›
›

Luận văn Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện gang Vạn Lợi

pdf 152 trang phuongnguyen 7081
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện gang Vạn Lợi", 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_luyen_gang_van_l.pdf

Nội dung text: Luận văn Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện gang Vạn Lợi

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN GANG VẠN LỢI. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Nghành : ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP Hải phòng - 2010
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN GANG VẠN LỢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Nghành: ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP Sinh viên: Lê Đình Thao Giáo viên hƣớng dẫn: Thạc sĩ: Nguyễn Đoàn Phong Hải phòng - 2010
  3. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC o0o BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Lê Đình Thao Mã sinh viên: 100333 Lớp: ĐC1001 Nghành : Điện tự động công nghiệp Tên đề tài : Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện gang Vạn Lợi
  4. NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( về lý luận , thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ) 2. Các số liệu cần thết để thiết kế , tính toán 3. Địa điểm thực tập : Công ty nhiệt điện Uông Bí
  5. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TÔT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất : Họ và tên : Nguyễn Đoàn Phong Học hàm , học vị : Thạc sĩ Cơ quan công tác : Trƣờng Đại Học Dân Lập Hải Phòng Nội dung hƣớng dẫn : Toàn bộ đề tài Ngƣời thứ hai : Họ và tên : Học hàm , học vị: Cơ quan công tác : Nội dung hƣớng dẫn : Đề tài đƣợc giao ngày 01 tháng 08 năm 2010 Yêu cầu phải nộp trƣớc ngày 23 tháng 10 năm 2010 Đã nhận nhiệm vụ: Đ.T.T.N Đã nhận nhiệm vụ: Đ.T.T.N Sinh viên Cán bộ hƣớng dẫn Đ.T.T. Lê Đình Thao Th.S: Nguyễn Đoàn Phong Hải phòng, ngày tháng năm 2010 HIỆU TRƢỞNG GS.TS.NGƢT: Trần Hữu Nghị
  6. PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN 1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp 2. Đánh giá chất lƣợng của Đ.T.T.N ( so với nội dung đã đề ra trong nhiệm vụ Đ.T.T.N , trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng chất lƣợng các bản vẽ ) 3. Cho điểm của cán bộ hƣớng dẫn: (Điểm ghi bằng số và chữ ) Ngày tháng .năm 2010 Cán bộ hƣớng dẫn chính (Họ tên và chữ kí)
  7. NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƢỜI CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 1. Đành giá chất lƣợng của Đ.T.T.N về các mặt thu thập và phân tích số liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phƣơng án tối ƣu, cách tinh toán chất lƣợng thuyết minh các bản vẽ giá trị lí luận thực tiễn của đề tài: 2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện: (Điểm ghi bằng số và chữ) Ngày tháng năm 2010 Ngƣời chấm phản biện
  8. LỜI CẢM ƠN Trong khoảng thời gian học tập, rèn luyện dƣới mái trƣờng Đại Học Dân Lập Hải Phòng, đƣợc sự quan tâm, dìu dắt , giúp đỡ của các thầy cô giáo. Đến nay em đã đƣợc nhận đề tài tốt nghiệp. Đây là bƣớc tiến giúp em hệ thống lại những kiến thức đã học đƣợc và cũng là cơ họi để em có thể mở mang them những phần kiến thức chƣa nắm vững. Những bài giảng, những kiến thức mà thầy cô truyền đạt đã giúp em rất nhiều trong quá trình hoàn thiện đề tài tốt nghiệp của mình.Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo trong bộ môn điện tự động công nghiệp cùng tất cả các thầy cô giáo tham gia giảng dạy đặc biệt là thầy giáo Thạc sĩ Nguyễn Đoàn Phong đã quan tâm, giúp đỡ em hoàn thiện đề tài đúng tiến độ , kế hoạch mà nhà trƣờng giao cho. Em xin chân thành cảm ơn! Hải phòng, ngày .tháng 10 năm 2010 Sinh viên Lê Đình Thao
  9. MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU . 1 CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY LUYỆN GANG VẠN LỢI .2 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY LUYỆN GANG VẠN LỢI .2 1.2. CÔNG TY CỔ PHÀN LUYỆN GANG VẠN LỢI 2 1.2.1. Cơ cấu tổ chức của nhà máy luyện gang Vạn Lợi 2 1.3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LƢU TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA NHÀ MÁY 4 1.3.1. Khái niệm chung về công nghệ luyện kim 4 1.3.2. Phân tích quá trình công nghệ 5 1.3.2.1. Hệ thống băng tải boong ke chứa nguyên liệu 5 1.3.2.2. Hệ thống nạo liệu . 5 1.3.2.3. Bộ phận lò cao 6 1.4. SƠ ĐỒ MẶT BẰNG NHÀ MÁY VÀ BẢNG THỐNG KÊ PHỤ TẢI 8 1.4.1. Sơ đồ mặt bằng nhà máy – thống kê phụ tải . 8 CHƢƠNG 2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY LUYỆN GANG VẠN LỢI 12 2.1. GIỚI THIỆU PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY 12 2.1.1. Các đặc điểm của phụ tải điện . 12 2.1.2. Các yêu cầu về cung cấp điện 12 2.2.Các phƣơng pháp xác định phụ tải tính toán cho nhà máy 12 2.2.1. Cơ sơ lý luận 12
  10. 2.2.2. Khái niệm về phụ tait tính toán 13 2.2.3. Các phƣơng pháp xác định phụ tải tính toán ƣu nhƣợc điểm của các phƣơng pháp 13 2.2.3.1. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích 14 2.2.3.2. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm 15 2.2.3.3. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu 17 2.2.3.4. Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại 19 2.2.3.5. Xác định phụ tải trong tƣơng lai của nhà máy 22 2.2.4. Phân nhóm phụ tải và xác địnhphụ tải tính toán của các khu vực và của toàn nhà máy . 23 2.2.4.1. Xác địnhphụ tải tính toán của khu vực thêu kết . 23 2.2.4.4.Xác định phụ tải tính toán của khu vực lò cao 35 2.2.5. Xác định biểu đồ phụ tải và tâm phụ tải 43 CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO NHÀ MÁY LUYỆN GANG VẠN LỢI 47 3.1.ĐẶT VẤN ĐỀ 47 3.2. PHƢƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƢỞNG 57 3.3. THIẾT KẾ CHI TIẾT CHO PHƢƠNG ÁN ĐÃ CHỌN 68 3.3.3. Tính toán ngắn mạch . 71 3.3.3. Lựa chọn thiết bị điện bà kiểm tra các thiết bị điện 77 CHƢƠNG 4. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO NHÀ MÁY 88
  11. 4.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 88 4.2. LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG 88 CHƢƠNG 5. TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT 125 5.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 125 5.2. CHỌN THIẾT BỊ BÙ VÀ VỊ TRÍ ĐẶT 126 5.3. XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƢỢNG BÙ . 126 CHƢƠNG 6. THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO KHU VỰC THÊU KẾT . 132 6.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 132 6.2. LỰA CHỌN SỐ LƢỢNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG ĐỀN CHIẾU SÁNG 132 6.3. THIẾT MẠNG ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG . 135 KẾT LUẬN: . 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO 139
  12. LỜI NÓI ĐẦU Trong tiến trình công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nƣớc hiện nay, điện năng giữ một vai trò vô cùng quan trọng và cần thiết.Điện năng là năng lƣợng chính của của các nghành công nghiệp, là điều kiện quan trọng để phát triển các khu công nghiệp và dân cƣ. Vì lý do đó khi lập các kế hoạch phát kinh tế xã hội thì kế hoạch phát triển điện năng phải đi trƣớc một bƣớc nhằm thỏa mãn nhu cầu điện năng trƣớc mắt và trong tƣơng lai . Đặc biệt trong giai đoạn hiện nay nƣớc ta đang trong tiến trình công nghiệp hóa, việc xây dụng mở mang các nhà máy là rất lớn ,vì vậy việc thiết kế cấp điện cho các nhà máy là một vấn đề vô cùng quan trọng. Đề tài : “ Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện gang Vạn Lợi” do thầy giáo Thạc sĩ Nguyễn Đoàn Phong hƣớng dẫn là một đề tài khá lí thú để tác giả đi sâu tìm hiểu về hệ thống cung cấp điện cho một nhà máy luyện gang Đề tài gồm những nội dung sau: Chƣơng 1: Giới thiệu chung về nhà máy luyện gang Vạn Lợi Chƣơng 2 : Xác định phụ tải tính toán Chƣơng 3 : Thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy Chƣơng 4: Thiết kế mạng điện hạ áp của nhà máy Chƣơng 5: Tính toán bù công suất, nâng cao hệ hệ số công suất Chƣơng 6: Thiết kế chiếu sáng
  13. CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY LUYỆN GANG VẠN LỢI 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY LUỲÊN GANG VẠN LỢI Tập đoàn thép Vạn Lợi phát triển khởi nguồn là Công ty TNHH Vạn Lợi thành lập theo giấy phép số: 00901/GP-UB ngày 21/3/1994 (thay cho quyết định số: 2511/ QD-UB ngày 5/7/1993) của UBND thành phố Hà Nội . Đăng kí kinh doanh số: 044919 ngày 8/7/1993 do trọng tài kinh tế Hà Nội cấp, nay là Sở kế hoạch và đầu tƣ Hà Nội . Trụ sở chính tại số: 62 đƣờng Yên Phụ , quận Ba Đình thành phố Hà Nội. 1.2. CÔNG TY CỔ PHẦN LUYỆNG GANG VẠN LỢI (NM LUYỆN GANG LỎNG) Trụ sở chính: Xã An Hồng , huyện An Dƣơng , TP Hải Phòng Điện thoại: 0313-594286 Fax: 0313-594287 Giám đốc: Nguyễn Văn Thực Năm sinh ; 1954 Chức năng và nhiệm vụ của công ty: Quản lý và điều hành SXKD nhà máy luyện gang lỏng và gang thỏi công suất 500.000 tấn / năm 1.2.1. Cơ cấu tổ chức của nhà máy luyện gang Vạn Lợi  Nhà máy đƣợc chia ra làm 5 khu vực sản xuất đó là : 1. Nhà hành chính : có nhiệm vụ tổ chức , quản lý sản xuất và kinh doanh
  14. 2. Phân xƣởng lò cao: đây là phân xƣởng sản xuất chính, sản phẩm gang lỏng 3. Phân xƣơng đúc: là nơi gang lỏng đƣợc đúc thành gang lỏng 4. Phân xƣởng thêu kết : có nhiệm vụ sàng lọc và thiêu kết quặng 5. Phân xƣởng cơ điện: có nhiệm vụ sửa chữa , bảo dƣỡng các thiết bị và khí cụ điện Nhà máy luyện gang Vạn Lợi hoạt động nhƣ một đợn vị độc lập , với một bộ máy quản lý theo hình thức trực tuyến tham mƣu với mô hình quản lý đƣợc biểu diễn trên hình 1.1. Công ty Giám đốc P.Giám kỹ P. Giám thuật đốc kinh doanh Phòng Phòng kinh Phòng . . . . Phân kỹ thuật doanh vật tƣ xƣởng Hình 1.1.Cơ cấu tổ chức của nhà máy luyện gang Vạn Lợi Trên cùng là công ty lãnh đạo vĩ mô toàn nhà máy. Trong nhà máy đứng đầu là giám đốc với vai trò lãnh đạo chung toàn nhà máy, là đại diện pháp nhân của nhà máy và chịu trách nhiệm về toàn bộ kết quả sản xuất kinh của nhà máy .
  15. Dƣới giám đốc phụ trách hai mảng đó là hai phó giám đốc phụ trach hai mảng đó là kĩ thuật và kinh doanh . Có trách nhiệm tham mƣu cho giám đốc và trực tiếp giúp giám đốc chỉ đạo sản xuất Các phòng ban: Phòng kỹ thuật : là hệ thống tham mƣu thiết kế, sửa chữa , bảo dƣỡng, thay thế các thiết bị của nhà máy . Đảm bảo cho quá trình sản là lien tục . Phòng kế hoạch: có nhiệm vụ giao dịch , tiếp thị sản phẩm ,lập kế hoạch sản xuất kinh doanh của toàn nhà máy . Phòng kế toán tài chính : chức năng thu , chi lập chứng từ hoá đơn . Phòng tổ chức : có nhiệm vụ quản lý nhân sự của công ty . Phân công sản xuất , bố trí nhân sự . Phòng vật tƣ : với chức năng là tìm nguồn vật tƣ cho nhà máy . Nhập nguyên vật liệu cung cấp cho phân xƣởng cán, chịu trách nhiệm về giá thành của nguyên nhiên vật liệu 1.3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LƢU TRÌNH CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY LUYỆN GANG 1.3.1. Khái niệm chung về công nghệ luyện kim Công nghệ luyện kim (luyện kim đen và luyện kim màu ) là tổ hợp của nhiều nghành kĩ thuật với nhiều công đoạn phức tạp. Có thể khái quát một số nghành kỹ thuật liên quan nhƣ: kĩ thuật khai thác mỏ , cơ khí, điện - điện tử , công nghệ tự động hoá, công nghệ nhiệt luyệt Nói chung những thành tựucủa cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật đã làm thay đổi cả về luợng và chất của nghành luyện kim hiện đại so với quá khứ. Sơ đồ của lƣu trình công nghệ nhà máy luyện gang Vạn Lợi đƣợc thể
  16. hiện trên hình1.2.Từ hình 1.2 ta thấy quá trình công nghệ nhà máy luyện gang Vạn Lợi chia ra làm ba công đoạn chính : Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu Công đoạn nạp liệu Công đoạn luyện hoàn nguyên sắt trong lò cao 1.3.2. Phân tích quá trình công nghệ  1.3.2.1. Hệ thống băng tải và boong ke chứa nguyên liệu Nhà máy luyện gang Vạn Lợi nhận các nguyên liệu :quặng sắt ( gồm quặng sống và quặng thêu kết), than kôk ( từ nhà máy Kok hoá ). Các chất trợ dung nhƣ CaCO3, CaF2 đƣa đến tập trung ở bãi nguyên kiệu . Từ đây , các nguyên liệu này qua sự vận chuyển của các hệ thống băng tải (nhƣ các hệ thống băng tải quặng, băng tải than kok, băng tải trợ dung ) đến các phễu chứa ( còn gọi là boong ke). Ở hệ thống phễu chứa này có các van ,sang rung ,hệ thống băng tải vận chuyển để khi có lệnh điều khiển sẽ cung cấp quặng (quặng tạp ,quặng sống, quặng thêu kết ,kook ) vào hệ thống cân phối liệu để chuyển vào xe nạp liệu nạp vào lò cao riêng quặng tạp , do có khối lƣợng tƣơng đối nhỏ so với quặng sắt và than kook cho nên đƣợc cân luôn từ hệ thống phễu chứa nhờ băng tải vận chuyển vào. Hệ thống các nguyên liệu này đƣợc phối trộn theo một tỷ lệ nhất định theo các tiêu chuẩn chất lƣợng gang luỵen ra nhƣ gang trắng hoặc gang xám với sai số không đƣợc vƣợt quá 5% Bên cạnh việc nguyên liệu dung đƣợc ngay(quặng sống kok cục còn một bộ phận rất lớn(chiếm đến khoảng trên 80%sản lƣợng quặng) là quặng cám than cám đƣợc đƣa qua bộ phận thiêu kết để tiến hành nung ở nhiệt độ cao , sẽ lien kết quặng cám lại với nhauthành tảng khối (nhiệt độ vừa đủ để quặng vụn dính kết với nhau chứ không đến mức nóng chảy . Tảng quặng nàylại qua một hệ thống búa đập và sang rung để lựa chọn các mẫu quặng phù hợp cho việc luyện trong lò cao để đƣa vào hệ thống phễuchứa để nạp vào xe liệu .
