Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
Đồ án
Đề Tài:
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
CHO NHÀ MÁY
LUYỆN KIM ĐEN
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI
BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN
THIẾT KẾ MÔN HỌC
HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
1.Tên thiết kế : Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen .
2.Sinh viên thực hiện: Đinh Ngọc Sơn , lớp : HTĐ3 , Khóa 48
3.Giáo viên hướng dẫn : Thấy giáo Phan Đăng Khải .
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1.Mở đầu :
1.1 Giới thiệu chung về nhà máy : vị trí địa lý , kinh tế , Đăc điểm công nghệ ,
đặc điểm và phân bố phụ tải : Phân loại phụ tải .
1.2 Nội dung tính toán thiết kế ; các tài liệu tham khảo....
2.
3.
4.
Xác định phụ tải tính toáncủa các phân xưởng và toàn nhà máy.
Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sũa chữa cơ khí.
Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy:
4.1 Chọn số lượng , dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng
4.2 Chọn số lượng , dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian (Trạm
biến áp xí nghiệp )hoặc trạm phân phối trung tâm .
4.3
5.
6.
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy .
Tính toán bù công suất phản kháng cho HTCCĐ của nhà máy .
Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí .
CÁC BẢN VẼ TRÊN KHỔ GIẤY A0
1.
2.
Sơ đồ nguyên lý mang điện phân xưởng sữa chữa cơ khí .
Sơ đồ nguyên lý HTCCĐ toàn nhà máy .
CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN ĐIỆN VÀ NHÀ MÁY
1. Điện áp : Tự chọn theo công suất của nhà máy và khoảng cách từ nguồn
đến nhà máy .
2.
3.
.
Công suất của nguồn điện :vô cùng lớn .
Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực : 250MVA
4.
5.
6.
Đường dây cung cấp điện cho nhà máy dùng loại dây AC.
Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy :15 km .
Nhà máy làm việc 3 ca .
Ngày nhận đề : 20 tháng 2 năm 2006 .
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
THẦY GIÁO : PHAN ĐĂNG KHẢI
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
1
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, điện năng đã đi vào mọi mặt của đời sống, trên tất cả các lĩnh
vực, từ công nghiệp cho tới đời sống sinh hoạt. Trong nền kinh tế đang đi lên của
chúng ta, ngành công nghiệp điện năng do đó càng đóng một vai trò quan trọng
hơn bao giờ. Để xây dựng một nền kinh tế phát triển thì không thể không có một
nền công nghiệp điện năng vững mạnh, do đó khi quy hoạch phát triển các khu
dân cư, đô thị hay các khu công nghiệp… thì cần phải hết sức chú trọng vào phát
triển mạng điện, hệ thống điện ở đó nhằm đảm bảo cung cấp điện cho các khu
vực đó. Hay nói cách khác, khi lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội thì kế hoạch
phát triển điện năng phải đi trước một bước, thỏa mãn nhu cầu điện năng không
chỉ trước mắt mà còn cho sự phát triển trong tương lai.
Ngày nay, xã hội phát triển, rất nhiều nhà máy được xây dựng. Việc quy
hoạch, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các nhà máy là công việc thiết yếu và
vô cùng quan trọng. Để có thể thiết kế được một hệ thống cung cấp điện an toàn
và đảm bảo tin cậy đòi hỏi người kỹ sư phải có được trình độ và khả năng thiết
kế. Xuất phát từ điều đó, bên cạnh những kiến thức giảng dạy ở trên giảng đường,
mỗi sinh viên nghành Hệ thống điện đều được giao bài tập dài về thiết kế một
mạng điện cho một xí nghiêp, nhà máy nhất định. Bản thân em được nhận đề bài:
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen, với các số liệu về
phụ tải đã cho.
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
2
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………………
CHƯƠNG I:
Giới thiệu chung về nhà máy…………………………………
CHƯƠNG II: Xác định phụ tải tính toán…………. ……………………………..
CHƯƠNG III: Thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy…………………………..
CHƯƠNG IV: Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sữa chữa cơ khí……..
CHƯƠNG V: Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất
cho nhà máy …………………………………………………………………….
CHƯƠNG VII: Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung của phân xưởng sữa chữa cơ
khí….
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.
Thiết kế cấp điện
NGÔ HỒNG QUANG- VŨ VĂN TẨM
2.
Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện
NGÔ HỒNG QUANG
Luới điện
3.
NGUYỄN VĂN ĐẠM
4 . Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp
đô thị và nhà cao tầng
NGUYỄN CÔNG HIỀN (CHỦ BIÊN)
NGUYỄN MẠNH HOẠCH
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
3
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
I, VỊ TRÍ ĐỊA LÍ VÀ VAI TRÒ KINH TẾ
Nhà máy luyện kim đen là nhà máy công nghiệp nặng quan trọng trong nền
kinh tế quốc dân , cung cấp nguyên liệu cho các ngành khác : cơ khí chế tạo ,
giao thông , xây dựng …Kinh tế càng phát triển thì nhu cầu kinh tế càng tăng cao
vì sản lượng gang thép tính theo đầu người là một trong những chỉ tiêu chủ yếu
để đánh giá tiềm lực của đất nước .Do tầm quan trọng của nhà máy nên ta xếp
nhà máy hộ tiêu thụ loại 1 , cần đảm bảo cấp điện liên tục và an toàn .
Do đặc điểm công nghệ có nhiều khí bụi nên nhà máy luyện kim được bố
trí ở vùng xa thành phố , xa khu dân cư . Nhà máy luyện kim em đươc giao
nhiệm vụ thiết kế có quy mô khá lớn với 10 phân xưởng là : Phân xưởng luyện
gang , Phân xưởng là Mactin , phân xưởng máy cán phôi tấm ,….với công suất
đặt lớn hơn 32000 ( kW) .
