thô 2.8(kW), Iđm = 7.09(A) máy nén cắt liên hợp 1.7(kW), Iđm = 4.305(A) máy mài phá 2.8(kW), Iđm = 7.09(A) máy quạt lò rèn 1.5(kW), Iđm = 3.798(A) máy khoan đứng 0.85(kW), Iđm = 2.152(A) chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) d, Chọn dây dẫn cho nhóm 4 Các thiết bị Ê 4,5 (kW) thì ta chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) e, Chọn dây daanx cho nhóm 5 Tiết diện dây dẫn từ tủ ĐL5 đến tất cả các máy nhóm 5 có s = 2,5 mm2, Icp = 25(A). Riêng đối với lpf nấu chẩy babit 10(kW), Idc = 25.32(A) và Idc = 70 (A) ta chọn dây có tiết diện 4 mm2 có Icp = 35(A) - máy hàn điểm 13(kW), Iđm = 32.92(A) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 32.92 kết hợp với Idc = 80(A), ta có chọn dây có tiết diện 160mm2 có Icp = 60(A) Bảng lựa chọn cầu chì và dây dẫn Tên máy Phụ tải Dây dẫn Cầu chì Pđm(kW) Iđm(A) mã hiệu tiết diện mã hiệu Idc/Idc(A) 1 2 3 4 5 6 7 nhóm1 máy cưa kiểu đai 1 2.53 ếPTO 2.5mm2 ếP -2 100/30 bàn khoan 0.65 1.65 ếPTO 2.5mm2 ếP -2 100/30 máy mài thô 2.8 7.09 ếPTO 2.5mm2 ếP - 2 100/30 máy khoan đứng 2.8 7.09 ếPTO 2.5mm2 ếP - 2 100/30 máy bào ngang 4.5 11.39 ếPTO 2.5mm2 ếP - 2 100/30 máy xọc 2.8 7.09 ếPTO 2.5mm2 ếP - 2 100/30 nhóm2 máy mài tròn vn 2.8 7.09 ếPTO 2.5mm2 ếP- 2 100/30 máy phay răng 4.5 11.39 ếPTO 2.5mm2 ếP - 2 100/30 máy phay v.năng 7.0 17.7 ếPTO 2.5mm2 ếP - 2 100/50 máy tiện ren 8.1 20.5 ếPTO 4mm2 ếP-2 100/60 máy tiện ren 10 25.32 ếPTO 4mm2 ếP - 2 100/60 máy tiên ren 14 35.5 ếPTO 6mm2 ếH - 2 250/60 máy tiện ren 4.5 11.39 ếPTO 2.5mm2 ếP - 2 100/30 máy tiện ren 10 25.32 ếPTO 4mm2 ếP - 2 100/60 máy khoan đứng 0.85 2.152 ếPTO 2.5mm2 ếP - 2 100/60 nhóm 3 máy tiện ren 20 50.64 ếPTO 10mm2 ếH - 2 250/150 cầu trục 24.2 61.28 ếPTO 16mm2 ếH - 2 250/150 bàn 0.85 2.152 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/30 máy khoan bàn 0.85 2.152 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/30 bể dầu tăng nhiệt 2.5 6.33 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/30 máy cạo 1.0 2.53 ếPTO 2.5mm2 ếH- 2 100/30 máy mài thô 2.8 7.09 ếPTO 2.5mm2 ếH- 2 100/30 máy nén cắt LH 1.7 4.305 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/30 máy mài phá 2.8 7.09 ếPTO 2.5mm2 ếH -2 100/30 quạt lò rèn 1.5 3.798 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/30 máy khoan đứng 0.85 2.152 ếPTO 2.5mm2 ếH- 2 100/30 nhóm 4 bể ngâm dd kiềm 3.0 7.6 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/30 bể ngâm n. nómg 3.0 7.6 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/30 máy cuốn dây 1.2 3.02 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/20 máy cuốn dây 1 2.53 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/20 bể n,t có gia nhiệt 3.0 7.6 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/30 tủ sấy 3.0 7.6 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/30 máy khoan bàn 0.65 1.65 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/20 máy mài thô 2.8 7.09 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/30 bàn TN TBĐ 7.0 17.73 ếPTO 2.5mm2 ếH- 2 100/40 CL Selenium 0.6 1.52 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/20 lò luyện khuôn 5.0 12.66 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/30 nhóm 5 bể khử dầu mỡ 3.0 7.6 ếPTO 2.5mm2 ếH- 2 100/30 lò nấu chẩy babit 10 25.32 ếPTO 4mm2 ếH - 2 100/60 