  17.  1.3.2.2. Hệ thống nạp liệu: Làm nhiệm vụ chọn tỷ lệ giữa các thành phần nguyên nhiên liệu, vân chuyển nguyên nhiên liệu từ các phễu chứa đƣa vào lò cao để tiến hành nung luyện hoàn nguyên quặng . Hệ thống này sử dụng các tín hiệu của các bộ phận khác( nhƣ tín hiệu cảm biến trọng lƣợng của hệ thống phễu cân, các tín hiệu nhiệt độ trong lò, mức nguyên nhiên liệu trong lò thong qua thƣớc liệu, các tín hiệu đóng mở của chuông lớn và chuông nhỏ, các tín hiệu công tắc hành trình ) để điều khiển quá trình nạp liệu vào lò theo các công htức luyện kim có sẵn. Bộ phận chính của bộ phận này là hệ thống phễu cân và xe nạp liệu. Xe nạp liệu làm nhiệm vụ chủ yếu trong quá trình vận chuyển nguyên liệu vào lò, còn hệ thống phễu cân chuẩn bị về mặt chính xác cho quá trình đổ nguyên nhiên liệu vào xe liệu . Động cơ ctruyền động cho xe liệu là động cơ không đồng bộ ba pha ro to dây quấn , điều chỉnh tốc độ bằng diện trở đƣa vaìo mạch ro to và hãm theo phƣơng pháp tái sinh . Hệ thống phễu cân xác định tỷ lệ khối lƣợng giữa các nguyên liệu và xác định khối lƣợng tổng của mẻ liệu . Xe liệu di chuyển đƣợc lên đỉnh lò nhờ hai thanh ray sắt nghiêng 45o so với mặt đất . Khi xe lên thì động cơ làm việc ở chế độ động cơ. Khi xe xuống thì động cơ làm việc ở chế độ hãm tái sinh động cơ đảo chiều quay.  1.3.2.3. Bộ phận lò cao: Bộ phận lò cao có cấu trúc đặc thù của một lò luyện kim nhƣ có cấu tạo gồm đỉnh lò thân lò và đáy lò. Lò có chiều cao trụng bình là 45m, dung tích chứa 230 m3. Nhiên liệu để duy trì trong lò là than kok, với kích thƣớc phù hợp. Trong một mẻ nấu luyện, nguyên nhiên liệu qua xe lò và nạp vào lò. Qúa trình công nghệ phối hợp xe nạp liệu các van phễu chứa, chuông lớn , chuông nhỏ và các thƣớc liệu một cách nhịp nhàng đáp ứng yêu cầu công nghệ. Trong lò cao từ đỉnh lò đến chuông lớn là vùng sấy nguyên liệu trƣớc khi vào vùng nung và vùng hoàn nguyên, để nguyên liệu trƣớc khi rơi
  18. xuống buồng đốt của lò có nhiệt độ khoảng 700 – 8000C. Đồng thời với quá trình nhận nguyên nhiên liệu, hệ thống quạt gió áp lực thổi từ dƣới lên ( gồm ba động cơ quạt gió 3000 Kw). Tạo áp lực gió mạng để hỗn hợp nguyên nhiên liệu quặng +than kok +trợ dung lơ lửng ở trong không gian lò và cháy đến khi quặng và xỉ lò cháy lỏng liên kết với nhau thành giọt nặng có trọng lƣợng vƣợt quá áp lực quạt gió thì hỗn hợp giọt lỏng gang+xỉ sẽ rơi xuống đáy lò (tức vùng hoàn nguyên). Vì gang nặng hơn xỉ nên ở dƣới. Còn xỉ nhẹ hơn nên nổi lên trên và ở trong lò cao có hai lỗ: lỗ ra gang và lỗ ra xỉ. Gang sau khi ra lò đƣợc đổ vào xe bồn do đầu máy diezen kéo trở sang trạm đúc lien tục và tại đây tiến hành các quá trình đúc các chi tiết gang(bệ máy các chi tiết dùng gang ) hoặc đúc thành các khối kích thƣớc vừa phải phục vụ cho quá trình luyện thép. Còn xỉ đƣợc đƣa đến bãi xỉ. 1.4. SƠ ĐỒ MẶT BẰNG NHÀ MÁY VÀ BẢNG THỐNG KÊ PHỤ TẢI  1.4.1. Sơ đồ mặt bằng nhà máy Nhà máy luyện gang Vạn Lợi đƣợc xây dựng trên một diện tích là 200 120m. Trong diện tích của nhà máy đƣợc bố trí 5 khu vực và còn đang tiếp tục mở rộng quy mô với các khu đang đƣợc dự kiến xây dựng. Các khu vực của nhà máy đƣợc bố trí nhƣ sau: Nằm cạnh ngay cổng vào chính là khu vực nhà hành chinh với diện tích là 160m2. . Nằm cùng hang với khu vực nhà hành chính là bãi than cốc, quặng với diện tích là 800m2 Nằm ở phía bên trái cổng phụ một là khu vực lò cao với diện tích là 800 m2 Phía sau khu vực lò cao là khu vực đúc với diện tích là 240m2.Nằm sau cùng là khu vực thêu kết với diện tích là 9600m2. Sơ đồ mặt bằng nhà máy đƣợc thể hiện trong hình 1.3.  Thống kê phụ tải của nhà máy Nhà máy có một diện tích khá lớn, các phụ tải đƣợc thống kê trong bảng 1.1 nhƣ sau: Bảng 1.1. Bảng thống kê phụ tải và công suất đặt
  19. STT Tên thiết bị Số Công suất đặt( KW ) lƣợng Khu vực cơ điện 1 Máy khoan 2 0.65 2 Máy tiện 3 4.5 3 Máy hàn 3 2 4 Máy quấn 2 1.5 Khu vực đúc 1 Động cơ cầu trục 2 7,5 2 Động cơ cầu trục 1 32 3 Động cơ cấu trục 1 15 4 Động cơ xe xích 2 15 5 Băng chuyền 2 15 Khu vực thêu kết 1 Động cơ trộn liệu 2 200 2 Hút bụi thêu kết đầu máy 2 1600 3 Động cơ sàng rung 1850 2 11 4 Động cơ sàng rung1545 1 7 5 Động cơ sàng rung 1545 1 11 6 Động cơ trạm phối liệu 22 0,75 7 Động cơ quạt gió nguội băng 6 90 8 Động cơ băng tải thêu kết 13 7,5 9 Động cơ băng tải thêu kết 20 3,5 10 Động cơ băng tải thêu kết 17 1,5 11 Động cơ bơm tuần hoàn 2 5,5 12 Động cơ bơm tuần hoàn 2 75 13 Động cơ bơm tuần hoàn 2 30
  20. 14 Động cơ rỡ bụi 12 3,5 15 Động cơ nghiền vôi 2 30 16 Động cơ nghiền vôi 2 5,5 17 Động cơ nghiền than 2 18,5 18 Động cơ nghiền than 1 22 19 Động cơ nghiền than 2 30 Khu vực lò cao 1 Quạt gió 3 3200 2 Động cơ thuỷ lực lò gió nóng 2 11 3 Động cơ thuỷ lực trƣớc lò 2 15 4 Động cơ thuỷ lực trƣớc máng 2 11 5 Động cơ thuỷ lực trƣớc lò 2 11 6 Quạt gió trợ cháy 3 132 7 Động cơ trạm bơm nƣớc tuần 6 160 hoàn 8 Động cơ xe kíp 2 110 9 Động cơ băng chuyền 10 11 10 Động cơ băng chuyền 4 7,5 11 Động cơ thuỷ lực 4 30 12 Động cơ lọc bụi túi vải 30 1,5 13 Động cơ cầu trục xối xỉ 1 15 14 Động cơ cầu trục xối xỉ 1 7,5 15 Động cơ cầu trục xối xỉ 2 3 16 Động cơ trạm bơm tuần hoàn 4 160 Khu vực nhà hành chính 1 Phòng làm việc 10 2,5 2 Phòng họp 1 3
  21. 3 Phòng bảo vệ 1 2,5 4 Phòng tiếp khách 1 3 5 Nhà WC 6 2,5 Bảng 1.2. Bảng phân bố diện tích toàn nhà máy STT Tên phân xƣởng Diện tích( m2 ) 1 Nhà hành chính 160 2 Khu vực đúc 240 3 Khu vực thêu kết 9600 4 Khu vực cơ điện 300 5 Khu vực lò cao 800 6 Bải than quặng , than 240 cốc Dự kiến trong tƣơng lai nhà máy sẽ mở rộng thêm quy mô sản xuất lắp đặt thêm các thiết bị điện hiện đại. Vì vậy việc thiết kếcung cấp điện phải đảm bảo gia tăng của phụ tải trong tƣơng lai. Về kinh tế và kĩ thuật phải đặt ra phƣơng án cung cấp điện sao cho không quá dƣ thừa không khai thác hết công 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 nhƣ đảm bảo về mặt kĩ thuật.
  22. 1:12.5 Hinh3.1. Sơ đồ mặt bằng nhà máy
  23. CHƢƠNG 2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY LUYỆN GANG VẠN LỢI 2.1. GIỚI THIỆU PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY 2.1.1. Các đặc điểm của phụ tải điện Phụ tải điện trong nhà máy luyện gang Vạn Lợi đƣợc chia ra làm hai loại phụ tải: Phụ tải động lực Phụ tải chiếu sáng Phụ tải động lực và phụ tải chiếu sang thƣờng làm việc ở chế độ dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp tới thiết bị là 380/ 220 V ở tần số công nghiệp f = 50Hz 2.1.2. Các yêu cầu về cung cấp điện Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa vào phạm vi và mức độ quan trọng của các thiết bị để từ đó vạch ra phƣơng thức cung cấp điện cho từng thiết bị cũng nhƣ trong các phân xƣởng của nhà máy. Đánh giá tổng thể ta nhận thấy phụ tải của nhà máy chủ yếu là các động cơ có công suất từ trung bình tới lớn. Mặt khác quá trình luyện gang là một quá trình đòi hỏi các yêu cầu khắt khe về cả chất lƣợng lẫn vấn đề thẩm mỹ. Vì vậy việc ngừng cung cấp sẽ gây ra một sự lãng phí rất lớn về kinh tế cũng nhƣ sức lao động , mặc dù không gây nguy hiểm cho tính mạng con ngƣời. Do đó nhà máy đƣợc đánh giá là hộ tiêu thụ loại một,vì vậy vấn đề cung cấp điện phải đƣợc đảm bảo liên tục. 2.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY 2.2.1. Cơ sở lí luận
  24. Dựa vào các thông số phụ tải của nhà máy luyện gang Vạn Lợi đã thu thập đƣợc, tiến hành xây dựng một phƣơng án cung cấp điện cho nhà máy. Phƣơng án cung cấp điện nhằm mục đích thoả mãn các yêu cầu sau: 1. Đảm bảo chất lƣợng điện, tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép 2. Đảm bảo độ tin cậy , tính liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu của phụ tải 3. Thuận tiện trong vận hành lắp ráp sửa chữa 4. Có chỉ tiêu kinh tế hợp lí 2.2.2 Khái niệm về phụ tải tính toán( Phụ tải điện) Phụ tải tính toán hay còn gọi là là phụ tải điện là phụ tải không có thực, nó cần thiết cho việc lựa chọn trang thiết bị cung cấp điện (CCĐ) trong mọi trạng thái vận hành của hệ thống CCĐ. Phụ tải tính toán không phải là tổng công suất đặt của các thiết bị điện, việc sử dụng điện là không có quy luật. Trong thực tế vận hành ở chế độ dài hạn ngƣời ta mong muốn phụ tải thực tế không gây ra những phát nóng ở các trang thiết bị của hệ thống CCĐ ( dây dẫn,máy biến áp, các thiết bị đóng cắt ). Ngoài ra ở chế độ ngắn hạn nó không gây ra các tác động đến các thiết bị bảo vệ ( ví dụ nhƣ ở các chế độ khởi động của các phụ tải thì cầu chì hoặc các thiết bị khác không đƣợc cắt ). Nhƣ vậy phụ tải tính toán thực chất là phụ tải giả thiết tƣơng đƣơng với phụ tải thực tế về một vài phƣơng diện nào đó. Trong thực tế thiết kế ngƣời ta thƣờng quan tâm tới hai yếu tố cơ bản do phụ tải gây ra đó là phát nóng và tổn thất, vì vậy tồn tại hai loại phụ tải tính toán cần xác định đó là phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng và phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất.
  25. Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi tƣơng đƣơng với phụ tải thực tế biên thiên về hiệu quả nhiệt lớn nhất Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất thƣờng đƣợc gọi là phụ tải đỉnh nhọn hay là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong thời gian ngắn từ 1 đến 2 giây chúng chƣa gây ra phát nón cho các trang thiết bị nhƣng chúng lại gây ra các tổn thất và có thể là nhảy bảo vệ hay là đứt cầu chì. Trong thực tế phụ tải đỉnh nhọn thƣờng xuất hiện khi khởi động động cơ hoặc đóng cắt các thiết bị điện cơ khác . Để xác định đúng phụ tải tính toán là rất khó, nhƣng ta có thể dùng các phƣơng pháp gần đúng trong tính toán. Có nhiều phƣơng pháp nhƣ vậy ngƣời thiết kế phải can cứ vào các thông tin thu thập đƣợc trong các giai đoạn thiết kế để lựa chon phƣơng pháp thiết kế cho phù hợp, càng có nhiều thông tin thì việc lựa chọn các phƣơng pháp càng chính xác. 2.2.3. Các phƣơng pháp xác định phụ tải tính toán ƣu nhƣợc điểm của các phƣơng pháp  2.2.3.1. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích ( F ) sản xuất Thƣờng dùng phƣơng pháp này khi thông tin mà ta biết là diện tích F( m2 ) của khu chế xuất và nghành công nghiệp (nặng hay nhẹ ) của khu chế xuất đó. Mục đích là dự báo phụ tải để chuẩn bị nguồn ( nhƣ nhà máy điện , đƣờng dây trên không , trạm biến áp) Từ các thông tin trên ta xác định đƣợc phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị sản xuất. Stt = s0 hay Ptt = p0 F ( 2.1 ) Trong đó :
  26. 2 s0 [ KVA / m ] : Suất phụ tải trên một đơn vị sản xuất 2 2 p0 [KW / m ] : Suất phụ tải trên một đơn vị sản là 1m F [ m2 ] : Là diệntích có bổ trí các thíêt bị dùng điện Để xác định p0 ( s0 ) ta dùng các công thức kinh nghiệm Đối với các nghành công nghiệp nhẹ ( dệt may, giầy dép, bánh 2 kẹo, ) ta lấy s0 = 100 200 KVA / m Đối với các nghành công nghiệp nặng ( cơ khí hoá chất , dầu 2 khí.luyện kim ,xi măng ) ta lấy s0 = 300 400 KVA / m . Phƣơng pháp này cho kết quả gần đúng.Nó đƣợc dung cho các phan xƣởng có mật độ máy móc phân bố tƣơng đối đều nhƣ là: phân xƣởng dệt, sản xuất vòng bi , gia công cơ khí, Nó đƣợc dung tính toán phụ tải chiếu sang  2.2.3.2. Xác định phụ tải tính toántheo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm Nếu khu chế xuất đó là một xí nghiệp và biết đƣợc sản lƣợng trong một khoảng thời gian thì ta xác định đƣợc phụ tải tính toán cho khu chế xuất đó theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm và tổng sản lƣợng. Ptt = Pca = ( 2.2 ) Qtt = Ptt tg ( 2.3 ) Trong đó: Mca : Số lƣợng sản phẩm sản xuất ra trong 1 ca Tca : Thời gian của ca phụ tải lớn nhất, [ h ] W0 : Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm ; KW/ h trên một đơn vị sản phẩm Khi biết W0 và tổng sản phẩm trong cả năm M của phân xƣởng hay xí nghiệp , phụ tải tính toán sẽ là:
  27. Ptt = ( 2.5) Tmax :thời gian sử dụng công suất lớn nhất, giờ [ h] . Suất tiêu hao điện năngcủa từng dạng sản phẩm cho trong các tài liệu cẩm nang tra cứu. Chú thích: Tmax là thời gian nếu hệ thống cung cấp điện chỉ truyền tải công suất lớn nhất thì sẽ truyền tải đƣợc một lƣợng điện năng đúng bằng lƣợng điện năng truyền tải trong thực tế một năm. Ta có thể xác định đƣợc Tmax theo bảng sau: Bảng 2.1. Bảng xác định thời gian Tmax Các xí nghiệp Nhỏ hơn 3000 h Trong khoảng từ Lớn hơn 3000 5000h 5000h Xí nghiệp 1 ca X - - Xí nghiệp 2 ca - X - Xí nghiệp 3 ca - - X Trong đó : X : Là ô ta chọn - : Là ô ta không chọn Từ đó ta có: Stt = = (2.6) Cos : là hệ số công suất hữu công của toàn khu chế xuất (tra sổ tay cùng với Tmax )
  28. Phƣơng pháp này chỉ dùng khi các hột tiêu thụ có phụ tải không đổi, phụ tải tính bằng phụ tải trung bình hay hệ số đóng điện lấy bằng 1, hệ số phụ tải thay đổi chút ít Chú ý : Hai phương pháp trên chỉ áp cho dự án trong giai đoạn khả thi  2.2.3.3. Xác định phụ tải tính toán theo công suất dặt và hệ số nhu cầu ( knc ) Thông tin mà ta biết đƣợc là diện tích nhà xƣởng F ( m2 ) và công suất đặt ( Pd ) của các phân xƣởng và phòng ban của nhà máy. Mục đích là: Xác định phụ tải tính toán cho các phân xƣởng Chọn biến áp cho phân xƣởng Chọn dây dẫn về phân xƣởng Chọn cácthiếtbị đóng cắt cho phân xƣởng Phụ tải tính toán của nhà máy đƣợc xác định theo công suất đặt, và hệ số nhu cầu knc ( tra sổ tay trang 254 – PL I.3 – sách thiết kế cung cấp điện – Ngô Hồng Quảng- Vũ Văn Tẩm ) theo công thức sau: Ptt= Pdl =Pnc =knc (2.7) Pcs =p0 F (2.8) Qtt = Qdl =Ptt tg (2.9) Từ đó ta xác định đƣợc phụ tải tính toán của phan xƣởng Pttpx = Pdl + Pcs (2.10) Qttpx = Pttpx tg (2.11 ) Vì phân xƣởng dùng đèn sợi đốt nên phụ tải phản kháng chiếu sang Qcs = Pcs tg = 0 ( cos . Nếu dùng đèn sợi đốt hoặc quạt thì ta có
  29. (cos 0,8), nếu dung hai quạt (cos = 0,8), và một đến sợi đốt thì (cos = 1) thì ta lấy chung cos =0,9 Nếu hệ số cos của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức: = (2.12) Trong đó: Knc : Là hệ số nhu cầu : Pd Là công suất đặt N: Là số động cơ 2 P0 ( W/m ): Suất phụ tải chiếu sang Qdl ;Pdl : Là các phụ tải động lực của phân xƣởng Qcs;Pcs: Là các phụ chiếu sáng của phân xƣởng Từ đó ta có: Sttpx = (2.13) Vậy phụ tải tính toán của toàn nhà máy là PttXN =kdt (2.14) QttXN = kdt (2.15) SttXN = (2.16) cos (2.17) kdt - Là hệ số đồng thời ( 0.85 1 )
  30. n – Là số phân xƣởng, phòng ban Phƣơng án này có ƣu điểm tiện lợi dễ ứng dụng nên đƣợc sử dụngrộng rãi trong tính toán. Phƣơng pháp này có ƣu điểm là kém chính xác bởi vì knc tra trong bảng số liệu do vậy nó không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thi ết bị dẫn tới kết quả kém chính xác. Phƣơng pháp này thƣờng dùng trong giai đoạn xây dựng nhà xƣởng  2.2.3.4. Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình v à hệ số cực đại Th ông tin mà ta biết đƣợc là khá chi tiết, bắt đầu thực hiện việc phân nhóm c ác thiết bị máy móc ( từ 8 máy một nhóm ). Sau đó ta xác định phụ tải t ính toán của một nhóm n máy theo công suất trung bình và hệ số cực đại theo công thức sau: Ptt = kmax Ptb = knax knc Qtt =Ptt tg Itt = Trong đó : N : Là số máy trong một nhóm Ptb: Công suất trung bình của một nhóm phụ tải trong ca máy có phụ tải lớn nhất( Ptb =ksd ) Pdm ( kw ): Là công suất định ức của máy do nhà chế tạo cho Udm : điện áp định mức của lƣới ( Udm = 380 V ) Ksd : Là hệ số sử dụng công suất hữu công của nhóm thiét bị kmax: Là hệ số cực đại công suất hữu công của nhóm thiết bị (hệ số này đƣợc xác định theo hệ số ksd và số thiết bị điện dung điện hiệu quả)
  31. nhq là số thiết bị dùng điện hiệu quả, là số thiết bị có cùng công suất định mức và chế độ làm việc nhu nhau và tạo tạo nên phụ tải tính toán bằng phụ tải tiêu thụ thực bởi n thiết bị tiêu thụ trên Phƣơng pháp xác định nhq theo bảng hoặc đƣờng cong cho trƣớc. Trình tự thực hiện nhƣ sau: Bƣớc 1: Xác định n1 là số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất và ứng với n1 ta xác định đƣợc tổng công suất định mức Bƣớc 2: Xcá định số nvà tổng công suất định mức ứng với n : Bƣớc 3: Tìmg giá trị n* = ; p* = Bƣớc 4: Tra bảng PL I.5 trang 255 sách thiết kế cung cấp điện – Ngô Hồng Quảng – Vũ Văn Tẩm, ta tim đƣợc nhq* Bƣớc 5: Tính nhq =nhq*n Chú ý : Nếu trong nhóm phụ tải có một pha đấu vào Upha (220 V ) nhƣ quạt gió ta phải quy đổi về ba pha nhƣ sau : Pqd =3 Pdm Nếu trong nhómcó một phụ tải đấu vào Udây(380) nhƣ biến áp hàn ta phải quy đổi về bap ha nhƣ sau: Pqd = Nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì ta phải quy đổi về chế độ dài hạn nhƣ sau: Pqd =Pdm Trong đó k% là hệ số dóng điện phần trăm lấy theo thực tế. Từ đó tính đƣợc phụ tải tính toán của phan xƣởng theo các công thức sau: Pdl = kdt .