BẢNG THIẾT BỊ PHÂN XƯỞNG
Kí hiệu trên
mặt bằng
1
Tên phân xưởng
Công suất đặt (kW)
Phân xưởng luyện gang(phụ tải 3kV là
3200kW)
8200
2
3
4
Phân xưởng lò mactin
3500
2000
7500
Phân xưởng máy cán phôi tấm
Phân xưởng cán nóng (phụ tải 3kV là
2500kW)
5
6
7
8
9
Phân xưởng cán nguội
Phân xưởng tôn
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
Trạm bơm( phụ tải 3kV là 2100kw)
Ban quản lý và phòng thí nghiệm
Chiếu sáng phân xưởng
4500
2500
Theo tính toán
3200
320
10
Xác định theo diện tích
Danh sách thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ khí
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
4
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Tt
Tên thiết bị
Số lượng Nhãn Công suất
Ghi chú
hiệu
BỘ PHẬN DỤNG CỤ
(kW)
1 Máy tiện ren
4
4
1
1
2
1
1
2
1
1
1
2
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
10
1
1
Ik625
IK620
2450
2614
6H82
6H84
6HK
6H12
642
10
10
2 Máy tiện ren
3 Máy doa tọa độ
4.5
4.5
7
4 Máy doa ngang
5 Máy phay vạn năng
6 Máy phay ngang
7 Máy phay chép hình
8 Máy phay đứng
4.5
5.62
7.0
1.7
0.6
3.0
7.0
10
9 Máy phay chép hình
10 Máy phay chép hình
11 Máy phay chép hình
12 Máy bào ngang
6461
64616
7M36
MC38
7M36
2A55
2A125
36151
312M
373
13 Máy bào giường 1 trụ
14 Máy xọc
7.0
4.5
4.5
7.0
2.8
10
15 Máy khoan hướng tâm
16 Máy khoan đứng
17 Máy mài tròn
18 Máy mài tròn vạn năng
19 Máy mài phẳng có trục đứng
20 Máy mài phẳng có trục nằm
21 Máy ép thủy lực
22 Máy khoan để bàn
24 Máy mài sắc
371M
0-53
HC-12A
-
2.8
4.5
0.65
2.8
-
25 Máy ép tay kiểu vít
26 Bàn thợ nguội
-
-
-
27 Máy giũa
-
1.0
2.8
28 Máy mài sắc các dao cắt gọt
3A625
BỘ PHẬN SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN
1
2
3
4
5
Máy tiện ren
Máy tiện ren
3
2
2
2
2
IA62
I616
7.0
4.5
3.2
10
Máy tiện ren
IE6IM
I63A
Máy tiện ren
Máy khoan đứng
2A125
2.8
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
5
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
6
Máy khoan đứng
Máy khoan vạn năng
Máy bào ngang
Máy mài tròn vạn năng
Máy mài phẳng
Máy cưa
1
1
1
2
1
2
2
7
2
3
2A150
6H81
7A35
3130
-
7
4.5
5.8
2.8
4.0
2.8
2.8
0.65
-
7
8
9
10
11
12
13
14
15
872A
-
Máy mài hai phía
Máy khoan bàn
Máy ép tay
HC-12A
P-4T
-
Bàn thợ nguội
-
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
6
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
CHƯƠNGII
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO NHÀ MÁY
1. T ÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG SỮA CHỮA CƠ KHÍ
1.1: Phân nhóm phụ tải
Tên thiết bị
Tên thiết
bị
số
lượng
Công suất Pdm(kW)
Idm(A)
1máy
Toàn bộ
Nhóm 1
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện đứng
Máy khoan vạn năng
Máy bào ngang
Máy bào tròn vạn năng
Máy mài phẳng
Máy mài hai phía
Tổng nhóm 1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
7
8
9
10
12
2
2
2
1
1
1
2
1
1
7
14
9
6.4
10
4.5
5.8
5.6
4.0
2.8
62.1
2*17.72
2*11.39
2*8.1
25.32
11.39
14.68
2*7.09
10.13
7.08
4.52
3.2
10
4.5
5.8
2.8
4.0
2.8
13
157.2
Nhóm 2
Máy tiện ren
Máy tiện ren
1
2
3
4
5
6
7
1
4
5
1
1
2
1
2
1
6
13
7
10
2.8
7
2.8
2.8
0.65
7
10
5.6
7
5.6
2.8
3.9
41.9
17.72
25.31
2*7.09
17.72
2*7.09
7.09
Máy khoan đứng
Máy khoan đứng
Máy cưa
Máy mài hai phía
Máy khoan bàn
Tổng nhóm 2
6
11
12
13
6*1.64
Nhóm3
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy doa ngang
Máy mài phẳng
Máy mài sắc
Máy dũa
1
2
3
4
5
6
7
1
2
4
20
24
27
28
4
4
1
1
1
1
1
13
10
10
4.5
4.5
2.8
1
40
40
4.5
4.5
2.8
1
4*25.31
4*25.31
11.39
11.39
7.09
2.5
7.09
Máy mài sắc
Tổng nhóm 3
2.8
2.8
93.9
Nhóm 4
Doa toạ độ
Máy phay đứng
1
2
3
8
1
2
4.5
7
4.5
14
11.39
2*17.72
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
7
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Máy phay chép hình
Máy khoan bàn
Máy xọc
Máy khoan đứng
Máy mài vạn năng
Máy mài phẳng
Máy ép thuỷ lực
Tổng nhóm 4
3
4
5
6
7
8
9
9
13(sc)
14
16
18
1
1
2
1
1
1
1
11
0.6
0.65
7
4.5
2.8
10
0.6
0.65
14
4.5
2.8
10
4.5
55.55
1.52
1.645
2*17.72
11.39
7.09
19
21
25.32
11.39
4.5
Nhóm 5
Máy phay vạn năng
Máy phay ngang
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình
Máy bào ngang
Máy bào giường một trụ
Máy mài trên
1
2
3
5
6
7
10
11
12
13
17
24
2
1
1
1
1
1
1
1
1
7
4.5
5.62
0.6
3.0
7.0
10
14
4.5
5.62
0.6
3.0
7.0
10
2*17.72
11.39
14.22
1.52
4
5
6
7
8
9
7.59
17.72
25.32
17.72
7.09
7
2.8
7
Máy mài sắc
Tổng nhóm 5
2.8
54.52
10
1.2: Tính toán phi tải từng nhóm
A.Nhóm 1
TT
Tên thiết bị
Kí hiệu
trên
số
lượng