lò điện mạ thiếc 3.5 6.33 ếPTO 2.5mm2 ếH- 2 110/30 quạt lò đúc đồng 1.5 3.8 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/20 máy khoan bàn 0.65 1.65 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/20 máy uốn t. mỏng 1.7 4.305 ếPTO 2.5mm2 ếH- 2 100/30 máy mài phá 2.8 7.09 ếPTO 2.5mm2 ếH - 2 100/30 máy hàn điểm 13 32.92 ếPTO 10mm2 ếH - 2 100/80 chương IV thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy IV.1. Xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy 1. Phụ tải tính toán của các phân xưởng Để xác định PTTT của toàn nhà máy ta phải xác định PTTT cho các phân xưởng còn lại. Vì các phân xưởng cho biết công suất đặt, do đó phụ tải tính toán của các phân xưởng còn lại được xxác định theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Nội dung phương pháp như sau Ptt = kncPdđ Trong dó knc - hệ số nhu cầu tra trong các sổ tay kỹ thuật Ptt - công suất danh định (công suất đặt) tra ttrên nhãn máy hoặc trong lý lịch của máy Qtt = Ptttgj * Kho củ cải đường - Công suất đặt Pdđ = 350(kW) - Diện tích phân xưởng S = 8662,5(m2) Tra bảng phụ lục PL1.3 ta có knc = 0,8 và cosj = 0,8. Tra bảng phụ lục PL1.7 ta có suất phụ tải chiếu sáng P0 = 10(W/m2) - Công suất tính toán động lực Pđl = knc Pđ = 0,8.350 = 208(kW) - Công suất tính toán chiếu sáng Pcs = P0 S = 10.8662,5 = 86,625(kW) - Công suất tính toán tác dụng của kho củ cải đường Ptt = Pđl +Pcs = 208+86,625 = 294,625(kW) - Công suất tính toán phản kháng của kho củ cải đường Qtt = Pđl tgj = 208.0,75 = 156(kVAr) - Công suất tính toán toàn phần của kho củ cỉa đường Tính toán tương tự cho các phân xưởng còn lại, kết quả ghi trong bẳng Bảng PTTT các phân xưởng TT Tên phân xưởng Pđ (kW) knc cosj F(m2) P0 (W/m2) Pcs (kW) Pđl (kW) Ptt (kW) Qtt (kVAr) Stt (kVA) Itt (A) 1 Kho củ cải đường 350 0,8 0,8 8662,5 10 86,625 208 294,625 156 333,376 506,5 2 Phân xưởng nấu, thái CCĐ 700 0,7 0,9 4050 9 36,45 490 526,45 237,307 557,463 466,96 3 Bộ phận cô đặc 550 0,7 0,9 3375 9 30,375 385 415,375 186,083 455,152 691,53 4 phân xưởng tinh chế 750 0,4 0,7 2250 14 31,5 300 331,5 306,061 451,182 685,5 5 Kho thành phẩm 150 0,8 0,8 4250 10 42,5 120 162,5 90 185,758 282,23 6 Phân xưởng SCCK 0,2 0,6 1300 13 16,9 65,2135 86,958 119,604 181,7 7 Trạm bơm 600 0,8 0,85 1400 12 16,8 480 496,8 297,477 579,053 879,7 8 Kho than 350 0,8 0,8 4875 10 48,75 245 293,75 183,75 346,48 526,42 9 Phụ tải điện thị trấn 5000 0,7 0,8 3500 2625 4375 6647,1 * Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy (Pttnm) Pttnm = kđt Trong đó kđt - hệ số đòng thời của toàn nhà máy, kđt = 0,8 Ptti - phụ tải tính toán củ phân xưởng thứ i, kW Vậy Pttnm = 0,8.6086,2135 = 4858,9708(kW) * Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy Qttnm = kđt Trong đó Qttnm - PTTT phản kháng phân xưởng thứ i, kVAr Vậy Qttnm = 0,8. 