  32. Pcs =p0 ; Qdl =kdt Qcs = Pcs tg Các phân xƣởng của nhà máy tronh thực tế thƣờng dung đèn sợi đốt nên Qcs = 0. Vậy ta tính đƣợc Pttpx = Pdl + Pcs ; Qttpx= Qdl + Pcs Qttpx =Qdl (do Qcs=0) Spx = I ; cos Trong đó : n,m là số nhóm máy của phân xƣởng Kdt là hệ số đồng htời ,xét khả năng phụ tải các phân xƣởng không đồng thới cực đại. Có thể lấy tạm thời kdt nhƣ sau: Kdt = 0,9 khi số phân xƣởng n =2 4 Kdt = 0,8 0,85 khi số phan xƣởng n =5 10 NX: Phƣơng pháp này thƣờng đƣợc dung để tính toán cho một nhóm thiết bị , cho các tủ động lực toàn bộ phân xƣởng . Nó cho một kết quả chính xác, nhƣng phƣơng pháp này đòi hỏi một lƣợng thông tin ầy đủ về phụ tải về chế độ làm việc của từng phụ tải , cốnguất dặt của từng phụ tải , số lƣợng các thiết bị trong nhóm (ksd, cos ,Pdm )  Để phân nhóm phụ tải ta dựa vào nguyên tắc sau: Các thiết bị trong 1 nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng ( điều này sẽ thuận tiện cho việc đi dây tránh chồng chéo, giảm tổn thất ) Các thiết bị trong nhóm có cùng chế độ làm việc ( điều này sẽ thuận tiện cho việc tính toán và cung cấp điện sau này, ví dụ nếu nhóm thiết bị có
  33. cùng chế độ làm việc, tức có cùng đồ thị phụ tải vậy ta có thể tra chung đƣợc k sd , k nc , cos , và nếu chúng lại có cùng công suất nữa thì số thiết bị điện hiệu quả sẽ đúng bằng số thiết bị thực tế vì vậy việc xác đinhj phụ tải cho các nhóm thiết bị này sẽ rất dễ dàng.) Các thiết bị trong các nhóm nên đƣợc phân bổ để tổng công suất của các nhóm ít chênh lệch nhất ( điều này nếu thực hiện đƣợc sẽ tạo ra tính đồng loạt cho các trang thiết bị cung cấp điện. Ví dụ trong phân xƣởng chỉ tồn tại một loại tủ động lực và nhƣ vậy thì nó sẽ kéo theo là các đƣờng cáp cung cấp điện cho chúng cùng các trang thiết bị bảo vệ cũng sẽ đƣợc đồng loạt hóa, tạo điều kiện cho việc lắp đặt nhanh kể cả việc quản lý sửa chữa, thay thế và dự trữ sau này rất thuận lợi ). Ngoài ra số thiết bị trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều vì số lộ ra của một tủ động lực cũng bị khống chế ( thông thƣờng số lộ ra lớn nhất của các tủ động lực đƣợc chế tạo sẵn cũng không quá 8 ). Tất nhiên điều này cũng không có nghĩa là số thiết bị trong mỗi nhóm không nên quá 8 thiết bị. Vì 1 lộ ra từ tủ động lực có thể chỉ đi đến 1 thiết bị, nhƣng nó có thể đƣợc kéo móc xích đến vài thiết bị ( nhất là khi các thiết bị đó có công suất nhỏ và không yêu cầu cao về độ tin cậy cung cấp điện ). Tuy nhiên khi số thiết bị của 1 nhóm quá nhiều cũng sẽ làm phức tạp hóa trong vận hành và làm giảm độ tin cậy cung cấp điện cho từng thiết bị. Ngoài ra các thiết bị đôi khi còn đƣợc nhóm lại theo các yêu cầu riêng của việc quản lý hành chính hoặc quản lý hoạch toán riêng biệt của từng bộ phận trong phân xƣởng.  2.2.3.5. Xác định phụ tải trong tƣơng lai của nhà máy Trong tƣơng lai dự kiến nhà máy sẽ đƣợc mở rộng nà thay thế, lắp đặt các máy móc hiện đại hơn Công thức tính toán : SNM(t) = SttNM (1+ t )
  34. Với 0 < t < T SNM : Là phụ tải tính toán của nhà máy sau khoảng thời gian t năm SttNM: Là phụ tải tính toán của nhà máy ở thời điểm hoạt động Là hệ số phát triển hàng năm của phụ tải cực đại ( 5.9595 0.0685) : Là thời gian dự kiến trong tƣơng lai của nhà máy 2.2.4. Phân nhóm phụ tải và xác dịnh phụ tải tính toán của các khu vực và của toàn nhà máy  2.2.4.1. X ác định phụ tải tính toán của khu vực thêu kết Căn cứ vào công suất và vào tính chất của phụ tải ta chia khu vực thêu kết thành8 nhóm nh ƣ sau: STT Tên thiết bị Số lƣợng Công suất( Kw) Nhóm 1 2 Hút bụi thêu kết đầu máy 1 1600 Nhóm2 1 Động cơ trộn liệu 2 200 3 Động cơ sàng rung 1850 2 11 4 Động cơ sang rung 1845 1 7 5 Động cơ sang rung 1845 1 11 7 Động cơ quạt gió nguội băng 6 90 Nhóm 3 6 Động cơ trạm phối liệu 22 0.75 Nhóm 4 8 Động cơ băng tải thêu kết 13 7.5 11 Động cơ bơm tuần hoàn 2 5.5 Nhóm 5 9 Động cơ băng tải thêu kết 20 3.5 Nhóm 6
  35. 10 Động cơ băng tải thêu kết 17 1.5 12 Động cơ bơm tuần hoàn 2 75 Nhóm 7 13 Động cơ bơm tuần hoàn 2 30 14 Động cơ rỡ bụi 2 75 15 Động cơ nghiền vôi 2 30 Nhóm 8 16 Động cơ nghiền vôi 2 5.5 17 Động cơ nghiên than 2 18.5 18 Động cơ nghiền than 1 22 19 Động cơ nghiền than 2 30 Bảng 2.2. Bảng danh sách các thiết bị trong từng nhóm của khu vực thêu kết Xác định phụ tải tính toán nhóm 1 Các động cơ làm việc ở chế độ dài hạn do vậy ta không cần quy đổi Tra sổ tay và lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0.4 – 500Kv có knc =0.8;cos tg = 0.62 số thiết bị là: n = 12 Tổng công suất : = 3200 kW Áp dụng công thức (2.1) & ( 2.2 ) [ Trâng 12 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quảng &Vũ Văn Tẩm ] Ptt = knc Pđ Qtt = Ptt tg Thay số : Ptt = 0.8 2 = 2560 Kw Qtt = 2560 0.62 15872 kVAr
  36. Xác định phụ tải tính toán nhóm 2 Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn do vậy ta không cần phải quy đổi Tổng số thiết bị là: n =12 Tổng công suất : = 980 Kw Thiết bị có công suất cực đại : Pmax = 200 Kw Thiết bị có công suất P 0.5Pmax là n1 = 2 Công suất của n1 thiết bị là :P1 = 400 kW Tra bảng PLI. 1 [ Trang 253 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] có ksd = 0.6 ; cos = 0.7 tg 1.02 Áp dụng công thức ( 2.14 ) [Trang 14 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quảng&V ũ Văn Tẩm] n* = : P* = n* = = 0.16 ; P* = 0.41 nhq = (n* ; p*) tra bảng PL .I.5 [ Trang 255 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang& Vũ Văn Tẩm] có = 0.67 Áp dụng công thức (2.16) [ Trang 14 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] nhq = n = 12 0.64 = 8.04 8 Kmax = ( ksd ; nhq ) tra bảng PLI.6 [ Trang 256 –Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quang &Vũ Văn Tẩm] có : kmax =1.3 Áp dụng công thức (2.12) [ trang 13 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] Pdl = Ptt = kmax ksd = 1.3 0.6 980 = 764.4 Kw Qdl = Qtt = Ptt tg =764.4 1.02 =779.688 kV
  37. Xác định phụ tải tính toán của nhóm 3 Các động cơ làm việc ở chế độ dài hạn do vậy ta không cần quy đổi Tra sổ tay và lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0.4 – 500Kv có knc =0.6 ;cos tg = 0.882 Tổng số thiết bị là: n = 22 Tổng công suất : = 16.5 kW Áp dụng công thức (2.1) & ( 2.2 ) [ Trâng 12 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quảng &Vũ Văn Tẩm ] Ptt = knc Pđ Qtt = Ptt tg Thay số : Ptt = 0.6 16.5 = 9.9 Kw Qtt = 9.9 0.882 8.7318 kVAr Xác định phụ tải nhóm 4 Các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn do vậy ta không cần quy đổi Tổng số thiết bị n = 15 Tổng công suất là: = 108.5 Kw Thiết bị có công suất cực đại Pmax = 7.5 Kw Thiết bị có công suất P 0.5Pmax là n1 = 15 Công suất của n1 thiết bị = 108.5 k W Áp công thức (2.14 ) [ Trang 14 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] n* = : P* = thay số n* = =0.52 ; p* = = 0.698
  38. nhq = (n* ; p*) tra bảng PL .I.5 [ Trang 255 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang& Vũ Văn Tẩm] có = 0.82 Tra sổ tay tra cứu có ksd = 0.6 ; cos = 0.7 tg 1.02 Áp dụng công thức (2.16) [ Trang 14 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] nhq = n = 15 0.95= 14.25 14 Kmax = ( ksd ; nhq ) tra bảng PLI.6 [ Trang 256 –Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quang &Vũ Văn Tẩm] có kmax =1.2 Áp dụng công thức (2.12) [ trang 13 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] Pdl = Ptt = kmax ksd = 1.2 0.6 96.255 Kw Qdl = Qtt = Ptt tg = 78.12 0.75 = 58.59 k VAr Xác định phụ tải nhóm 5 Các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn do vậy ta không cần quy đổi Tổng số thiết bị n =20 Tổng công suất là: = 70 Kw Áp dụng công thức (2.1) & ( 2.2 ) [ Trâng 12 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quảng &Vũ Văn Tẩm ] Ptt = knc Pđ Qtt = Ptt tg Tra sổ tay tra cứu knc = 0.8 : cos = 0.85 tg =0.62 Thay số ta có: Ptt = 0.8 70 = 56 Kw Qtt = 56 0.62 = 34.72 kW
  39. Xác định phụ tải nhóm 6 Động cơ làm việc ở chế độ dài hạn do vậy ta không cần phải quy đổi Tổng số thiết bị n = 19 Tổng công suất là: = 175.5 kW Thiết bị có công suất cực đại Pmax = 75 Kw Thiết bị có công suất P 0.5Pmax là n1 = 2 Công suất của n1 thiết bị = 150 kW Tra sổ tay tra cứu có ksd = 0.6 ; cos = 0.8 tg 0.75 Áp công thức (2.14 ) [ Trang 14 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] n* = : P* = thay số ta có : n* = = 0.1 ; P* = = 0.854 nhq = (n* ; p*) tra bảng PL .I.5 [ Trang 255 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang& Vũ Văn Tẩm] có = 0.13 Áp dụng công thức (2.16) [ Trang 14 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] nhq = n = 19 0.13 = 2.47 2 nhq= 2 < 4 do vậy phụ tải tính toán đƣợc xác định nhƣ sau Ptt = Kti – hệ số tải = 0.9 với thiết bị làm việc dài hạn = 0.75 với thiết bị làm việc ngắn hạn Vậy : Ptt = 0.9 175.5 = 157.95 Kw Qtt = Ptt tg = 157.95 0.75 = 118.462 kVAr Xác định phụ tải nhóm 7
  40. Động cơ làm việc ở chế độ dài hạn do vậy ta không cần phải quy đổi Tổng số thiết bị n = 30 Tổng công suất là: = 162kW Thiết bị có công suất cực đại Pmax = 30 kW Thiết bị có công suất P 0.5Pmax là n1 = 4 Công suất của n1 thiết bị = 120 Kw Tra sổ tay tra cứu có ksd = 0.6 ; cos = 0.8 tg 0.75 Áp công thức (2.14 ) [ Trang 14 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] n* = : P* = thay số ta có : n* = = 0.13 ; P* = = 0.74 nhq = (n* ; p*) tra bảng PL .I.5 [ Trang 255 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang& Vũ Văn Tẩm] có = 0.83 Áp dụng công thức (2.16) [ Trang 14 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] nhq = n = 0.17 30 = 5.1 5 Kmax = ( ksd ; nhq ) tra bảng PLI.6 [ Trang 256 –Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quang &Vũ Văn Tẩm] có kmax = 1.41 Áp dụng công thức (2.12) [ trang 13 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] Pdl = Ptt = kmax ksd = 1.41 0.6 162 = 137.052 Kw
  41. Qdl = Qtt = Ptt tg = 137.052 0.75 =102.789 kVAr Xác định phụ tải nhóm 8 Động cơ làm việc ở chế độ dài hạn do vậy ta không cần phải quy đổi Tổng số thiết bị n = 7 Tổng công suất là: = 130kW Thiết bị có công suất cực đại Pmax = 30 kW Thiết bị có công suất P 0.5Pmax là n1 = 6 Công suất của n1 thiết bị = 119Kw Tra sổ tay tra cứu có ksd = 0.6 ; cos = 0.8 tg 0.75 Áp công thức (2.14 ) [ Trang 14 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] n* = : P* = thay số ta có : n* = = 0.13 ; P* = = 0.91 nhq = (n* ; p*) tra bảng PL .I.5 [ Trang 255 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang& Vũ Văn Tẩm] có = 0.89 Áp dụng công thức (2.16) [ Trang 14 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] nhq = n = 0.89 7 = 6.23 6 Kmax = ( ksd ; nhq ) tra bảng PLI.6 [ Trang 256 –Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quang &Vũ Văn Tẩm] có kmax = 1.37 Áp dụng công thức (2.12) [ trang 13 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm]
  42. Pdl = Ptt = kmax ksd = 1.37 0.6 130 = 106.86 Kw Qdl = Qtt = Ptt tg = 106.86 0.75 =80.145 kVAr Phụ tải chiếu sáng của khu vực thêu kết Phụ tải chiếu sáng đƣợc xác định theo xuất phụ tải trên một đơn vị diện tích. Aps dụng công thức ( 2.3 ) [Tr 253 –Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang & Vũ năn Tẩm] ta có công thức nhƣ sau; Pcs =p0 S 2 P0 là suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích ( W/ m ) S là diện tích đựoc chiếu sang Tra bảng PLI .2 [Tr 253 – Sách TKCCĐ- Ngô Hồng Quang& Vũ Văn 2 2 Tẩm] có : p0 =15 ( W/ m ); S=3000m Công suất chiếu sángcủa khu vực thêu kết là Pcs =p0 S =15 3000 =45000 ( W ) = 45 Kw Qcs = 0 (sử dụng đen sợi đốt) Sử dụng công thức (2.21), (2.22) , (2.23) trang 15 –Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang &Vũ Văn Tẩm] có PttKV =kdt QttKV =kdt SttKV = PttKV là công suất tác dụng tính toán của khu vực thêu kết
  43. QttKV là công suất tính toán phản kháng của cả khu vực thêu kết SttKV là công suất biểu kiến tíh toán của cả khu vực thêu kết hay phụ tải toàn phần của khu vực thêu kết Phụ tải tính toán của cả khu vực thêu kết PttKV = kdt =0.8 2560 + 764.4 + 9.9 + 78.12 +56+157.95+137.052+106.86+6 ) =3101.02 kW QttKV = kdt =0.8 15872 + 779.682 +8.7318+58.59+34.72+118.462+102.789+80.145) = 13597.2 kVAr SttKV = = =13946.34 ( kVAr )  2.2.4.2. Xác định phụ tải tính toán của khu vực đúc Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn do vậy ta không phải quy đổi Tra bảng PL.I. 1. Ta cío ksd = 0.6 ; cos =0.8 tg = 0.75 Tổng số thiết bị có trong khu vực đúc là n = 8 Thiết bị có công suất cực đại là Pdmmax =15 Kw Số thiết bị có công suất P Pdmmax là n1 =1 Tổng công suất của các thiết bị ứng với n1 là P1 =16Kw Tổng công suất của khu vực đúc là: = 122 Kw Aps dụng công thức ( 2.14 ) [ Tr 14 –Sách TKCCĐ –Ngô Hòng Quảng &Vũ Văn Tẩm] = = =0.16 ; = = =0.133
  44. Tra bảng PL.I.5[ Tr 255 – Sách TKCCĐ –Ngô Hòng Quảng &Vũ VănTẩm] = ( ; ) =0.95 Aps dụng công thức (2.16) [ Tr 14 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quảng& Vũ Văn Tẩm] = n = 8 0.95=7.6 kmax= ( ksd ; nhq ) Tra bảng PL.I .6 [Tr13- Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quảng& Vũ Văn Tẩm] ta có kmax = 1.33 Aps dụng công thức (2.12 ) [ Tr 13 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quảng& Vũ Văn Tẩm] Công suất tác dung ( Pdl ) Pdl=Ptt =kmax =kmax ksd = 1.33 =97.356 ( Kw) Công suất phản kháng tính toán (Qdl) Qtt = Ptt tg =97.356 0.75 =73.017 ( Kvar ) Phụ tải chiếu sang của khu vực đúc Áp dụng công thức (2.3) [ Tr 12 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quảng & Vũ Văn Tẩm] Pcs =p0 S 2 Tra bảng PL I.2 có p0 = 15 ( W / m ) S =240 m2 Công suất chiếu sang lò đúc ( Pcs ) Pcs =15 240 =3600 ( W ) = 3.6 Kw Qcs = Pcs tg = 0 (do sử dụng đèn sợi đốt) Phụ tải tính toán của khu lò đúc PttLĐ = Pdl + Pcs= 97.356+3.6 = 100.956( Kw ) QttLĐ = Qdl +Qcs = 73.017 +0 =73.017 ( Kvar )