Công
suất
Idm(A)
bảng
Pdm(kW)
1 máy Toàn bộ
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy mài đứng
Máy khoan van năng
Máy bào ngang
Máy bào tròn
Máy mài phẳng
Máy mài hai phía
Tổng nhóm 1
1
2
3
3
5
6
7
8
9
1
2
3
4
7
8
9
10
12
2
2
2
1
1
1
2
1
1
7
14
9
6.4
10
4.5
5.8
5.6
4
2.8
62.1
2*17.72
2*11.39
2*8.1
25.32
11.39
14.68
2*7.09
10.13
7.08
4.5
3.2
10
4.5
5.8
2.8
4
2.8
13
157.2
Số thiết bị trong nhóm n=13
số thiết bị làm việc hữu ích n1=4
ta có n*=4/13=0.3
tổng công suất của nhóm P=62.1
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
8
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
công suất của các thiết bị hữu ích P1=29.8 suy ra P*=29.8/62.1=0.48
tra bảng phi lục PL 1.5 được n*hq=0.8
số thiết bị làm việc có hiệu quả nhq=0.8*13=10.4≈10
tra bảng phi lục PL1.6 có Kmax=2.1
phụ tải tính toán của nhóm 1:
Ptt=Kmax*Ksd*P=2.1*0.16*62.1=20.87(kW)
Qtt=Ptt*tgγ =20.87*1.33=27.75(kW)
Ptt
62.1
Stt=
=
= 34.78 (kVA)
cosγ
0.6
Stt 1
34.78
Itt =
=
= 52.85(A)
U
3
0.38* 3
Idn=Ikdmax+Itt-Ksd*Idmmax=5*25.32+52.85-0.16*25.32=175.4(A)
tt
Tên thiết bị
Kí hiệu Số lượng Công suất Pdm(kW) Pdm(A)
trên
bảng
1 máy
7
10
2.8
7
2.8
2.8
0.65
Toàn bộ
7
Máy tiện ren
Máy tiện ren
1
2
3
4
5
6
7
1
4
5
1
1
2
1
2
1
6
10
5.6
7
5.6
2.8
3.9
Máy khoan đứng
Máy khoan đứng
Máy cưa
Máy mai hai phía
Máy khoan bàn
6
11
12
13
B.Nhóm 2
3
Ta có n=13 n1=3 ⇒ n* = = 0.23
13
24
P=41.9 P1=24 ⇒ P* =
= 0.57
41.9
Tra bảng PL1.5:n*hq=0.61 ⇒ nhq=0.61*13=7.91≈8
Tra bảng PL1.6: Kmax=2.31
⇒ Ptt = 2.31*0.16*41.9 =15.48
Qtt = Ptt *tgγ =15.48*1.33 = 20.60(kVAr)
Ptt 15.48
Stt=
=
= 25.8(kVA)
cosγ
Stt
U * 3 0.38* 3
0.6
25.8
Itt =
=
= 39.20 A
( )
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
9
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
C.Nhóm 3
Nhóm3
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy doa ngang
Máy mài phẳng
Máy mài sắc
Máy dũa
1
2
3
4
5
6
7
1
2
4
20
24
27
28
4
4
1
1
1
1
1
13
10
10
4.5
4.5
2.8
1
40
40
4.5
4.5
2.8
1
Máy mài sắc
tổng nhóm 3
2.8
2.8
93.9
8
Ta có n=13 n1=8 ⇒ n* = = 0.62
13
80
P=93.9 P1=80 ⇒ P* =
= 0.85
93.9
Tra bảng PL1.5 : nhq*=0.75 →nhq=0.75*13=10
Tra bảng PL1.6 :Kmax=2.1
Ptt = Kmax*Ksd*P=2.1*0.16*93.9=31.55 kW
)
Qtt=Ptt*tgγ = 31.55*1.33 = 41.96 kVAr
(
)
Ptt
31.55
0.6
Stt=
=
= 52.58 kVA
(
)
cosγ
Stt
52.58
Itt =
=
= 80 A
( )
U * 3 0.38* 3
D.Nhóm4
Nhóm 4
Doa toạ độ
Máy phay đứng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3
8
9
1
2
1
1
2
1
1
1
1
4.5
7
0.6
0.65
7
4.5
2.8
10
4.5
14
0.6
0.65
14
4.5
2.8
10
4.5
55.55
Máy phay chép hình
Máy khoan bàn
Máy xọc
Máy khoan đứng
Máy mài vạn năng
Máy mài phẳng
Máy ép thuỷ lực
tổng nhóm 4
13(sc)
14
16
18
19
21
4.5
11
Ta có n=11 n1=5 → n*=5/11=0.45
P=55.55 P1=38 →P*=38/55.55=0.68
Tra bảng PL1.5 nhq*=0.81 →nhq=0.81*11=8.91≈9
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
10
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Tra bảng PL1.6 Kmax=2.2
Ptt = Kmax*Ksd*P=2.2*0.16*56.85=20.1 kW
Qtt = Ptt *tgγ = 20.01*1.33 = 26.61 kVAr
(
)
Ptt
cosγ
Stt
20.01
0.6
⇒
Stt =
Itt =
=
= 33.35 kVA
(
)
33.35
=
= 50.67 A
( )
U * 3 0.38* 3
E.Nhóm 5
Nhóm 5
Máy phay vạn năng
Máy phay ngang
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình
Máy bào ngang
Máy bào giường một trụ
Máy mài trên
Máy mài sắc
1
2
3
4
5
6
7
8
9
5
6
7
10
11
12
13
17
24
2
1
1
1
1
1
1
1
1
7
4.5
5.62
0.6
3.0
7.0
10
14
4.5
5.62
0.6
3.0
7.0
10
7
2.8
7
2.8
54.52
Tổng nhóm 5
10
Ta có n=10 n1=6 →n*=6/10=0.6
P=54.52 P1=43.62 → P* =43.62/54.52=0.8
Tra bảng PL1.5 nhq* =0.81 → nhq=0.81*10=8.1≈8
Tra bảng PL1.6 Kmax=2.31
Ptt = Kmax*Ksd*P=2.31*0.16*54.52=20.15 kW
)
Qtt = Ptt *tgγ = 20.15*1.33 = 26.8 kVAr
(
)
Ptt
cosγ
Stt
20.15
0.6
⇒
Stt =
Itt =
=
= 33.58 kVA
(
)
33.58
=
= 51 A
( )
U * 3 0.38* 3
Idn=Ikdmax + Itt – Ksd* Idmmax
=
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
11
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
1.3 : PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CỦA PHÂN XƯỞNG XỬA CHỮA CƠ KHÍ
Ta có :công suất chiếu sáng toàn phân xưởng
Pcs=Po*F
ta lấy Po=15 W/m2
Pcs=15*(50*20)=15000(W)=15(kW)
1.4: PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TOÀN PHÂN XƯỞNG
A. Công suất tác dụng của toàn phân xưởng
Px=Kdt*∑Ptti =0.85*(20.15+20.87+15.48+31.55+20.01)=91.55(kW)
Qx=Px*tgγ =91.55*1.33=121.76(kVAr)
B.Phụ tải toàn phần của phân xưởng
Stp= 161.8(kVA)
Stt
161.8
Itt =
=
= 245.85 A
( )
3 *U
3 *0.38
Ptttp 91.55 +15
⇒ cosγ =
=
= 0.66
