›
›

Luận văn Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí Duyên Hải

pdf 105 trang phuongnguyen 3471
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí Duyên Hải", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfluan_van_thiet_ke_cung_cap_dien_cho_nha_may_co_khi_duyen_hai.pdf

Nội dung text: Luận văn Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí Duyên Hải

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG Luận văn Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí Duyên Hải
  2. Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ DUYÊN HẢI 1.1. VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Hiện nay nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đòi sống vật chất và tinh thần của nguời dân ngày càng được nâng cao nhanh chóng. Cùng với sự phát triển nhanh chóng ấy thì nhu cầu điện năng càng tăng truởng không ngừng. Do vậy, hệ thống cung cấp điện trong các lĩnh vực ngày càng phát triển và được cải thiện mạnh mẽ để phục vụ cho đời sống vật chất và tinh thần của con người. 1.1.1. Vai trò của việc cung cấp điện trong các lĩnh vực - Trong công nghiệp: có nhu cầu sử dụng điện năng lớn nhất. Hệ thống cung cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp có vai trò rất quan trọng ảnh hưởng đến quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm. Do vậy đảm bảo độ tin cậy hệ thống cung cấp điện và nâng cao chất lượng điện năng là mối quan tâm hàng đầu của đề án thiết kế cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp. - Trong nông nghiệp: Đây là lĩnh vực có nhiều loại phụ tải. Ngày nay, đất nước đang trên đà phát triển, hội nhập do đó nhu cầu sử dụng điện năng ở nông thôn ngày càng được nâng cao cả về số lượng chất lượng. Hệ thống cung cấp điện cho nông thôn đóng vai trò quan trọng đến sự phát triển sản xuất, nuôi trồng của ngưòi dân ở nông thôn, điện năng ở nông thôn hiện nay cũng phải cần được đảm bảo tin cậy, chắc chắn. - Thương mại, dịch vụ: Lĩnh vực này có nhu cầu sử dụng điện năng ngày càng tăng. Lĩnh vực này góp phần vào sự phát triển kinh tế, xã hội của 1
  3. đất nước, vì vậy hệ thống cung cấp điện ngày càng phải được nâng cao và cải thiện nhanh chóng cùng với sự phát triểncủa lĩnh vực thương mại, dịch vụ. 1.1.2. Các yêu cầu chung khi thiết kế cung cấp điện - Độ tin cậy cấp điện: mức độ đảm bảo liên tục tuỳ thuộc vào tính chất và yêu cầu của phụ tải. - Chất lượng điện năng : được đánh giá qua 2 chỉ tiêu là tần số và điện áp. Tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điện quốc gia điều khiển, còn điện áp do người thiết kế phải đảm bảo về chất lượng điện áp. - An toàn: Công trình cấp điện phải được thiết kế có tính an toàn cao, an toàn cho người vận hành, người sử dụng và an toàn cho chính các thiết bị điện và toàn bộ công trình. - Kinh tế: Một đề án cấp điện ngoài đảm bảo được các vấn đề tin cậy, chất lượng, an toàn thì cũng cần phải đảm bảo về kinh tế. - Ngoài ra người thiết kế cũng cần phải lưu ý đến hệ thống cấp điện thật đơn giản dễ thi công, dễ vận hành, dễ sử dụng, dễ phát triển . 1.2 . GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ DUYÊN HẢI 1.2.1 Lịch sử hình thành và phát triển nhà máy Tháng 3-1927, bên đại lộ Hăngri Rivie (Trần Quang Khải) xưởng cơ khí Rô-be được xây dựng, ban đầu xưởng chuyên sử chữa máy móc với cơ ngơi còn nhỏ chỉ có một máy tiện, một máy bào, một máy khoan, hai lò rèn và một số dụng cụ khác. Phong trào đấu tranh chống thực dân Pháp diễn ra sôi nổi, khi hiệp định Giơnevơ được kí kết, Hải Phòng trở thành khu tập kết để thực dân Pháp rút khỏi miền Bắc , toàn bộ công nhân nhà máy bị thải hồi. Sau khi thành phố Hải 2
  4. Phòng hoàn toàn giải phóng, những người thợ thuyền của xưởng cơ khí Rôbe đã tập hợp lại hình thành một tập đoàn sản xuất, xây dựng cơ sở cho sự ra đời của nhà máy cơ khí Duyên Hải- một đơn vị có vị trí quan trọng trong ngành công nghiệp nhà nước. Đầu năm 2003, nhà máy đầu tư một dây chuyền cán thép bán tự động với công suất 3,2 vạn tấn/năm để sản xuất 2 loại sản phẩm chính là: thép cán xây dựng và thép hình phục vụ sản xuất thép cán. Ước tính tổng vốn đầu tư cho công trình này là 20 tỷ đồng (trong đó một phần là vốn tự có, một phần là vốn vay ngân hàng). Ngày10/3/2004 Nhà máy cơ khí Duyên Hải- Hải Phong chính thức chuyển tên thành Công ty TNHH Nhà nước một thành viên cơ khí Duyên Hải- Hải Phòng thuộc tổng công ty máy và thiết bị công nghiệp. Trước kia công ty đặt tại cơ sở thuộc địa phận phường Máy Tơ- Quận ngô Quyền, ngày nay nhà máy Cơ khí Duyên Hải được xây dựng trên khu đất có diện tích 6ha, nằm trên Quốc lộ 5 cũ tại km 8, thuộc địa phận phường Quán Toan- Quận Hồng Bàng- Tp Hải Phòng. Đây là cơ sở mới được di chuyển từ cơ sở cũ đặt tại địa phận phường Máy Tơ- Quận Ngô Quyền. Nhà máy gồm có các phân xưởng sau: Phân xưởng láp ráp, Phân xưởng cơ khí, Phân xưởng kết cấu 1, Phân xưởng kết cấu 2, Phân xưởng đúc, Phân xưởng cán thép, Phân xưởng rèn-rập. Ngoài ra nhà máy còn có: Phòng cơ điện-dụng cụ, Khu nhà kho , Khu văn phòng, Trạm cân 120T,Nhà ăn tập thể, Bể nước làm mát phục vụ sản xuất, Phòng bảo vệ, Nhà để xe nhân viên, Bể nước sinh hoạt. Năm mươi năm xây dựng và trưởng thành, bao thế hệ cán bộ, công nhân nhân viên đã từng gắn bó,sống chết lao động quên mình vì sự phát triển của công ty. Trải qua quá trình đó Cơ khí Duyên Hải có thể rút ra một số điểm nổi bật sau: 3
  5. - Đoàn kết là truyền thống xuyên suốt nửa thế kỉ của các thế hệ cán bộ, đảng viên và công nhân. Năng động sáng tạo vượt khó là một trong những yếu tố làm nên những thành tích của công ty cơ khí Duyên Hải. - Phát động và tổ chức thực hiện có hiệu quả các phong trào thi đua lao động sản xuất, cải tiến kĩ thuật đổi mới công nghệ - một truyền thống của công ty. Trong những năm gần đây, Đảng bộ và công nhân công ty Cơ khí Duyên Hải đã thực sự cố gắng, lỗ lực phấn đấu vươn lên, đoàn kết khắc phục khó khăn, hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ chính trị. Tuy tình hình sản xuất, kinh doanh có nhiều biến động nhưng công ty đã chủ động điều phối, quá trình sản xuất để không ảnh hưởng đến doanh thu, thu nhập của người lao động tăng, nộp ngân sách Nhà nước năm sau cao hơn năm trước. Công ty vẫn đứng trong tốp các đơn vị có mức doanh thu khá trong tổng công ty. Các chỉ tiêu về tình hình sản xuất những năm gần đây của công ty đều đạt và vượt kế hoạch đề ra. Công ty Cơ khí Duyên Hải đã chấm dứt một thời kì khó khăn, tạo ra những triển vọng mới. 1.2.2. Vị trí địa lý của nhà máy Cơ khí Duyên Hải Nhà máy Cơ khí Duyên Hải hiện nay nằm trên quốc lộ 5 cũ tại km 9, thuộc địa phận Quán Toan, quân Hồng bang, thành phố Hải Phòng. Đây là cơ sở mới được di chuyển đến , trước đây nhà máy đặt tại địa phận phường Máy Tơ, quận Ngô Quyền. Vì nhà máy nằm trên quốc lộ 5 cũ nên rất thuận lợi cho việc vận chuyển hàng hoá. Tại khu vực này có nhiều nhà máy công nghiệp như công ty thép Việt Úc, công ty thép Việt Nhật,công ty thép Việt Hàn nên thuận tiện cho việc giao lưu hợp tác trong công việc. 4
  6. Hiện nay , nhà máy Cơ khí Duyên Hải thực hiện sản xuất hàng loạt đố với các mặt hàng truyền thống như : hộp giảm tốc, hộp số, chi tiết máy bán trên thị trường, bên cạnh đó nhà máy cũng nhận một số mặt hàng riêng theo đơn đặt hàng của khách hàng như dây chuyền cán thép, mở rộng quan hệ với nhiều đối tác trong kinh doanh. 1.2.3.Cơ cấu tổ chức bộ máy hành chính Sơ đồ tổ chức bộ máy của nhà máy cơ khí Duyên Hải được mô tả như hình 1.1: Hình 1.1: Sơ đồ cơ cấu tổ chức bộ máy của nhà máy Giám đốc công ty: là đại diện pháp nhân của công ty, thay mặt HĐQT công ty điều hành mọi hoạt động sản xuất kinh doanh, chịu trách nhiệm bảo toàn vốn, đảm bảo mọi hoạt động của công ty, đảm bảo mọi quyền lợi cho cán bộ công nhân viên và nộp thuế cho nhà nước. Giám đốc công ty cũng là người chịu 5
  7. trách nhiệm trước pháp luật về mọi hoạt động sản xuất kinh doanh của công ty. Phó giám đốc kinh doanh: là người giúp việc trực tiếp cho giám đốc, phụ trách công tác kinh doanh, thương mại, xuất nhập khẩu, quảng cáo triển lãm, công tác khoa học. Thay mặt giám đốc điều hành mọi hoạt động của công ty khi giám đốc đi vắng. Phó giám đốc kĩ thuật: là người giúp việc trực tiếp cho giám đốc, chịu trách nhiệm điều hành sản xuất của công ty như kĩ thuật, chất lượng sản phẩm, mua bán đầu tư thiết bị, kĩ thuật sáng kiến cải tiến. Dưới sự điều hành của ban giám đốc, mỗi phòng ban có chức năng và nhiệm vụ riêng: + Phòng sản xuất kinh doanh: là bộ phận tham mưu tổng hợp, giúp giám đốc quản lý toàn bộ các hoạt động sản xuất kinh doanh, lập kế hoạch sản xuất, đôn dốc, kiểm tra, giám sát tình hình thực hiện các chỉ tiêu ở các phân xưởng của công ty. + Phòng quản trị đời sống: thực hiện quản lý điều hành các hoạt động hàng ngày phục vụ cho hoạt động sản xuất kinh doanh, quản lý tình hình đời sống sinh hoạt, ăn uống của cán bộ công nhân viên. + Phòng tiêu chuẩn chất lượng ISO: chịu trách nhiệm kiểm tra giám sát, duy trì mọi tiêu chuẩn về hàng hoá cũng như thiết bị máy móc đúng quy trình, lập kế hoạch và đánh giá chất lượng theo hệ thống quản lý chất lượng của tiêu chuẩn ISO. + Phòng tổ chức hành chính và lao động tiền lương: thực hiện công tác tổ chức cán bộ, công tác hành chính, giải quyết các chính sách, chế độ đối với 6
  8. cán bộ công nhân viên công ty, từ đó góp phần đảm bảo tính hiệu quả sản xuất kinh doanh của công ty. + Phòng bảo vệ: tổ chức thực hiện kế hoạch bảo vệ tài sản, đảm bảo trật tự an ninh của công ty. + Phòng vật tư- vận tải: chịu trách nhiệm lập kế hoạch mua sắm và phân phối vật tư phục vụ cho sản xuất. Chuyên chở hàng giao cho khách hàng. + Phòng tài chính- kế toán: tổ chức thực hiện công tác kế toán, thực hiện các hợp đồng tài chính, đảm bảo quyền chủ động trong sản xuất kinh doanh và tự chủ về tài chính của công ty đảm bảo sử dụng đồng vốn có hiệu quả. Phòng tài chinh- kế toán còn có chức năng phản ánh khách quan và giám đốc hiệu quả quá trình sản xuất kinh doanh của công ty. Là một trong những công cụ quan trọng của hệ thống quản lý kinh tế, quản lý doanh nghiệp. + Phòng cơ điện- dụng cụ: thực hiện sửa chữa, thay thế các máy móc theo yêu cầu, chịu trách nhiệm sửa chữa và đảm bảo nguồn điện cung cấp cho hoạt động sản xuất của công ty, làm tốt công tác an toàn điện cho người lao động. + Phòng KCS: là bộ phận giúp giám đốc tổ chức và thực hiện kiểm tra chất lượng sản phẩm được chế tạo ở công ty trước khi được đem đi tiêu thụ Nhiệm vụ chính của phân xưởng này là tạo ra phôi rèn theo khuôn mẫu để chuyển đi gia công cơ khí và một số mặt hàng được gia công hoàn thiện, để thực hiện được nhiệm vụ, trên phân xưởng Rèn- Dập được trang bị 03 máy búa, 02 máy cưa cần,01 máy mài 2 đá, 01 cầu trục 3.2T và hệ thống lò nung phôi rèn. 7