  45. SttLĐ = = =124.68 ( Kva )  2.2.4.3. Xác định phụ tải tính toán của khu vực cơ điện STT Tên thiết bị Số lƣợng Công suất 1 Máy khoan 2 0.65 2 Máy tiện 3 4.5 3 Máy hàn 3 2 4 Máy quấn 2 1.5 Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn do vậy ta không cần phải quy đổi. Tổng công suất là: = 23.8 Kw Tổng số thiết bị là n = 10 Thiết bị có công suất cực đại là Pdmmax = 4.5Kw Số thiết bị có công suất P Pdmmax là n1 = 3 Công suất của n1 thiết bị = 13.5 Kw Tra sổ tay tra cứu có ksd = 0.3 ; cos = 0.35 tg 2.67 Áp công thức (2.14 ) [ Trang 14 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] n* = : P* = thay số ta có : n* = 0.33 ; P* = = 0.567 Tra bảng PL.I.5[ Tr 255 – Sách TKCCĐ –Ngô Hòng Quảng &Vũ VănTẩm] = ( ; ) = 0.11
  46. Áp dụng công thức (2.16) [ Tr 14 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quảng& Vũ Văn Tẩm] = n = 0.11 10= 1.1 < 4 Vậy phụ tải tính toán đƣợc xác định theo công thức sau Ptt = Kti là hệ tải kt = 0.9 thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn -Kt = 0.75 thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn Ptt = 0.9 23.8 = 21.42 Kw Qtt = Qtt = Ptt tg = 21.42 = 57.1914 kVAr Phụ tải chiếu sáng của khu vực cơ điện Phụ tải chiếu sang đƣợc xác định theo suất phụ tải chiếu sang trên một đơn vị diện tích ( p0 ) Áp dụng công thức ( 2.3 ) [ Tr 12 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang&Vũ Văn Tẩm] Pcs = p0 S S = 300 m2 Tra bảng PLI.2 [ Tr 253 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quảng&Vũ Văn Tẩm] 2 P0 =20 ( W/ m ) Phụ tải chiếu sang của khu vực cơ điện Pcs =p0 S = 20 300 =6000 ( W ) = 6 Kw Qcs =Pcs = 0 (sử dụng bong đền sợi đốt ) Phụ tải tính toán của khu vực cơ điện là PttCĐ = Pdl + Pcs = (21.42+ 6 )= 27.42( Kw ) QttCĐ =Qdl + Qcs =57.1914+0=57.1914 ( Kw )
  47. SttCĐ = = =63.424 ( Kva )  2.2.4.4. Xác định phụ tải tính toán cảu khu vực lò cao Ta chia khu vực lò cao thành 3 nhóm: STT Tên thiết bị Số lƣợng Công suất Nhóm1 1 Quạt gió dự phòng 3 3200 Nhóm 2 2 Quạt gió lò gió nóng 2 11 3 Quạt gió trƣớc lò 2 15 4 Quạt gió trƣớc máng 2 11 5 Quạt gió đỉnh lò 2 11 6 Quạt gió trợ cháy 3 160 Nhóm 3 7 Động cơ trạm bơm tuần hoàn 6 160 14 Động cơ trạm bơm tuần hoàn 3 130 Nhóm 4 8 Động cơ xe kíp 22 110 9 Động cơ băng chuyền 10 11
  48. 10 Động cơ băng chuyền 4 30 13 Động cơ cầu trục 4 7.5 Xác định phụ tải nhóm 1 Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dái hạn do vậy ta không phải quy đổi Tra sổ tay và lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0.4 – 500Kv có knc =0.8;cos tg = 0.62 Tổng số thiết bị là: n = 3 Tổng công suất : = 9600 kW Áp dụng công thức (2.1) & ( 2.2 ) [ Trâng 12 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quảng &Vũ Văn Tẩm ] Ptt = knc Pđ Qtt = Ptt tg Thay số : Ptt = 0.8 9600 = 7680 Kw Qtt = 7680 0.62 4761.6 kVAr Xác định phụ tải nhóm 2 Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dái hạn do vậy ta không phải quy đổi Tổng số thiết bị n= 11 Thiết bị có công suất cực đại Pmax : Pmax = 160 kW Tổng công suất = 554 kW Số thiết có công suất P 0.5Pdmmax la n1 = 3 Tổng công suất ứng với n1 là =480 kW Tra bảng PL I.1 [ Tr 253 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quảng& Vũ Văn Tẩm] ta có ksd =0.6 ;cos =0.8 tg 0.75
  49. Áp dụng công thức (2.14) [ Tr 14 –Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quảng&Vũ Văn Tẩm] = = =0.27 ; ; = = = 0.866 Tra bảng PL.I .5 [ Tr 255 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quảng & Vũ Văn Tẩm] ta có : = ( = 0.39 Áp dụng công thức (2.16) [Tr 14 –Sách TKCĐ – Ngô Hồng Quảng & Vũ Văn Tẩm] = n = 0.39 11= 4.29 4 kmax = ( nhq ; ksd )Tra bảng PLI.6 [ Tr 256 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quảng&Vũ Văn Tẩm] ta có kmax = 1.46 Áp dụng công thức (2.12) [ trang 13 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] Pdl = Ptt = kmax ksd = 1.4 0.6 485.304 kW Qdl = Qtt = Ptt tg = 485.304 0.75 = 363.978 kVAr Xác định phụ tải nhóm 3 Thiết bị đều làm việc ở chế độ dái hạn do vậy ta không phải quy đổi Tổng số thiết bị n= 20 Thiết bị có công suất cực đại Pmax : Pmax = 110 kW Tổng công suất = 480kW Số thiết có công suất P 0.5Pdmmax la n1 = 2 Tổng công suất ứng với n1 là =220 kW Tra bảng PL I.1 [ Tr 253 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quảng& Vũ Văn Tẩm] ta có ksd =0.6 ;cos =0.65 tg 1.169 Aps dụng công thức (2.14) [ Tr 14 –Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quảng&Vũ Văn Tẩm]
  50. = = =0.1 ; ; = = = 0.45 Tra bảng PL.I .5 [ Tr 255 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quảng & Vũ Văn Tẩm] ta có : = ( = 0.4 Áp dụng công thức (2.16) [Tr 14 –Sách TKCĐ – Ngô Hồng Quảng & Vũ Văn Tẩm] = n = 0.4 20= 8Type equation here. kmax = ( nhq ; ksd )Tra bảng PLI.6 [ Tr 256 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quảng&Vũ Văn Tẩm] ta có kmax = 1.3 Áp dụng công thức (2.12) [ trang 13 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] Pdl = Ptt = kmax ksd = 1.3 0.6 374.4 kW Qdl = Qtt = Ptt tg = 374.4 0.75 = 777.6 kVAr Xác định phụ tải nhóm 4 Thiết bị đều làm việc ở chế độ dái hạn do vậy ta không phải quy đổi Tổng số thiết bị n= 20 Thiết bị có công suất cực đại Pmax : Pmax = 110 kW Tổng công suất = 480kW Số thiết có công suất P 0.5Pdmmax la n1 = 2 Tổng công suất ứng với n1 là =220 kW Tra bảng PL I.1 [ Tr 253 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quảng& Vũ Văn Tẩm] ta có ksd =0.6 ;cos =0.65 tg 0.169 Aps dụng công thức (2.14) [ Tr 14 –Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quảng&Vũ Văn Tẩm] = = =0.1 ; ; = = = 0.45
  51. Tra bảng PL.I .5 [ Tr 255 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quảng & Vũ Văn Tẩm] ta có : = ( = 0.4 Áp dụng công thức (2.16) [Tr 14 –Sách TKCĐ – Ngô Hồng Quảng & Vũ Văn Tẩm] = n = 20 0.4= 8Type equation here. kmax = ( nhq ; ksd )Tra bảng PLI.6 [ Tr 256 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quảng&Vũ Văn Tẩm] ta có kmax = 1.3 Áp dụng công thức (2.12) [ trang 13 – Sách TKCCĐ –Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] Pdl = Ptt = kmax ksd = 1.3 0.6 36 kW Qdl = Qtt = Ptt tg = 36 0.62 = 22.32 kVAr Xác định phụ tải nhóm 5 Thiết bị đều làm việc ở chế độ dái hạn do vậy ta không phải quy đổi Tra sổ tay và lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0.4 – 500Kv có knc =0.8;cos tg = 0.62 Tổng số thiết bị là: n = 30 Tổng công suất : = 45kW Áp dụng công thức (2.1) & ( 2.2 ) [ Trâng 12 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quảng &Vũ Văn Tẩm ] Ptt = knc Pđ Qtt = Ptt tg Thay số : Ptt = 0.8 45 = 36 Kw Qtt = 36 0.62 22.32kVAr Phụ tải chiếu sáng của khu vực lò cao Phụ tải chiếu sáng đƣợc xác định theo suất phụ tải chiếu sang trên một đơn vị diện tích p0
  52. Pcs= p0 S S = 240m2 Tra bảng PL I.2 [ Tr 253 – Sách TKCCĐ – Ngô Hông Quảng&Vũ Văn Tẩm] 2 ta có : P0 =15 W/m Pcs = 15 240 =36000 W =3.6 Kw Qcs = 0 ( do sử dụng đền sợi đốt ) Phụ tải tính toán của khu vực lò cao PttLC =( Pdl +Pcs) 0.8 = (7680+485.304+1036.8+374.4+36+3.6) =7692.88 Kw QttLC =0.8 Qdl +Qcs ) = 0.8 )=4799.352Kvar Stt = = = 7253.76 Kvar  2.2.4.5. Xác định phụ tải tính toán của khu vực hành chính Tra bảng PL I.3. [ Tr 254 –Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang & Vũ Văn Tẩm] ta có knc= 0.7 ; cos = 0.8 tg = 0.75 Pdl = knc = 0.7 10 = 0. 48.5 = 33.95 Kw Qdl =Ptt tg =33.95 0.75 =25.4625Kvar Phụ tải chiếu sang của khu nhà hành chính Phụ tải chiếu sáng của khu nhà hành chính đƣợc xác định thoe suất phụ tải trên một đơn vị sản xuất p0 Pcs = p0 S
  53. 2 P0 = 25 W/m S = 160m2 Pcs = 25 =4000 W = 4 Kw Qcs =Pcs tg ( sử dụng đèn tuýt có cos = 0.8 tg = 0.75 ) = 4 0.75 = 3 KVA Phụ tải tính toán của nhà hành chính là PttHC = Ptt + Pcs =33.95 +4 = 37.95 KW QttHC = Qtt+ Qcs = 25.4625 +3 =28.4625 KVAR  2.2.4.6. Xác định phụ tải chiếu sáng của khu bãi than quặng Phụ tải chiếu sang của hku vực bãi quặng đƣợc xác định theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích p0 Pcs =p0 S Tra bảng PL I.2 [ Tr 253 – Sách TKCCĐ – Ngô Hồng Quang& Vũ Văn Tẩm] 2 P0 = 0.22 W/m S = 800 m2 Pcs = 0.22 800 = 176 W = 0.176 KW Qcs = 0 Itt = = = 0.26 A  2.2.4.7. Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy
  54. PttNM = (PttK1 + PttK2 + PttK3 + PttK4 + PttK5 + Pbãi ) 0.8 =(3101.02+100.956+7692.88+27.42+37.95) = 8767.1808 KW QttNM = (QttK1 + QttK2 + QttK3 + QttK4 + QttK5) 0.8 =(13597.2+73.017+4799.352+57.1914+28.4625) = 14821.40 KVAR SttNM = = 17220.26 KVA Hệ số công suất của nhà máy là cos = = 0.51 Khi kể đến sự phát triển tƣơng lai của nhà máy SNM (t ) = SNM( 1 + t) Lấy = 0.06 ; t = 10 năm ta có: SNM = 17220.26 ( 1+ 0.06 10) = 27552.416 kVAr Lƣu ý : Tuỳ thuộc vào các thong tin thu thập đƣợc trong tƣơng laithì nhà máy định thay thế hay lắp đặt them các thiết bị máy móc nào , ở phân xƣởng nào , mở rộng ra khu vực nào , công suất là bao nhiêu ngƣời thiết kế sẽ căn cứ vào đó để lựa chọn các trạm phân phối , cầu chì , áptômát, cho phân xƣởng khu vực đó.  2.2.5. Xác định biểu đồ phụ tải và tâm phụ tải của nhà máy 2.2.5.1. Xác định biểu đồ phụ tải của nhà máy
  55. Việc xác định biểu đồ phụ tải trên mặt bằng nhà máy mục đích là để phân phối hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy, chọn câc vị trí đặt sao cho đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao nhất. Biểu đồ phụ tải của mỗi phân xƣởng là một vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán của phân xƣởng đó theo một tỷ lệ lựa chọn. Nếu coi phụ tải mỗi phân xƣởng là đồng đều theo diện tích phân xƣởng thì tâm vòng tròn phụ tải trùng với tâm của vòng tròn đó. Trên sơ đồ mặt bằng xí nghiệp vẽ một hệ tọa độ 0xy, có vị trí tọa độ trọng tâm của các phân xƣởng là (xi,yi) ta xác định đƣợc tọa độ tối ƣu M0 (x0,y0). Vòng tròn phụ tải: Phụ tải chiếu sáng α Phụ tải động lực Bán kính vòng tròn bản đồ phụ tải xác định theo công thức: S R i m. m – tỷ lệ xích, chọn m=3 kVA/mm2 Góc biểu diễn của phụ tải chiếu sáng trong bản đồ phụ tải đƣợc tính bằng công thức: 3600.P 0 cs cs P tt
  56. Kết quả tính toán Ri , csi của đồ thị phụ tải các phân xƣởng đƣợc ghi trong bảng sau: STT Tên thiết bị Pcs Ptt Stt R ( mm) cs 1 Khu vực hành 4 37.95 47.4375 5.03 42.4 chính 2 Khu vực đúc 3.6 100.956 124.68 3.6 13.3 3 Khu vực thêu kết 45 3141.22 13992.31 38.47 5.23 4 Khu vực cơ điện 6 27.42 63.424 2.5 100.84 5 Khu vực lò cao 3.6 7693.6032 9756.11 32.18 0.168 6 Khu vực than cốc 0.1 0.176 0.176 0.01 360 2.2.5.2. Xác định tâm phụ tải của nhà máy Trọng tâm của phụ tải của nhà máy là một vị trí rất quan trọnggiúp ngƣời thiét kế tìm đuợc điểm đặt trạm biến áp , trạm phân phối trung tâm,nhằm làm giảm tối đa tổn thất năng lƣợng. Ngoài ra trọng tâm của phụ tải cảu nhà máy còn giúp nhà máy trong việc quy hoạch và phát triển sản xuất trong tƣơng lăinhmf có sơ đồ cung cấp điện hợp lý. Tâm phụ tải của nhà máy đƣợc xác định nhƣ sau; x = : y = Chọn gốc toạ độ tại góc phíadƣới bên trái của bản vẽ khi đó ta có toạ độ của các khu vực nhƣ sau: Vị trí khu vực hành chính : x= 47.9 ; y = 13.5 Vị trí khu vực lò đúc : x = 3.8 ; y = 5.8 Vị trí khu vực đúc: x = 1.2 : y = 9.2 Vị trí khu vực cơ điện: x = 5.9 ; y = 4.6 Vị trí khu vực lò cao: x = 6.1 ; y = 6.8 Vị trí khu vực bãi: x = 4 ; y = 10
  57. Toạ độ của trạm PPTT có toạ độ là ( 4.494 :11.424). y= x = 11.424 = 4.494 = 4.494 Từ ta đó xác định toạ củađộ trạm PPTT Pcs Qc Ptt Qtt Stt kW s kW kVAr kVAr 4 k3 37.95 28.4625 47.4375 3.6 V0 100.956 73.17 124.68 Ar 45 0 3141.22 13644.09 13992.31 6 0 27.42 57.1914 63.424 3.6 0 7693.6032 5999.19 63.424 0.176 0 0 0 0.176 62.376 3 11001.1492 19802.1039 14291.4415 Bảng 2.3. Bảng thống kê các phụ tải trong nhà máy
  58. STT Tên khu vực Pdl Qdl kV kVAr 1 Khu vực hành chính 33.95 25.4625 2 Khu vực đúc 97.356 73.17 CHƢƠNG 3: CHƢƠNG 3 Khu vực thêu kết 3096.22 13644.09 4 Khu vực cơ điện 21.42 57.1914 5 Khu vực lò cao 7690.0032 5999.19 6 Khu bãi 0 0 7 Tổng 10938.9492 19799.1039
  59. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO NHÀ MÁY LUYỆN GANG VẠN LỢI 3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ : 1. . 2. 3. 4. . 5. . 6. . : 1. 2. . 3. . 4. . Để có các phƣơng án cung cấp điện cụ thể thì cần lựa chọn cấp điện áp truyền tải điện từ hệ thống về nhà máy. Cấp điện áp truyền tải từ hệ thống về nhà máy đƣợc xác định dựa vào biểu thức thực nghiệm sau :
  60. U = , [ KV] Trong đó : P – công suất tính toán của nhà máy (kW) L – khoảng cách từ trạm biến áp khu vực về nhà máy (km) Cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy là : U = = 30.1 KV , ta có thể 22kV hoặ 3.1.1. Xác định số lƣợng và dung lƣợng trạm biến áp cho nhà máy Việc lựa chọn các trạm biến áp phải dựa trên nguyên tắc sau: 1. ạm biế ầu : : . ửa chữa. . 2. ạm biế : 3) . 3. Trong mọi trƣờng hợp trạm biến áp chỉ đặt 1 máy biến áp sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành, nhƣng độ tin cậy không cao. Các trạm cung cấp cho hộ loại 1 đặt 2 máy biến áp, hộ loại 3 chỉ đặt 1 máy biến áp.