4168,636 = 3334,9088 * Phụ tải tính toán toàn nhà máy * Hệ số công suất toàn nhà máy 2. Xác định biểu đồ phụ tải Biểu đồ phụ tải la vòng tròn có tâm trùng với tâm phụ tải điện có diện tích tỉ lệ với công suất của phụ tải Biểu đồ phụ tải được chia làm 2 phần, phần gạch chéo tỉ lệ với công suất động lực còn phần để trắng tỉ lệ với công suất chiếu sáng của phụ tải Để xác định biểu đồ phụ tải ta chọn tỉ lệ xích 3kVA/mm2 Trong đó R - bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải S - công suất tính toán của phụ tải m - tỉ lệ xích Biểu đồ phụ tải giúp cho người thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải trên toàn bộ mặt bằng thiết kế để từ đó làm cơ sở vạch ra các phương án cung cấp điện * Tính cho kho củ cải đường - Stt = 333,376(kVA) - Pcs = 86,625(kW) - Ptt = 294,625(kW) Tính tương tự cho các phân xưởng còn lại, kết quả ghi trong bảng TT Tên phân xưởng Pcs(kW) Ptt(kW) Stt(kVA) R(mm) acs(độ) 1 Kho củ cải đường 86,625 294,625 333,376 5,947 105,846 2 Phân xưởng T.N CCĐ 36,45 526,45 577,463 7,827 24,925 3 Bộ phận cô đặc 30,375 415,375 455,152 6,945 26,325 4 Phân xưởng tinh chế 31,5 331,5 451,182 6,918 34,208 5 Kho thành phẩm 42,5 162,5 185,758 4,439 94,153 6 Phân xưởng SCCK 16,9 65,2135 119,604 3,562 93,293 7 Trạm bơm 16,8 496,8 579,053 7,838 12,173 8 Kho than 48,75 293,75 346,48 6,06 59,744 Với quy mô của nhà máy là 8 phân xưởng, nhà kho và một phụ tải điện thị trấn cần đặt một trạm phân phối trung tâm (PPTT) nhận điện từ trạm biến áp trung gian (BATG). Trong nhà máy sẽ đặt một số trạm biến áp nhận điện từ ttrạm phân phối trung tâm * Xác định vị trí đặt trrạm PPTTvà trạm BATG Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy vẽ một hệ trục toạ độ xoy có vị trí trọng tâm các nhà xưởng (xi, yi) sẽ xác điịnh được toạ độ tối ưu M(x, y) để đặt trạm PPTT như sau Tính ra ta được x = 10.353; y = 5.654 Vậy diểm M(10.353, 5.654) IV.2. Phương án về các trạm biến áp trong phân xưởng Các trạm biến áp được lựa chọn theo nguyên tắc sau - Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu: gần tam phụ tải, thuận lợi cho việc lắp đặt, vận chuyển, vận hành, sửa chữa, an toàn và kinh tế - Số lượng máy biến áp (MBA) đặt trong TBA được lựa chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải : điều kiện vận chuyển, lắp đặt, chế độ làm việc của phụ tải. Trong mọi trường 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 loại1 và hộ loại 2 chỉ nên đặt 2 MBA, còn hộ loại 3 thì đặt 1 MBA - Dung lượng MBA được chọn theo điều kiện nkhcSđmB³ Stt và kiểm tra theo điều kiện sự cố 1 MBA (trong trạm có nhiều hơn 1 MBA) (n - 1)khckqtscSđmB³ Sttsc Trong đó a- số MBA có trong trạm khc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi ttrường, lấy khc= 1 kqtsc - hệ số quá tải sự cố, kqtsc = 1,4 nếu thảo mãn điều kiện MBA vận hành quá tỉa không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong 1 ngày đêm không quá 6h trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải Ê 0.93 Sttsc - công suất tính toán sự cố. Khi sự cố 1 MBA có thể loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường. Giả thiết các hộ loại 1 có 30% là phụ tải loại 3 nên Sttsc = 0,7Stt Đồng thời cũng hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy đẻ tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, thay thế, vận hành, sửa chữa và kiểm tra định kỳ A. Phương án 1: Đặt 5 TBA phân xưởng * Trạm biến áp B1: Cấp điện cho kho củ cải đường và phân xưởng thái và nấu củ cải đường, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcSđmB³ Stt1 + Stt2 chọn MBA có Sđm = 500(kVA) Kiểm tra lọi dung lượng MBA đã chọn theo điều kiện quá tỉa sự cố Sqtsc= 0,7Stt Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 500(kVA) là hợp lý * Trạm biến áp B2: Cấp điện cho bộ phận cô đặc và