  9. 1.2.4. Diện tích, mặt bằng nhà máy cơ khí Duyên Hải Nhà máy làm việc 2 ca, mỗi phân xưởng đều có các thiết bị điện có vai trò quan trọng liên quan đến quá trình sản xuất để tạo ra một sản phẩm. Do vậy việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo liên tục, tin cậy và có chất lượng điện năng tốt vì thế nhà máy được đánh giá là phụ tải loại II. Nhà máy có tổng diện tích là 4200m2 có 7 phân xưởng, 1 phòng cơ điện và dụng cụ, một nhà kho và các phòng ban. Trong đó diện tích của từng phân xưởng và các phòng khác như sau: Phân xưởng đúc có diện tích là 25x20m, phân xưởng kết cấu thép I có diện tích là 20x10m, phân xưởng kết cấu thép II có diện tích là 20x10m, phân xưởng cơ khí có diện tích là 20x7.5m, phân xưởng lắp ráp có diện tích là 20x7.5m, phân xưởng rèn dập có diện tích là20x7.5m, phân xưởng cán thép có diện tích là 20x17.5m, các phòng ban có diện tích là 20x7.5m, nhà kho có diện tích là 10x10m. Các phân xưởng được bố trí thẳng hàng kề nhau.Phần diện tích sân và lối đi lại khoảng 1100m2 còn lại phần đất trống có diện tích là 1000m2. - Sơ đồ mặt bằng của nhà máy thể hiện trên hình 1.2: 8
  10. Hình 1.2: Sơ đồ mặt bằng nhà máy Cơ khí Duyên Hải Diện tích và công suất đặt của các phân xưởng trong trong nhà máy được biểu diễn trên bảng1.1: Bảng 1.1: Diện tích và công suất đặt của các phân xưởng KH trên Tên phân xưởng Diện tích,m2 Công suất MB đặt,kW 1 Phân xưởng đúc 500 860 2 Phân xưởng kết cấu thép I 200 160 3 Phân xưởng kết cấu thép II 200 110 4 Phân xưởng cơ khí 150 - 5 Phân xưởng lắp ráp 150 100 9
  11. 6 Phân xưởng rén dập 150 150 7 Phân xưởng cán thép 350 - 8 Phòng cơ điện và dụng cụ 150 150 9 Các phòng ban 150 100 10 Nhà kho 100 50 1.2. THỐNG KÊ PHỤ TẢI CỦA PHÂN XƢỞNG CƠ KHÍ VÀ CÁN THÉP * Phân xưởng cơ khí: Phụ tải điện của phân xưởng cơ khí được thể hiện trên bảng 1.2: Bảng 1.2: Phụ tải điện của phân xưởng cơ khí STT Tên thiết bị Kí hiệu Số lượng Pđm(kW) 1 Máy tiện 11A52 01 8.1 2 Máy tiện 163A 01 20 3 Máy tiện 163 01 14 4 Máy tiện 1H63A 01 4.5 5 Máy tiện IK620 01 10 6 Máy tiện 1H63A 01 10 7 Máy phay răng H82 01 4.5 8 Máy phay vạn H82 01 7.0 năng 9 Máy phay răng F7 02 5.0 10 Máy xọc 3A130 03 2.8 11 Máy bào 7A420 02 4.5 12 Máy bào 3H634 03 2.8 13 Máy doa 01 7.0 10
  12. 14 Máy doa 01 10 15 Quạt gió 04 1.5 16 Cầu trục 02 17 * Phân xưởng cán thép: Phụ tải điện của phân xưởng cán thép được thể hiện trên bảng 1.3: Bảng 1.3: Phụ tải điện của phân xưởng cán thép STT Tên thiết bị Số lượng Công suất (kW) 1. Bộ sấy lò nung 3 3 2. Bộ sấy lò nhiệt 1 6 3. Bộ sấy dầu 1 40 4. Động cơ van kênh khối 1 1 5. Động cơ điều áp 1 0,1 6. Động cơ tống phôi 1 1,15 7. Động cơ bơm dầu 2 2,5 8. Động cơ quạt gió lò 1 35 9. Động cơ băng tải nhận phôi 3 5,5 10. Động cơ con lăn nạp phôi 3 7,5 11. Động cơ di chuyển máy tống phôi 1 4,5 12. Động cơ thuỷ lực 1 30 13 Động cơ cán thô 1 1250 14 Động cơ cán D1 1 380 15 Động cơ cán D2 1 500 16 Động cơ cán D3 1 630 17 Động cơ cán D4 1 450 18 Động cơ cán D5 1 450 11
  13. 19 Động cơ bơm dầu 6 2.2 20 Động cơ con lăn 9 5.5 21 Động cơ quạt gió 2 7.5 22 Máy cắt bay 1 1 32 23 Máy cắt bay 2 1 32 24 Động cơ đẩy tiếp 1 22 25 Động cơ nâng sàn 1 50 26 Động cơ di chuyển sàn 1 30 27 Máy cắt bay phân đoạn 1 90 28 Động cơ quạt gió 2 2.2 29 Động cơ gầm sàn 1 45 30 Động cơ hất thép 1 22 31 Động cơ con lăn so đầu 16 0.75 32 Động cơ sàn chuyển xích 1 7.5 33 Động cơ con lăn nghiêng 67 1.5 34 Động cơ sàn lăn đường nguội 6 7.5 35 Động cơ máy cắt nguội 1 50 36 Động cơ sàn gầm 4 5.5 Dự kiến trong tương lai nhà máy sẽ mở rộng thêm quy mô sản xuất lắp đặt thêm các thiết bị điện hiện đại. Vì vậy việc thiết kế cung cấp điện phải đảm bảo sự gia tăng của phụ tải trong tương lai. Về kinh tế và kĩ thuật phải đặt ra phương án cung cấp điện sao cho không quá dư thừa không khai thác hếtcông suất dự trữ gây lãng phí. Do đó việc thiết kế lựa chọn các thiết bị điện cần phải đảm bảo về mặt kinh tế cũng như đảm bảo về mặt kĩ thuật. 12
  14. Chương 2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI NHÀ MÁY CƠ KHÍ DUYÊN HẢI 2.1. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 2.1.1. Xác định phụ tải theo công suất đặt và hệ số nhu cầu - Xác định phụ tải tính toán tác dụng Ptt=Knc.Pđ thường Pđ=Pđm [TL 1, Tr 12, CT 2.1] Ptt=Knc.Pđm - Xác định phụ tải phản kháng Qtt=Ptt.tgφ (kVAr) [TL 1, Tr 12, CT 2.2] - Xác định phụ tải toàn phần Stt= (kVAr) [TL 2, Tr38, CT 3-30] Nếu hệ số công suất của cosφ của các thiết bị trong nhóm mà khác nhau thì ta phải tính hệ số công suất cosφ trung bình. Cosφtb= [TL 2,Tr39] Phương pháp này có ưu điểm là tính toán đơn giản, nên được ứng dụng rộng rãi nhưng có nhược điểm là kém chính xác vì hệ số Knc không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị có trong nhóm đó. Thực tế Knc=Ksd.Kmax. 2.1.2. Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích 13
  15. Ptt=P0.S [TL 2,Tr 38, CT 3-29] 2 Với P0: suất phụ tải trên một đơn vị diện tích (kW/m ) S: diện tích (m2) Phương pháp này chỉ sử dụng cho thiết kế sơ bộ. 2.1.3. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu thụ điện năng trên một đơn vị sản phẩm Ptt = Pca= [TL 2,Tr 38, CT 2-27] Trong đó M: số lượng sản phẩm sản xuất ra trong một năm W0: Suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm (kWh/sp) Tca: Thời gian sử dụng công suất cực đại 2.1.4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình Ptt=Kmax.Ksd. =Kmax.Ptb [TL 1,Tr 13, CT 2.12] Khi n 3 ; nhq 4 thì Ptt= Khi n 3 ; nhq 4 thì Ptt= Với kpt: hệ số phụ tải Kpt=0,9 cho các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn Kpt=0.75 cho các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại Khi nhq 300 và ksd 0,5 thì tính Kmax lấy tương ứng với nhq=300 Khi nhq 300 và Ksd 0,5 thì Ptt=1.05.Ksd.Pđm 14
  16. 2.1.5. Xác định phụ tải tính toán của thiết bị điện một pha - Khi có thiết bị điện một pha trước tiên phải phân phối các thiết bị này vào ba pha sao cho sự không cân bằng giữa các pha là ít nhất. - Nếu tại điểm cung cấp phần công suất không cân bằng 15% tổng công suất đặt tại điểm đó, thì các thiết bị một pha được coi là các thiết bị điện ba pha có công suất tương đương. - Nếu công suất không cân bằng 15% tổng công suất tại điểm xét thì phải qui đổi các thiết bị một pha thành ba pha. + Các thiết bị một pha thường được nối vào điện áp pha: Ptt(3pha)=3. Ptt(1pha)max [TL 2, Tr 41, CT 3-2] + Khi thiết bị một pha nối vào điện áp dây: Ptt(3pha)dây= Ptt(1pha)pha [TL 2,Tr 41, Ct2-43] + Khi thiết bị một pha nối vào điện áp pha và thiết bị một pha nối vào điện áp dây thì ta phải qui đổi các thiết bị nối vào điện áp dây thành các thiết bị nối vào điện áp pha, phụ tải tính toán thì bằng tổng phụ tải của một pha nối vào điện áp pha và phụ tải qui đổi của tiết bị một pha nối vào điện áp dây. Sau đó tính phụ tải ba pha bằng ba phụ tải của pha đó có phụ tải lớn nhất. 2.1.6. Xác định phụ tải đỉnh nhọn - Phụ tải đỉnh nhọn là phụ tải xuất hiện trong thời gian rất ngắn từ 1 đến 2 giây, thông thường người ta tính dao động đỉnh nhọn và sử dụng nó để kiểm tra về độ lệch điện áp cho các thiết bị bảo vệ tính toán tự động của các động cơ điện, dòng điện đỉnh nhọn thường xuất hiện khi khởi động máy của các động cơ điện hoặc các máy biến áp hàn. Đối với một thiết bị thì dòng điện mở máy của động cơ chính bằng dòng điện đỉnh nhọn. 15
  17. Imm = Iđnhọn = Kmm.Iđm [TL 2, Tr 42, CT 3-44] Trong đó Kmm: hệ số mở máy của động cơ Với động cơ một chiều Kmm=2,5 Với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc 3 pha Kmm=5÷7 Với máy biến áp hàn Kmm 3 - Đối với 1nhóm thiết bị thì dao động đỉnh nhọn xuất hiện khi máy có dao động mở máy lớn nhất trong nhóm các động cơ mở máy, còn các động cơ khác thì làm việc bình thường. Khi đó Iđnhọn=Imm max + Itt-Ksd .Iđm max Trong đó Itt: dòng điện tính toán của nhóm Imm max: dòng điện lớn nhất của động cơ trong nhóm Iđm max: dòng điện định mức của động cơ có Imm max Ksd: là hệ số sử dụng của động cơ có Imm max 2.2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƢỞNG VÀ TOÀN NHÀ MÁY 2.2.1. Phụ tải tính toán của phân xƣởng cơ khí Trong phân xưởng cơ khí chuyên sản xuất các loại bánh răng, hộp số, hộp giảm tốc độ, chi tiết máy do đó trong xưởng có nhiều nhóm máy như: máy tiện, máy bào, máy phay, máy doa, máy khoan, Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí được thể hiện trên hình 2.1: 16
  18. Hình 2.1: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí Bảng phụ tải điện của phân xưởng cơ khí được trên bảng 2.1: Bảng 2.1: phụ tải điện của phân xưởng cơ khí STT Tên thiết bị Kí hiệu Số lượng Pđm(kW) 1 Máy tiện 11A52 01 8.1 2 Máy tiện 163A 01 20 3 Máy tiện 163 01 14 4 Máy tiện 1H63A 01 4.5 5 Máy tiện IK620 01 10 6 Máy tiện 1H63A 01 10 7 Máy phay răng H82 01 4.5 8 Máy phay vạn H82 01 7.0 năng 9 Máy phay răng F7 02 5.0 10 Máy xọc 3A130 03 2.8 11 Máy bào 7A420 02 4.5 17
  19. 12 Máy bào 3H634 03 2.8 13 Máy doa 01 7.0 14 Máy doa 01 10 15 Quạt gió 04 1.5 16 Cầu trục 02 17 Để làm việc thuận tiện trong xưởng do đó các máy cùng loại được đặt gần nhau, vì vậy ta chia làm 3 nhóm phụ tải như sau: - Nhóm 1 gồm: máy 1,2,3,4,5,6 - Nhóm 2 gồm: máy 7,8,9,10,11,12 - Nhóm 3 gồm: máy 13,14,15,16 Sau khi chia nhóm ta có tổng công suất của mỗi nhóm thể hiện trên bảng 2.2 Bảng 2.2: Tổng công suất của nhóm thiết bị Nhóm Công suất(kW) 1 66.6 2 45.3 3 57 Xưởng cơ khí ta biết được thông tin chi tiết về các máy do đó chọn phương pháp tính toán là: xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình. - Tính phụ tải cho nhóm 1: n= 6; n1= 3; p1= 40kw; p∑ =66.6 kw 18
  20. n*= p*= = =0,6 Tra bảng PL I.5 ở [TL 1,Tr 255] được: =0,91→ nhq= n = 6.0,91= 5,46 Tra bảng PL I.6 ở [TL 1, Tr 256] với Ksd=0,15 được: =5,46 được Kmax = 2,64 Tính phụ tải tính toán nhóm 1: Ptt= Kmax . Ksd. = 2,64. 0,15. 66,6= 26,4 Qtt= ptt . Tra phần phụ lục PL I.1 ở [TL 1. Tr 253] Chọn Ksd= 0,15→ = 0,6 Với Ksd= 0,15 chọn Qtt= ptt . (kVAr) Stt= = = 27,7(kVA) Tính toán phụ tải nhóm 2: Có n=12, n1= 5; p1= 30,5kW; p∑= 45,3 kW n*= p*= = = 0,67 19