  61.  ạm biến áp đƣợc chọn theo điều kiện: Stt n.khc .SđmB Stt hay SđmB n.khc và kiể ự cố 1 máy biến áp (trong trạm có nhiều hơn 1 máy biến áp): (n 1).khc .kqt .SđmB Sttsc : n ạm biến áp. k hc ờ biế , k =1. k qtsc ; kqt 1.4 với trạm biến áp đặt ngoài trời và kqt 1.3 với trạm biến áp đặ ế ải máy biế 0,93. S ttsc ế ế Sttsc 0.7Stt .
  62. ọn máy biến áp nên chọn cùng chủng loại của một nhà sản xuất Đối với nhà máy luyện gang Vạn Lợi có tính chất phụ tải khác nhau ở các khu vực vừa có các phụ tải sử dụng cấp điện áp 0,6 Kv vừa có phu tải sử dụng điện áp 0,4 Kv. Do đó xuất phát từ yêu cầu thực tế của phụ tải mà ngƣời thiết kế sử dụng trạm biến áp trung gian có nhiệm vụ hạ điện áp từ 35Kv xuống 6, 3Kv, đi vào trạm PPTT cấp điện cho các khu vực, sau đó phụ thuộc vào tính chất của phu tải của các khu vực mà biến đổi điện áp cho phù hợp, phục vụ cho các phụ tải tham gia vào quá trình sản xuất. Phƣơng án lựa chọn số máy biến áp trung gian  Phương án 1: Chọn trạm biến áp trung gian gồm hai máy , công suất của máy được lựa chọn như sau: 17131.5 kVA Chọn hai máy biến áp T do Liên Xô chế tạo có S = 20000Kva có các thông số sau: Loại máy Số Sdm ( Kva) Udm Tên công suất UN% Io% lƣợng Cao Hạ Po PN áp áp T - 2 20000 38.5 11 48.0 148.0 8.0 2 20000/35
  63.  Phương án 2: Chọn trạm máy biến áp trung gian gồm một máy biến áp trung gian gồm một máy 23874.123 kVA Vậy ta chọn một máy biến áp loại T do Liên Xô sản xuất có các thông số sau: Loại máy Số Sdm ( Kva) Udm Tên công suất UN% Io% lƣợng Cao Hạ Po PN áp áp T -31500/35 1 31500 38.5 11 73.0 180.0 8.0 2  So sánh hai phương án chọn máy biến áp trung gian Để thuận tiện trong việc so sánh về kinh tế giữa hai phƣơng án trên ta chỉ quan tâm đến những yếu tố chính: vốn đầu tu , chi phí vận hành hàng năm, tổn thất điện năng a) So sánh về tổn thất điện trong trạm biến áp trung gian Xét phƣơng án 1. Dùng hai máy biến áp T 20000/35 do Liên Xô chế tại Do sử dụng biến áp đƣợc sản xuất ở bên ngoài do vậy ta phải hiệu chỉnh nhiệt độ theo công thức ` S =Sdm( 1- )( 1 - ) : Nhiệt độ cực đại của môi trƣờng đặt máy 350C < < 450C : Nhiệt độ trung bình nơi đặt máy khác với điều kiện chế tạo Lấy = 200C ; = 40oC = ( 1- )(1- ) 20000
  64. = ( 1- )( 1- ) 20000 = 18050 Kva Khi đặt hai máy biến áp Tổn thất điện năng của trạm trong khoảng thời gian 1 năm Áp dụng công thức ( 6-30 ) [ Trang 123- TL2] = n + ( )2 Với T: là thời gian vận hành thực tế của nhà máy T= 8760 ( h ) Tmax =5000( h) Áp dụng công thức ( 6-30 ) [ Trang 121 –TL1] -4 = ( 0.124 + Tmax 10 )8760 = ( 0.124 + 5000 10-4)8760 =5466.24 ( h ) là tổn thất công suất tác dụng không tải đơn vị kW ( = ) Spt = Sdm Kkt là đƣơng lƣợng kinh tế của công suất phản kháng tức là công suất tác dụng mất trong mạn điện để vận chuyển công suất phản kháng Kkt =0.05 Kw/ Kvar =i0% = 2 = 361 kvar = = 18050 =1444 kVAr = kkt = 48.0+0.05 =66.05 kW = kkt =148 +0.05 1.4=148.07 kW Từ đó ta có : =
  65. = =17305.04 kvA Khi phụ tải đạt đƣợc = 17305.04 kvA thì ta đẻ hai máy biến áp vận hành song song để đảm nhận công suất lớn hơn già trị 17305.04 kvA Tổn thất điện năng trong trạm biến áp trong khoảng thời gian một năm là = 2 )5466.24 =121276.78 kw/h Khi trạm đặt một máy biến áp Sử dụng máy biến áp T cua r Liên Xô do vậy ta cần phải hiệu chỉnh lại nhiệt độ theo công thức ` S =Sdm( 1- )( 1 - ) S`= ( 1- )(1- ) 31500 = 28428.75 kvA =i0% = 2 = 630 kvar = = =2520 kVAr = kkt = 73+0.05 =104.05 kW = kkt =180 +0.05 2520=306 kW = = 28428.75 kvA
  66. Tổn thất điện năng trong trạm biến áp trong khoảng thời gian một năm là = 73 ) 5466.24 =646199.6673kw/h Tƣ việc so sánh trên ta nhận thấy tổn thất điện ở phƣơng 2 lớn hơn về tổn thất điện năng =646199.6673-121276.78=634022.88 kW Gỉa sử giá tiền điện là 800đ /1kwh thì trong một năm phƣơng 1 tiết kiệm đƣợc634022.88 800=507218.304 ( đồng) b) So sánh về vốn đầu tƣ Phƣơng án 1 dùng hai máy nêm Vpa1 > Vpa2 . Ta chỉ quan tâm tới chi hí vận hành hàng năm của trạm , chi phí càng nhỏ thì càng tối ƣu c ) So sánh hai phƣơng án về phƣơng diện đảm bảo cung cấp điện trong giai đoạn nếu một máy biến áp xảy ra sự cố . Khi xảy ra sự cố thì trạm dung hai máy sẽ khắc tốt hơn trạm một máy nên việc cung cấp điện đối với trạm dung hai máy sẽ tin cậy hơn trạm dung một máy Vậy ta sử dụng phƣơng án hai đó là sử dụng hai máy biến áp 2 trong trạm phân phối trung tâm. Và lựa chọn này cũng phù hợp với tính chất quan trọng của nhà máy Căn cứ vào vị trí tính chất, các số liệu tính toán thu thập , xác định trong nhà máy sử dụng sáu máy biến áp phục vụ việc cung cấp điện cho nhà máy nhƣ sau: 1. B1; B2 có nhiệm vụ hạ điện áp từ 35/6,3 Kv cung cấp cho toàn nhà máy 2. B3 ; B4 có nhiệm vụ hạ điện áp từ 6,3/ 0,4 kV cung cấp cho khu vực cơ điện và các phụ tải lò cao sử dụng điện 0,4 Kv 3. B5 ; B6 có nhiệm vụ hạ điện áp từ 6,3 / 0,4 Kv cung cấp cho hành chính,bãi ,đúc và các phu tải của thêu kết sử dụng điện 0,4 kV Trạm biến áp B3 Dung lƣợng máy biến áp đƣợc chọn theo điều kiện sau:
  67. Stt SđmB n.khc Stt 1017.45 kVA khc 1, n 1 Do đó: SđmB 1017.45 kVA Vậy chọn máy biến áp tiêu chuẩn SđmB1 1100kVA do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo. Trạm biến áp B4 Dung lƣợng máy biến áp đƣợc chọn theo điều kiện sau: Stt SđmB n.khc Stt 1296kVA khc 1, n 1 Do đó: SđmB 1295.36 kVA Vậy chọn máy biến áp tiêu chuẩn SđmB1 1300kVA do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo. Trạm biến áp B5 Dung lƣợng máy biến áp đƣợc chọn theo điều kiện sau: Stt SđmB n.khc Stt 961.34kVA khc 1, n 1 Do đó:
  68. SđmB 961.34 kVA Vậy chọn máy biến áp tiêu chuẩn SđmB1 1000kVA do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo. Trạm biến áp B6 Dung lƣợng máy biến áp đƣợc chọn theo điều kiện sau: Stt SđmB n.khc Stt 585.80kVA khc 1, n 1 Do đó: SđmB 585.80 kVA Vậy chọn máy biến áp tiêu chuẩn SđmB1 630 kVA do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo. 3.1.2.Vị trí các trạm biến áp Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xƣởng dùng loại liền kề có một tƣờng của trạm chung với tƣờng của phân xƣởng nhờ vậy tiết kiệm đƣợc vốn đầu tƣ và ít ảnh hƣởng đến các công trình khác. Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xƣởng nên đặt gần tâm phụ tải, nhờ vậy có thể đƣa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn khá nhiều chiều dài mạng phân phối cao áp của nhà máy cũng nhƣ mạng hạ áp phân xƣởng, giảm chi phí đƣờng dây và tổn thất. Cũng vì vậy nên dùng trạm độc lập tuy nhiên vốn đầu tƣ trạm sẽ tăng. Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể lựa chọn một trong các loại trạm biến áp đã nêu. Để đảm bảo an toàn cho ngƣời cũng nhƣ thiết bị và đảm bảo mỹ quan cho nhà máy, ở đây sẽ dùng loại trạm xây đặt gần tâm phụ tải,
  69. gần các trục giao thông trong nhà máy, song cũng cần tính đến khả năng phát triển và mở rộng sản xuất. Để lựa chọn đƣợc vị trí đặt các trạm biến áp phân xƣởng cần xác định tâm phụ tải các phân xƣởng hoặc nhóm phân xƣởng đƣợc cung cấp điện từ các biến áp đó. Xác định vị trí các trạm biến áp cung cấp điện cho khu vực lò cao và khu vực cơ điện n Si .xi i 1 xB3 n 4.494 Si i 1 n Si .yi i 1 yB3 n 11.424 Si i 1 Vị trí các trạm biến áp các phân xƣởng khác tính toán tƣơng tự đƣợc kết quả ghi trong bảng sau Bảng 3.1 – Vị trí đặt các trạm biến áp phân xƣởng Tên trạm Vị trí đặt x0 y0 PPTT 4.494 11.424 B3 6.08 6.67 B4 6.1 6.8 B5 1.2 9.2 B6 1.99 7.95 3.2.PHƢƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƢỞNG. 3.2.1.Các phƣơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xƣởng.
  70. 3.2.1.1.Phƣơng án sử dụng sơ đồ dẫn sâu. 22kV hoặ ạm biế ạm biế ạm biế . 3.2.1.2.Phƣơng án sử dụng trạm biến áp trung gian. 22kV hoặ ạm biến áp trung gia 6.3 ạm biến áp khu vực ạm biế ạm biế ạm biế 2 máy biế : n.khc .SđmB Sttnm S 17220.26 Vậy: S tt 8610.13 kVA đmBATG 2 2 Chọn máy biến áp tiêu chuẩn SđmBATG 1600kVA ế Sttsc .Stt 17220.26 S đmBATG 17131.5 kVA (n 1).khc .kqt 1.4 1.4
  71. Với n 2, k 1, k 1.4 hc qt Vậy trạm biến áp trung gian sẽ đặt 2 máy biến áp loại T 20000/35 do Liên Xô chế tạo 3.2.1.3. hông qua trạm phân phố .Trong (U 35 kV . 3.2.2.Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian, trạm phân phối trung tâm của nhà máy. Vị trí tốt nhất để đặt trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm chính là tâm phụ tải điện của nhà máy. Theo tính toán ở chƣơng II ta đã xác định đƣợc tâm phụ tải điện của nhà máy là điểm M(4.494 ; 11.424) 3.2.3.Lựa chọn các phƣơng án nối dây mạng cao áp. ạm biế ạm biế ạm phân phố . ạm biế
  72. : 3.2.4.Tính toán kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phƣơng án tối ƣu. . 2 Z (atc avh ).k 3.I max .R. .c min Hay Z (atc avh ).k A.c min : Z a vh , a =0,1 a tc , a =0,2 k I max R . C , c=1000đ/ kWh A ạm biế .