phân xưởng tinh chế, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcSđmB³ Stt4 + Stt3 chọn MBA có Sđm = 500(kVA) Kiểm tra lọi dung lượng MBA đã chọn theo điều kiện quá tỉa sự cố Sqtsc= 0,7Stt Vậy trạm biến áp B2 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 500(kVA) là hợp lý * Trạm biến áp B3: Cấp điện cho kho thành phẩm và phân xưởng SCCK, trạm đặt 1 máy biến áp nkhcSđmB³ Stt5 + Stt6 chọn MBA có Sđm = 315(kVA) * Trạm biến áp B4: Cấp điện cho TRạm bơm và kho than, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcSđmB³ Stt7 + Stt8 chọn MBA có Sđm = 500(kVA) Kiểm tra lọi dung lượng MBA đã chọn theo điều kiện quá tỉa sự cố Sqtsc= 0,7Stt Vậy trạm biến áp B4 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 500(kVA) là hợp lý * Trạm biến áp B5: Cấp điện cho phụ tải điện thi trấn, trạm đặt 1 máy nkhcSđmB³ Stt9 chọn MBA có Sđm = 3200(kVA) Kết quả chọn MBAPX phương án 1 TT Tên phân xưởng Stt(kVA) Số máy SđmB(kVA) Tên trạm 1 2 Kho củ cải đường Phân xưởng thái, nấu CCĐ 910,839 2 500 B1 3 4 Bộ phận cô đặc Phân xưởng tinh chế 906,334 2 500 B2 5 6 Kho thành phẩm Phân xưởng SCCK 305,362 1 315 B3 7 8 Trạm bơm Kho than 925,533 2 500 B4 9 Phụ tải điện thị trấn 4375 1 3200 B5 B.Phương án 2: Đặt 6 TBA phân xưởng * Trạm biến áp B1: Cấp điện cho kho củ cải đường và kho than, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcSđmB³ Stt1 + Stt8 chọn MBA có Sđm = 400(kVA) Kiểm tra lọi dung lượng MBA đã chọn theo điều kiện quá tỉa sự cố Sqtsc= 0,7Stt Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 400(kVA) là hợp lý * Trạm biến áp B2 : Cấp điện cho phân xưởng thái và nấu củ cải đường, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcSđmB³ Stt2 chọn MBA có Sđm = 315(kVA) Kiểm tra lọi dung lượng MBA đã chọn theo điều kiện quá tỉa sự cố Sqtsc= 0,7Stt Vậy trạm biến áp B2 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 315(kVA) là hợp lý * Trạm biến áp B3: Cấp điện cho bộ phận cô đặc, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcSđmB³ Stt3 chọn MBA có Sđm = 400(kVA) Kiểm tra lọi dung lượng MBA đã chọn theo điều kiện quá tỉa sự cố Sqtsc= 0,7Stt Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 315(kVA) là hợp lý * Trạm biến áp B4: Cấp điện cho phân xưởng tinh chế và kho thành phẩm, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcSđmB³ Stt5 + Stt4 chọn MBA có Sđm = 400(kVA) Kiểm tra lọi dung lượng MBA đã chọn theo điều kiện quá tỉa sự cố Sqtsc= 0,7Stt Vậy trạm biến áp B4 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 400(kVA) là hợp lý * Trạm biến áp B5: Cấp điện cho phân xưởng SCCK và trạm bơm, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcSđmB³ Stt7 + Stt6 chọn MBA có Sđm = 400(kVA) Kiểm tra lọi dung lượng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sqtsc= 0,7Stt Vậy trạm biến áp B5 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 400(kVA) là hợp lý * Trạm biến áp B6: Cấp điện cho phụ tải điện thị trấn, trạm đặt 1 máy nkhcSđmB³ Stt9 chọn MBA có Sđm = 3200(kVA) Kết quả chọn MBAPX phương án 2 TT Tên phân xưởng Stt(kVA) Số máy SđmB(kVA) Tên trạm 1 8 Kho củ cải đường Kho than 679,856 2 400 B1 2 Phân xưởng thái, nấu CCĐ 577,463 2 315 B2 3 Bộ phận cô đặc 455,152 2 315 B3 4 5 Phân xưởng tinh chế Kho thành phẩm 636,94 2 400 B4 6 7 Phân xưởng SCCK Trạm bơm 698,657 2 400 B5 9 Phụ tải điện thị trấn 4375 1 3200 B6 IV.3. Phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng 1. Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian(BATG) Nguồn 35kV từ hệ thống về qua TBATG được hạ xuống điện áp 10kV để cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng. Do đó có thể giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng như các trạm biến áp phân xưởng, việc vận hành thuận lợi và độ tin cậy cung cấp điện cũng được cải thiện. Song phải đầu vốn xây dựng TBATG, gia tăng tổn thất trong mạng cao áp. Nếu sử dụng phương án này, vì nhà máy thuộc hộ loại 1 nên trạm biến áp trung gian phải đặt 2 máy biến áp với công suất được chọn theo điều kiện chọn MBA có dung lượng 3200kVA do Liên xô chế tạo Kiểm tra lại dung lượng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố, với giả thiết các hộ loại 1 trong nhà máy đều có 30% là phụ tải loại 3 có thể tạm ngừng cung cấp điện khi cần thiết Vậy tại trạm BATG sẽ đặt 2 MBA có Sđm = 3200(kVA) là hợp lý 2.Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm(PPTT) Điện năng từ hệ thống cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng thông qua trạm PPTT do đó việc vận hành, quản lý mạng điện cao áp sẽ thuận lợi, tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy cung cấp điện cũng được gia tăng. Trong thực tế rất hay sử dụng phương án này khi nguồn điện áp không cao (Ê 35KV, công suất phân xưởng tương đối lớn IV.4. Lựa chọn các phương án đi dây Nhà máy thuộc hộ loại 1, nên đường dây từ trạm biến áp trung gian về cung cấp (TBATG hoặc TPPTT) của nhà máy dùng lộ kép Do tính chất quan trọng của các phân xưởng nên mạng cao áp trong nhà máy ta sử dụng sơ đồ hình tia. Sơ đồ này có ưu điểm là sơ đồ đi dây rõ ràng, các trạm biến áp phân xưởng đều được cấp điện từ một đường dây riêng nên ít bị ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện cao dễ thực hiện biện pháp bảo vệ và tự động hoá. Để đảm bảo mỹ quan va an toàn các đường cáp trong nhà máy đều đặt cáp ngầm Từ đó ta đưa ra 4 phương án đi dây mạng cao áp * Phương án 1 * Phương án 2 *Phương án 3 *Phương án 4 IV.5. Tính toán kinh tế kỹ thuật lựa chọn phương án Mục đích của phần tính toán này là so sách tương đối giữa các phương án cấp điện, nên chỉ cần tính toán so sánh phần khác nhau giữa các phương án, dự định dùng cáp XLPE lõi đồng bọc thép của hãng FURUKWA nhật bản Để so sánh tương đối giữa các phương án ta dùng hàm chi phí tính toán Z = (avh+atc)K + 3Imax2RtC Trong đó avh - hệ số vận hành ttra trong sổ tay kỹ thuật atc - hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn Imax - dòng điện cực đại chạy trong hệ thống hoặc thiết bị R - điện trở đường dây hoặc hệ thốnh hoặc ttrạm biến áp t - thời gian tổn thất công suất max C - giá tiền 1kWh tổn thất điện năng K - vốn đầu tư a. Phương án1 Phương án này sử dụng TBATG nhận điện từ hệ thống 35kV hạ xuống điện áp 10 kV sau đó cung cấp cho các ttrạm biến áp phân xưởng * Chọn máy biến áp phân xưởng Trên cơ sở đã chọn các MBA ở phần trên ta có bảng kết quả chọn MBA cho các phân xưởng phương án 1 Tên TBA Số máy Sđm (kVA) Uc/Uh (kV) DP0 (kW) DPN (kW) UN (%) Đơn giá 106(đ) Thành tiền 106(đ) BATG 2 3200 35/10 11,5 37 7,0 363,52 727,04 B1 2 400 10/0,4 0,84 5,75 4 45,44 90,88 B2 2 315 10/0,4 0,72 