  21. Tra báng PL I.5 ở [TL 1, Tr 255] được: * * nhq = 0,69 và nhq= nhq . n= 0,69. 12 = 8,28 Tra bảng PL I.6 ở [TL 1, Tr 256] với Ksd= 0,15, nhq = 8,28 được Kmax= 2,72 Phụ tải tính toán nhóm 2: Ptt= Kmax . Ksd. = 2,72. 0,15. 45,3= 18,48(kW) Qtt= ptt . = 18,84. 1,33= 24,58(kVAr) Stt= = =30,75(kVA) - Tính phụ tải tính toán cho nhóm 3: Có n=8,n1= 3; p1= 44kW; p∑= 57 kW n*= p*= = = 0,77 Tra bảng PL I.5 ở [TL 1, Tr 255] được: =0,63→ nhq= n = 8.0,63= 5,04 Tra bảng PL I.6 ở [TL 1, Tr 256] được: với Ksd= 0,15, nhq = 5,04 được Kmax= 2,87 Phụ tải tính toán nhóm 3: Ptt= Kmax . Ksd. = 2,87. 0,15. 57= 24,53(kW) Qtt= ptt . = 24,53. 1,33= 32,62(kVAr) 20
  22. Stt= = =40,81(kVA) 2 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí: chọn p0= 12(W/m ) Pcs= p0. S=12. 150= 1800(W)=1,8(kW) Phụ tải tác dụng tính toán của phân xưởng cơ khí: ck Px = + pcs = 26,4+18,84+24,53+1,8= 71,21(kW) Phụ tải phản kháng của phân xưởng cơ khí: Qck= pck . = 71,21. 1,33= 94,7(kVAr) Phụ tải toàn xưởng cơ khí: Sck= = =118,4(kVA) 2.2.2. Xác định phụ tải tính toán của các phân xƣởng khác Đối với các phân xưởng còn lại, dùng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. * Phụ tải tính toán của phân xưởng đúc: Lựa chọn các thông số cho phân xưởng đúc. Tra bảngPL I.3 ở [TL 1, Tr 254] Knc =0,65; = 0,8 2 Chọn p0= 15 w/m Tính Ptt= Knc. P đặt=0,65. 860=559(kW) Pcs= P0. S=15. 500= 7500(W)=7,5(kW) Phụ tải tác dụng phân xưởng đúc: 21
  23. P đúc= Ptt+ Pcs =559+7,5= 566,5(KW) Phụ tải phản kháng: Qđúc= Pđúc . = 566,5. 0,75= 424,87 (kVAR) Vậy phụ tải tính toán toàn phân xưởng đúc: Sđúc= = =708,12 (kVA) * Phụ tải tính toán toàn phân xưởng kết cấu thép I. Lựa chọn các thông số: Knc =0,65; = 0,7 2 Chọn p0= 15 w/m Tính PttI= Knc. P đặt=0,65.160=104 (kW) PcsI= P0. S=15. 200= 3000(W)=3 (kW) Phụ tải tác dụng phân xưởng kết cấu thép I PkcI= PttI + PcsI= 104+ 3= 107 kW Phụ tải phản kháng: QkcI= PkcI . = 107. 1,02=109,14 (kVAr) Phụ tải tính toán của phân xưởng kết cấu I SkcI= = =152,84 (kVA) * Phụ tải tính toán toàn phân xưởng kết cấu thép II. Lựa chọn các thông số: Knc =0,65; = 0,7 2 Chọn p0= 15 W/m 22
  24. Tính PttII= Knc. P đặt=0,65.11=71,5 (kW) PcsII= P0. S=15. 200= 3000 (W)=3 (kW) Phụ tải tác dụng phân xưởng kết cấu thép II PkcII= PttII + PcsII= 71,5+ 3= 74,5 kW Phụ tải phản kháng: QkcII= PkcII . = 74,5. 1,02=75,99 (kVAr) Phụ tải tính toán của phân xưởng kết cấu II SkcII= = =106,42 (kVA) * Phụ tải tính toán toàn phân xưởng lắp ráp Lựa chọn các thông số: Tra bảng trang 254 sách “Thiết kế cấp điện” chọn 2 Knc =0,3; = 0,5, P0= 15 W/m Tính Ptt= Knc. P đặt=0,3.100=30 (kW) Pcs= P0. S=15.150= 2250(W)=2,25 (kW) Phụ tải tác dụng phân xưởng lắp ráp PLR= Ptt + Pcs= 30+2,25= 32,25 kW Phụ tải phản kháng: QLR= PLR . = 32,25. 1,73=55,799 (kVAR) Phụ tải tính toán của phân xưởng lắp ráp SLR= = =64,44 (kVA) 23
  25. * Phụ tải tính toán toàn phân xưởng rèn Lựa chọn các thông số: Tra bảngPL I.3 ở [TL1, Tr 254] chọn 2 Knc =0,5; = 0,6; P0= 15 W/m Tính Ptt= Knc. P đặt=0,5.150=75 (kW) PcsI= P0. S=15.150= 2250(W)=2,25 (kW) Phụ tải tác dụng của xưởng rèn Prèn= Ptt + Pcs= 75+2,25= 77,25 kW Phụ tải phản kháng: Qrèn= Prèn . = 77,25. 1,33=102,74 (kVAr) Phụ tải tính toán của phân xưởng rèn Srèn= = =128,54 (kVA) * Phân xưởng cán thép: Biết được chi tiết các thiết bị trong xưởng nên ta chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu và công suất đặt. Chia phụ tải trong phân xưởng thành 5 nhóm: Nhóm 1: Ta có phụ tải thiết bị điện như bảng 2.3: Bảng 2.3: Phụ tải thiết bị điện nhóm 1 STT Tên thiết bị Số lượng Công suất (kW) 7. Bộ sấy lò nung 3 3 24
  26. 8. Bộ sấy lò nhiệt 1 6 9. Bộ sấy dầu 1 40 10. Động cơ van kênh khối 1 1 11. Động cơ điều áp 1 0,1 12. Động cơ tống phôi 1 1,15 7. Động cơ bơm dầu 2 2,5 8. Động cơ quạt gió lò 1 35 9. Động cơ băng tải nhận phôi 3 5,5 10. Động cơ con lăn nạp phôi 3 7,5 11. Động cơ di chuyển máy tống phôi 1 4,5 12. Động cơ thuỷ lực 1 30 n= 19; n1= 3; P∑= 180,5 (kW); P1= 105 (kW) n*= P*= = = 0,57 Tra bảng PL I.5 ở [TL 1, Tr 255] được: =0,37→ nhq= n = 19.0,37=7.03 Tra bảngPL I.1 ở [TL 1, Tr 253] chọn: Ksd= 0,7; Tra bảngPL I.6 ở [1, Tr 256] được: Kmax= 1,21 Ptt= Kmax . Ksd. P∑= 1,21.0,7.180,5=152,8 (kW) 25
  27. Qtt= ptt . = 152,8.1,73=264,3 (kVAr) Stt= = =305,2 (kVA) Itt= = 927,4 (A) Nhóm 2: Gồm các động cơ có Uđm= 6 kW Bảng2.4: Phụ tải thiết bị điện như nhóm 2 STT Tên thiết bị Số lượng Công suất (kW) 1. Động cơ cán thô 1 1250 2. Động cơ cán D1 1 380 3. Động cơ cán D2 1 500 4. Động cơ cán D3 1 630 n= 4; n1=23; P∑= 2760 (kW); P1= 1880 (kW) n*= P*= = = 0,68 Tra bảng PL I.5 ở [TL 1, Tr 255 ] được: =0,82→ nhq= n = 4.0,82= 3,28 Ta có n>3 và nhq<4 →Ptt= .Pđm Động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên chọn kpt= 0,75; Ptt=0,75.2760=2070 (kW) Qtt= ptt . = 2070.1,33=2753 (kVAr) 26
  28. Stt= = =3444 (kVA) Itt= = 552,1(A) Nhóm 3: Gồm các động cơ có Uđm= 0,75 k W (điện áp 1 chiều) Bảng 2.5: Phụ tải thiết bị điện như nhóm 3 STT Tên thiết bị Số lượng Công suất (kW) 1. Động cơ cán D4 1 450 2. Động cơ cán D5 1 450 Xác định phụ tải cho nhóm này bằng phương pháp xác định phụ tải tính toán của thiết bị điện 1 pha Ptt(3pha)=3 Ptt(1 pha)max= 3.450= 1350 kW Qtt= ptt . = 1350.0,75=1012,5 (kVAr) chọn Itt= = 2250(A) Nhóm 4: Ta có phụ tải thiết bị điện như thể hiện trên bảng 2.6: Bảng 2.6: Phụ tải thiết bị điện nhóm 4 STT Tên thiết bị Số lượng Công suất (kW) 1. Động cơ bơm dầu 6 2,2 2. Động cơ con lăn 9 5,5 3. Động cơ quạt gió 2 7,5 4. Máy cắt bay 1 1 32 27
  29. 5. M áy cắt bay 2 1 32 6. Động cơ đẩy tiếp 1 22 n= 20; n1= 3; P∑= 163,7 (kW); P1= 86 (kW) n*= P*= = = 0,52 Tra bảng PL I.5 ở [TL 1, Tr 255] được: =0,48→ nhq= n = 8.0,48=3.84 Ta có n>3 và nhq<4 →Ptt= .Pđm Động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên chọn kpt= 0,75; Ptt=0,75.163,7= 122,7 (kW) Qtt= ptt . =122,7.1,73=212 (kVAr) Stt= = =244,9 (kVA) Itt= = 744 (A) Nhóm 5: Ta có phụ tải thiết bị điện như bảng 2.7: Bảng 2.7: Phụ tải thiết bị điện nhóm 5 STT Tên thiết bị Số lượng Công suất (kW) 1. Đ ộng cơ nâng sàn 1 50 28
  30. 2. Đ ộng cơ di chuyển sàn 1 30 3. M áy cắt bay phân đoạn 1 90 4. Động cơ quạt gió 2 2,2 5. Động cơ gầm sàn 1 45 6. Động cơ hất thép 1 22 7. Động cơ con lăn so đầu 16 0,75 8. Động cơ sàn chuyển xích 1 7,5 9. Động cơ con lăn nghiêng 67 1,5 10. Động cơ đư ờng lăn sàn nguội 6 7,5 11. Động cơ máy cắt nguội 1 50 12. Động cơ sàn gầm 4 5,5 n= 102; n1= 4; P∑= 478,4 (kW); P1= 235 (kW) n*= P*= = = 0,49 Tra bảng PL I.5 ở [TL 1, Tr 255] được: =0,11→ nhq= n = 029.0,11=11.22 Tra bảng PL I.1 ở [TL 1, Tr 253 ] chọn: Ksd= 0,1; Tra bảng PL I.6 ở [TL 1,Tr 256] được: Kmax= 2,24 Ptt= Kmax . Ksd. P∑= 2,24.0,1.478,4=1078 (kW) Qtt= ptt . = 107.1,73=185 (kVAr) 29
  31. Stt= = =213,7 (kVA) Itt= = 649(A) 2 Phụ tải chiếu sáng của xưởng cán thép : chọn P0=15 W/m Pcs= P0.S = 15.350 = 5250 W = 5,25 kW Phụ tải tính toán của xưởng cán. Pcán= ∑Ptt + Pcs = 3807,75 kW Phụ tải phản kháng của xưởng cán: Qcán= ∑Qtt= 4426,8 (kVAr) Vậy phụ tải toàn phần của xưởng cán: Stt(cán)= = =31124 (kVA) * Phụ tải tính toán của phòng cơ điện và dụng cụ Lựa chọn các thông số: Tra bảng PL I.3 ở [TL 1, Tr 254 ] chọn 2 Knc =0,3; = 0,5, P0= 20 W/m Tính Ptt= Knc. P đặt=0,3.150=45 (kW) Pcs= P0. S=20.150= 300(W)=3 (kW) Phụ tải tác dụng của phòng cơ điện PCĐ= Ptt + Pcs= 45+3=48 kW Phụ tải phản kháng của phòng cơ điện: 30
  32. QCĐ= PCĐ . = 48. 1,73=84,04 (kVAr ) Vậy phụ tải tính toán của của phòng cơ điện và dụng cụ: SCĐ= = =96,78 (kVA) * Phụ tải tính toán cho các phòng ban Lựa chọn các thông số: Tra bảng PL I.3 ở [TL 1, Tr 254] chọn 2 Knc =0,7; = 0,7; P0= 20 W/m Tính Ptt= Knc. P đặt=0,7.100=70 (kW) Pcs= P0. S=20.150= 300(W)=3 (kW) Phụ tải tác dụng của các phòng ban: PPB= Ptt + Pcs= 70+3=73 kW Phụ tải phản kháng của các phòng ban: QPB= PPB . = 73. 1,01=73,73 (kVAr) Vậy phụ tải tính toán của của các phòng ban: SPB= = =103,75 (kVA) * Phụ tải tính toán của nhà kho: Lựa chọn các thông số: Tra bảng PL I.3 ở [TL 1, Tr 254] sách “Thiết kế cấp điện” chọn 2 Knc =0,3; = 0,6; P0= 10 W/m Tính Ptt= Knc. P đặt=0,3.50=1,5 (kW) 31
  33. Pcs= P0. S=10.100= 1000(W)=1 (kW) Phụ tải tác dụng của nhà kho PNK= Ptt + Pcs= 15+1=16kW Phụ tải phản kháng của nhà kho QNK= PNK . = 16. 1,33=21,28 (kVAr) Vậy phụ tải tính toán của của nhà kho: SNK= = =26,62 (kVA) * Phụ tải tác dụng tính toán của toàn nhà máy Pnm= ∑Ptt = 4869 kW Phụ tải phản kháng của nhà máy Qnm= ∑Qtt= 5465 (kVAr) Vậy phụ tải toàn phần của nhà máy Stt(nm)= = =7319 (kVA) * Tính hệ số công suất của toàn nhà máy cosφnm= = =0.6 2.3. BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI CỦA NHÀ MÁY Chọn tỷ lệ xích 3 kVA/mm2 Có S=m.л.R2 nên R= [1, Tr 35, CT 2.59] Trong đó S là công suất toàn phần của các bộ phận trong nhà máy. 32
  34. m: là tỉ lệ xích R: là bán kính Góc chiếu sáng = [1, Tr 35, CT 2.60] Tính cho phân xưởng đúc R= =8.6 mm = = 4,70 Tính cho phân xưởng kết cấu thép I R= =3,9 mm = = 10,30 Tính cho phân xưởng kết cấu thép II R= =11,2 mm = = 14,40 Tính cho phân xưởng cơ khí R= =3,5 mm = = 90 33
  35. Tính cho phân xưởng lắp ráp và cơ khí R= =2,6 mm = = 250 Tính cho phân xưởng rèn dập R= =3,6 mm = = 10,40 Tính cho phân xưởng cán R= =57 mm = = 0,40 Tính cho phòng cơ điện và dụng cụ R= =3,2 mm = = 22,50 Tính cho các phòng ban R= =3,3 mm 34
  36. = = 14,70 Tính cho nhà kho R= =1,6 mm = = 22,50 Vậy ta có bảng bán kính và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân xưởng như bảng 2.8: Bảng 2.8: Bán kính và góc chiếu sáng của biểu đồ các phân xưởng k h Tên phân xưởng Pcs(KW) Ptt(KW) Stt(KVA) R(mm) MB 1. Phân xưởng đúc 7,5 566,4 708,12 8,6 4,70 2. Phân xưởng kết cấu thép I 3 104 148,55 3,9 10,30 3. Phân xưởng kết cấu thép II 3 74,5 106,42 11,2 14,40 4. Phân xưởng cơ khí 1,8 71,21 118,4 3,5 90 5. Phân xưởng lắp ráp 2,25 32,25 64,44 2,6 250 6. Phân xưởng rèn dập 2,25 77,25 128,54 3,6 10,04 7. Phân xưởng cán thép 5,25 308,75 31124 57 0,40 8. Phòng cơ điệnvà dụng cụ 3 48 96,78 3,2 22,50 9. Các phòng ban 3 73 103,75 3,3 14,70 10. Nhà kho 1 16 26,62 1,6 22,50 Biểu đồ phụ tải của nhà máy được thể hiện trên hình 2.1: 35
  37. Tỉ lệ 1:1 (Tức là 1mm trên bản vẽ tương ứng với 1m thực tế) Hình 2.2: Biểu đồ phụ tải của nhà máy Cơ khí Duyên Hải 36