  73. Từ những phân tích trên có thể đƣa ra 3 phƣơng án thiết kế mạng cao áp cho nhà máy nhƣ sau: Phƣơng án 1: Các trạm biến áp B3 ; B4 ; B5 ; B6 lấy điện trực tiếp từ TPPTT Chọn cáp từ trạm PPTT tới B3 Imax = = = 94.82 ( A) F= = =30.58 ( mm2 ) Chọn cáp đồng , tra bảng 2.10 [trang 31- TL1] Chọn cáp đồng 3 lõi , cách điện XLPE, đai thép vỏ PVC do hãng 2 FURUKAWA chế tạo có F = 70 ; Icp = 245 mm > Imax= 94.82 A Kiểm tra điều kiện phát nóng sự cố: 0.93.Icp 0.93 245 220.5 A I sc 2.I max 2 94.82 189.64 A
  74. Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng Chọn cáp từ trạm PPTT tới B4 Imax = = = 118.71 ( A) F= = =38.29 ( mm2 ) Chọn cáp đồng , tra bảng 2.10 [trang 31- TL1] Chọn cáp đồng 3 lõi , cách điện XLPE, đai thép vỏ PVC do hãng 2 FURUKAWA chế tạo có F = 95 ; Icp = 290mm > Imax Kiểm tra điều kiện phát nóng sự cố: 0.93.Icp 0.93 290 261A I sc 2.I max 2 118.71 237.42 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. Chọn cáp từ trạm PPTT tới B5 Imax = = = 54.86 ( A) F= = =17.69 ( mm2 ) Chọn cáp đồng , tra bảng 2.10 [trang 31- TL1] Chọn cáp đồng 3 lõi , cách điện XLPE, đai thép vỏ PVC do hãng 2 FURUKAWA chế tạo có F = 25 ; Icp =140mm > Imax Kiểm tra điều kiện phát nóng sự cố: 0.93.Icp 0.93 140 126A I sc 2.I max 2 54.86 109.72 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng Chọn cáp từ trạm PPTT tới B6 Imax = = = 88.09 ( A) F= = =28.41 ( mm2 )
  75. Chọn cáp đồng , tra bảng 2.10 [trang 31- TL1] Chọn cáp đồng 3 lõi , cách điện XLPE, đai thép vỏ PVC do hãng 2 FURUKAWA chế tạo có F = 50 ; Icp =200 mm > Imax Kiểm tra điều kiện phát nóng sự cố: 0.93.Icp 0.93 200 186A I sc 2.I max 2 88.09 176A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng Xác định tổn thất công suất tác dụng = R Tổn thất công suất trên đoạn PPTT- B3 = 0.342 = 0.53 Kw Tổn thất công suất trên đoạn PPTT- B4 = 0.193 = 0.471kW Tổn thất công suất trên đoạn PPTT- B5 = 0.727 = 0.47 Kw Tổn thất công suất trên đoạn PPTT- B6 = 0.387 = 0.14 Kw Bảng 3.2. Bảng lựa chọn cáp cho phƣơng án 1 2 Đƣờng F, mm L, m Đơn giá Tiền ( đồng) K1 , đồng cáp PPTT – 70 59.425 210000 12479250 37487250 B3 PPTT – 95 57.8 285000 16473000 B4 PPTT – 25 27.8 75000 2085000
  76. B5 PPTT – 50 43 150000 6450000 B6 Bảng 3.2. Bảng tính toán cho phƣơng án 1 2 Đƣờng F,mm L, m r0, , m R, Ω S, kVA (Kw) cáp PPTT – 70 59.425 0.324 19.25 1017.45 0.53 B3 PPTT – 95 57.8 0.193 11.15 1295.36 0.471 B4 PPTT – 25 27.8 0.727 20.31 961.34 0.47 B5 PPTT – 50 43 0.387 16.64 585.80 0.14 B6 =1.611kW Tmax= 5000h ; = 5466.24 h Lấy avh = 0.1 ; atc = 0.2 Áp dụng công thức(2.24) [ TL1] Z = ( avh + atc )K + c A = ( 0.1 +0.2 ) 37487250 +1000 1.611 5466.24 = 20052287.64 đ Phƣơng án 2 Các trạm biến áp ở xa trạm trung tâm thỉ lấy nguồn từ các trạm gần TPPTT B4 lấy nguồn từ trạm B3
  77. B5 lấy nguồn từ trạm B6 Tính toán tƣơng nhƣ phƣơng án 1 ta có kết quả đƣợc tổng hợp trong bảng sau: Bảng 3.3. Bảng lựa chọn cáp cho phƣơng án 2 Đƣờng cáp F, mm2 L, m Đơn giá Tiền ( đồng) PPTT – B+B4 150 59.425 450000 26741250 B3 + B4 25 1.625 75000 121875 PPTT – B5 +B6 240 2.224 720000 1601280 B5 – B6 16 90.125 48000 4326000 K1 = 32790405 đ Bảng 3.4. Bảng tính toán cho phƣơng án 2 2 Đƣờng cáp F,mm L, m r0, , m R, Ω S, kVA (Kw ) -3 PPTT – B+B4 150 59.425 0.16 9.510 9819.534 23
  78. -3 B3 + B4 25 1.625 0.927 1.510 1295.36 0.063 -4 PPTT – B5 +B6 240 2.224 0.0986 2.110 14164.6 1.108 B5 – B6 16 90.125 01.47 0.132 585.80 1.145 =25.316kw Tmax= 5000h ; = 5466.24 h Lấy avh = 0.1 ; atc = 0.2 Áp dụng công thức(2.24) [ TL1] Z = ( avh + atc )K + c A = ( 0.1 +0.2 ) 32790405 +1000 25.316 5466.24 = 1388704453đ Phƣơng án 3 Các trạm B6 ; B3; B4 lấy nguồn từ B5 Tính toán tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp một ta có bảng lựa chọn cáp và tính toán tổn thất công suất P nhƣ sau Bảng 3.5. Bảng lựa chọn cáp cho phƣơng án 3
  79. Đƣờng cáp F, mm2 L, m Đơn giá Tiền ( đồng) PPTT – B5 70 27.8 210000 5838000 B5 – B6 16 15.625 48000 750000 B5 +B3 16 31.625 48000 1518000 B5 – B4 25 30 75000 2250000 K1 = 32790405 đ Bảng 3.6. Bảng tính toán cho phƣơng án 3 2 Đƣờng cáp F,mm L, m r0, , m R, Ω S, kVA (Kw) -3 PPTT – B5 70 27.8 0.342 9.510 3859.59 3.56 -3 B5 – B6 16 15.625 1.47 0.22 585.80 1.9.10 B5 -B3 16 31.625 1.47 0.046 1017.45 0.1212 B5 – B4 25 30 0.727 0.02181 1295.36 0.922 =4.60339Kw Tmax= 5000h ; = 5466.24 h Lấy avh = 0.1 ; atc = 0.2 Áp dụng công thức(2.24) [ TL1] Z = ( avh + atc )K + c A = ( 0.1 +0.2 ) 10356000 +1000 4.60339 5466.24 = 311140339đ Bảng 3.8. – Tổng hợp chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các phƣơng án. Phƣơng án Vốn đầu tƣ Tổn thất điện năng Chi phí tính toán kWh 106VNĐ 106VNĐ
  80. Phƣơng án 1 37487250 8806,11 20052287,64 Phƣơng án 2 32790405 138383,33 1388704453 Phƣơng án 3 10356000 25163,23 311140339 3.3. THIẾT KẾ CHI TIẾT CHO PHƢƠNG ÁN ĐƢỢC CHỌN 3.3.1. Chọn dây dẫn từ trạm biến áp khu vực của hệ thống điện về trạm biến áp trung gian Đƣờng dây cung cấp từ trạm biến áp khu vực về trạm biến áp trung gian của nhà máy dài 50m sử dụng đƣờng dây cáp ngầm đồng lộ kép. Với mạng cao áp có Tmax lớn, dây dẫn đƣợc chọn theo mật độ dòng điện kinh tế jkt , với dây dẫn AC có thời gian sử dụng công suất lớn nhất 2 Tmax 5000 h ta tìm đƣợc jkt 3.1 A/ mm ( tra bảng 2.10 trang 31 sách “hiết kế cấp điện” của Ngô Hồng Quang- Vũ Văn Thẩm). Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn: Sttnm 17220,26 I tt max 142,26A 2 3.U đm 2 3 35 Tiết diện kinh tế: I tt max 142,26 2 Fkt 45,81mm jkt 3.1 Chọn cáp đồng 3 lõi , 18 – 36 Kv cách điện XLPE, đai thép vỏ PVC do hãng 2 FURUKAWA chế tạo có F = 120 ; Icp =325 mm > Imax Kiểm tra khi sự cố đứt 1 dây:
  81. I sc 2.Itt max 2 142.26 284.52 A I cp 325 0.9 292,5 A Dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện sự cố. Do khoảng cách từ trạm biến áp khu vực về trạm biến áp trung gian của nhà máy là ngắn do vậy không cần tính tổn thất điện áp Vậy chọn cáp PVC( 3 120) – 35Kv Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian về trạm PPTT Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn: Sttnm 17220,26 I tt max 789,05A 2 3.U đm 2 3 6.3 Tiết diện kinh tế: I tt max 789,05 2 Fkt 254.53 mm jkt 3.1 Chọn3 cáp đồng 1 lõi tiết diện 300mm2 , 6 - 10 Kv cách điện XLPE, đai thép vỏ PVC do hãng ALCATEL chế tạo, mối dây cáp có Icp là 672 A Kiểm tra khi sự cố đứt 1 dây: I sc 2.Itt max 2 789,05 1578,1 A I cp 3 672 2016 A Dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện sự cố. Do khoảng cách từ trạm biến áp khu vực về trạm biến áp trung gian của nhà máy là ngắn do vậy không cần tính tổn thất điện áp Vậy chọn cáp 3PVC( 1 300) – 6,3Kv Chọn cáp từ TPPTT về trạm 6kv lò cao + cơ điện Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn: Sttnm 7253.76 63.42 Itt max 335.28A 2 3.U đm 2 3 6.3 Tiết diện kinh tế:
  82. Itt max 335.28 2 Fkt 108.15 mm jkt 3.1 Chọn cáp đồng 1 lõi tiết diện 300mm2 , 6 - 10 Kv cách điện XLPE, đai thép vỏ PVC do hãng ALCATEL chế tạo, mối dây cáp có Icp là 672 A Kiểm tra khi sự cố đứt 1 dây: Isc 2.Ittmax 2 335.28 670.56 A Icp 672A Dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện sự cố. Chọn cáp từ TPPTT về trạm 6kv thêu kết +đúc Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn: Sttnm 13946.33 124.59 47.43 Itt max 646.93A 2 3.U đm 2 3 6.3 Tiết diện kinh tế: Ittmax 646.93 2 Fkt 208.68 mm jkt 3.1 Chọn 2cáp đồng 1 lõi tiết diện 300mm2 , 6 - 10 Kv cách điện XLPE, đai thép vỏ PVC do hãng ALCATEL chế tạo, mối dây cáp có Icp là 672 A Kiểm tra khi sự cố đứt 1 dây: Isc 2.Ittmax 2 646.93 1293.86 A Icp 2 672 1293.86A Dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện sự cố 3.3.2.Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT và máy cắt Nhà máy luyện gang Vạn Lợi thuộc hộ tiêu thụ loại quan trọng do vậy chọn dùng sơ đồ một hệ thống thanh gopscos phân đoạn cho trạm PPTT. Tại mỗi tuyến dây vào ra thanh góp và lien lạc giữa hai phân đoạn thanh góp đều dùng máy cắt hợp bộ . Để bảo vệ chống sét truyền tuef bên ngoài vào trạm đặt chống sét van trên mỗi phân đoạn trhanh góp. Đặt trên mỗi phân đoạn thanh góp một máy biến áp đo lƣờng bap ha năm trụ có cuộn tam giác hở báo trạm đất một pha trên cáp 35 kV
  83. Qua các tính toán lựa chọn các phƣơng án tối ƣu thì ta nhận thấy nhà máy nhận điện từ 2 máy biến áp B1 và B2 thông qua máy cắt hợp bộ phía 6 Kv ở đầu mỗi dây cáp. Nhƣ vậy ta sử dụng 6 máy cắt 6 kV Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng SIEMENS máy cắt loại 8 DA10, cách điện bằng khí SF6, không cần bảo trì . Hệ thống thanh góp trong tủ hợp bộ có dòng định mức là 2500A Ở đầu vào thêu kết , cơ điện, lò cao , hành chính,bãi đƣợc đặt các máy cắt . Chọn máy cắt loại 8DA10, cách điện bằng khí SF6, không cần bảo trì Bảng 3.4. Thông số máy căt đặt tại TPPTT Loại MC Udm,kV Idm, A Icắt N,3s ,kA Icắt Nmax, kA Ghi chú 8DA10 12 2500 40 110 Không cần bảo trì 8DA11 12 1250 25 63 Không cần bảo trì 3.3.3.Tính toán ngắn mạch. 3.3.3.1. Mục đích tính toán ngắn mạch. Mục đích tính ngắn mạch là để chọn và kiểm tra các thiết bị đóng cắt, bảo vệ. Lựa chọn và lắp đặt thanh cái trong trạm biến áp.
  84. Do tính toán để chọn thiết bị không đòi hỏi độ chính xác cao nên có thể dùng những phƣơng pháp gần đúng và ta có một số giả thiết sau: o Cho phép tính gần đúng điện kháng hệ thống qua công suất cắt ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn vì không biết cấu trúc của hệ thống. o Khi lập sơ đồ tính toán ta bỏ qua những phần tử mà dòng ngắn mạch không chạy qua các phần tử có điện kháng không ảnh hƣởng đáng kể nhƣ máy cắt, dao cách ly, aptomat, o Mạng cao áp có thể tính hoặc không tính đến điện trở tác dụng (mạng có U đm 1000V có X >> R nên thƣờng bỏ qua R). các hệ thống cung cấp điện ở xa nguồn và công suất là nhỏ so với hệ thống điện quốc gia, mạng điện tính toán là mạng hở, một nguồn cung cấp cho phép tính toán ngắn mạch đơn giản trực tiếp trong hệ thống có tên. Vì không biết cấu trúc của hệ thống điện ta tính gần đúng điện kháng hệ thống qua công suất cắt ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn. o Mạng hạ áp thì điện trở tác dụng có ảnh hƣởng đáng kể tới giá trị dòng ngắn mạch, nếu bỏ qua trong tính toán gặp phải sai số lớn dẫn đến chọn thiết bị không chính xác. Khi tính ngắn mạch hạ áp có thể coi gần đúng trạm biến áp là nguồn. 3.3.3.2.Chọn điểm ngắn mạch và tính các thông số sơ đồ. 3.3.3.2.1. Chọn điểm tính ngắn mạch. Để chọn khí cụ điện cho cấp 35kV, ta cần tính cho điểm ngắn mạch N1
  85. tại thanh cái trạm biến áp trung gian 35/10kV để kiểm tra máy cắt và thanh góp ở đây ta lấy SN Scat của máy cắt đầu nguồn. Để chọn khí cụ điện cho cấp 6.3kV: o Phía hạ áp của trạm biến áp trung gian cần tính điểm ngắn mạch N2 tại thanh cái 6.3kV của trạm để kiểm tra máy cắt, thanh góp. o Phía cao áp trạm biến áp khu vực, cần tính cho điểm ngắn mạch N3 để chọn và kiểm tra cáp, tủ cao áp các trạm. Cần tính điểm N4 trên thanh cái 0.4kV để kiểm tra tủ hạ áp tổng của trạm. 3.3.2.2.2. Tính toán các thông số sơ đồ. Sơ đồ nguyên lý: Sơ đồ thay thế N1 N2 N3 N4 XHT ZD ZBATG ZC ZBAPX HT  Tính điện kháng hệ thống: 2 U tb X HT S N Trong đó S N là công suất ngắn mạch của máy cắt đầu đƣờng dây trên không (ĐDK) SN Scat 3.U đm.Iđm = 1.05 Udm = 1.05 35 = 36.75 37 V Vậy ta có:
  86. 2 2 U tb 37 X HT 0.717 3.U đm .I đm 3 35 31.5  Đƣờng dây cáp ngầm: Loại dây PVC ( 3 120 ) có r0 0.153 / km, x0 0.118 / km, l 50m.Vậy: 1 1 RD r0 .l 0.153 0.05 0.0153 2 2 1 1 X x .l 0.118 0.05 0.0118 D 2 0 2  Máy biến áp trung gian (BATG): Máy biến áp trung gian có : Sđm 20000kVA; U C 35kV; PN 148.0kW; uN % 8.0% Tính RB và XB quy đổi về phía 6,3 1 P U 2 1 148.0 6.32 R N đm 103 103 7.3 10 3 B(BATG) 2 S 2 2 200002 kv: đm 2 2 1 uN % U đm 1 8.0 6.3 3 X B(BATG) 10 0.07938 2 100 Sđm 2 100 20000  Các đƣờng cáp 6.3kV: Cáp từ trạm biến áp trung gian đến B3 có các thông số sau: r0 0.342 / km, x0 0.12 / km, l 59.425m . Vậy ta có: 1 1 RC r0 .l 0.342 59.425 0.01 2 2 1 1 X x .l 0.12 0.059 03.54 10 3 C 2 0 2 Các đƣờng cáp khác tính tƣơng tự, kết quả ghi trong bảng sau: Bảng 3.9. Kết quả tính thông số đƣờng dây không và đƣờng dây cáp
  87. Đƣờng cáp F l r0 x0 R X 2 mm m Ω/k Ω/km Ω Ω m -3 TBAKV- 2PVC(3 50 0.153 0.118 7,65.10 5,9. -3 TPPTT 10 PPTT- B3 PVC(3 70) 59.425 0.324 0.120 19.25 7.13 1 PPTT- B4 PVC(3 95) 57.8 0.193 0.0976 11.15 644. 47 PPTT – B5 PVC(3 25) 27.8 0.727 0.118 20.21 3.28 PPTT – B5 PVC( 3 ) 43 0.387 0.108 16.64 3.28  Trạm biến áp từng khu vực Trạm B3: loại máy 1x1100kVA có U C 6.3kV; U H 0.4kV; PN 13000kW; uN % 5 Tính Tính RB và XB quy đổi về phía 0.4kV: 1 P U 2 1 13000 0.42 R N đm 103 0.859 B(BAPX ) 2 S 2 2 11002 đm Các 2 2 1 uN % U đm 1 5 0.4 3 3 X B(BAPX ) 2 10 3.305 10 2 100 Sđm 2 100 1100 máy biến áp khác tính toán tƣơng tự ta có kết quả trong bảng sau: S P u % R X Máy biến áp N N B B kVA kVA - B3 1100 1300 6.5 0.859 3.305 10 3
  88. -6 B4 1300 24000 6.5 1.136 7.69 10 -3 B5 1000 15000 5.5 0.12 4.4 10 -3 B6 630 8200 5 1.65 6.3 10 Bảng 3.10. Kết quả tính thông số máy biến áp các trạm biến áp phân xƣởng. 3.3.3.2.3. Tính toán ngắn mạch.  Ngắn mạch tại điểm N1: Sơ đồ thay thế: N1 XHT ZD HT Ta có: U tb35 I N1 3.Z 1 Z R 2 X X 2 1 D HT D " 37 I N1 I N1 I 29.3 kA 3 0.01532 0.717 0.0118 2 ixk1 2 1.8 I N1 2 1.8 29.3 74.59 kA  Ngắn mạch tại điểm N2: N1 N2 XHT ZD ZBATG HT
  89. Thông số các phần tử phía 35kV quy đổi về phía 10kV: 6.3 2 6.3 2 R R 0.0153 4.95 10 4 1 D 35 35 6.3 2 6.3 2 X X X 0.0153 0.717 0.0237 1 D HT 35 35 4 R 2 R1 RB(BATG) 4.95 10 0.859 0.027 3 X 2 X1 RB(BATG) 0.0237 3.305 10 0.027005 " 1.05 6.3 I N 2 I N 2 I 13.8 kA 3 0.0272 0.0270052 ixk 2 2 1.8 I N 2 2 1.8 13.8 35.18 kA  Ngắn mạch tại điểm N3: Sơ đồ thay thế: N1 N2 N3 XHT ZD ZBATG ZC HT Tính I N 3 cho tuyến cáp TBATG – B1: R 3 R 2 Rc 0.027 19.25 19.277 X 3 X 2 RC 0.0275005 7.131 7.158 " 1.05 6.3 I N 3 I N 3 I 0.158 kA 3 19.2772 7.1582 ixk 3 2 1.8 I N 3 2 1.8 0.158 0.472 kA Tính tƣơng tự cho các tuyến cáp còn lại ta có bảng sau: R X R X I i Điểm ngắn C C 3 3 N 3 xk 3 mạch kA kA -6 TG cao áp B4 11.15 7.69 10 11.17 0.027 0.34 0.87 -3 TG cao áp B5 20.21 4.4 10 0.147 0.031 0.18 64.63 -3 TG cao áp B6 16.64 6.3 10 1.677 0.033 0.22 5.79
  90. 3.3.3. Lựa chọn thiết bị điện và kiểm tra các thiết bị điện. 3.3.3.1.Trạm biến áp trung gian. 3.3.3.1.1. Lựa chọn và kiểm tra máy cắt của trạm biến áp trung gian. Điều kiện chọn và kiểm tra: Điện áp định mức, kV : U đmMC U đm mang Dòng điện lâu dài định mức, A : I đmMC I cb Dòng điện cắt định mức, kA : I đmcat I N Dòng ổn định động, kA : iôdd ixk tqđ Dòng ổn định nhiệt, kA : iôdnhiet I tđmnh  Chọn máy cắt đƣờng cáp ngầm35kV: Chọn máy tủ máy cắt 8DA10 ,36 Kv do SIMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Loại Cách Số lƣợng U I I i đmMC đmMC đmcat odd máy cắt điện kV A kA kA 8DA10 SF6 2 36 2500 40 110 Kiểm tra: Điện áp định mức, kV : U đmMC 36kV U đm mang 35kV Dòng điện lâu dài định mức, A : Sđm 17220.26 I đmMC 2500 A Icb 1.4 1.4 397.68 A 3 U đm 3 35 Dòng điện cắt định mức, kA : Iđmcat 40kA I N1 29.3kA Dòng ổn định động, kA : iôdd 110kA ixk1 35.18kA
  91. Máy cắt có dòng định mức I đm 1000 A nên không cần kiểm tra dòng ổn định nhiệt.  Chọn máy cắt hợp bộ cấp 6.3kV: Các máy cắt nối vào thanh cái 6.3kV chọn cùng loại máy cắt SF6 do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Cáchđiện Sốlƣợng U I I i đmMC đmMC đmcat odd kV A A A 8DA11 SF6 7 12 2500 40 110 Kiểm tra: Điện áp định mức, kV : UđmMC 12 kV Uđmmang 6.3 kV Dòng điện lâu dài định mức, A : 17220.26 I 1250 A I 1.4 1578.11 A đmMC cb 3 6.3 Dòng điện cắt định mức, kA : Iđmcat 40 kA I N 2 13.8 kA Dòng ổn định động, kA : iôdd 110 kA ixk 2 35.18 kA Máy cắt có dòng điện định mức I đm 1000A nên k phải kiểm tra dòng điện ổn định nhiệt. 3.3.3.1.3. Chọn và kiểm tra BU. Máy biến điện áp, ký hiệu BU hay TU là máy biến áp đo lƣờng dùng để biến đổi điện áp từ một trị số nào đó (thƣờng U 1000V ) xuống100V hoặc 100 3V cấp điện cho đo lƣờng, tín hiệu và bảo vệ. Trên mỗ phân đoạn của thanh góp ta sử dụng một mát biến điện áp BU.