4,85 4 35,784 71,568 B3 2 315 10/0,4 0,72 4,85 4 35,784 71,568 B4 2 400 10/0.4 0.84 5.75 4 45.44 90.88 B5 2 400 10/0.4 0.84 5.75 4 45.44 90.88 B6 1 3200 10/0.4 11.5 37 7.0 363.2 363,52 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp : KB = 1504,936.106(đ) * Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp Tổn thất điện năng DA trong các trạm biến áp được tính theo công thức Trong đó n - số máy biến áp ghép song song t - thời gian máy biến áp vận hành, với MBA vận hành suốt năm thì t = 8760h t- thời gian tổn thất công suất lớn nhất, với nhà máy củ cải đường làm việc 3 ca, tra PL1.4 ta có Tmax = 5200h. Giá trị của t đựoc tính theo biểu thức sau DP0, DPN - tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch trong MBA Stt - công suất tính toán của trạm biến áp SđmB - công suất định mức của MBA - Tổn thất điện năng trong trạm BATG Tính tương tự cho các trạm biến áp khác, kết quả ghi trong bảng Tên TBA Số máy Stt(kVA) Sđm(kVA) DP0(kW) DPN(kW) DA(kWh) TBATG 2 5901.567 3200 11.5 37 430083.2 B1 2 679.856 400 0.84 5.74 44837.9 B2 2 577.463 315 0.72 4.85 42222.8 B3 2 455.152 315 0.72 4.85 31008.5 B4 2 636.94 400 0.84 5.74 41115.1 B5 2 698.657 400 0.84 5.74 46536.9 B6 1 4375 3200 11.5 37 352,0059.103 Tổng tổn thất điện năng trong trạm biến áp DAB = 987800.4(kWh) * Chọn dây dẫn và xác định tổn thất điện năng và tổn thất công suất trong mạng điện Chọn cáp từ TBATG về trạm BAPX được chọn theo mật độ kinh tế dòng điện Jkt. Đối với nhà máy củ cải đường làm việc 3 ca, tra PL1.4 ta có Tmax = 5200h sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 2.10(TL2) ta có Jkt = 2,7A/mm2 - Tiết diện kinh tế của cáp - Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng khc.Icp ³ Isc Trong đó Isc - dòng điện sự cố khi xẩy ra đứt 1 cáp, Isc = 2Imax khc = k1k2 k1 - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, lấy k1 = 1 k2 - hệ số hiệu chỉnh về số đường dây cáp, lấy k2 = 0,93 - Chọn cáp từ TBATG đến trạm B1 Tra bảng PL5.16 lựa chọn tiết diện dây dẫn có F = 16mm2, cách điện XLPE vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo, có Icp = 110(A) Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3 > 2Imax =2.19,265 = 38,53 Vậy chọn cáp XLPE - 16mm2, 2XLPE(3x16) - Chọn cáp từ TBATG đến trạm B2 Tra bảng PL5.16 lựa chọn tiết diện dây dẫn có F = 16mm2, cách điện XLPE vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo, có Icp = 110(A) Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3 > 2Imax =2.16,092 = 32,184 Vậy chọn cáp XLPE - 16mm2, 2XLPE(3x16) - Chọn cáp từ TBATG đến trạm B3 Tra bảng PL5.16 lựa chọn tiết diện dây dẫn có F = 16mm2, cách điện XLPE vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo, có Icp = 110(A) Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3 > 2Imax =2.13,139 = 26,278 Vậy chọn cáp XLPE - 16mm2, 2XLPE(3x16) - Chọn cáp từ TBATG đến trạm B4 Tra bảng PL5.16 lựa chọn tiết diện dây dẫn có F = 16mm2, cách điện XLPE vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo, có Icp = 110(A) Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3 > 2Imax =2.18,386 = 36,773 Vậy chọn cáp XLPE - 16mm2, 2XLPE(3x16) - Chọn cáp từ TBATG đến trạm B5 Tra bảng PL5.16 lựa chọn tiết diện dây dẫn có F = 16mm2, cách điện XLPE vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo, có