  38. Chương 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ DUYÊN HẢI 3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Thiết kế mạng điện cho nhà máy là một phần quan trọng trong toàn bộ công việc cung cấp điện của nhà máy. Việc thiết kế được một mạng điện nhà máy hợp lý bảo đảm các chỉ tiêu kinh tế- kĩ thuật là một yêu cầu quan trọng. Mạng điện nhà máy bao gồm hai phần: bên trong và bên ngoài nhà máy. Phần bên trong bao gồm các trạm biến áp phân xưởng và các đường dây cung cấp điện vào các phân xưởng. Phần bên ngoài gồm đường dây nhận điện từ hệ thống điện dẫn đến nhà máy. Về mặt kinh tế: Vốn đầu tư ban đầu phải nhỏ, chi phí hàng năm phải ít nhất, tiết kiệm được kim loại màu. Về mặt kĩ thuật: Phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho phù hợp với từng loại hộ tiêu thụ, phải đảm bảo chất lượng điện năng phù hợp với mức độ quan trọng từng loại hộ dùng điện. Sơ đồ đi dây phải đơn giản, xử lý nhanh, thao tác không nhầm lẫn. 3.2. THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ DUYÊN HẢI Nhà máy cơ khí Duyên Hải nằm cách nguồn 50m, nhà máy có công suất truyền tải Pttnm =4869kW. Từ dữ liệu này ta chọn cấp điện áp truyền tải từ khu vực về nhà máy bằng công thức kinh nghiệm sau: U = 4,34 (kv) [TL 2,Tr 50, CT 4.1] 37
  39. Trong đó: U: là điện áp truyền tải (kV) l: là khoảng cách truyền tải (km) P: là công suất truyền tải (kW) ÁP dụng vào công thức trên ta tính điện áp truyền tải của nhà máy: U = 3,34 = 38,3(kV) Vậy ta chọn cấp điện áp truyền tải từ hệ thống điện về nhà máy là: U =35(kV) 3.2.1. Vạch phƣơng án cung cấp điện cho nhà máy * Nguyên tắc chung: Các hộ dùng điện trong nhà máy cần phải được phân loại theo mức độ tin cậy cung cấp điện, điều này có một ý nghĩa quan trọng cho việc chọn lựa sơ đồ và phương án cung cấp điện, nhằm đạt được chất lượng điện năng cung cấp điện theo yêu cầu của các phụ tải. Việc phân loại thông thường đánh giá từ các phụ tải, nhóm phụ tải, phân xưởng và toàn bộ nhà máy được căn cứ vào tính chất công việc, vai trò của chúng trong dây truyền công nghệ chính của nhà máy, vào mức độ thiệt hại kinh tế khi chúng không được cấp điện, loại mức độ nguy hiểm có đe doạ đến tai nạn lao động khi không được cấp điện. * Phân loại các hộ tiêu thụ điện trong nhà máy Trong nhà máy cơ khí Duyên Hải có: - Phân xưởng cán thép: có dây truyền cán thép bán tự động, có nhiều khâu rất quan trọng trong quá trình sản xuất, do vậy việc cung cấp điện cho phân xưởng này phải liên tục, tin cậy đặc biệt trong quá trình sản xuất thép. Nếu như ngừng cung cấp điện cho phân xưởng sẽ dẫn đến hư hỏng máy móc, sản phẩm bị sai khác, thậm chí còn thiệt hại đến tính mạng của con người. Do đó phân xưởng cán thép được xếp vào hộ tiêu thụ loại I. 38
  40. Phân xưởng đúc, kết cấu thép I, kết cấu thép II,cơ khí lắp ráp, rèn dập đều là các hộ tiêu thụ quan trọng trong nhà máy, là các hộ sản xuất ra các sản phẩm chủ yếu cho nhà máy cơ khí Duyên Hải. Nếu như bị ngưng trệ cấp điện thì sẽ dẫn đến tình trạng hư hỏng, rối loạn, thiếu hụt sản phẩm, ngưng trệ sản xuất, lãng phí nhân công, do đó các hộ tiêu thụ điện này được xếp vào hộ tiêu thụ loại II. Phòng cơ điện và dụng cụ, các phòng ban và nhà kho đều là các hộ tiêu thụ điện phụ trong nhà máy vì vậy có thể cho phép ngưng cấp điện trong thời gian sửa chữa thay thế các phần tử bị sự cố nhưng không quá một ngày đêm, do đó các hộ tiêu thụ này được xếp vào hộ tiêu thụ loại III. Ta thấy trong nhà máy các hộ tiêu thụ điện loại II chiếm nhiều nhất vì vậy nhà máy Cơ khí Duyên Hải được xếp vào hộ tiêu thụ loại II. 3.2.1.1. Chọn phƣơng án cung cấp điện cho nhà máy - Chọn phương án cung cấp điện ngoài nhà máy. Vì nhà máy là hộ tiêu thụ loại II, trong nhà máy còn có hộ tiêu thụ loại I nên để đảm bảo chất lượng điện năng, tính liên tục cho các hộ tiêu thụ trong nhà máy, nguồn cấp điện cho nhà máy được lấy từ trạm điện của Thành phố Hải Phòng có cấp điện áp U = 35kv. Để dẫn điện đến nhà máy đảm bảo tính liên tục cung cấp điện và chất lượng điện năng ta dùng hai đường dây trên không và một biến áp trung gian có điện áp 35kv. Trạm biến áp này hạ xuống cấp điện áp 6kv cấp nguồn đến các trạm biến áp của các phân xưởng trong nhà máy. - Chọn phương án cấp điện trong nhà máy Trong cung cấp điện đối với phần hạ áp người ta thường dùng hai loại sơ đồ sau: 39
  41. + Sơ đồ hình tia. + Sơ đồ phân nhánh. Ngoài hai sơ đồ trên còn có thể kết hợp lại thành sơ đồ hỗn hợp. Sơ đồ hình tia: còn gọi là sơ đồ dạng cây giống như hình 3.1 và 3.2 : Hình 3.1: Sơ đồ hình tia Hình 3.2: Sơ đồ hình tia Mỗi hộ tiêu thụ hay một điểm phân phối như hình 3.1 và 3.2 được cung cấp bằng một lộ riêng biệt đi từ một điểm chung. Sơ đồ dạng phân nhánh: được trình bày như hình 3.3 và 3.4: 40
  42. Hình 3.3: Sơ đồ dạng phân nhánh Hình 3.4: Sơ đồ dạng phân nhánh Sơ đồ dạng phân nhánh thì có nhiều hộ tiêu thụ hay nhiều điểm phân phối được cung cấp từ vị trí khác nhau trên trục chính. Sơ đồ hỗn hợp được trình bày như hình 3.5 Hình 3.5: Sơ đồ hỗn hợp Sơ đồ hỗn hợp gồm có hàng loạt các điểm phân phối được cung cấp từ một đường trục chính (hay từ một nhánh chính) và các điểm phân phối này sẽ cung cấp điện theo dạng hình tia cho các hộ tiêu thụ. 41
  43. Trong các sơ đồ trên ta chọn sơ đồ hình tia để cung cấp điện cho nhà máy cơ khí Duyên Hải vì sơ đồ này có ưu điểm là: nối dây rõ ràng, mỗi hộ tiêu thụ điện được cung cấp từ một đường dây riêng, do đó độ tin cậy tương đối cao để thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hoá,dễ vận hành và bảo quản. Sơ đồ hình tia thường được áp dụng cho các hộ tiêu thụ loại I,II, mặc dù vốn đầu tư lớn do nhiều thiết bị đóng cắt nhưng chi phí vận hành hàng năm lại nhỏ. Xét đặc điểm của nhà máy Cơ khí Duyên Hải có phụ tải phân bố không đều và không liền kề nhau trong các phân xưởng, phân bố không theo một trật tự nào cả, nhà máy lại thuộc hộ tiêu thụ loại II, do đó áp dụng sơ đồ hình tia cho nhà máy là tốt nhất. Hình 3.6: Sơ đồ dạng hình tia cung cấp điện cho nhà máy Cơ khí Duyên Hải Trong đó: 42
  44. 1: là dây dẫn cáp 35kv. 2: là trạm biến áp trung gian. 3: là thanh cái hạ áp. 4: Tủ phân phối các phân xưởng. 5: Tủ động lực. 6: Thiết bị dùng điện. 3.2.1.2 Xác định số lƣợng và dung lƣợng trạm biến áp cho nhà máy Khi thiết kế hệ thông cung cấp điện cho nhà máy việc lựa chọn dung lượng máy biến áp là rất cần thiết và quan trọng. Nếu chọn không hợp lý sẽ không đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải và hiệu quả kinh tế sẽ không cao. Việc chọn máy biến áp hợp lý sẽ đảm bảo về kinh tế và kĩ thuật. Đối với nhà máy Cơ khí Duyên Hải, có tính chất phụ tải khác nhau ở các phân xưởng trong nhà máy, sử dụng nguồn điện áp ở khu vực là 35kV nên ta dùng một trạm biến áp trung gian biến đổi điện áp 35kV của lưới điện thành cáp 6kV đi vào trạm phân phối trung tâm cấp điện cho nhà máy nhà máy. Từ điện áp 6kV này khi đi vào các phân xưởng, tuỳ vào phụ tải của các phân xưởng mà biến đổi điện áp cho phù hợp. Số lượng và dung lượng máy biến áp trong trạm phải đảm bảo sao cho vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm là nhỏ nhất, đồng thời phù hợp với yêu cầu cung cấp điện của nhà máy. Nguyên tắc xác định dung lượng của trạm biến áp như sau: - Dung lượng của máy biến áp trong trạm phải đồng nhất. 43
  45. - Sơ đồ tổ nối dây phải đơn giản và có chú ý đến sự phát triển của phụ tải sau này.Trạm biến áp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại 2 thì nên dùng 2 máy biến áp, còn đối với hộ tiêu thụ loại III thì dùng 1 máy biến áp. Dựa vào những yêu cầu trên, căn cứ vào sơ đồ mặt bằng nhà máy và phụ tải các phân xưởng, yêu cầu cung cấp điện với phụ tải tính toán của nhà máy Cơ khí Duyên Hải có: Sttnm= 7319(kVA), Nguồn cung cấp có điện áp U = 35kV. Nhà máy thuộc hộ tiêu thụ loại 2 Ta có phụ tải tính toán của các phân xưởng được thể hiện trên bảng 3.1: Bảng 3.1: Phụ tải tính toán của các phân xưởng Kí Tên Diện Pđ Knc Cosφ/ P0 Ptt(kW) kVAr kVA Itt hiệu phân tích (kV tgφ (W/ Pcs Ptt Tổng Stt Qtt A ở xưởng m2 ) m2) mặt bằng 1 Px đúc 500 860 0,65 0,85/0,75 15 7,5 566,4 566,5 708,12 424,87 645,5 2 Px kết 200 160 0,65 0,7/1,02 15 3 104 107 148,55 109,14 165,8 cấu thép I 3 Px kết 200 110 0,65 0,7/1,01 15 3 74,5 77,5 106,42 75,99 115,4 cấu thép II 4 Px cơ 150 - - 0,6/1,33 12 1,8 71,21 73,01 118,4 94,7 143,8 khí 5 Px lắp 150 100 0,3 0,5/1,73 15 2,2 32,25 34,5 64,44 55,79 84,7 44
  46. ráp 5 6 Px rèn 150 150 0,5 0,6/1,33 15 2,2 77,25 79,5 128,54 102,74 156 dập 5 7 Px cán 350 - - - 15 5,2 308,7 314 31124 4426,8 6725,8 thép 5 5 8 Phòng 150 150 0,3 0,5/1,73 20 3 48 51 96,78 84,04 127,6 cơ điện và dụng cụ 9 Các 150 100 0,7 0,7/1,01 20 3 73 76 103,75 73,73 112 phòng ban 10 Nhà 150 50 0,3 0,6/1,33 10 1 16 17 26,62 21,28 32,33 kho * Phương án chọn máy biến áp trung gian Phương án 1: Chọn trạm máy biến áp trung gian gồm 2 máy,công suất của máy biến áp được chọn theo công thức 2.34 ở [TL 1, Tr 26]: SđmBA = = 5227,8 kVA Trong đó: kqt= 1,4 ứng với thời gian không quá 6 ngày 5 đêm, mỗi ngày không quá 6h. Từ đó ta chọn trạm 2 máy biến áp loại 5600- 35/6,6kV do Việt Nam chế tạo. Thông số kĩ thuật của máy biến áp được thể hiện trên bảng 3.2 : Bảng 3.2: Thông số kĩ thuật của máy biến áp trong phương án 1 45
  47. Loại máy Số Sđm Tổn thất công η UN i0(%) lượng (kVA) Uđm(kV) suất(kV) (%) (%) Cao Hạ áp áp 5600-35/6,6 2 5600 35 6,6 18,5 57 98,67 7,5 4,5 Phương án 2: Chọn trạm máy biến áp gồm 1 máy biến áp công suất máy biến áp được chọn như sau: SđmBA Sttnm= 7319(kVA) [TL1, Tr26, CT 2.33] Vậy ta chọn 1 máy biến áp loại TM 7500/35 Thông số kĩ thuật của máy biến áp thể hiện trên bảng 3.3: Bảng 3.2: Thông số kĩ thuật của máy biến áp trong phương án 2 Loại máy Số Sđm Tổn thất công η UN i0(%) lượng (kVA) Uđm(kV) suất(kW) (%) (%) Sơ Thứ cấp cấp TM 7500/35 1 7500 38,5 11 24 75 7,5 7,5 3,5 So sánh hai phương án chọn máy biến áp trung gian: Để thuận tiện cho việc tính toán so sánh về kinh tế giữa 2 phương án trên ta chỉ quan tâm đến những yếu tố chính là: vốn đầu tư ban đầu, chi phí vận hành hàng năm, tổn thất điện năng. Xét phương án 1: Dùng 2 máy biến áp 5600- 35/6,6 kV do Việt Nam chế tạo. 46
  48. Tổn thất điện năng trong máy biến áp 1 năm: 2 Áp dụng công thức: =n. .t+ . .( ) .τ [TL2, tr 123, CT 6- 33] Trong đó: n: số lượng máy biến áp. t: thời gian máy biến áp vận hành1năm (h). SPtmax: công suất phụ tải tối ưu(kVA). Thời gian tổn thất công suât lớn nhất -4 2 τ=(0,124+ Tmax.10 ) .8760 [TL 2, Tr 121, CT 6-30] Tmax=5000 (h τ=6919 (h) Đương lượng kinh tế của công suất phản kháng kkt= 0,05 kW/kVAr Ta tính: =i0%. = 4,5. = 252 kVAr QN= UN%. = 7,5. = 420 kVAr = + kkt. = 18,5+ 0,05.252= 31,1 kVA. = +kkt. = 57+ 0,05.420=78 kVA. Công suất SPt tối ưu để từ lúc phụ tải SPt =0 đến trị số phụ tải mà từ đấy ta đóng đóng thứ 2 vào để vận hành kinh tế theo CT ở [2, Tr 101] SPt= SđmBA. = 5600. = 4930 kVA. Vậy tổn thất điện năng 1 năm của máy biến áp trung gian cả phương án 1 là: 47