Stttp
161.8
2.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CÁC PHÂN XƯỞNG CÒN LẠI
Ta có diện tích các phân xuởng
TT Tên phân xưởng
diện tích (m2)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Px luyện gang
Px lò mactin
Px máy cán phôi tấm
Px cán nóng
Px cán nguội
Px tôn
Px sửa chữa cơ khí
trạm bơm
2975
2800
1050
4425
1125
3750
1000
600
Ban quản lý và phòng thí nghiệm
1950
2.1: PHÂN XƯỞNG LUYỆN GANG
Với phân xưởng luyện gang ta có Knc = 0.6 ; cosγ =0.8 ;tgγ =0.75 ;Po=15
A. Phụ tải 3 kV
Công suất tác dụng P3kV=Knc*Pd=0.6*3200=1920(kW)
Công suất phản kháng Q3kV = P3kV*tgγ =1920*0.75=1440(kVAr)
Công suất toàn phần S3kV = P2 +Q2 = 19202 +14402 = 2400 kVA
(
)
S
2400
3*3
Dòng điện I3kV
=
=
= 462 A
( )
3*U
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
12
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
B.Phụ tải 0.4 kV
Ta có
P0.4kV=Knc*P0.4d=0.6*5000=3000(kW)
Q0.4kV=P0.4kV*tgγ =3000*0.75=2250(kVAr)
.Phụ tải chiếu sáng
Pcs=Po*F=15*2975=44625(kW)=44.625(kW)
2
2
S0.4kV=
P0.4kv + Pcs +Q0.4kv2 = 3000 + 44.625 + 37502 = 4830(kVA)
(
)
(
)
S
4830
3*0.38
I0.4kV=
=
= 7338 A
( )
3*U
D.Phụ tải toàn phân xưởng
Pttpx=P0.4kV+P3kV+Pcs = 3000+1920+44.625=4964.625(kW)
Qttpx= Q3kV + Q0.4kV =1440+2250=3690(kVAr)
Pttpx2 + Qttpx2 = 4964.6252 +36902 = 6168 kVA
(
)
Sttpx=
2.2: PHÂN XƯỞNG LÒ MACTIN
Với phân xưởng lò Mactin ta có Knc=0.6 cosγ =0.8 tgγ =0.75 Po=15
A.Công suất động lực
Pdl=Knc * Pd =0.6*3500=2100(kW)
Qdl= Pdl*tgγ =2100*0.75=1575(kVAr)
B.Công suất chiếu sáng cho phân xưởng
Pcs=Po * F=15*2800=42000(W)=42(kW)
C.Công suất toàn phần của phân xưởng
2
2
Pdl + Pcs + Qdl2 = 2100 + 42 +15752 = 2659 kVA
(
)
(
)
(
)
Stt=
Itt=
Stt
3*U
2659
=
= 4040 A
( )
3*0.38
2.3: PHÂN XƯỞNG CÁN PHÔI TẤM
Với phân xưởng cán phôi tấm có Knc=0.6; cosγ =0.8; tgγ =0.75; Po=15
Pdl =Knc * Pd =0.6*2000=1200(kW)
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
13
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Qdl=Pdl*tgγ =1200*0.75=900(kVAr)
Pcs=Po*F= 15*1050=15750(kW)=15.75(kW)
2
2
Stt= Pdl + Pcs +Qdl2 = 1200+15.75 +9002 =1513 kVA
(
)
(
)
(
)
Stt
3*U
1513
3*0.38
Itt=
=
= 2299 A
( )
2.4: PHÂN XƯỞNG CÁN NÓNG
Với phân xưởng cán nóng có Knc=0.6 ; cosγ =0.8 ; tgγ =0.75 ;Po=15W
A.
Phụ tải 3kV(2500kW)
Ta có
P3kV= Knc * Pd =0.6*2500=1500(kW)
Q3kV= P3kV * tgγ =1500*0.75=1125(kVAr)
P3kv 1500
S3kV=
=
= 2500 VA
(
)
cosγ
0.6
S3kv
3*U
2500
3*3
I3kV=
=
= 481.125 A
( )
B .Phô tải 0.4kV
Ta có
P
0.4kV =Knc * Pd =0.6*5000=3000(kW)
Q0.4kV= P0.4kV*tgγ =3000*075=2250(kVAr)
.Công suất chiếu sáng
Pcs=Po*F=15*4425=66375W=66.375(W)
2
2
S0.4kV
=
P0.4kv + Pcs +Q0.4kv2 = 3000 + 66.375 + 22502 = 3803 kVA
(
)
(
)
(
)
S0.4kv
3*U
3803
I0.4kV
=
=
= 5778(A)
3*0.38
D.Công súât toàn phần
Ptttp=P3kV + P0.4kV + Pcs =1500+3000+66.375=4566.375(kW)
Qtttp=Q3kV + Q0.4kV =1125+2250=3375(kVAr)
S = Ptttp2 +Qtttp2 = 4566.3752 +33752 = 5678 kVA
(
)
tttp
2.5 :PHÂN XƯỞNG CÁN NGUỘI
với phân xưởng cán nguội ta có Knc=0.6 ; cosγ =0.8 ; tgγ =0.75 ;Po=15
Ptt=Knc*Pd=0.6*4500=2700(kW)
Qtt=Ptt*tgγ =2700*0.75=2025(kVAr)
Pcs=Po*F=15*1125=16875(W)=16.875(kW0
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
14
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
2
2
Stt = Ptt + Pcs + Qtt2 = 2700 +16.875 + 20252 = 3388(kVA)
(
)
(
)
Stt
3388
Itt =
=
= 5144 A
( )
3*U
3*0.38
2.6 PHÂN XƯỞNG TÔN
Với phân xưởng tôn ta lấy Knc=0.6 ; cosγ =0.8 ; tgγ =0.75 ;Po=12
Ptt=Knc*Pd=0.6*2500=1500(kW)
Qtt=Ptt*tgγ =1500*0.75=1125(kVAr)
Pcs=Po*F=12*3750=45000(W)=45(kW0
2
2
Stt = Ptt + Pcs + Qtt2 = 1500 + 45 +11252 =1911(kVA)
(
)
(
)
Stt
1911
Itt =
=
= 2904 A
( )
3*U
3*0.38
2.8:TRẠM BƠM :PHỤ TẢI 3KV(2100KW); PHỤ TẢI 0.4KV(1100KW)
Với trạm bơm có Knc=0.6; cosγ =0.8 ; tgγ =0.75 ;Po=12W
A.Phụ tải 3kV
P3kV=Knc*Pd=0.6*2100=1260(k W)
Q3kV=P3kV*tg =1260*0.75=945(kVA)
γ
S = P3kv2 + Q3kv2 = 12602 + 9452 =1575 kVA
(
)
3kV
Stt
1575
3*3
Itt=
=
= 275.6 A
( )
3*U
B.Phụ tải 0.4kV
P0.4kV=Knc*Pd=0.6*1100=660(kW)
Q0.4kV=P0.4kV*tgγ =660*0.75=495(kVAr)
Phụ tải chiếu sáng
Pcs=Po*F=12*600=7200(W)=7.2(kW)
2
2
S0.4kV
=
P0.4kv + Pcs +Q0.4kv2 = 660 + 7.2 + 4952 = 831(kVA)
(
)
(
)
S0.4kv
3*U
831
I0.4kV=
=
=1263 A
( )
3*0.38
C.Phụ tải toàn phần
Ptttp=P3kV+P0.4kv+Pcs=1260+660+7.2=1927.2(kW)
Qttpt=Q0.4kV+Q3kV=945+495=1440(kVAr)
S = Ptttp2 +Qtttp2 = 1927.22 +14402 = 2406 kVA
(
)
tttp
2.9: BAN QUẢN LÝ VÀ PHÒNG THÍ NGHIỆM
Với ban quản lý và phòng thí nghiệm ta lấy Knc=0.8; cosγ =0.85 ; tgγ =0.62