Icp = 110(A) Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3 > 2Imax =2.20,168 = 40,336 Vậy chọn cáp XLPE - 16mm2, 2XLPE(3x16) - Chọn cáp từ TBATG đến trạm B6 Tra bảng PL5.16 lựa chọn tiết diện dây dẫn có F = 95mm2, cách điện XLPE vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo, có Icp = 300(A) Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng 0,93.Icp = 0,93.300 = 279 > 2Imax =2.126,295 = 252,59 Vậy chọn cáp XLPE - 16mm2, 2XLPE(3x95) Kết quả chọn cáp phương án 1 Đường cáp F(mm2) l(m) Đơn giá Thành tiền TBATG - B1 16 2x210 48000 20,16.106 TBATG - B2 16 2x155 48000 14,88.106 TBATG - B3 16 2x145 48000 13,92.106 TBATG - B4 16 2x140 48000 13,44.106 TBATG - B5 16 2x25 48000 2,4.106 TBATG - B6 95 1x1000 280000 280.106 Tổng vốn đầu tư cho đường dây : KD = 334,8.106(đ) * Xác định tổn thất công suất trên đường dây Tổn thất công suất trên đường dây được tính theo công thức - Tổn thất công suất trên đoạn đường dây từ TBATG - B1 Các đường dây khác tính toán tương tự kết quả ghi trong bảng Đường cáp F(mm2) l(m) r0(W/km) R(W) Stt(kVA) DP(kW) TBATG - B1 16 2x210 1,47 0,15435 679,856 0,7134 TBATG - B2 16 2x155 1,47 0,113925 577,463 0,3798 TBATG - B3 16 2x145 1,47 0.106575 455.152 0.22 TBATG - B4 16 2x140 1,47 0,1029 636,94 0,432 TBATG - B5 16 2x25 1,47 0,018375 698,657 0,52 TBATG - B6 95 1x1000 0,247 0,247 4375 47.277 Tông tổn thất công suất trên đường dây: DP = 49,5425(kW) *Xác định tổn thất điện năng trên đường dây Tổn thất điện năng trên đường dây được tính theo công thức Trong đó t - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, theo tính toán ở trên ta có t = 3633,08736 Vậy *Vốn đầu tư mua máy cắt (MC) trong mạng điện cao áp phương án 1 - Mạng cao áp trong phương án có điện áp 10kV từ TBATG đến 6 TBAPX, trạm BATG có hai phân đoạn thanh góp nhận điện từ hai máy BATG - Với 6 TBAPX thì các máy đều nhận điện trực tiếp từ 2 phân đoạn thanh góp qua máy cắt điện đặt ở đầu đường cáp. Vậy trong mạng cao áp đặt 11máy cắt điẹn cấp điện áp 10kV cộng thêm 1 máy cắt phân đoạn thanh góp điện áp 10kV ở trạm BATG và 2 máy cắt ở phía hạ áp của 2 máy BATG, vậy tổng công là đặt 14 máy cắt - Vốn đầu tư mua máy cắt phương án 1 KMC = nM Trong đó n - số lượng máy cắt trong mạng cần xét đến M - giá tiền mua máy cắt M = 12000USD với điện áp 10kV Vậy KMC = 14.12000.15,8 = 2654,4.106(đ) *Chi phí tính toán phương án 1 - tổng chi phí tính toán cho mạng điện K1 = KB+KD+KMC = 1504,956.106+334,8.106+2654,4.106 = 4494,136.106(đ) - tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp và đường dây ttrong mạng điện Vậy chi phí tính toán phương án 1 Z1 = (avh+ atc)K1+ c.DA1=(0,1+0,2)4494,136.106 + 750.1167792,789 Z1 = 2224,0854.106(đ) b. Phương án 2 Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian *Chọn máy biến áp phân xưởng Trên cơ sở đã chọn MBA ở phần trên ta đưa ra bảng chọn máy BAPX của phương án 2 như sau Tên TBA Số máy Sđm (kVA) Uc/Uh (kV) DP0 (kW) DPN (kW) UN (%) Đơn giá 106(đ) Thành tiền 106(đ) BATG 2 3200 35/10 11,5 37 7,0 363,52 727,04 B1 2 500 10/0,4 1 7 4,5 56,8 113,6 B2 2 500 10/0,4 1 7 4,5 56,8 113,6 B3 2 315 10/0,4 0,72 4,85 4,5 35,784 71,568 B4 2 500 10/0.4 1 7 4,5 56,8 113,6 B5 1 3200 10/0,4 11,5 37 7,0 363,52 363,52 Tổng vốn đầu tư mua máy biến áp : KB = 