  49. = 2.18,5.8769 + .57.( )2 .6919= 509139 kWh. Xét phương án 2: Dùng 1 máy biến áp 7500- 35kV do Liên Xô chế tạo. Tương tự có: kkt= 0,05 kW/kVAr. τ=6919 (h) Ta tính: =i0%. = 3,5. = 262 kVAr QN= UN%. = 7,5. = 562,5 kVAr = + kkt. = 24+0,05.262= 37,1 kVA. = +kkt. = 75+ 0,05.562,5=103,1 kVA. SPt= SđmBA. = 7600. = 6362 kVA. Vậy tổn thất điện năng 1 năm của trạm biến áp ở phương án 2 là: = n. .t+ .( )2.τ = 24.8760 +75.( )2 .6919= 583635 kWh. Từ so sánh trên ta thấy được tổn thất điện năng của phương án 2 lớn hơn phương án 1 = - = 583635 - 509139 = 74496 kWh Giả sử giá tiền là 800 đồng/1 kWh thì trong 1 năm phương án 1 tiết kiệm được: 74496. 800= 59586,8 đồng So sánh về vốn đầu tư: Phương án 1 dùng 2 máy biến áp nên VPa1> VPa2 48
  50. Ta quan tâm đến chi phí vận hành hang năm của trạm biến áp, chi phí càng nhỏ thì càng tối ưu So sánh về kĩ thuật: Khi xảy ra sự cố thì trạm dùng 2 máy sẽ khắc phục tốt hơn trạm 1 máy nên việc cung cấp điện đối với trạm dùng 2 máy sẽ tin cậy hơn. Kết luận: từ những so sánh trên cho ta chọn trạm biến áp trung gian gồm 2 máy biến áp loại 5600- 35/6,6 kV * Phương án chọn máy biến áp cho các phân xưởng. Từ bảng phụ tải tính toán của các phân xưởng và căn cứ vào mặt bằng của nhà máy ta chọn máy biến áp cho các phân xưởng như sau: Dùng 3 máy biến áp loại 1000 - 6,6/0,4 kV do Việt Nam chế tạo đặt làm trạm và1 máy biến áp loại 1000=6/0,75 do Việt Nam chế tạo : - Trạm 1 gồm 1 máy biến áp: BA1 cấp điện cho phân xưởng đúc và phân xưởng rèn dập. - Trạm 2 gồm 1 máy biến áp: BA3 cấp điện cho phân xưởng kết cấu thép I, kết cấu thép II, cơ khí, lắp ráp, phòng cơ điện và dụng cụ, các phòng ban, nhà kho. - Trạm 3 gồm 1 máy biến áp: cấp điện cho 2 động cơ DC: BA4. Thông số kĩ thuật của 3 máy biến áp như bảng 3.4: Bảng 3.4: Thông số kĩ thuật của 3 máy biến áp 49
  51. Loại máy Số Sđm Tổn thất công η UN i0(%) lượng (kVA) Uđm(kV) suất(kW) (%) (%) Cao Hạ áp áp 1000- 3 6,6 0,4 4,9 15 15 98,05 5,5 5,0 6,6/0,4kv Thông số kĩ thuật của 1 máy biến áp cho động cơ DC: BA4 có Sđm =1200kVA, Uđm phía cao áp là 6kV, hạ áp là 0,75kV. Kiểm tra cách chọn máy biến áp phân xưởng. Xét trạm 1 gồm máy biến áp: BA1. Trong đó: BA1 cấp điện cho phân xưởng đúc và phân xưởng rèn dập Ta có SđmBA1= 1000 kVA. = 566,4+ 79,5= 645,9 kW. = 424,87+ 102,74= 537,61 kVAr. = kPt . kđt. = 1,15.0,85. = 815 kVA. Vậy > nên chọn máy BA1 thoả mãn yêu cầu. - Xét trạm BA2 cấp điện cho phần hạ áp trong phân xưởng cán. Có =1000 kVA 50
  52. = 152,8+ 122,7+107= 645,9 kW. = 246,3+ 212+107= 661,3 kVAr. = kPt . kđt. = 1,15.0,85. = 746 kVA. Vậy > nên chọn máy BA2 thoả mãn yêu cầu. Xét trạm BA3. Máy BA3 cấp điện cho phân xưởng kết cấu thép I, kết cấu thép II, phân xưởng cơ khí, phòng cơ điện và dụng cụ, các phòng ban, nhà kho. Có =1000 kVA = 107+77,5+73,01+34,5+51+76+17= 436,01 kW. = 109,14+75,99+94,7+55,79+84,04+73,73+21,28= 513,67 kVAr. = kPt . kđt. = 1,15.1. = 775 kVA. Vậy > nên chọn máy BA3 thoả mãn yêu cầu. - Xét trạm máy BA4 cấp điện cho động cơ có Sđm= 1200 kVA,Uđm = 0,75kV. 3.2.2. Chọn vị trí đặt trạm biến áp trung gian và trạm biến áp phân xƣởng Việc chọn vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng được tến hành dựa trên 1 số nguyên tắc sau: - Gần tâm phụ tải. 51
  53. - Không ảnh hưởng đến sản xuất, vận chuyển. - Không thể thông gió, phòng được cháy nổ. Dựa vào mặt bằng nhà máy ta chọn hệ trục toạ độ xoy từ đó xác định tâm phụ tải và vị trí đặt biến áp. Xát định trung tâm phụ tải theo công thức: X= Y= [TL 1, Tr 36, CT 2.61] Ta có toạ độ các phân xưởng thể hiện trên bảng 3.5: Bảng 3.5: Toạ độ các phân xưởng STT Tên phân xưởng Toạ độ x(mm) Toạ độ Stt (kVA) y(mm) 1 Phân xưởng đúc 22,5 27 708,12 2 Phân xưởng kết cấu I 30 27 148,55 3 Phân xưởng kết cấu II 45 27 106,42 4 Phân xưởng cơ khí 55 27 118,4 5 Phân xưởng lắp ráp 63 27 64,44 6 Phân xưởng rèn dập 16 13 128,54 7 Phân xưởng cán thép 7 27 31124 8 Phòng cơ điện và dụng 51 13 96,78 cụ 52
  54. 9 Các phòng ban 22,5 45 103,75 10 Nhà kho 51 46 26,62 * Toạ độ của trạm biến áp trung tâm- 6kv. Với tọa độ này trạm biến áp trung gian gần nguồn điện lưới * Xác định toạ độ cho các trạm biến áp phân xưởng. - Trạm 1 máy biến áp BA1. Toạ độ của BA1: cấp điện cho phân xưởng đúc và phân xưởng rèn dập. X1= = 22 mm. Y1= = 25, 8 mm. Với toạ độ này ta thấy trạm nằm giữa phân xưởng đúc nên ta dịch chuyển sang vị trí khác có toạ độ là: X1= 22 mm và Y1 = 20mm. - Xét trạm 2 gồm máy biến áp BA2 Toạ độ của BA2: cấp điện cho phần hạ áp trong phân xưởng cán với BA2 thuận tiện cho việc vận hành ta đặt trong phân xưởng cán là tối ưu. 53
  55. - Xét trạm 3 gồm máy biến áp BA3 Toạ độ của BA3: cấp điện cho phân xưởng kết cấu thép I, phân xưởng kết cấu thép II, cơ khí, các phòng ban và nhà kho. X3= = 36,7 mm Y3= = 24,4 mm. Với toạ độ này thì BA3 đặt cách xa các phân xưởng và ngay trên lối đi vậy dịch chuyển sang vị trí hợp lý hơn có toạ độ X3= 43 mm; Y3= 10 mm. Đối với BA2 và BA4 vì phục vụ cho các phụ tải của phân xưởng cán do đó ta xây dựng trạm ở gần phân xưởng cán để dễ vận hành. 3.2.3. Phƣơng án đi dây mạng cao áp cho nhà máy Nhà máy cơ khí Duyên Hải thuộc hộ tiêu thụ loại II, đường dây từ nguồn đến trạm phân phối trung gian dùng đường dây trên không, lộ kép loại dây AC. Có thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5000 h. Chọn tiết diện dây cao áp theo điều kiện kinh tế(mật độ dòng điện kinh tế Jkt) Fkt = [TL1, Tr 31, CT 2.51] Dòng điện lớn nhất chạy trên đường dây: Imax= = =60 A. Tra bảng 2.10 ở [1, Tr31] với Tmax= 5000 h được Jkt= 1,1. 54
  56. Vậy tiết diện kinh tế đường dây AC: 2 Fkt =51,5 (mm ) Tra bảng 2-35 ở [TL 2, Tr 645] chọn được loại dây AC- 70 có thông số thể hiện trên bảng3.6: Bảng 3.6: Thông số của đường dây Loại dây r0(Ω/km) Khoảng cách hình học giữa các dây x0(Ω/km) dẫn(mm) AC-70 0,46 2000 0,382 Kiểm tra lại tiết diện đã chọn theo tổn thất điện áp: Áp dụng công thức: với = 5% Uđm= 1750 V. với = 10% Uđm= 3500 V. Với U 35 kV. Tính = = = 16,5(V). = 2 =2.16,5= 33V. Vậy thoả mãn yêu cầu về điện áp Kiểm tra lại tiết diện đã chọn theo điều khiển dòng sự cố: Isc<Icp Tra bảng 2- 5 ở [TL 2,Tr 654 ] ta chọn: dây AC-70 có Icp = 265 A. Khi đứt 1 dây, dây còn lại chuyển toàn bộ công suất: Isc= 2Itt= 2.201= 402 A. 55
  57. Vậy Isc> Icp. Tiết diện dây phải chọn tăng lên một cấp là AC-95. Căn cứ vào vịo trí các trạm biến áp và trạm phân phối trung tâm trê mặt bằng ta đề ra 2 phương án đi dây mạng cao áp như sau: Phương án 1: Các trạm biến áp được cấp điện trực tiếp từ trạm phân phối trung tâm. Phương án 2: Các trạm biến áp xa trạm phân phối trung tâm được lấy điện thông qua các trạm phân phối trung tâm. Các đây cáp đều được đi ngầm. Ta có sơ đồ 2 phương án đi dây điện cao áp như hình 3.1 và 3.2: Hình 3.1: Phương án 1 đi dây mạng cao áp 56
  58. Hình 3.2: Phương án 2 đi dây mạng cao áp Các động cơ xoay chiều điện áp 6kV trong phân xưởng đều được lấy nguồn 6kV trực tiếp từ trạm phân phối trung tâm trong cả 2 phương án trên, do đó khi tính toán chọn 2 phương án trên ta sẽ bỏ qua. - Tính chọn cáp cho 4 động cơ xoay chiều 6kV: Chọn tiết diện dây theo điều kiện kinh tế, dự định sẽ chọn cấp đồng, lõi cách điện XLPE Imax= = = 165 A. Với cáp lõi đồng tra bảng 2.10 trang 31 sách “cung cấp điện”_Ngô Hồng 2 Quang, Vũ Văn Tẩm, ta được: Jkt = 3,1A/mm 2 Fkt = 53,2 mm . Tra bảng PLV.16 ở [TL 1, Tr 305] chọn tiết diện dây 70mm2. 57
  59. Sau đây ta lần lượt tính toán kinh tế kĩ thuật cho 2 phương án đã vạch ra. Phương án được chọn là phương án có chi phí vận hành hàng năm nhỏ nhất. 2 Dự định dùng cáp đồng bọc thép, lõi cách điện XLPE nên có Jkt = 3,1A/mm . Xét phương án 1: Chọn cáp từ phân phối trung tâm đến BA1: Imax= = = 39,2 A. 2 Fkt = = 12,6 mm . Chọn cáp có tiết diện 25mm2. Chọn cáp từ phân phối trung tâm đến BA2: Imax= = = 35,8 A. 2 Fkt = = 11,5 mm . Chọn cáp có tiết diện 25mm2. Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến BA3. Imax= = = 37,2 A. 2 Fkt = = 12 mm . Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến BA4 58
  60. Imax= = = 43,3 A. 2 Fkt = = 13,9 mm . Ta chọn cáp 6 kV cho phương án1thể hiện trên bảng 3.7 : Bảng 3.7: Chọn tiết diện dây cáp 6kV Đường cáp F(mm2) L(m) Đơn giá(T) Tiền(đ) PPTT-BA1 25 l1 T đ1 PPTT-BA2 25 l2 T đ2 PPTT- BA3 25 l3 T đ3 PPTT- BA4 25 l4 T đ4 Xác định tổn thất công suất tác dụng Áp dụng công thức: .R.10-3 kW [1, Tr 40] Tổn thất trên đoạn cáp phân phối trung tâm đến BA1: -3 -6 . R.10 = .0,927.l1.10 = 0,018l1(kw) Tương tự đối với các đường dây khác, ta có bảng kết quả tính của phương án 1thể hiện trên bảng 3.8: Bảng 3.8: Kết quả tính ∆P của phương án 1 59
  61. 2 Đường cáp F(mm ) l(m) r0(Ω/km) R(Ω) S(kVA) P(kW) -3 PPTT- 25 l1 0,927 0,927l1.10 815 0,018.l1 BA1 -3 PPTT-BA2 25 l2 0,927 0,927.l2.10 746 0,014.l2 -3 PPTT-BA3 25 l3 0,927 0,927.l3.10 775 0,015.l3 -3 PPTT-BA4 25 l4 0,927 0,927.l4.10 900 0,02.l4 Tổng P1 P1 h Từ Tmax =5000 ,τ= 6919 h. Tính chi phí vận hành hàng năm: Z= (avh + atc).K+ c. A Trong đó: avh: là hệ số vận hành với trạm BA và đường dây cáp lấy avh= 0,1. atc: là hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư. atc= = = 0,2. Tđm là hệ số sinh lời của vốn Nhà nước quy định, với nhà máy Cơ khí Duyên Hải thì Tđm= 5 năm. K: là vốn đầu tư. c: giá tiền cầu 1 kW điện năng. Vậy Z1 = (0,1+0,2). Đ1+ c. 60
  62. Xét phương án 2: Trong phương án này ta nối liên thông 3 trạm BA1, BA2 và BA4 còn BA3 đi dây giống phương án; ở phương án này loại dây cáp cũng giống loại dây ở phương án1. Tính cáp từ PPTT-BA1: Imax= = = 118 A. 2 Fkt = 38 mm . Chọn dây có tiết diện 50 mm2 Tính cáp từ BA1 đến BA2: Imax= = = 79,1 A. 2 Fkt = 25,5 mm . Chọn dây có tiết diện 25 mm2 Tính cáp từ BA2 đến BA4: Imax= = = 43,3A. 2 Fkt = 13,9 mm . Chọn dây có tiết diện 25 mm2 Ta chọn cáp 6kV cho phương án 2 thể hiện trên bảng 3.9: 61
  63. Bảng 3.9: Kết quả chọn cáp 6kV Đường cáp F(mm2) l(m) Đơn giá(T) Thành tiền(đ) PPTT-BA1 50 T PPTT- BA2 35 T PPTT- BA4 25 T PPTT- BA3 25 l3 T đ3 ∑Đ2 Xác định tổn thất công suất tác dụng P: Áp dụng công thức: ∆P= . R.10-3 kW [TL 1, Tr 40] Tổn thất ∆P trên cáp PPTT đến BA1: -3 -6 ∆P= .10 = .0,494.l1.10 = 0,08.l1(kW) Tương tự với các đoạn cáp khác ta có kết quả tính toán ∆P cho phương án 2 thể hiện trên bảng 3.10 : Bảng 3.10: Kết quả tính tổn thất ∆P cho phương án 2 2 Đường F(mm ) l(m) r0(Ω/km) R(Ω) S(kVA) P(kƯ) cáp PPTT- 50 0,494 0,494 .10-3 2461 0,018. 62
  64. BA1 -3 PPTT- 35 0,668 0,668. .10 1846 0,05. BA2 -3 PPTT- 25 0,927 0,927. .10 900 0,02. BA4 -3 PPTT- 25 l3 0,927 0,927.l3.10 775 0,15.l3 BA3 Tổng P2 P2 Tính chi phí vận hành hàng năm: Z=(avh +atc).K.c.∆A Các hệ số chọn như phương án 1 nên ta có: Z2= (0,1+ 0,2). Đ2+ c.∆P2 So sánh 2 phương án tức là so sánh Z1 và Z2. Z1=(0,1+ 0,2). Đ1+ c.∆P1 Z2=(0,1+ 0,2). Đ2+ c.∆P2 Từ bảng chọn đường cáp ta có: Đ1> Đ2 ∆P1< ∆P2 Vì ∆P1< ∆P2 nên giá tiền tổn thất ∆A hàng năm Y∆A1< Y∆A2 do vậy Z1< Z2. 63