  92. BU đƣợc chọn theo điều kiện sau: Điện áp. Sơ đồ đấu dây, kiểu máy. Cấp chính xác. Công suất định mức.  Chọn và kiểm tra BU phía 6.3kV: Chọn BU loại 4MS32, kiểu hình trụ do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Kiểu loại 4MS32 U đm , kV 12 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ , kV 28 U chịu đựng xung 1.2/50 s, kV 75 U1đm , kV 12, 12/ 3 U 2đm , kV 100,100/ 3 , 100/3 Tải định mức , VA 400  Chọn và kiểm tra BU phía 35kV: Chọn BU loại 4MS36, kiểu hình trụ do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Kiểu loại 4MS36
  93. U đm , kV 36 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ , kV 70 U chịu đựng xung 1.2/50 s, kV 170 U1đm , kV 35, 35/ 3 U 2đm , kV 100,100/ 3 , 100/3 Tải định mức , VA 400 3.3.3.1.4. Chọn và kiểm tra BI. Máy biến dòng điện, ký hiệu BI hay TI là máy biến áp đo lƣờng dùng để biến đổi dòng điện từ một trị số lớn bất kỳ xuống 5A, 10A hoặc 1A cấp cho đo lƣờng, tín hiệu và bảo vệ. BI đƣợc chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức : U đmBI U đm mang Sơ đồ đấu dây, kiểu máy. Dòng điện định mức : I đmBI I cb  Chọn BI cho đƣờng dây trên không từ hệ thống về: k .S 1.3 20000 I qtsc đmMBA 428.8 A đmBI 3 35 3 35 Chọn BI loại 4MA76 do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Kiểu loại 4MA76
  94. U đm , kV 36 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ , kV 70 U chịu đựng xung 1.2/50 s, kV 170 I1đm , A 100 I 2đm , A 5 iodd.nhiet1s , kA 80 iodd.đông , kA 120  Chọn BI cho tổng sau máy biến áp trung gian phía đầu ra thanh cái 10kV: k .S 1.3 20000 I qtsc đmMBA 2382.7 A đmBI 3 10 3 6.3 Chọn BI loại 4MA72 do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Kiểu loại 4MA72 U đm , kV 12 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ , kV 28 U chịu đựng xung 75 I1đm , A 200 I 2đm , A 5
  95. iodd.nhiet1s , kA 80 iodd.đông , kA 120  Chọn BI cho các mạng cáp: Khi sự cố, máy biến áp có thể bị quá tải 30%, BI đƣợc chọn theo dòng cƣỡng bức qua máy biến áp có công suất lớn nhất trong mạng là 560kVA. kqtsc .SđmMBA 1.3 560 I đmBI 42.03 A 3.U đm 3 10 Chọn BI loại 4MA72 do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Kiểu loại 4MA72 U đm , kV 12 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ , kV 28 U chịu đựng xung 1.2/50 s, kV 75 I1đm , A 100 I 2đm , A 5 80 120 3.3.3.1.5. Chọn chống sét van.
  96. Chống sét van là một thiết bị có nhiệm vụ chống sét đánh từ đƣờng dây trên không truyền vào trạm biến áp. Với điện áp định mức thì điện trở của chống sét có tỉ trị số vô cùng lớn không cho dòng điện đi qua, khi có điện áp sét thì điện trở có giá trị rất nhỏ, chống sét van sẽ tháo dòng điện sét xuống đất. Chọn chống sét van cho cấp điện áp 35kV: chọn chống sét van do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo loại AZLP501B30, loại giá đỡ ngang. Chọn chống sét van cho cấp điện áp 10kV: chọn chống sét van do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo loại AZLP501B10, loại giá đỡ ngang. 3.3.3.1.6. Chọn và kiểm tra thanh dẫn, thanh góp. Chọn loại bằng đồng cứng.  Chọn thanh dẫn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép: k1.k2 .I cp I cb Thanh dẫn đặt nằm ngang : k1 0.95 k 2 : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ ' cp 0 k2 cp 0 cp 70 C - nhiệt độ cho phép lớn nhất khi làm việc bình thƣờng. 0 25 C - nhiệt độ trung bình môi trƣờng. ' 0 35 C - nhiệt độ cực đại môi trƣờng. Vậy ta có k2 0.88
  97. Chọn I cb theo điều kiện quá tải của máy biến áp: 1.4 S I đmB cb 3.U đm 1.4 SđmB 1.4 20000 Icp 1832.85 A k1.k2.U đm 0.95 0.88 3 6.3 Chọn thanh dẫn bằng đồng tiết diện 50 x 5, có dòng Icp 2225A  Kiểm tra điều kiện ổn định động: cp tt Lực tính toán do tác dụng của dòng điện ngắn mạch: l F 1.76 10 8 i 2 kG tt a xk Trong đó: l 100cm - khoảng cách giữa các sứ. a 50 cm - khoảng cách giữa các pha. i xk - dòng điện ngắn mạch xung kích 3 pha, A Ta có: ixk 5.45 kA 70 F 1.76 10 8 28.11 2 32.46 kG tt 30 Monen uốn: F .l 32.46 70 M tt 227.22 kG.cm 10 10
  98. Ứng suất tính toán khi thanh dẫn đặt nằm: M 2 tt kG/ cm W b.h 2 W cm 3 6 Thanh dẫn có b 0.3cm ; h 2.5cm 6.M 6 227.72 546.20 kG/ cm 2 tt b.h2 50 52 2 Ứng suất cho phép của thanh đồng : cp 1400kG/ cm 2 cp tt 546.20kG/ cm  Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: S .I . tqđ Ta có: 6- hệ số phụ thuộc vào vật liệu. I 2.14kA t qđ - thời gian tác động quy đổi của dòng ngắn mạch theo tính toán. Vì nguồn có công suất vô cùng lớn nên: I " t t 0.05 "2 t 0.05 t 0.05 qđ cat cat I cat Với : tcat tBV tMC t BV 0.02s và máy cắt là loại tác động nhanh thì tMC 40 60ms 0.04 0.06s nên ta chọn tMC 0.04s
  99. Vậy : tqđ tcat 0.05 0.02 0.04 0.05 0.11s .I . t 6 2.14 0.11 4.258mm 2 qđ S 50 5 250mm 2 4.968mm 2 Vậy thanh cái đã chọn là hợp lí 3.3.3.1.7. Chọn và kiểm tra cáp 6.3kV. Ta đã chọn đƣợc cáp theo jkt , đã kiểm tra theo điều kiện phát nóng. Các thông số của cáp đã ghi trong bảng vì vậy ta chỉ kiểm tra lại cáp theo điều kiện sau: F .I N . tqđ Ta có: 6 - hệ số phụ thuộc vào vật liệu. I N - dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N trên thanh góp cao áp trạm biến áp phân xƣởng. t qđ - thời gian tác động quy đổi của dòng ngắn mạch theo tính toán. Ta chỉ cần kiểm tra cho tuyến cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất. Tuyến cáp từ trạm biến áp trung gian đến B1 có dòng ngắn mạch lớn nhất I N 3 0.472kA 2 .I N . tqđ 0.472 6 0.11 0.9 F 70mm Vậy mạng cáp đã chọn đạt tiêu chuẩn ổn định nhiệt.
  100. CHƢƠNG 4. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO NHÀ MÁY 4.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Các phụ tải của khu vực lò cao, cơ điện đƣợc chia ra làm bốn nhóm. Việc cấp điện cho các phụ tải trong nhóm đƣợc thực hiện qua hai máy biến áp B3, B4 Ta sử dụng sơ đồ cấp điện hỗn hợp. Điện áp đƣợc lấy từ phân đoạn thanh góp của TPPTT cung cấp cho 2 máy biến áp và đƣợc hạ xuồng 0,4 kv cung câp cho tủ phân phối qua các đƣờng cáp. Ở mỗi tủ phân phối sử dụng một aptomat tổng và các aptomtat nhánh cho các tủ động lực và tủ chiếu sang Từ tủ phân phối đến các tủ động lực và các tủ chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý và vận hành. Mỗi tủ động lực đƣợc cấp cho 1 nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp, các phụ tải có công suất lớn và quan trọng sẽ nhận điện trực tiếp từ thanh cái của tủ động lục, các phụ tải có công suất bé không quan trọng sẽ đƣợc ghép thành nhóm nhỏ nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông. Để dễ dàng thao tác và tăng thêm độ tin cậy cung cấp điện, tại các đầu vào và ra của tủ đều đặt aptomat làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải ngắn mạch cho thiết bị trong phân xƣởng. Tuy nhiên, giá thành của tủ sẽ đắt hơn
  101. khi sử dụng cầu chì và cầu dao. Xong đây là xu thế cấp điện cho các ví nghiệp công nghiệp hiện đại 4.2.LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN. Do việc cấp điện cho các phụ tải của khu vực lò cao cơ điện đƣợc thực hiện từ máy biến áp. Ta tiến hành lựa chọn các phần tử điện cho phƣơng án cấp điện tử B3 về các phụ tải nhƣ sau: 4.2. Lựa chọn các phần tử cho tủ PP số 1( lấy điện từ trạm B3) 4.2.1.Lựa chọn aptomat đầu nguồn. Itt = = = 1468,56 A Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B3 ở đầu đƣờng dây đén tủ phân phối đã đặt 1 aptomat đầu nguồn loại CM 1600N có Iđm = 1600A. Bảng 4.1 - Thông số kĩ thuật aptomat CM1600N. Loại Số lƣợng Iđm,(A) Uđm,(V) IcắtN,(kA) CM1600N 4 1600 690 50 4.2.2.Chọn cáp từ trạm biến áp B3 về tủ phân phối số 1. Dây dẫn và cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng (dòng điện làm việc lâu dài cho phép) k1 k2 I cp Itt Trong đó:
  102. k1: là hệ số kể đến môi trƣờng đặt cáp (ngoài trời, trong nhà, dƣới đất). k2: hệ số hiệu chỉnh theo số lƣợng cáp đặt trong rãnh. Icp: dòng điện lâu dài cho phép. Itt: dòng điện tính toán của phân xƣởng cơ khí. Cáp hạ áp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn đƣờng cáp ở đây rất ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể cho nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra điều kiện Ucp . Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với MCCB: I 1.25 I 1.25 1600 I kđ nh đmA 1333.3(A) cp 1.5 1.5 1.5 Trong đó : I kđ nh 1.25 I đm A là dòng khởi động nhiệt của aptomat Khu vực tủ phân phối số 1 đƣợc xếp vào hộ loại 3 nên dung cáp lộ đơn để cung cấp điện Stt 1017.45 Itt 1468.56(A) 3.U đm 3.0.4 Chỉ có 1 cáp đi trong rãnh nên k2 = 1 Vậy điều kiện chọn cáp là : Icp > Itt Chọn cáp đồng 4.2.3.Lựa chọn aptomat cho tủ phân phối.
  103. Tủ phân phối đƣợc chọn bao gồm 1 đầu vào( nhận điện từ B3) và 5 đầu ra trong đó 4 đầu ra cung cấp cho 4 tủ động lực, 1 đầu ra còn lại cung cấp cho tủ chiếu sáng AT A1 A2 A3 A4 A5 ĐL1 ĐL2 ĐL3 ĐL4 CS Hình 4.1 – Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối. 4.2.3.1.Lựa chọn aptomat tổng. Áptomat tổng đƣợc chọn theo dòng làm việc lâu dài. Chọn aptomat loại CM1600N giống aptomat đầu nguồn 4.2.3.2.Lựa chọn aptomat nhánh. Ta có bảng phụ tải tính toán các nhóm Bảng 4.2 - Phụ tải tính toán của các nhóm. Nhóm phụ tải Tủ động lực Stt (kVA) Itt (A) 1 ĐL2 606.63 875.59 2 ĐL4 575.96 820.40 3 ĐL5 42.35 64 4 ĐLCĐ 61.07 96.36
  104. Chiếu sáng ĐL5 9.6 14.5 Chọn aptomat cho tủ động lực 1 Dòng điện tính toán của nhóm máy 1 đi qua aptomat nhánh đặt trong tủ phân phối là Stt1 606.63 I tt 875.59A 3.U đm 3.0.38 Vậy chọn aptomat mã hiệu C1001N có Iđm=125 (A) Aptomat từ tủ phân phối đến các tủ động lực khác chọn tƣơng tự Bảng 4.3 - Kết quả chọn aptomat tổng và nhánh cho các tủ phân phối. Aptomat Mã hiệu Uđm Iđm Icắt Số cực (V) (A) (kA) Aptomat CM1600N 690 1600 50 4 tổng 1 C1001N 690 1000 25 4 2 C1001N 690 1000 25 4 3 C100E 690 100 7.5 4 4 C100E 415 100 7.5 4 5 C60a 690 40 3 4
  105. 4.2.3.3. Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực. Các đƣờng cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực đƣợc đi trong rãnh cáp nằm dọc trong tƣờng và bên cạnh lối đi lại . Cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định nhiệt khi có ngắn mạch. Do chiều dài cáp không lớn nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp khi bảo vệ bằng aptomat: I 1.25 I I kđđn đmA cp 1.5 1.5 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1: I cp Itt 109.95A I 1.25 I 1.25 1000 I kđđn đmA 921.67(A) cp 1.5 1.5 1.5 Kết hợp 2 điều kiện chọn cáp ta chọn cáp đồng 1 lõi cách điện PVC có 2 F=500 mm với Icp=946 A Các tuyến cáp khác đƣợc chọn tƣơng tự, kết quả ghi trong bảng sau: Bảng 4.4 - Kết quả chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực 2 Tuyến cáp Itt,(A) Ikđnh/1.5,(A) Fcáp,(mm ) Icp,(A) TPP – ĐL1 921.67 833.33 500 946 TPP – ĐL2 831 833.33 500 946 TPP – ĐL3 61 83.33 16 97
  106. TPP – ĐL4 96.36 83.33 16 97 TPP – DL5 14.5 33.33 4 42 4.2.3.4. Lựa chọn các thiết bị trong tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xƣởng. Chọn tủ động lực căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra cũng nhƣ các thiết bị đóng cắt và bảo vệ đựt sẵn trong tủ. Các tủ động lực đều chọn loại tủ do Siemens chế tạo có sẵn cầu dao, cầu chì, và khởi động từ, có thể lựa chọn theo catalogue của hãng AT A ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC Hình 4.2 - Sơ đồ nguyên lý tủ động lực. 4.2.3.4.1.Lựa chọn các aptomat tổng của tủ động lực. Các aptomat tổng của các tủ động lực chọn loại giống nhƣ các aptomat nhánh tƣơng ứng trong tủ phân phối. Bảng 4.5 - Thông số của aptomat tổng tủ động lực.