1502,958.106(đ) *Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp DA - Tổn thất điện năng trong trạm BATG - Tổn thất điện năng trong ttrạm biến áp B1 Các trạm khác tính toán tương tự, kết quả ghi trong bảng Tên TBA Số máy Stt(kVA) Sđm(kVA) DP0(kW) DPN(kW) DA(kWh) TBATG 2 5901.567 3200 11.5 37 430083.2 B1 2 910,839 500 1 7 44113.55 B2 2 906.334 500 1 7 59301.153 B3 2 305.362 315 0.72 4.85 20893.574 B4 2 925.533 500 1 7 61090.013 B5 1 4375 3200 11,5 37 352.0059.103 Tổng tổn thất điện năng trong trạm biến áp DAB = 967487,57 * Chọn dây dẫn và xác định tổn thất điện năng và tổn thất công suất trong mạng điện - Chọn cáp từ TBATG đến trạm B1 Tra bảng PL5.16 lựa chọn tiết diện dây dẫn có F = 16mm2, cách điện XLPE vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo, có Icp = 110(A) Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3 > 2Imax =2.26,29 = 52,58 Vậy chọn cáp XLPE - 16mm2, 2XLPE(3x16) Các đường dây cáp khác chọn tương tự, kết quả ghi trong bảng Đường cáp F(mm2) l(m) Đơn giá Thành tiền TBATG - B1 16 2x155 48000 14880000 TBATG - B2 16 2x145 48000 13920000 TBATG - B3 16 2x25 48000 2400000 TBATG - B4 16 2x135 48000 12960000 TBATG - B5 95 1x1000 280000 280000000 Tổng vốn đầu tư cho đường cáp :KD = 324,96.106(đ) * Xác định tổn thất công suất trên đường dây Tổn thất công suất trên đường dây được tính theo công thức - Tổn thất công suất trên đoạn đường dây từ TBATG - B1 Tính toán tương tự cho các đoạn đường đây khác, kết quả ghi trong bảng Đường cáp F(mm2) l(m) r0(W/km) R(W) Stt(kVA) DP(kW) TBATG - B1 16 2x155 1,47 0,113925 910.839 0,945 TBATG - B2 16 2x145 1.47 0.106575 906.334 0.875 TBATG - B3 16 2x25 1,47 0.018375 305.362 0.017 TBATG - B4 16 2x135 1.47 0.099225 925.533 0.85 TBATG - B5 95 1x1000 0.247 0.247 4375 47.277 Tổng tổn thất công suất trên đường dây DPD = 49,874(kW) *Xác định tổn thất điện năng trên đường dây Tổn thất điện năng trên đường dây được tính theo công thức Trong đó t - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, theo tính toán ở trên ta có t = 3633,08736 Vậy * Vốn đầu tư mua máy cắt Với 5 trạm biến áp thì có 4 ttrạm đặt 2 máy cắt và 1 trạm đặt 1 máy cắt, trạm 2 máy nhận điện từ 2 phân đoạn thanh góp cần đặt 8 máy cắt và 1 máy cắt cho trạm 1 máy. Cộng thêm 1 máy cắt phân đoạn thanh góp điện áp 10kV và 2 máy cắt ở phía hạ áp của 2 máy BATG, vậy tổnh cộng là 12 máy cắt - Vốn đầu tư mua máy cắt là KMC = 12.12000.15,8 = 2275,2.106(đ) *Chi phí tính toán phương án 2 - tổng chi phí tính toán cho mạng điện K2 = KB+KD+KMC = 1467,144.106+322,96.106+2275,2.106 = 4065,304.106(đ) - tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp và đường dây ttrong mạng điện Vậy chi phí tính toán phương án 2 Z2 = (avh+ atc)K2+ c.DA2=(0,1+0,2)4065,304.106 + 750.1148684,17 Z2 = 2081,104.106(đ) c. Phương án 3 : Phương án sử dụng trạm PPTT Trạm PPTT nhận điện từ hệ thống cấp điện cho các biến áp phân xưởng * Chọn máy biến áp phân xưởng Dựa và công suất đã chọn ở phần trước ta có bảng chọn máy biến áp cho các phân xưởng như sau Tên TBA Số máy Sđm (kVA) Uc/Uh (kV) DP0 (kW) DPN (kW) UN (%) Đơn giá 106(đ) Thành tiền 106(đ) B1 2 500 35/0.4 1.15 7 4.5 56.8 113.6 B2 2 500 35/0.4 1.15 7 4.5 56.8 113.6 B3 1 315 35/0.4 0.8 4.85 4.5 35.784 35.784 B4 2 500 35/0.4 1.15 7 4.5 56.8 113.6 B5 1 3200 35/0.4 11.5 37 7.0 363.52 363.52 Tổn._.