  65. Như vậy phương án 1 tối ưu hơn, phương án này rất thích hợp với tuyến cáp đi dây hình tia. Sơ đồ nguyên lí mạng điện cao áp: Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lí mạng cao áp của nhà máy 3.3. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO CÁC PHÂN XƢỞNG Mạng phân xưởng dùng để cấp và phân phối điện năng cho các phân xưởng.Việc chọn sơ đồ hợp lý là yếu tố quan trọng dể đảm bảo phù hợp với 64
  66. mức độ yêu cầu về kinh tế kĩ thuật trong phân xưởng như: đơn giản, tiết kiệm đầu tư, thuận lợi khi vận hành và sửa chữa, dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hoá, đảm bảo chất lượng điện năng, giảm đến mức nhỏ nhất các loại tổn thất. 3.3.1. Chọn sơ đồ cung cấp điện cho các phân xƣởng Mạng điện phân xưởng có thể dùng các sơ đồ sau: + Sơ đồ hình tia. + Sơ đồ phân nhánh . + Sơ đồ hỗn hợp. Căn cứ vào mặt bằng phân xưởng và công suất các máy, để phù hợp với yêu cầu cung cấp điện liên tục cho các thiết bị điện, đảm bảo về mặt kinh tế ta chọn sơ đồ cung cấp điện hình tia. Để cung cấp điện cho các phân xưởng trong nhà máy ta dùng tủ phân phối và các tủ động lực. Mỗi phân xưởng đều có 1 tủ phân phối, điện năng nhận từ thanh cái hạ áp của máy biến áp phân xưởng đưa về tủ phân phối bằng đường cáp ngầm(cáp1), sau đó từ tủ phân phối có các lộ cáp ra dẫn về tủ tự động(cáp 2). Từ các tủ động lực điện năng được đưa tới các thiết bị nhờ dây dẫn cách điện. Việc lựa chọn các tủ động lực phụ thuộc vào các nhóm thiết bị và công suất của từng phân xưởng. việc đóng cắt và bảo vệ được sử dụng cầu dao, áptomat, cầu chì 3.3.2. Chọn sơ đồ đi dây dẫn cho các phân xƣởng Căn cứ vào mặt bằng các phân xưởng, căn cứ vào sự bố trí của thiết bị trong phân xưởng, các thiết bị có công suất không bằng nhau. Để đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho các thiết bị và đảm bảo về mặt kinh tế các dây 65
  67. cáp tới các phân xưởng đều được đi dây trong các đường hào, đi phân nhánh. Dây cáp được đi theo sơ đồ nguyên lý như hình 3.4: Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý đi dây vào các phân xưởng 3.3.3. Thiết kế mạng hạ áp cho phân xƣởng cơ khí Để cấp điện cho, trong xưởng dự định đặt một tủ phân phối từ TBA về và cấp điệ cho 3 tủ động lực tương ứng với 3 nhóm phụ tải. Các tủ động lực được đặ rải rác cạnh góc tường trong phân xưởng. Tủ phân phối của xưởng đặt một aptomat tổng và 4 aptomat nhánh cấp điện cho 3 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng. Tủ động lực được cấp điện bằng đường cáp hình tia đầu vào đặt dao cách li- cầu chì, các nhánh ra đặt cầu chì. Mỗi động cơ máy công cụ được điều khiển bằng 1 khởi động từ đã gắn trên thân máy, trên khởi động từ có rơle nhiệt 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 khởi động từ. 66
  68. Các phần tử của hệ thống cấp điện cho xưởng cơ khí dự định chọn dùng các thiết bị của Liên Xô và LENS chế tạo. Sơ đồ nguyên lí hệ thống cấp điện của xưởng sửa cơ khí được thể hiện trên hình 3.5: Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho phân xưởng cơ khí * Lựa chọn các phần tử của hệ thống -Lựa chọn các thiết bị trong tủ động lực 67
  69. Chọn cáp từ TBA về tủ phân phối của xưởng: Ixưởng = = = 170 A Vậy chọn dây cáp cấp điện PVC 3lõi có tiết diện 50mm2 do LENS chế tạo, có Icp =206A Theo bảng PL V.13 [TL 1, Tr 302] Chọn aptomat tổng: Ixưởng = = = 182 A Chọn aptomat loại NS 250N có thông số là: Số cực 2-3-4, Iđm = 250A, Uđm =690VA, IN =8kV.Theo bảng PL IV.3 [TL 1, Tr 283] Tương tự ta chọn aptomat nhánh đặt ở tủ động lực như bảng 3.11: Bảng 3.11: Thông số của aptomat nhánh Nhóm Itt (A) Loại Số cực Iđm Uđm IN 1 66 EA 103G 3 100 380 14 2 46 EA 103G 3 100 380 14 3 62 EA 103G 3 100 380 14 Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực: Cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực1 được tính: K1.K2.Icp Itt = 66A K1.K2.Icp = = 83A 68
  70. Chọn K1.K2 = 1 (cáp chôn dưới đất) 2 Vậy chọn cáp đồng 4 lõi c ó tiết diện 16mm có Icp = 113A Tương tự đối với các tuyến cáp ở các tủ động lực khác ta có bảng chọn cáp thể hiện trên bảng 3.12 Bảng 3.12: Thông số chọn cáp 2 Tuyến cáp Itt, A Fcáp, mm Icp, A PP- ĐL1 66 16 113 PP- ĐL2 46 16 113 PP- ĐL3 62 16 113 Chọn cầu chì và cầu dao cho từng nhóm thiết bị: Bộ cầu chì và cầu dao cho nhóm động cơ 1 Idc = 66A Idc 132 A Vậy chọn cầu chì , cầu dao có Idc =300A, Ivỏ =200A Tương tự với các nhóm động cơ khác chọn bộ cầu chì cầu dao giống như ở nhóm 1 Ch ọn cầu chì và dây dẫn cho các động cơ: Các cáp được chọn và kiểm tra theo điều kiện phát nóng cho phép: knc .Icp Itt [TL 1, Tr 57] 69
  71. Trong đó: - Itt là dòng điện tính toán của động cơ. - Icp là dòng điện phát nóng cho phép ứng với từng loại dây, từng tiết diện - knc – hệ số hiệu chỉnh, lấy knc = 1. Kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp. Khi bảo vệ bằng cầu chì ta có: I 1,25.I I kddt dmA [TL 1, Tr 57] cp 1,5 1,5 Bảng 3.13: Chọn cầu chì và dây dẫn Ph ụ t ải dây dẫn cầu chì T ên máy k/h Pđm Itt Tiết Icp loại dây Kiểu Ivỏ/Idc (k (A) diện (A) (A) W) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Nhóm1 Máy tiện 1 8,1 20,5 4G4 53 đồng ống 200/100 Máy tiện 2 20 50,6 4G4 53 đồng ống 200/100 Máy tiện 3 14 35,4 4G2,5 41 đồng ống 200/100 Máy tiện 4 10 25,3 4G2,5 41 đồng ống 200/100 M áy tiện 5 10 25,3 4G2,5 41 đồng ống 200/100 M áy tiện 6 10 25,3 4G2,5 41 đồng ống 200/100 Nhóm 2 Máy phay r ăng 7 4,5 11,3 4G2,5 41 đồng ống 200/100 Máyphay vạn năng 8 7 17,7 4G2,5 41 đồng ống 200/100 Máy phay răng 9 5 12,6 4G2,5 41 đồng ống 200/100 70
  72. Máy xọc 10 2,8 7,09 4G2,5 41 đồng ống 200/100 M áy bào 11 4,5 11,3 4G2,5 41 đồng ống 200/100 Máy bào 12 2,8 7,09 4G2,5 41 đồng ống 200/100 Nh óm 3 Máy doa 13 7 17,7 4G2,5 31 đồng ống 200/100 Máy doa 14 10 25,3 4G2,5 31 đồng ống 200/100 Qu ạt gi ó 15 1,5 3,79 4G2,5 31 đồng ống 200/100 Cầu tr ục 16 17 43 4G2,5 31 đồng ống 200/100 * Sơ đồ đi dây của xưởng cơ khí được thể hiện trên hình 3.6: 71
  73. Hình 3.6: Sơ đồ đi dây của phân cưởng cơ khí 3.4. LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY Việc tính chọn các thiết bị điện nhằm đảm bảo cho các thiết bị làm việc tin cậy, vận hành an toàn và sửa chữa thuận tiện.Các điều kiện chọn lựa gần giống với các điều kiện làm việc ở trong chế độ dài hạn như: Uđm, Iđm, điều kiện làm việc các điều kiện kiểm tra và những điều kiện làm việc trong chế độ ngắn mạch và sự cố gồm các điều kiện về ổn định nhiệt, ổn định động, 3.4.1. Chọn các thiết bị cao áp 35kV * Chọn máy cắt: Máy cắt là thiết bị dùng ở mạng điện áp cao để đóng cắt dòng ngắn mạch. Đây là thiết bị làm nhiệm vụ đóng cắt tin cậy. Điều kiện chọn theo bảng 2.1 ở [TL 1, Tr 23] có: 72
  74. - UđmMC Uđmmạng - IđmMC ≥ Icb Trong đó Icb là dòng cưỡng bức qua máy cắt. Icb= = = 258,6(A) Uđm mạng điện= 35 kV. Tra bảng PL III.6 ở [TL 1, Tr 256] chọn máy cắt loại Mcắt BM-35 do Liên Xô chế tạo, có thông số kĩ thuật thể hiện trên bảng 3.11: Bảng 3.14: Thông số kĩ thuật của máy cắt BM-35 Loại Uđm(kV) Iđm(A) ixk(kA) Ixk(kA) Iôđn Icắt và Scắt Khối máy (kA/MVA) lượng 1s 5s 10s c ắt 13M- 35 600 17,3 10 10 10 7,4 6,6/400 300 35 * Chọn dao cách ly: Dao cách ly làm nhiệm vụ cách ly các bộ phận hoặc các thiết bị cần phải sửa chữa hoặc bảo dưỡng ra khỏi mạng điện. Điều kiện chọn theo bảng 2.3 ở [TL 1, Tr 24] có: - UđmCD ≥ Uđmmạng - IđmCD ≥ Icb Icb= = = 184,7 (A) 73
  75. Tra bảng PL III.9 ở [TL 1, Tr 268] chọn dao cách ly đặt ngoài trời do Liên Xô chế tạo loại P∏H-35/600 có thông số kỹ thuật như bảng 3.12 : Bảng 3.15: Thông số kĩ thuật của dao cách ly 35kV Số lượng Kiểu Iôđđ(kA) Iôđn Khối lượng 10s(kA) ixk Ixk 2 P∏H-35/600 80 31 12 60 * Chọn chống sét: Với cấp điện 35kV ta chọn loại dây chống sét do Liên Xô chế tạo loại PBC- 35 kV, Số lượng 2 cái. 3.4.2. Chọn máy cắt thiết bị cấp điện áp 6kV * Chọn máy cắt liên lạc cho thanh cái 6kV. Dòng qua máy cắt liên lạc là dòng cung cấp cho phụ tải phân đoạn của thanh cái bị mất điện, dòng qua máy cắt liên lạc trong điều kiện nặng nề nhất là trường hợp mất điện nguồn. Đường còn lại sẽ cung cấp điện cho thanh cái đó, đồng thời các máy biến áp và thiết bị cao áp nối vào thanh cái này phải làm việc trong điều kiện quá tải. Điều kiện chọn theo bảng 2.1 ở [TL 1, Tr 23] có: - UđmMC ≥ Uđmmạng - IđmMC ≥ Icb Giả sử khi một máy biến áp bị sự cố(giả sử MBA1) khi đó MBAA1 bị mất điện nên BA2 và BA3 phải làm việc ở tình trạng quá tải với hệ số qáu tải kqt= 1,4.Khi đó dòng chạy qua máy cắt liên lạc là lớn nhất. 74
  76. Icb= = = 269 A Tra bảng PL III.6 ở [1, Tr 265] chọn loại máy cắt liên lạc do Liên Xô cũ chế tạo loại BMэ -10 có thông số kỹ thuật thể hiện trên bảng 3.13 : Bảng 3.16: Thông số kĩ thuật của máy cắt liên lạc Loại máy Uđm Iđm(A) ixk Ixk Iôđn Icắt và Scắt Khối c ắt (kV) (kA) (kA) (kA/MVA) lượng 1s 5s 10s BMэ -10 6 400 25 15 15 10 10 9,7/100 50 * Chọn cầu dao liên động Điều kiện chọn theo bảng 2.3 ở [TL 1, Tr 24] có: - UđmCD ≥ Uđmmạng - IđmCD ≥ Icb Khi có sự cố giả sử ở MBA1, khi đó máy cắt liên lạc đóng lại thì dòng qua cầu dao lúc này là: Icb = = =192 A Umạng = 6 kV Tra bảng PL III.8 ở [TL1, Tr 267] chọn cầu dao đặt vị trí trong nhà do Liên Xô chế tạo, có thông số kĩ thuật thể hiện trên bảng 3.14 : Bảng 3.17: Thông số kĩ thuật của cầu dao 6kV 75
  77. Kiểu Uđm (kV) Iđm(A) Iôđđ(kA) Iôđn Khối 10s(kA) lượng(kg) ixk (kA) Ixk (kA) PB- 6 400 50 29 10 24 6/400 * Lựa chọn máy cắt phụ tải : máy cắt phụ tải là 1 thiết bị đóng cắt đơn giản và rẻ tiền hơn máy cắt điện. Nó gồm 2 bộ phận cấu thành: bộ phận đóng cắt điều khiển bằng tay và cầu chì. Điều kiện chọn theo bảng 8.3 ở [TL 2, Tr 266] có: - UđmMCPT ≥ Uđmmạng - IđmMCPT ≥ Ilvmax - IđmCC ≥ Ilvmax Tra bảng PL III.7 ở [TL 1, Tr 267] chọn máy cắt phụ tải do Liên Xô chế tạoloại ∏K- 6/50 có thông số kĩ thuật thể hiện trên bảng 3.15: Bảng 3.18: Thông số kĩ thuật của máy cắt phụ tải Số Uđm Loại cầu Ilvmax Icắt(kA) icắt(kA) Scắt (3 pha) IN(kA) lượng chì (kV) không có tính tính TN TN 2 6 ∏K-6/50 150 20 30 20 300 20 *Chọn bộ cầu chì và cầu dao vào trạm phân phối trung tâm 76
  78. Điều kiện chọn theo bảng 8-4 ở [2, Tr 268] có: - UđmCC ≥ Uđmmạng - IđmCC ≥ Ilvmax Đối với trạm BA1 có Ilvmax = 1,4. = 1,4. =134,2 A Tương tự có trạm BA2,BA3 có Ilvmax =96,2 A trạm BA4 có Ilvmax = = = 115 A Tra bảng PL III.14 ở [TL1, Tr 270] chọn cầu chì và cầu dao đặt trong nhà do Liên Xô chế tạo có thông số kĩ thuật thể hiện trên bảng3.16: Bảng 3.19: Thông số kĩ thuật của bộ cầu chì và cầu dao Số lượng U (kV) I (A) I (kA) S (MVA) đm đm cắt cắt 4 6 150 20 300 1,3 * Chọn sứ cách điện: Sứ có tác dụng vừa làm giá đỡ các bộ phận điện, vừa làm cách điện giữa các bộ phận đó với đất. Điều kiện chọn theo bảng 8-5 ở [TL 2, Tr 273] có: - Uđmsứ ≥ Uđmmạng - Iđm ≥ Ilvmax Uđmmạng= 6 kV 77