  107. Aptomat Mã hiệu Uđm(V) Iđm(A) Icắt(kA) Số cực 1 C1001N 690 1000 25 4 2 C1001N 690 1000 25 4 3 C100E 690 100 7.5 4 4 C100E 415 125 7.5 4 4.2.3.4.2.Lựa chọn các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị Các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị cũng đƣợc lựa chọn theo các điều kiện ở trên. Chọn aptomat cho 2 quạt gió lò gió nóng có Pđm=11kW U đmA U đml mm 0.38kV Ptt 11 I đmA I tt 41.7(A) 3.cos .U đm 3.0.38.0.8 Vậy ta chọn aptomat loại C60N có Iđm =63(A) Các aptomat cho các thiết bị khác đƣợc chọn tƣơng tự 4.2.5.3.Chọn cáp từ tủ động lực đến từng động cơ. Tất cả các dây dẫn trong phân xƣởng đều chọn loại cáp 4 lõi vỏ PVC đặt trong ống thép có đƣờng kính ¾’’ chon dƣới nền phân xƣởng Chọn cáp đến máy mài I cp Itt 41.7A I 1.25 I 1.25 63 I kđđn đmA 52.5(A) cp 1.5 1.5 1.5
  108. Ta chọn cáp 4G6 có Icp=54(A) Các đƣờng cáp từ tủ động lực đến các thiết bị còn lại đƣợc chọn tƣơng tự Bảng 4.6 - Kết quả chọn aptomat và cáp đến từng thiết bị. Tên Phụ tải Aptomat Dây dẫn máy Pđm Iđm Loại Iđm Ikđnh/1.5 Loại Icp Dôthep (kW (A) (A) (A) Nhóm 1 Hai 22 41.7 C60N 63 83.33 4G6 54 3/4” quạt lò gió nóng Hai 30 56.9 C60N 63 83.33 4G6 54 3/4” quạt gió trƣớc lò Hai 22 41.7 C60N 63 83.33 4G6 54 3/4” quạt gió trƣớc máng Hai 22 41.7 C60N 63 83.33 4G6 54 3/4” quạt gió đỉnh lò Một 160 144 NS225E 225 187.5 4G50 192 3/4” quạt gió trợ cháy Một 160 144 NS225E 225 187.5 4G50 192 3/4” quạt gió trợ cháy Một 160 144 NS225E 225 187.5 4G50 192 3/4”
  109. quạt gió trợ cháy Nhóm 2 Một 110 278.54 NS400N 400 208.33 4G70 246 3/4” động cơ xe kíp Một 110 278.54 NS400N 400 208.33 4G70 246 3/4” động cơ xe kíp Ba 33 62.67 C100E 100 83.33 4G16 100 3/4” động cơ băng chuyền Ba 33 62.67 C100E 100 83.33 4G16 100 3/4” động cơ băng chuyền Hai 22 55.70 C100E 100 83.33 4G16 100 3/4” động cơ băng chuyền Hai 22 55.70 C100E 100 83.33 4G16 100 3/4” động cơ băng chuyền Hai 15 37.98 C100E 100 83.33 4G16 100 3/4” động cơ cầu trục
  110. Hai 60 151 NS250N 250 208.33 4G70 246 3/4” động cơ băng chuyền Nhóm 3 Ba 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” động cơ lọc bụi túi vải Ba 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” động cơ lọc bụi túi vải Ba 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” động cơ lọc bụi túi vải Ba 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” động cơ lọc bụi túi vải Ba 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” động cơ lọc bụi túi vải Ba 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” động cơ lọc bụi túi vải
  111. Ba 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” động cơ lọc bụi túi vải Ba 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” động cơ lọc bụi túi vải Nhóm 4 Máy 0.65 1.23 C60a 40 33 33 42 3/4” khoan Máy 4.5 11.39 C60a 40 33 33 42 3/4” tiện Ba 6 11.39 C60a 40 33 33 42 3/4” máy hàn Hai 3 5.69 C60a 40 33 33 42 3/4” máy quấn 4.3. Lựa chọn các phần tử cho tủ PP số 2 ( lấy điện từ biến áp B4 ) 4.3.1.Lựa chọn aptomat đầu nguồn. Itt = = = 1968.09 A Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B3 ở đầu đƣờng dây đén tủ phân phối đã đặt 1 aptomat đầu nguồn loại CM 2000N có Iđm = 2000A. Bảng 4.6 - Thông số kĩ thuật aptomat CM2000N.
  112. Loại Số lƣợng Iđm,(A) Uđm,(V) IcắtN,(kA) CM2000N 1 2000 690 50 4.3.2.Chọn cáp từ trạm biến áp B3 về tủ phân phối số 2. Dây dẫn và cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng (dòng điện làm việc lâu dài cho phép) k1 k2 I cp Itt Trong đó: k1: là hệ số kể đến môi trƣờng đặt cáp (ngoài trời, trong nhà, dƣới đất). k2: hệ số hiệu chỉnh theo số lƣợng cáp đặt trong rãnh. Icp: dòng điện lâu dài cho phép. Itt: dòng điện tính toán của phân xƣởng cơ khí. Cáp hạ áp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn đƣờng cáp ở đây rất ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể cho nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra điều kiện Ucp . Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với MCCB: I kđ nh 1.25 I 1.25 2000 I đmA 1666.66(A) cp 1.5 1.5 1.5 Trong đó : I kđ nh 1.25 I đm A là dòng khởi động nhiệt của aptomat Khu vực tủ phân phối số 1 đƣợc xếp vào hộ loại 3 nên dung cáp lộ đơn để cung cấp điện
  113. Stt 1295.36 Itt 1968.09(A) 3.U đm 3.0.4 Chỉ có 1 cáp đi trong rãnh nên k2 = 1 Vậy điều kiện chọn cáp là : Icp > Itt Chọn cáp đồng 4.3.3.Lựa chọn aptomat cho tủ phân phối. Tủ phân phối đƣợc chọn bao gồm 1 đầu vào( nhận điện từ B4 ) và một đầu ra cung cấp cho các động cơ BTH CS Hình 4.3 – Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối. 4.3.3.1.Lựa chọn aptomat tổng. Aptomat tổng đƣợc chọn theo dòng làm việc lâu dài. Chọn aptomat loại CM1600N giống aptomat đầu nguồn 4.3.3.2.Lựa chọn aptomat nhánh. Ta có bảng phụ tải tính toán các nhóm Bảng 4.7 - Phụ tải tính toán của các nhóm.
  114. Nhóm phụ tải Tủ động lực Stt (kVA) Itt (A) 1 ĐL3 1295.36 1968.09 Chiếu sáng ĐL5 9.6 14.5 +chọn aptomat cho tủ động lực Dòng điện tính toán của nhóm Stt1 1295.36 I tt 1968.09A 3.U đm 3.0.38 Vậy chọn aptomat mã hiệu CM2000N có Iđm=2000 (A) Aptomat từ tủ phân phối đến các tủ động lực khác chọn tƣơng tự Bảng 4.8 - Kết quả chọn aptomat tổng và nhánh cho các tủ phân phối. Aptomat Mã hiệu Uđm Iđm Icắt Số cực (V) (A) (kA) Aptomat CM2000N 690 2000 50 4 tổng 1 CM2000N 690 2000 25 4 5 C60a 690 40 3 4 4.3.3.3. Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực. Các đƣờng cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực đƣợc đi trong rãnh cáp nằm dọc trong tƣờng và bên cạnh lối đi lại . Cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn
  115. định nhiệt khi có ngắn mạch. Do chiều dài cáp không lớn nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp khi bảo vệ bằng aptomat: I 1.25 I I kđđn đmA cp 1.5 1.5 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1: I cp Itt 109.95A I 1.25 I 1.25 2000 I kđđn đmA 166.66(A) cp 1.5 1.5 1.5 Kết hợp 2 điều kiện chọn cáp ta chọn cáp đồng 4.3.3.4. Lựa chọn các thiết bị trong tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xƣởng. Chọn tủ động lực căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra cũng nhƣ các thiết bị đóng cắt và bảo vệ đựt sẵn trong tủ. Các tủ động lực đều chọn loại tủ do Siemens chế tạo có sẵn cầu dao, cầu chì, và khởi động từ, có thể lựa chọn theo catalogue của hãng. AT A ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC
  116. Hình 4.4 - Sơ đồ nguyên lý tủ động lực. 4 3.4.1.Lựa chọn các aptomat tổng của tủ động lực. Các aptomat tổng của các tủ động lực chọn loại giống nhƣ các aptomat nhánh tƣơng ứng trong tủ phân phối. Bảng 4.9 - Thông số của aptomat tổng tủ động lực. Aptomat Mã hiệu Uđm(V) Iđm(A) Icắt(kA) Số cực 1 CM2000N 690 2000 50 4 4 C60a 690 40 3 4 4.3.3.4.2.Lựa chọn các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị. Các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị cũng đƣợc lựa chọn theo các điều kiện ở trên. Chọn aptomat cho động cơ trạm bơm tuần hoàn có Pđm=160kW U đmA U đml mm 0.38kV Ptt 160 I đmA I tt 303.86(A) 3.cos .U đm 3.0.38.0.8 Vậy ta chọn aptomat loại NS400E có Iđm =400(A) Các aptomat cho các thiết bị khác đƣợc chọn tƣơng tự 4.3.5.3.Chọn cáp từ tủ động lực đến từng động cơ. Tất cả các dây dẫn trong phân xƣởng đều chọn loại cáp 4 lõi vỏ PVC đặt trong ống thép có đƣờng kính ¾’’ chon dƣới nền phân xƣởng Chọn cáp đến trạm bơm tuần hoàn
  117. Icp Itt 303.86A I 1.25 I 1.25 400 I kđđn đmA 333.33(A) cp 1.5 1.5 1.5 Ta chọn cáp 4G120 có Icp=346(A) Các đƣờng cáp từ tủ động lực đến các thiết bị còn lại đƣợc chọn tƣơng tự Bảng 4.10 - Kết quả chọn aptomat và cáp đến từng thiết bị. Phụ tải Aptomat Dây dẫn Tên máy Pđm Iđm Loại Iđm Ikđnh/1.5 Loại Icp Dôthep (kW) (A) (A) (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Nhóm 1 Động cơ 160 303.86 NS400 400 333.33 4G120 346 3/4” trạm bơm tuần hoàn Động cơ 160 303.86 NS400 400 333.33 4G120 346 3/4” trạm bơm tuần hoàn Động cơ 160 303.86 NS400 400 333.33 4G120 346 3/4” trạm bơm tuần hoàn
  118. Động cơ 160 303.86 NS400 400 333.33 4G120 346 3/4” trạm bơm tuần hoàn Động cơ 160 303.86 NS400 400 333.33 4G120 346 3/4” trạm bơm tuần hoàn Động cơ 160 303.86 NS400 400 333.33 4G120 346 3/4” trạm bơm tuần hoàn Động cơ 130 246 C801N 400 333.33 4G120 346 3/4” trạm bơm tuần hoàn Động cơ 130 246 C801N 400 333.33 4G120 346 3/4” trạm bơm tuần hoàn 4 Lựa chọn các phần tử cho tủ PP số 3 ( lấy điện từ trạm biến áp B5 ) 4.4.1.Lựa chọn aptomat đầu nguồn. Itt = = = 1460.60 A Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B3 ở đầu đƣờng dây đén tủ phân phối đã đặt 1 aptomat đầu nguồn loại CM 1600N có Iđm = 1600A. Bảng 4.11 - Thông số kĩ thuật aptomat CM1600N.
  119. Loại Số lƣợng Iđm,(A) Uđm,(V) IcắtN,(kA) CM1600N 4 1600 690 50 4.4.2.Chọn cáp từ trạm biến áp B5 về tủ phân phối số 3. Dây dẫn và cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng (dòng điện làm việc lâu dài cho phép) k1 k2 I cp Itt Trong đó: k1: là hệ số kể đến môi trƣờng đặt cáp (ngoài trời, trong nhà, dƣới đất). k2: hệ số hiệu chỉnh theo số lƣợng cáp đặt trong rãnh. Icp: dòng điện lâu dài cho phép. Itt: dòng điện tính toán của phân xƣởng cơ khí. Cáp hạ áp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn đƣờng cáp ở đây rất ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể cho nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra điều kiện Ucp . Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với MCCB: I 1.25 I 1.25 1600 I kđ nh đmA 1333.3(A) cp 1.5 1.5 1.5 Trong đó : I kđ nh 1.25 I đm A là dòng khởi động nhiệt của aptomat Khu vực tủ phân phối số 1 đƣợc xếp vào hộ loại 3 nên dung cáp lộ đơn để cung cấp điện
  120. Stt 961.34 I tt 1460.60(A) 3.U đm 3.0.4 Chỉ có 1 cáp đi trong rãnh nên k2 = 1 Vậy điều kiện chọn cáp là : Icp > Itt Chọn cáp đồng 4.4.3.Lựa chọn aptomat cho tủ phân phối. Tủ phân phối đƣợc chọn bao gồm 1 đầu vào( nhận điện từ B3) và 4 đầu ra trong đó 3đầu ra cung cấp cho 4 tủ động lực, 1 đầu ra còn lại cung cấp cho tủ chiếu sáng. AT A1 A2 A3 A4 ĐL1 ĐL2 ĐL3 CS Hình 4.6 – Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối. 4.4.3.1.Lựa chọn aptomat tổng. Aptomat tổng đƣợc chọn theo dòng làm việc lâu dài. Chọn aptomat loại CM1600N giống aptomat đầu nguồn 4.4.3.2.Lựa chọn aptomat nhánh. Ta có bảng phụ tải tính toán các nhóm
  121. Bảng 4.12 - Phụ tải tính toán của các nhóm. Nhóm phụ tải Tủ động lực Stt (kVA) Itt (A) 1 ĐL2 1091.88 1658.94 2 ĐL3 264 402.24 3 ĐL4 97.65 148.36 Chiếu sáng ĐL5 52.776 80.184 +chọn aptomat cho tủ động lực 1 Dòng điện tính toán của nhóm Stt1 1091.88 I tt 1658.94A 3.U đm 3.0.38 Vậy chọn aptomat mã hiệu CM200N có Iđm=2000 (A) Áptomat từ tủ phân phối đến các tủ động lực khác chọn tƣơng tự Bảng 4.13 - Kết quả chọn aptomat tổng và nhánh cho các tủ phân phối. Aptomat Mã hiệu Uđm Iđm Icắt Số cực (V) (A) (kA) Aptomat tổng CM2000N 690 2000 50 4 1 CM2000N 690 2000 50 4 2 NS225E 500 225 7.5 4 3 NS630N 690 100 10 4
  122. 4.4.3.3. Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực. Các đƣờng cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực đƣợc đi trong rãnh cáp nằm dọc trong tƣờng và bên cạnh lối đi lại . Cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định nhiệt khi có ngắn mạch. Do chiều dài cáp không lớn nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp khi bảo vệ bằng aptomat: I 1.25 I I kđđn đmA cp 1.5 1.5 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1: I cp I tt 1658.94A I 1.25 I 1.25 2000 I kđđn đmA 1666.66(A) cp 1.5 1.5 1.5 Kết hợp 2 điều kiện chọn cáp ta chọn cáp đồng Các tuyến cáp khác đƣợc chọn tƣơng tự, 4.4.3.4. Lựa chọn các thiết bị trong tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xƣởng. Chọn tủ động lực căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra cũng nhƣ các thiết bị đóng cắt và bảo vệ đựt sẵn trong tủ. Các tủ động lực đều chọn loại tủ do Siemens chế tạo có sẵn cầu dao, cầu chì, và khởi động từ, có thể lựa chọn theo catalogue của hãng