;Po=20W
T a có:
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
15
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Ptt=Knc*Pd=0.8*320=256(kW)
Qtt =Ptt*tgγ =256*0.62=158.72(kVAr)
Pcs=Po*F=20*1950=39000(W)=39(kW)
2
2
Stttp = Ptt + Pcs + Qtt2 = 256 + 39 +158.722 = 335 kVA
(
)
(
)
(
)
Stttp
335
Itt =
=
= 509 A
( )
3*U
3*0.38
BẢNG PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY
T
T
Tên phân
xưởng
Công Knc
suất
đặt(Pd)
Po cos
(W)
CS
CS chiếu Qtttp
Ptttp
Stttp
γ
động sáng Pcs
lực Pdl
1 Px luyện gang 8200 0.6
2 Px lò mactin 3500 0.6
3 Px cán hôitấm 2000 0.6
15
1
0.8
0.8
44.625 3690 4964.625 6186
2100
1200
42
1575
900
2142
2659
15
15
15
12
15
12
20
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.85
15.75
1215.75 1513
4 Px cán nóng
5 Px cán nguội
6 Px tôn
7500 0.6
4500 0.6
2500 0.6
0.6
66.375 4250 4566.375 6238
16.875 2025 2716.875 3388
2700
1500
91.56
45
15
7.2
39
1125
1545
1911
7 Px sc cơ khí
8 trạm bơm
121.76 108.56 161.8
3200 0.6
1440
1927.2 2406
295 335
9 Ban quản lý và 320
thi nghiệm
0.8
256
158.72
3.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA TOÀN NHÀ MÁY
Lấy Kdt=0.8
ph ụ tải tác dụng của toàn nhà máy
9
Pttnm=Kdt* Ptt
∑
1
=0.8*(4964.625+2142+1215.75+4566.375+2716.875+1545+108.56+
+1927.2+295)=15585.1088 kW
Phi tải tính toán phản kháng của nhà máy
9
Q
ttnm=Kdt* Qtti
∑
1
=0.8*(3690+1575+900+4250+2025+1125+121.76+1440+158.72)=
=12228.384 kVAr
Phi tảh tính toán toàn phần của nhà máy
Sttnm= Pttnm2 +Qttnm2 = 15585.10882 +12228.3842 =19809.82 kVA ≈20 MV
(
)
Hệ số công suất của nhà máy
Pttnm 15588.1088
cosγ nm=
=
= 0.79
Sttnm
19809.82
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
16
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
4 :XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI VÀ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI
4.1:BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI
Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ I được xác dịnh theo công
thức:
Si
R=
Lấy m=30kVA/mm2
m*∏
Góc chiếu sáng của từng phân xưởng được xác định theo công thức
Pcs*360
α =
Ptt
Tâm phụ tải được xác đinh phỉ thoả mãn mômen phụ tải đạt giá trị cực tiểu tức
Pi*Li đạt giá trị cực tiểu
∑
Pi và Li công suất và khoảng cách của phụ tải thứ I tới tâm phụ tải
Ta xác định toạ độ tâm phụ tải theo biểu thức sau:
n
n
n
Si* Xi
Si*Yi
Si*Zi
∑
∑
∑
1
1
1
X0=
;Yo =
;Zo =
n
n
n
Si
Si
Si
∑
∑
∑
1
1
1
Xo,Yo,Zo toạ độ tâm phụ tải
Xi,Yi,Zi ,Si toạ độ và công suất của phụ tải thứ i
Trong công thức trên toạ độ z it được chú ý!
Bảng xác định Ri và α của các phân xưởng
α
Pcs
(kW)
Ptt (kW)
Stt
(kVA)
Tâm phụ tải
R
TT
Tên phân xưởng
X
Y
(mm) (mm)
44.625 4964.625
6186
2659
1513
6238
3388
1911
161.8
2406
335
78
74
47
38
8
38
21
28
50
32
55
61
52
8
8.1
3.23
7.06
4.66
5.23
2.23
10.68
49.7
1.3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Px luyện gang
Px lò mactin
Px máy cán phôi tấm
Px cán nóng
Px cán nguội
Px tôn
Px sửa chữa cơ khí
trạm bơm
Ban quản lý và
phòng thí nghiệm
42
2142
5.31
4.00
8.14
5.99
4.5
15.75
1215.75
66.375 4566.375
16.875 2716.875
45
15
7.2
39
1545
108.56
1927.2
295
10
45
83
10
1.31
5.05
1.89
47.6
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
17
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Gãc phô t¶i
chiÕu s¸ng
Gãc phô t¶i
®éng lùc
T? h? th?ng
Nhà máy s? 7
di?n d?n
NÐ
61
7
55
52
6
8
1
38
35
32
28
4
5
3
2
21
9
8
10
8
47
45
78
74
83
PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
(Mặt bằng nhà máy số 7)
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
18
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
7
61
161,8
6
55
1911
8
52
2460
1
38
7230
5
4
35
32
28
3388
6303
3
1513
2
21
2659
9
335
8
10
8
45 47
78
74
83
BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Tâm phụ tải của nhà máy:
n
Si * Xi
∑
996353.8
24797.8
1
Yo =
=
= 40.1
n
Si
∑
1
n
Si *Yi
∑
1243972
24797.8
1
Xo =
=
= 50.16
n
Si
∑
1
vậy tâm phụ tải của nhà máy là (50.16 40.1)
Ta bỏ qua không tính tới tọa độ Z của phụ tải vi nhà máy đặt trên mặt đất
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
19
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO NHÀ MÁY
1.
CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP CẤP CHO NHÀ MÁY
Ta có công thức kinh nghiệm
U = 4.34* L + 0.016*Pttnm
U = 4.34* 15+ 0.016*15585.1088 = 70.56kV
Do nhà máy ở gần trạm trung áp lên ta lấy điện từ trạm trung áp 35 kV
2.