  79. Ilvmax = 115A Tra bảng PL III.20 ở [TL 1, Tr 275] chọn sứ đỡ đặt trong nhà do Liên Xô chế tạo có tthông số kĩ thuật thể hiện trên bảng 3.17: Bảng 3.20: Thông số kĩ thuật của sứ đỡ Loại U (kV) Phụ tải phá Khối lượng hoại (kg) (kg) Uđm Uphđkhô O 6-750-kp 6 36 750 4,4 * Chọn thanh cái 6 kV: lựa chọn thanh cái theo mật độ dòng kinh tế Tiết diện thanh dẫn chọn theo mật độ dòng kinh tế. S= (mm2) [TL 2, Tr274, CT 8-18] Ibt: dòng điện làn việc bình thườngcủa thanh dẫn (A) 2 Jkt: mật độ dòng kinh tế (A/mm ) Tra bảng 8-6 ở [TL 2, Tr 274] chọn thanh cái có dây trần và thanh bằng đồng có Jkt thể hiện trên bảng 3.18 : Bảng 3.21: Chọn mật độ dòng kinh tế Loại dây dẫn Jkt với Tmax=5000h Dây trần và thanh cái bằng đồng 2,1 Ibt= = = 96,2 A 78
  80. S= = = 45,8 (mm2) Tra bảng 2-56 ở [TL 2, Tr 655] chọn thanh cái có thông số kĩ thuật thể hiện trên bảng 3.19: Bảng 3.22: Thông số kĩ thuật của thanh cái Kích thước Tiết diện Icp (A) Số thanh ở 1 pha Vật liệu Khối lượng (kg/m) 25x3 75 340 1 Đồng 0,668 * Chọn aptomat đến trạm biến áp phân xưởng: điện áp 0,4 kV. Vì mỗi trạm chỉ có 1 máy biến áp do đó đặt 1 tủ áptomat tổng và 1 tủ áptomat nhánh. - Dòng lớn nhất qua áptomat tổng của máy biến áp 1000kVA. Imax= = 1443 A Dòng lớn nhất qua áptomat tổng của máy biến áp 1200kVA. Imax = = 1732 A Điều kiện chọn áptomat tổng: - UđmAT ≥ Uđmmạng - IđmAT ≥ Imax Tra bảng 2- 27 ở [TL 2, Tr 642] chọn áptomat tổng có thông số kĩ thuật thể hiện trên bảng 3.20: Bảng 3.23: Thông số kĩ thuật của aptomat 79
  81. Trạm biến Công Loại Số Uđm Iđm (A) Ixk Thời áp suât aptomat lượng (V) (kA) gian ngắt kVA tức thời (s) BA1, BA2, 1000 AB-15 3 400 1500 65 0,08 BA3 BA4 1200 AB-20 1 400 2000 65 0,09 Ta có sơ đồ đầu nối trạm biến áp phân xưởng thể hiện trên hình 3.4: Hình 3.6: Sơ đồ nối trạm biến áp phân xưởng với tủ aptomat 80
  82. Sơ đồ trên thể hiện nối trạm biến áp phân xưởng đối với trạm đặt 1 máy biến áp trong mạng hạ áp 0.4kV. Điện áp đầu ra của máy biến áp có điện áp là 0.4kV diện áp này được đi qua aptomat tổng sau đó qua thanh cái rồi đi tới các aptomat nhánh để truyền tải điện năng đến các phụ tải trong phân xưởng. Các tủ aptomat này thường được đặt ở nơi an toan và dễ thấy trong các phân xưởng để đễ dàng sửa chữa khi xảy ra sự cố. 81
  83. Chương 4 TÍNH NGẮN MẠCH, KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG ĐO LƢỜNG, BẢO VỆ TRONG MẠNG ĐIỆN 4.1. TÍNH NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN 4.1.1. Tính ngắn mạch Ngắn mạch là sự cố nguy hiểm trong hệ thông cung cấp điện . Khi xảy ra ngắn mạch thì tổng thể của hệ thống bị giảm xuống đột ngột khiến cho dòng điện tăng lên rất lớn, có thể gấp trăm ngàn lần bình thường. Dòng ngắn mạch gây hiệu ứng nhiệt và hiệu ứng điện động rất lớn, có thể gây nguy hiểm cho người và thiết bị. Nếu thời gian ngắn mạch càng lâu, điểm ngắn mạch càng gần nguồn cung cấp thì tác hại do dòng ngắn mạch gây ra càng lớn, gây ra nổ cháy nguy hiểm cho con người. Ngắn mạch làm cho điện áp giảm xuống ảnh hưởng đến sự làm việc bình thường của các thiết bị lân cận, nếu điểm ngắn mạch xảy ra gần nguồn thì điện áp giảm xuống nghiêm trọng có thể gây rối loạn hệ thống. Mục đích của việc tính toán ngắn mạch: - Lựa chọn các thiết bị bảo vệ. - Phân tích sự cố trong hệ thống điện. - Tìm các giải pháp để hạn chế dòng ngắn mạch. * Chọn điểm tính ngắn mạch. Điểm được chọn để tính toán ngắn mạhc là những điểm mà tại đó khi xảy ra ngắn mạch thiết bị phải làm việc trong điều kiện nặng nề nhất. 82
  84. Điểm chọn tính ngắn mạch trong mạng điện này cần tính điểm ngắn mạch N1 tại thanh cái tram phân phối trung tâm để kiểm tra máy căt, thanh cái, thanh góp và tính thêm điểm ngắn mạch N1 tại phía cao áp trạm biến áp phân xưởng để kiẻm tra và tư cao áp các trạm. Ta chọn một số điểm ngắn mạch như hình 4.1: Hình 4.1: Sơ đồ chọn điểm ngắn mạch Khi tính ngắn mạch ở điện áp cao ta có thể bỏ qua điện trở, điện kháng của cầu dao mà chỉ kể đến điện kháng của hệ thống và cáp nên ta có giản đồ thay thế tính ngắn mạch như hình 4.2: Hình 4.2: Giản đồ thay thế tính ngắn mạch Số liệu nguồn: Umạng = 35 kV. SN = 300 MVA Ta chọn đại lượng cơ bản: Scb= 300 MVA Ucb =Utb= 37 kV Vậy điện trở của hệ thống là: 83
  85. XH = = = 4,5 Ω Với đường dây AC- 95 tra bảng 2- 35 trang 645, dây AC- 95 có khoảng cách hình học giữa các dây là 2000mm được: r0 = 0,33 (Ω/km) x0 = 0,371 (Ω/km) Tổng trở Z từ hệ thống đến điểm ngắn mạch: Z= Trong đó x: là điện kháng của đường dây AC- 95 x= x0.l= 0,371. 0,05= 0,02 Ω Vậy Z= = = 4,5Ω Dòng ngắn mạch tại thanh cái của trạm phân phố trung tâm: IN= = = 4,7 kA ixk= 1,8. .4,7= 11,9kA Ta có thông số của ĐDK và cáp cao áp thể hiện trên bảng 4.1: Bảng 4.1: Thông số kĩ thuật của các đường dây 2 Đường dây I (mm ) l (km) r0 x0 (Ω/km) R (Ω) X (Ω) (Ω/km) BATT-PPTT 95 0,05 0,33 0,371 0,0165 0,0185 84
  86. PPTT- BA1 25 0,064 0,927 0,109 0,059 0,0069 PPTT- BA2 25 0,06 0,927 0,109 0,055 0,006 PPTT- BA3 25 0,08 0,927 0,109 0,074 0,008 PPTT- BA4 25 0,065 0,927 0,109 0,06 0,007 Tính tổng trở Z2 từ thanh cái BA1: Z2= 4,52 Ω Với Umạng= 6kV → Utb= 6,3 kv:IN1= = = 0,8 kA Tương tự: Z3= 4,53 Ω Z4= 4,54 Ω Z5= 4,55 Ω Kết quả tính dòng điện ngắn mạch thể hiện trên bảng 4.2: Bảng 4.2: Kết quả tính dòng điện ngắn mạch Điểm tính N IN (kA) ixk (kA) Thanh cái PPTT 4,7 11,9 Thanh cái BA1 0,8 2,03 Thanh cái BA2 0,8 2,03 Thanh cái BA3 0,8 2,03 Thanh cái BA4 0,79 2,01 85
  87. 4.2.1. Kiểm tra các thiết bị điện Để các thiết bị điện làm việc đáng tin cậy thì sau khi chọn các điều kiện kinh tế ở chế độ dài hạn ta cần phải kiểm tra các thiết bị đã chọn theo các điều kiện sau: ở chế độ sự cố đó là ổn định lực điện và ổn định nhiệt. Ngoài ra đối với áptomat máy cắt, cầu chì còn phải kiểm tra theo điều kiện khả năng cắt dòng ngắn mạch. 4.1.1.1. Kiểm tra thiết bị điện áp cao 35 kV Để kiểm tra máy cắt điện, dao cách ly theo điều kiện ổn định nhiệt ta cần đến số liệu là thời gian quá độ tqđ. Thời gian này được gọi là thời gian giả thiết của thành phần chu kì tgtck. Thời gian giả thiết của thành phần chu kì được xác định như là tổng thời gian tác động của bảo vệ chính đặt tại chỗ máy cắt điện sự cố với thời gian tác động toàn phần. Một cáh gần đúng tgtck được xác định theo thời gian ngắn mạch thực tế tN và hệ số xung nhiệt = [TL 2, Tr 262] Vậy có tqđ = tgtck = f( tN) thể hiện trên đồ thị hình 8-1 ở [TL 2, Tr 262] * Kiểm tra máy cắt điện 35 kV : Máy cắt được kiểm tra theo điều kiện theo bảng 2.1 ở [TL 1, Tr 23] có: - iđmđ ≥ ixk - Iđmnh ≥ - Sđmcắt ≥ SN 86
  88. Xác định thời gian quá độ đối với điểm ngắn mạch N1. Thời gian ngắn mạch tại điểm N1 Tính tN1= tbv1+ tMCđd [TL 2, Tr 261] Trong đó: tbv: là thời gian chỉ định của thiết bị bảo vệ chính. tMCđd: là thời gian cắt của máy cắt điện, chọn tMCđd= 0,1 s Thiết bị bảo vệ chính của đường giây này là dao cách ly nên chọn tbv = 1 s tN1= tbv+ tMCđd= 1+0,1= 1,1(s). Vì TN1= → = 1 Tra đường cong tgtck= f( ) hình 8-1 ở [TL 2, Tr 262 ] được : tgtckN1= 1,1 s - Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt Với tôđn là thời gian với dòng ổn định mức cho trong nguyên lý lịch máy là 1s, 5s, 10s. Tính dòng ổn định nhiệt với tôđn=1s Tính dòng ổn định nhiệt với tôđn =5s 87
  89. Tính dòng ổn định nhiệt với tôđn=10s So sánh với Iôđn của máy cắt đã chọn thấy: =10 kA > =5,04 kA = 10kA > = 2,25 kA =7,1kA > = 1,95 kA Vậy máy cắt điện đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt. - Kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động ixkMC= 17,3kA > ixkN1= 11,9 kA IxkMC=10kA > IxkN1= 4,7 kA Vậy máy cắt điện đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định lực điện động. - Kiểm tra công suất cắt Điều kiện kiểm tra theo bảng 2.1 ở [TL 1, Tr23] có: SđmcMC ≥ SN1 = = 301,2 MVA Có SđmcMC = 400 MVA > SN1 = 301,2 MVA Vậy máy cắt điện thoả mãn nhu cầu công suất. Kết luận: Vậy máy cắt điện thoả mãn các nhu cầu. * Kiểm tra dao cách ly 88
  90. Các điều kiện kiểm tra cách ly theo bảng 2.3 ở [TL 1, Tr 24] có: - iđmđCD ≥ ixk - IxkCD ≥ Icb - IđmnhCD ≥ - Kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động iđmđCD= 80 kA > ixkN1= 4,7 kA IxkCD=313kA > IcbN1= 5,04 kA Vậy dao cách ly đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định lực điện động. - Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt =12kA > = 1,95 kA Vậy dao cách ly đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt Kết luận: Vậy dao cách ly thoả mãn các nhu cầu. 4.1.2.2. Kiểm tra thiết bị điện áp 6 kV * Kiểm tra máy cắt liên lạc : Máy cắt được kiểm tra theo điều kiện sau như bảng 2.3 ở [TL 1, Tr 24] có: - iđmđMC ≥ ixk - IxkMC ≥ Icb - IôđnMC ≥ 89
  91. - Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt =25 kA > =2,03 kA = 15 kA > = 0,8 kA Vậy máy cắt liên lạc đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt. Tính dòng ổn định nhiệt với tôđn=1s Tính dòng ổn định nhiệt với tôđn =5s Tính dòng ổn định nhiệt với tôđn=10s So sánh với Iôđn của máy cắt đã chọn thấy: =15 kA > =0,83 kA = 10 kA > = 0,37 kA =10 kA > = 0,26 kA Vậy máy cắt liên lạc đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt. - Kiểm tra công suất cắt 90
  92. Điều kiện kiểm tra theo bảng 2.1 ở [1, Tr 23] có SđmcMC ≥ SN = = 8,7 MVA Có ScMC = 100 MVA > SN = 8,7 MVA Vậy máy cắt liên lạc thoả mãn nhu cầu công suất. Kết luận: Vậy máy cắt liên lạc thoả mãn các nhu cầu. * Kiểm tra phụ tải: Vì máy cắt liên lạc đã chọn thoả mãn các yêu cầu nên máy cắt phụ tải cung thoả mãn các yêu cầu. * Kiểm tra cầu dao liên động: - Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: ixkCD ≥ ixkN2 có =05 kA > = 2,03 kA IxkDC ≥ IxkN2 = 29 kA > = 0,8 kA Vậy cầu dao liên động đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt. - Kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động > = 0,26 kA Kết luận: Vậy cầu dao liên động thoả mãn các điều kiện * Kiểm tra bộ cầu chì- cầu dao vào trạm PPTT Vì cầu dao liên động đã chọn thoả mãn các điều kiện chọn nên bộ cầu chì- cầu dao vào trạm cũng thoả mãn. 91