CÁC PHƯƠNG ÁN CHỌN CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN
XƯỞNG
Các máy biến áp được chọn dựa theo các nguyên tắc sau:
1:Vị trí đặt trạm biến áp phải gần tâm phụ tải ,thuận lợi cho việc vận
chuyển ,lặp đặt ,vận hành ,sửa chữa máy biến áp
2: Số lượng các máy biến áp được lựa chọn dựa theo yêu cầu cung cấp điện
của phụ tải.Nếu phụ tải loại I và loạiII thì cần đặt ít nhất 2 MBA ,với phụ tải loại
III thì chỉ cần đặt 1 MBA. Trong mọi trường hợp thì đặt 1 MBA là đơn giản nhất
,thuận lơij cho việc vận hành xong độ ti cậy thấp
3
: Dung lượng các máy biến áp được chon theo điều kiện:
nKhc*SdmB≥Stt
Được kiểm tra theo điều kiện saukhi sảy ra sự cố với một máy:
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc
Trong đó:
n Số MBA sử dungj trong nhóm
Khc Hệ số hiệu chỉnh .Với MBA sản xuẩt tại VIỆT NAM lấy Khc=1
SdmB Công suất của MBA
Stt CÔng suất tính toán của phân xưởng
Sttsc Công suất tính toán của nhà máy khi xảy ra sự cố
Khi xảy ra sự cố với phụ tải loại I hoặc loại II ta có thể cắt bớt phụ tải loại
III ra để giảm bớt công suất. Do đó ta lấy Sttsc=0.7Stt
2.1:PHƯƠNG ÁN 1 :ĐẶT 7 TRẠM BIẾN ÁP,TRONG ĐÓ:
*Trạm biến áp B1:Cấp điện cho phụ tải 0.4kV của phân xưởng luyện gang
, và trạm bơm trạm bố trí 2 MBA làm việc song song
Sttpx 4830
n*Khc *SdmB ≥Sttpx →SdmB
≥
=
= 2415 kVA
(
)
2
2
Ta chọn MBA có dung lượng 2500 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
20
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
0.7*Sttpx 0.7*4830
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB
≥
=
= 2415 kVA
(
)
1.4
1.4
Do khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt các phụ tải loại III không quan trọng chiếm
30% phụ tải của phân xưởng
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B2 :Cấp điện cho phụ tải 0.4kV cho phân xưởng lò Mactin và
phân xưởng cán phôi tấm,trạm bố trí 2MBA làm việc song song
2659 +1513
)
Stt
(n*Khc*SdmB≥Stt → SdmB
≥
=
= 2086 kVA
(
)
2
2
Ta chọn MBA có dung lượng 2500 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
0.7* 2659 +1513
0.7*Sttsc
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB
≥
=
= 2086 kVA
(
)
1.4
1.4
Do khi xảy ra sự cố ta cắt bớt các phụ tải loại III không quan trọng nên Sttsc=0.7Stt
Vậy dung lượng MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B3 :Cấp điện cho phụ tải 0.4kV cho phân xưởng cán nóng,trạm bố
trí 2MBA làm việc song song
Sttpx 3802
n*Khc*SdmB≥Sttpx →SdmB
≥
=
=1901 kVA
(
)
2
2
Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
0.7*Sttpx 0.7*3803
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB
≥
=
=1901 kVA
(
)
1.4
1.4
Do khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt các phụ tải loại III không quan trọng chiếm
30% phụ tải của phân xưởng
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B4 :Cấp điện cho phân xưởng cán nguội ,ban quản lý và phòng thí
nghiệm ,trạm bố trí 2MBA làm việc song song
3388+ 335
Stt
n*Khc*SdmB≥Stt →SdmB
≥
=
=1861.5 kVA
(
)
2
2
Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
0.7* Stt −335
0.7*3388
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB
≥
=
=1694 kVA
(
)
1.4
1.4
Do khi xảy ra sự cố ta cắt bớt phụ tải loại III của phân xưởng cán nguội và toàn
bộ phụ tải của phòng thi nghiệm và ban quản lý
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B5 :Cấp điện cho phụ tải0.4kV cho phân xưởng tôn,phân xưởng
sửa chữa cơ khí ,trạm bố trí 2MBA làm việc song song
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
21
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
1911+161.8+831
)
Stt
n*Khc*SdmB≥Stt →SdmB
≥
=
=1451.9 kVA
(
)
2
2
Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
0.7* 1911+161.8+831
0.7*Stt
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB
≥
=
=1451.9 kVA
(
)
1.4
1.4
Do khi xảy ra sự cố ta cắt bớt phụ tải loại III của phân xưởng tôn ,phân xưởng
sửa chữa cơ khí và trạm bơm
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B6 :Cấp điện cho phụ tải 3kV cho phân xưởng cán nóng,trạm bố
trí 2MBA làm việc song song
Sttpx 2500
n*Khc*SdmB≥Sttpx →SdmB
≥
=
=1250 kVA
(
)
2
2
Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
0.7*Sttpx 0.7*2500
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB
≥
=
=1250 kVA s
(
)
1.4
1.4
Do khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt các phụ tải loại III không quan trọng chiếm
30% phụ tải của phân xưởng
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B7 :Cấp điện cho phụ tải 3 kV cho phân xưởngluyện gang và trạm
bơm,trạm bố trí 2MBA làm việc song song
2400 +1575
Stt
n*Khc*SdmB≥Sttpx →SdmB
≥
=
=1987.5 kVA
(
)
2
2
Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
0.7* 2400 +1575
0.7*Stt
)
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB
≥
=
=1987.5 kVA
(
)
1.4
1.4
Do khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt các phụ tải loại III không quan trọng chiếm
30% phụ tải của phân xưởng
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
2.2:PHƯƠNG ÁN 2:ĐẶT 6 TRẠM BIẾN ÁP,TRONG ĐÓ:
*Trạm biến áp B1:Cấp điện cho phụ tải 0.4kV của phân xưởng luyện gang và
trạm bơm ,trạm bố trí 2 MBA làm việc song song
4830 +831
)
Stt
n*Khc *SdmB ≥Sttpx →SdmB
≥
=
= 2830.5 kVA
(
)
2
2
Ta chọn MBA có dung lượng 3000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
22
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
0.7* 4830 +831
0.7*Stt
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB
≥
=
= 2830.5 kVA
(
)
1.4
1.4
Do khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt các phụ tải loại III không quan trọng chiếm
30% phụ tải của phân xưởng
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B2 :Cấp điện cho phụ tải 0.4kV cho phân xưởng lò Mactin và
phân xưởng cán phôi tấm,trạm bố trí 2MBA làm việc song song
2659 +1513
)
Stt
(n*Khc*SdmB≥Stt → SdmB
≥
=
= 2086 kVA
(
)
2
2
Ta chọn MBA có dung lượng 2500 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
0.7* 2659 +1513
0.7*Sttsc
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB
≥
=
= 2086 kVA
(
)
1.4
1.4
Do khi xảy ra sự cố ta cắt bớt các phụ tải loại III không quan trọng nên Sttsc=0.7Stt
Vậy dung lượng MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B3:Cấp điện cho phụ tải 0.4kV của phân xưởng cán nóng và phân
xưởng sửa chữa cơ khí ,trạm bố trí 2 MBA làm việc song song
3803+161.8
Stt
n*Khc *SdmB ≥Sttpx →SdmB
≥
=
=1982.4 kVA
(
)
2
2
Ta chọn MBA có dung lượng 2500 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
0.7* 3803+161.8
)
0.7*Stt
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB
≥
=
=1982.4 kVA
(
)
1.4
1.4
Do khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt các phụ tải loại III không quan trọng chiếm
30% phụ tải của phân xưởng
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B4 :Cấp điện cho phân xưởng cán nguội ,ban quản lý và phòng thí
nghiệm và phân xưởng tôn ,trạm bố trí 2MBA làm việc song song
3388+ 335+1911
Stt
)
n*Khc*SdmB≥Stt →SdmB
≥
=
= 2817 kVA
(
)
2
2
Ta chọn dung lượng của MBA là 3000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
0.7* Stt −335
0.7*5299
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB
≥
=
= 2649.5 kVA
(
)
1.4
1.4
Do khi xảy ra sự cố ta cắt bớt phụ tải loại III của phân xưởng cán nguội và toàn
bộ phụ tải của phòng thi nghiệm và ban quản lý
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
23
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
*Trạm biến áp B5 :Cấp điện cho phụ tải 3kV cho phân xưởng cán nóng,trạm bố
trí 2MBA làm việc song song
Sttpx 2500
n*Khc*SdmB≥Sttpx →SdmB
≥
=
=1250 kVA
(
)
2
2
Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
0.7*Sttpx 0.7*2500
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB
≥
=
=1250 kVA
(
)
1.4
1.4
Do khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt các phụ tải loại III không quan trọng chiếm
30% phụ tải của phân xưởng
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B6 :Cấp điện cho phụ tải 3 kV cho phân xưởngluyện gang và trạm
bơm,trạm bố trí 2MBA làm việc song song
2400 +1575
Stt
n*Khc*SdmB≥Sttpx →SdmB
≥
=
=1987.5 kVA
(
)
2
2
Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
0.7* 2400 +1575
0.7*Stt
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB
≥
=
=1987.5 kVA
(
)
1.4
1.4
Do khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt các phụ tải loại III không quan trọng chiếm
30% phụ tải của phân xưởng
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
3.VỊ TRÍ ĐẶT CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG
Vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng được chọn theo các tiêu chuẩn sau:
*Các trạm biến áp cấp điện cho một phân xưởng có thể dùng loại liền kề có một
cạnh của trạm trùng với một cạnh của phân xưởng , như vậy có thể tiết kiệm
được vốn xây dựng ít ành hưởng tới các công trình khác
*Các trạm biến áp cấp điện cho nhiều phân xưởng thì vị trí của trạm được xác
định theo tâm phụ tải sao cho gần tâm phụ tải nhất,như vậy có thể đưa điện áp
cao đến các phân xưởng tiêu thụ ,rút ngắn mạng phân phối hạ áp ,giảm chi phí
kim loại dây dẫn ,và giảm tổn thất
*Với các trạm biến áp cấp điện cho nhiều phân xưởng ta lên dùng loại trạm biến
áp xây dựng độc lập ,đặt gần tâm phụ tải
*Tâm phụ tải được tính theo công thức sau:
n
n
n
Si* Xi
Si*Yi
Si*Zi
∑
∑
∑
1
1
1
Xo =
Yo =
Zo =
n
n
n
Si
Si
Si
∑
∑
∑
1
1
1
;
;
Do Zo là tọa độ tung ,ở đây ta không quan tâm
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
24
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Ta có bảng tậm phụ tải của các trạm biến áp:
α
Pcs
(kW)
Ptt
(kW)
Stt
(kVA)
Tâm phụ tải
R
T
T
Tên phân xưởng
X
Y
(mm) (mm)
44.625 4964.625 6186
38
21
28
50
32
55
61
52
8
78
74
47
38
8
8.1 3.23
5.31 7.06
4.00 4.66
8.14 5.23
5.99 2.23
4.5 10.68
1.31 49.7
5.05 1.3
1.89 47.6
1 Px luyện gang
2 Px lò mactin
3 Px máy cán phôi tấm
4 Px cán nóng
5 Px cán nguội
6 Px tôn
7 Px sửa chữa cơ khí
8 trạm bơm
9 Ban quản lý và phòng
thí nghiệm
42
2142
2659
1513
15.75
1215.75
66.375 4566.375 6238
16.875 2716.875 3388
45
15
7.2
39
1545
108.56
1927.2
295
1911
161.8
2406
335
10
45
83
10
Phương án
Tên trạm
Công
Vị trí đặt
Xoi
suất(kVA)
2500
2500
2000
2000
2000
2000
2000
3000
2500
2500
3000
2000
2000
Yoi
41
21
40
31
57
40
42
42
21
40
32
40
42
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B1
B2
B3
B4
B5
B5
71
65
47
10
43
49
70
72
65
50
10
49
70
PHƯƠNG ÁN 1
PHƯƠNG ÁN 2
4.PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG
4.1:CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN
XƯỞNG
A>Phương án sử dụng sơ đồ dẫn sâu
Đưa đường dây 35kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến áp phân
xưởng.Vơí phương án này ta có thể giảm vốn đầu tư xây dưng trạm biến áp trung
gian ,hay trạm phân phối trung tâm ,giảm được tổn thất ,nâng cao đọ truyền tải
của mạng .Nhưng nhược điểm của phương án này là đọ tin cậy cung cấp điện
khôngcao ,thiết bị sử dụng có giá thành đắt ,vận hành phức tạp yêu cầu trình độ
cao,nó chỉ phù hợp phân xưởng có phụ tải rất lớn và các phụ tải nằm gần nhau
Trong trường hợp này ta không sử dụng sơ đồ dẫn sâu
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
25
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
B>Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian
Nguồn điện 35 kV được đưa vào trạm biến áp trung gian được hạ điện áp
xuống 10kV sau đó được đưa xuống các trạm biến áp phân xưởng.Như vậy ta sẽ
giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao áp của nhà máy và các trạm biến áp
phân xưởng ,vận hànhtin cậy .Nhưng han chế là phải xây dượng trạm BATG gia
tăng tổn thất trong mạng cao áp
Nếu sử dụng trạm biến áp trung gian ,do nhà máy là hộ tiêu thụ loại I nên cần
chọn 2MBA với công suất thỏa mãn điều kiện sau:
Sttnm 19809.82
n*Khc*SdmB≥Sttnm → SdmB
≥
=
= 9904.91 kVA
(
)
2
2
Ta chọn máy biến áp có công suất 10000 kVA sản xuất tại Việt nam len không
cần hiệu chỉnh
Kiểm tra lai dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1 MBA
Giả thiết trong nhà máy có 30% phụ tải loại III khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt
phụ tải loại III ra do đó
Sttsc 0.7*19809.82
(n-1)*Khc*SdmB ≥ Sttsc →SdmB
≥
=
= 9904.91 kVA
(
)
1.4
1.4
Vậy trạm biến áp sẽ đặt 2 MBA có công suất 10000k VA -35/10 kV chế tạo tại
nhà máy điện ĐÔNG ANH theo đơn đặt hàng
C>Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm(TPPTT)
Điện năng từ hệ thống cung cấp điện cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông
qua trạm PPTT,Nhờ vậy mà việc quản lý vận hành mạng điện cao ap sẽ thuận lợi
tổn thất trong mạng cao áp sẽ giảm ,độ tin cậy của cung cấp điện sẽ tăng ,song
vốn đầu tư cho mạng sẽ lớn hơn .Phương án này thường được sử dụng khi cung
cấp điện có điện áp nguồn ≤35 kV,công suất các phân xương tương đối lớn
4.2 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM BIẾN ÁP TRUNG GIAN,TRẠM
PHÂN PHỐI TRUNG TÂM
Vị trí của trạm biến áp trung gian hay trạm phân phối trung tâm được chọn theo
các tieu trí sau:
Càng gần tâm phụ tải càng tốt để giảm tổn thất trên đường dây cao áp
Thuận lợi cho việc vận hành sửa chữa
Vị trí của trạm phải thuận lợi cho việc lắp đặt đảm bảo tính kinh tế
Vị trí đặt trạm biến áp trung gian ,trạm phân phối trung tâm được dựa trên cơ sở
tâm phụ tải của nhà máy
Ta có tâm phụ tải của nhà máy
n
n
Si* Xi
Si*Yi
∑
∑
1
1
Xo =
Yo =
n
n
Si
Si
∑
∑
1
1
;
Trong đó Si phụ tải tính toán toàn phân của phân xưởng thứ i
Xi ,Yi vị trí của phân xưởng thứ i
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
26
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
ở đây ta không xét tới tọa độ Z của phân xưởng vì phân xưởng đặt dưới đất
n
Si * Xi
∑
996353.8
1
Xo =
=
= 50.16
n
24797.8
Si
∑
1
n
Si *Yi
∑
1243972
24797.8
1
Yo =
=
= 40.1
n
Si
∑
1
Dịch tọa độ lắp đặt trạm tới vị trí (38 ,40)
4.3: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CHO MẠNG ĐIỆN CAO ÁP
Do nhà máy thuộc hộ dùng điện loại I nên đường dây từ lưới điện tới TBATG
(hay TPPTT) của nhà máy sẽ dùng dây lộ kép
Do tính chất quan trọng của các phân xưởng nên trong mạng cao áp ta sử dụng
sơ đồ hình tia ,lộ kép để truyền tải điện .Sơ đồ này có ưu điểm là rõ ràng ,các
trạm biến áp đều được cấp điện từ một đường dây riêng lên it ảnh hưởng tới nhau
.độ tin cậy của lưới tương đối cao .dễ dàng vận hành và sửa chữa
Để đảm bảo mĩ quan và an toàn cho lưới điện cao áp của nhà máy được đặt trong
các hào cáp xây dựng dọc các trục đường giao thông nội bộ của nhà máy
Từ trên ta có thể chọn 4 phương pháp sau
4.4 :TÍNH TOÁN KINH TẾ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN
Để so sánh lựa chọn phương án hợp lý ta sử dụng hàm chi phí Z ,ở đây ta chỉ xét
những phần khác nhau
Z=(avn +atc)*K +3I2max*R*τ *c →min
Trong đó
avh hệ số vận hành lấy avh=0.1
atc hệ số tiêu chuẩn lấy atc=0.2
K
vốn đầu tư cho trạm biến áp và đường dây
Imax dòng điện lớn nhất chạy qua dây dẫn
R
điện trở của đường dây
thời gian tổn thất công suất lớn nhất
giá tiền 1kWh tổn thất điện năng c=1000 đ/kWh
τ
C
4.4.1
:PHƯƠNG ÁN 1:
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
27
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
7
B5
6
8
B7
B1
TBATG
B6
B3
1
4
5
B4
3
2
B2
9
SƠ ĐỒ ĐI DÂY PHƯƠNG ÁN 1
Sử dụng trạm biến áp trung gian nhận điện áp 35 kV từ hệ thống sau đó hạ xuống
điện áp 10 kV cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng. Trong đó các trạm
B1,B2,B3,B4,B5 hạ từ điện áp 10kV xuống điện áp 0.4kV còn trạm biến áp
B6,B7 hạ từ điện áp 10kV xuống điện áp 3kV cấp điện cho các phân xưởng
1.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định các tổn thất điện năng trong
các trạm(∆A) :
Ta có kết quả chọn các máy biến áp phân xưởng
Tên
Sdm Uc/Uh ∆Po ∆Pn Un(%) Io(%) Số
Đơn
Thành
TBA (kVA)
(kW) (kW)
máy
giá
tiền
(106đ) (106đ)
TBATG 10000 35/10 14.4
63
8
6
6
6
6
6
6
6
0.6
0.98
0.98
0.9
0.9
0.9
2
2
2
2
2
2
2
2
700.8 1401.6
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
2500 10/0.4 3.3 20.5
2500 1./0.4 3.3 20.5
2000 10/0.4 2.7 18.4
2000 10/0.4 2.7 18.4
2000 10./0.4 2.7 18.4
254.8
254.8
509.6
509.6
203.84 407.68
203.84 407.68
203.84 407.68
230.96 461.92
230.96 461.92
2000
2000
10/3 2.72 17.6
10/3 2.72 17.6
0.8
0.8
Tổng vốn đầu tư trạm biến áp Kb =4567.68*106 đ
Xác định tổn thất điện năng trong các TBA
Tổn thất điện năng trong các TBA được xác định theo công thức :
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
28
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
1
Stt
⎛
⎝
⎞2
⎠
τ
∆A=n*∆Po* t + *∆Pn*
*
⎜
⎟
n
Sdmb
Trong đó
n số máy biến áp ghép song song
thời gian vận hành MBA với MBA vận hành suốt năm nên lấy t=8760 h
t
τ
τ
thời gian tổn thất công suất lớn nhất với =f( Tmax
)
Theo công thức kinh nghiệm có
τ =(0.124+10-4*Tmax)*8760 h
∆Po ,∆Pn tổn thất công suất của MBA lúc không tải và lúc có tải
Stt công suất tính toán của TBA
Sdmb công suất định mức của MBA
Ta có bảng kết quả tính toán
Tên
TBA
TBATG
B1
Số máy Stt(kVA)
Sdmb
(kVA)
10000
2500
2500
2000
2000
2000
2000
2000
∆Po(kW) ∆Pn(kW) ∆A(kWh)
2
2
2
2
2
2
2
2
19804.91
4830
14.4
3.3
63
743908.8
210050
20.5
20.5
18.4
18.4
18.4
17.6
17.6
B2
B3
B4
B5
B6
B7
4172
3802
3723
2903.8
2500
3.3
2.7
2.7
2.7
2.72
2.72
171397.2
179593.7
174153.23
124471.6
102365.65
185970
3975
tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp
∆AB =1891910 kWh
∑
2.Chọn dây dẫn ,xác định tổn thất công suất ,tổn thất điện năng trong mạng
điện
Trong mạng điện trung áp của nhà máy ,do khoảng cách từ trạm biến áp trung
gian (trạm phân phối trung tâm )tới các trạm biến áp phân xưởng là ngắn nên ta
chọn tiết diện dây dẫn theo Jkt
*Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian tới trạm biến áp phân xưởng
Đối với nhà máy luyện kim đen do làm việc 3 ca ,thời gian sử dung công suất lớn
nhất là 5500h ,cáp chọn là cáp lõi đồng
Tra bảng ta được Jkt=2,7 A/mm2
Im ax
Tiết diện kinh té của cáp Fkt=
mm2
Jkt
Cáp từ TBATG tới các TBAPX là cáp lộ kép nên
Sttpx
Imax=
2* 3*Udm
ĐINH NGỌC SƠN
HTÉ 3-K48
29
Tải về để xem bản đầy đủ
96 trang
01/08/2024
1140
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- do_an_thiet_ke_cung_cap_dien_cho_nha_may_luyen_kim_den.pdf