  93. * Kiểm tra sứ cách điện đỡ thanh cái 6 kV Được kiểm tra theo độ bền cơ học. Điều kiện kiểm tra: Fcp ≥ Ftt Trong đó: Fcp: Lực cho phếp tác động lên đầu sứ. Fcp= 0,6.Fpháhoại [TL 2, Tr 273, CT 8-17] với sứ đã chọn loại O 6- 750-kp thì Fpháhoại= 750 kg →Fcp= 0,6. 750= 450 kg Ftt: là lực tính toán tác dụng lên đầu sứ, nó là lực điện động do dòng ngằn mạch gây ra. Áp dụng công thức: Ftt= [TL 2, Tr 272, CT 8-22] Với ixk: là dòng điện xung kích tại điểm ngắn mạch N2. l: là khoảng cách giữa 2 sứ liên tiếp trên 1 pha chọn l= 80 cm. a: là khoảng cách giữa 2 pha chọn a= 30 cm. 2 -2 Ftt = 1,76.(2,03) . . 10 = 0,19 kg. Vậy Fcp > Ftt nên sứ đỡ thanh cái đã chọn thoả mãn điếu kiện. * Kiểm tra thanh cái 6 kV. Kiểm tra thanh cái theo điều kiện ổn định lực điện động và ổn định nhiệt. - Kiểm tra theo điểu kiện ổn định lực điện động 92
  94. Khi ngắn mạch thanh cái chịu tác dụng của lực điện động, vì vậy trong vật liệu thanh dẫn sẽ xuất hiện hiệu ứng lực. Để kiểm tra ổn định động của thanh dẫn khi ngắn mạch cần xác định hiệu ứng suất trong vật liệu thanh dẫn do lực điện động gây ra và so sánh công suất này với công suất khác. Vì thanh cái đã chọn là thanh dẫn đơn nên có điều kiện ổn định lực điện là 1000 mm2. ≤ [TL 2, Tr 275, CT 8-21] Trong đó: : là ứng suất cho phép của thanh dẫn. : là ứng suất tính toán của thanh dẫn Ta có ứng suất cho phép như bảng 4.3: Bảng 4.3: Ứng suất cho phép của thanh dẫn 2 Thanh dẫn Zcp (kg/cm ) Nhôm 700÷ 900 Đồng 1400 Thép 1600 Thanh cái đã chọn bằng đồng nên =1400kg/cm2 : là ứng suất tính toán khi có dòng ngắn mạch chạy qua thanh dẫn. = (kg/cm2) [TL 2, Tr 276, CT 8-24] Với M: là Mômen tác dụng lên thanh cái khi có ngắn mạch gây ra. 93
  95. M= khi thanh cái có 3 nhịp trở lên. [TL 2, Tr 276, CT 8-23] -2 Ftt = 1,76.10 . . (kg) [TL 2, Tr 272, CT 8-22] Với l: là khoảng cách giữa các sứ của 1 pha (cm); l=80 cm a: là khoảng cách giữa các pha (cm); a=30 cm. ixk : Dòng điện xung kích khi ngắn mạch 3 pha. Tính: Ftt = 1,76.10-2 . .(2,03)2 = 0,49 kg. → M= = 1,52 (kg.cm) W là mômen chống uốn của thanh dẫn (cm). Với thanh cái đặt nằm có W= Tra bảng 8-7 ở [TL 2, Tr 276] Trong đó: b: là bề dày của thanh (cm), với thanh cái đã chọn b= 0,3 cm. h: là bề dài của thanh (cm), với thanh cái đã chọn h= 2,5 cm. W= = 0,31 (cm3) Vậy tính = = 4,9 (kg/cm2) Ta thấy: =4,9 (kg/cm2) Vậy thanh cái đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định lực điện động. - Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt 94
  96. Kiểm tra ổn định nhiệt của thanh dẫn để đảm bảo khi có dòng ngắn mạh đi qua thi nhiệt độ thanh dẫn không vượt quá trị số giới hạn cho phép lúc đốt nóng ngắn hạn(lúc ngắn hạn). Nhiệt độ nóng cuối cùng của thanh dẫn khi ngắn mạch được xác định như sau: 2 2 Giá trị: AθN=Aθ1 + ( ) .tgt (A gy ) [TL 2, Tr279, CT 8-29] Trong đó: I∞: là dòng ngắn mạch ổn định (A). tgt: là thời gian ngắn mạch giả thiết (gy), lấy tgt = 0,1 (gy). S: là tiết diện thanh dẫn (mm2). Với thanh cái bằng đồng ta tra Aθ1 trong hình 8.1 ở [TL 2, Tr 280 ] được: 2 2 4 Aθ1= 1,2 . Vậy AθN= 1,2+ ( ) .0,1= 1.2 (A gy/mm ) Điều kiện kiểm tra theo [TL 2, Tr 280, CT 8-29] có: STc ≥ Sôđn 2 Sôđn= α. I∞. (mm ) α: là hệ số, tra bảng 8-8 ở [TL 2,Tr 280] được: α= 6 nên 2 Sôđn= 5.0.8. = 1,51 (mm ). 2 2 Vậy Stc= 75 mm > Sôđn= 1,51 mm .Nên thanh cái đã chọn thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt. Kết luận: Thanh cái đã chọn thoả mãn yêu cầu. 95
  97. 4.2. HỆ THỐNG ĐO LƢỜNG VÀ BẢO VỆ TRONG MẠNG ĐIỆN 4.2.1. Hệ thống đo lƣờng trong mạng điện của nhà máy Hệ thống đo lường trong mạng ta sử dụng máy biến dòng điện và máy biến điện áp. *Tính toán lựa chọn máy biến dòng. Máy biến dòng có nhiệm vụ biến đổi dòng điện từ 1 trị số lớn xuống trị số nhỏ để cung cấp cho các dụng cụ do lường, bảo vệ rơle và tự động hoá. Đặc điểm của máy biến dòng: - Cuộn dây sơ cấp của BI được nắp nối tiếp với mạng điện và số vòng dây rất nhỏ (đối với dòng điện sơ cấp ≤ 6kv thì sơ cấp chỉ có 1 vòng dây, cuộn dây thứ cấp sẽ có số vòng dây nhiều hơn ) - Phụ tải thứ cấp của BI rất nhỏ, có thể xem như máy biến dòng luôn làm việc trong tình trạng ngắn mạch. Để đảm bảo an toàn cho người vận hành, cuộn thứ cấp của máy biến dòng phải được nối đất. Khi cần chọn máy biến dòng điện thì ta căn cứ vào vị trí đặt, điện áp định mức của mạng điện, dòng điện làm việc lớn nhất, cấp chính xác cần thiết sau đó chọn 1 máy biến dòng nào đó. Kế tiếp, dựa vào sơ đồ nối dây và các dụng cụ đo mắc vào thứ cấp của máy biến dòng mà kiểm tra ổn định động và ổn định nhiệt khi có dòng ngắn mạch đi qua. Lựa chọn máy biến dòng: Điều kiện chọn BI theo bảng 8-9 ở [TL 2, Tr 290] có: - UđmBI ≥ Uđmmạng 96
  98. - I1đmBI ≥ Ilvmax - S2đmBI ≥ S2tt Trong đó: S2đmBI: là phụ tải định mức của cuộn dây thứ cấy của máy biến dòng điện(VA) S2tt: là phụ tải tính toán của cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng trong tình trạng làm việc bình thường (VA). S2đmBI= . Z2đm Với I2đm : là dòng điện định mức của cuộn dây thứ cấp BI. Z2đm: là điện trở cho phép toàn phần của mạch ngoài. Z2đm= ∑rdc + rdd +rtx Trong đó: ∑rdc: là tổng trở các cuộn dây của các dụng cụ đo và rơle. rdd: là điện trở dây dẫn nối từ thứ cấp của BI đến các dụng cụ đo. rtx: là điện trở của các chỗ tiêp xúc (0,05 0,1Ω ) Chọn loại máy biến dòng cấp điện áp 35 kV. Đây là điện áp cao nên ta chọn máy biến dòng loại T H- 35, máy biến dòng điện này được tạo theo kiểu hình số 8. - Chọn máy biến dòng cấp điện áp 6kV. Điều kiện chọn theo bảng 8-9 ở [TL 2, Tr 290] 97
  99. - UđmBI ≥ Uđmmạng - I1đm ≥ Ilvmax - Cấp chính xác 0,5÷ 10 Umạng = 35 kV Ilvmax= 269 A Vậy tra bảng PL III.17 ở [TL 1, Tr 273] chọn loại máy biến dòng loại Tп - 10 có thông số kĩ thuật thể hiện trên bảng 4.4: Bảng 4.4: Thông số kĩ thuật của máy biến dòng Loại Uđm (kV) Iđm (A) Cấp chính Sđm xác 10 400 0,5 15 Tп -10 - Kiểm tra máy biến dòng đã chọn. Phụ tải thứ cấp của máy biến dòng thể hiện trên bảng4.5: Bảng 4.5: Phụ tải thứ cấp của máy biến dòng Dụng cụ đo Phụ tải ở pha (VA) A C Ampekế 0,5 - 98
  100. Công tơ điện năng tác dụng (Wh) 2,5 2,5 Công tơ điện năng tác dụng (VArh) 2,5 2,5 Từ bảng ta có: S2tt = 5,5 VA So sánh Sđm > S2tt = 5,5 VA. Vậy BI đã chọn thoả mãn phụ tải định mức ở mức thứ cấp. Kiểm tra ổn định động: → BI thoả mãn điều kiện ổn định động. Kết luận: BI đã chọn thoả mãn yêu cầu. * Tính toán lựa chọn máy biến điện áp Máy biến điện áp có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ trị số cao xuống trị số thấp phụ thuộc cho đo lường, bảo vệ rơle và tự động hoá. Máy biến đo lường được chọn theo điện áp (sơ cấp), cấp chính xác, phụ tải thứ cấp và kiểu loại. Khi chọn máy biến áp đo lường thì chúng ta dựa vàovị trí đặt điện áp lưới điện, cấp chính xác theo yêu cầu mà chọn 1 máy biến áp nào đó, sau đó ta kiểm tra xem phụ tải thứ cấp của nó có vượt quá công suất định mức hay không. - Chọn máy biến áp đo lường 35 kV: Ở mức điên áp này ta chọn máy biến điện áp dầu 1 pha. - Chọn máy biến áp đo lường 6 kV. Điều kiện chọn theo bảng 8-11 ở [2, Tr 293]: - U1đm ≥ Uđmmạng 99
  101. - Cấp chính xác bằng 1. Tra bảng PL III ở [TL 1, Tr 274] chọn máy biến áp đo lường HTM и- 6 có thông số như bảng 4.6: Bảng 4.6: Thông số kĩ thuật của máy biến áp đo lường Sđm(VA) khi Loại Uđm (V) Smax Khối cấp chính xác (VA) lượng (kg) U1đm U2đm là 0,5 HTMи- 6 6000 100:100:3 150 700 105 - Kiểm tra chọn máy biến áp đo lường: Điều kiện kiểm tra: S2tt ≤ S2đm Theo bảng 8-1ở [TL 2, Tr 293] Phụ tải thứ cấp của máy biến áp đo lường như bảng 4.7: Bảng 4.7: Phụ tải thứ cấp của máy biến áp đo lường Dụng cụ Số lượng S2 Ampekế 2 2 Công tơ đếm điện năng 1 24 tác dụng (Wh) Công tơ đếm điện năng 1 24 phản kháng (VArh) Tính Pdcụ= 52 W Qdcụ= Pcôngtơ. tgφ= 48.2,43= 116,64 VAr 100
  102. Vậy S2tt= = = 127 VA So sánh S2tt = 127 VA< S2đm = 150 VA Kết luận: Máy biến áp đo lường đã chọn thoả mãn yêu cầu. 4.2.2. Các bảo vệ trong mạng điện của nhà máy Các thiết bị điện trang nhà máy cần phải được bảo vệ khi xảy ra sự cố, có các dạng bảo vệ sau: - Bảo vệ dòng điện cực đại(BVDCĐ). - Bảo vệ cách nhanh (BVC). - Bảo vệ dòng điện sơ lệch (BVSL). - Bảo vệ dòng điện cực đại có hướng . - Bảo vệ chạm đất. Các thiết bị được bảo vệ trong mang điện là các máy biến áp,các đường dây, các động cơ điện. * Bảo vệ máy biến áp. Việc lựa chọn bảo vệ máy biến áp phụ thuộc vào công suất, mục đích, vị trí đặt thiết bị và chế độ vận hành của máy biến áp. Để bảo vệ máy biến áp khi sự cố và đánh tín hiệu về sự phá hoại chế độ làm việc bình thường, thì người ta có thể dùng những loại bảo vệ sau đây: BVSL, BVDCĐ, BVC, bảo vệ bằng rơle nhiệt và bảo vệ bằng cầu chì. - Bảo vệ máy biến áp 5600 kVA. 101
  103. Đây là máy biến áp điện lực có điện áp 35 kV ta dùng dạng bảo vệ dòng điện so lệch (BVSL). Sơ đồ làm việc theo nguyên tắc so sánh dòng điện ở dạng những điểm cuối của các phần tử lưới điện. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bảo vệ dòng điện so lệch như hình 4.3: (a) (b) Hình 4.3: Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ dòng điện so lệch Khu vực được giới hạn bởi các máy biến dòng gọi là vùng tác động của bảo vệ so lệch. Ở chế độ bình thường và khi ngắn mạch ở bên ngoài vùng tác động của BVSL như hình 4.3 (a) thì ta có ở TC1 có hướng từ thanh cái trạm cung cấp đi ra, còn có hướng từ thanh cái đến đường dây, còn ở trạm TC2 thì từ đường dây đến thanh cái: Irơle= I1- I2 =0 thường dòng điện đi qua rơle kA 0 nên ta có: IkhôngCB= I2tùhoá- I1tùhoá đường dây tương ứng của TI1 và TI2 102
  104. Khi có sự cố bên trong của phần tử bảo vệ như hình 4.3 (b) thì dòng ngắn mạch chỉ đi qua TI1 còn dòng đi qua TI2 không còn nữa tức I2= 0. Nên Irơle= I1= I1ngm: Là dòng điện ngắn mạch xuất hiện khi sự cố bên trong của phần tử lưới điện được bảo vệ. Dưới tác động của dòng điện này, BVSL sẽ làm việc và dẫn đến mở máy cắt điện MC1 và MC2 ở 2 phía của phần tử được bảo vệ. -Bảo vệ máy biến áp 1000kVA: Đây là máy biến áp phân xưởng nên ta có thể dùng bảo vệ dòng điện cực đại thực hiện qua rơle, bảo vệ đối với ngắn mạch chạm đất ở phía điện áp thấp khi các cuộn dây nối Y/Yo bằng rơle hơi. Trong nhà máy biến áp phân xưởng có công suất là 1000kVA nên ta thực hiện bảo vệ bằng cầu chì kết hợp với máy cắt phụ tải. Bảo vệ động cơ điện. - Bảo vệ động cơ điện AC- 6kV có công suất 380 kW; 500 kW; 630 kW; 120kW. Với động cơ công suất trên ta dùng dòng điện xoay chiều để tác động, đối với rơle tác động trực tiếp thì được lắp vào trong mạch động lực. Sơ đồ bảo vệ động cơ thể hiện trên hình 4.4: 103
  105. Hình 4.4:Sơ đồ bảo vệ động cơ có công suất lớn Động cơ được bảo vệ trong sơ đồ trên có công suất rất lớn. Bảo vệ trong sơ đồ gồm rơle tác động, rơle dòng điện KA để bảo vệ ngắn mạch giữa các pha và rơle KAO để bảo vệ ngắn mạch một pha với đất. 104