Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp

Hiện kinh tế nước ta đà tăng trưởng mạnh mẽ theo đường lối cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước nhu cầu sử dụng điện lĩnh vực công nghiệp ngày tăng cao Hàng loạt khu chế xuất khu công nghiệp nhà máy xí nghiệp cơng nghiệp hình thành vào hoạt động Từ thực tế việc thiết kế cung cấp điện việc vô quan trọng việc cần phải làm Việc thiết kế hệ thống cung cấp điện không đơn giản địi hỏi người thiết kế phải có kiến thức tổng hợp nhiều chuyên nghành khác cung cấp điện thiết bị điện an toàn điện …Ngồi cịn phải có hiểu biết định lĩnh vực liên quan xã hội môi trường đối tượng sử dụng điện mục đích kinh doanh họ

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

Xác định phụ tải tính toán phân xưởng

- Xác định phụ tải động lực của các phân xưởng

- Xác định phụ tải chiếu sáng

-Tổng hợp phụ tải của mỗi phân xưởng

1.2 Xác định phụ tải của các phân xưởng khác

1.3 Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp xây dựng biểu diễn biểu đồphụ tải trên mặt bằng xí nghệp

II Xác định sơ đồ nối của mạng điện nhà máy

2.1 Chọn cấp điện áp phân phối

2.2 Xác định vị trí đặt của trạm biến áp (hoặc trạm phân phối trung tâm)

2.3 Chọn công suất và số lượng máy biến áp của trạm biến áp nhà máy và các trạm biến áp phân xưởng

2.4 Chọn dây dẫn từ nguồn tới trạm biến áp nhà máy

2.5 Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp nhà máy/TPPTT đến các phân xưởng (so sánh ít nhất 2 phương án)

3.1 Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp

3.2 Xác định hao tổn công suất

3.3 Xác định hao tổn điện năng

IV Chọn và kiểm tra thiết bị

4.1 Tính toán ngắn mạch tại các điểm đặc trưng (chọn điểm ngắn mạnh phù hợp)

Khi lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện, cần chú ý đến các thành phần quan trọng như cáp điện lực, thanh cái và sứ đỡ Ngoài ra, các thiết bị như máy cắt, dao cách ly, cầu dao, cầu chảy và aptomat cũng cần được kiểm tra kỹ lưỡng Cuối cùng, máy biến dòng và các thiết bị đo lường là không thể thiếu trong quá trình đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống điện.

4.3 Kiểm tra chế độ mở máy của động cơ

V Tính toán bù hệ số công suất

5.1 Tính toán bù hệ số công suất phản kháng để nâng hệ số công suất lên giá trị os 2 0,9

5.2 Đánh giá kết quả bù

1 Sơ đồ mặt bằng xí nghiệp với sự bố trí các thiết bị và biểu đồ phụ tải

2 Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng xí nghiệp (gồm cả các sơ đồ của các phương án so sánh;

3 Sơ đồ nguyên lý mạng điện (với đầy đủ mã hiệu của các thiết bị lựa chọn

4 Bảng số liệu và các kết quả tính toán.

CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP 01

1.1 Xác định phụ tải tính toán phân xưởng 06

Tổng hợp phụ tải (phụ tải tính toán) của mỗi phân xưởng: 07

1.2 Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp xây dựng biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng các hình tròn bán kính r 13

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI CỦA MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY 14

2.1 Chọn cấp điện áp phân phối: 14

2.2 Xác định vị trí đặt của trạm phân phối trung tâm 14

2.3Chọn công suất và số lượng máy biến áp của trạm biến áp nhà máy 15

2.4Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp xí nghiệp (hoặc TPPTT) 20

2.5 Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp nhà máy (TBATT) đến các phân xưởng 21

3.1 Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp 29

3.2 Xác định tổn hao công suất và tổn hao điện năng 30

3.3 Thiết kế chi tiết cho phương án tối ưu 32

CHƯƠNG 4 : CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN 36

4.1 Tính toán ngắn mạch và lựa chon thiết bị 36

4.2 Lựa chọn và kiểm tra dây dẫn khí cụ điện 38

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN BÙ HỆ SỐ CÔNG SUẤT 45

5.1 Tính toán bù hệ số công suất phản kháng để nâng lên giá tri cos2 = 0 9 45

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

Nhà máy sản xuất nhiều loại sản phẩm và phải cạnh tranh cao về giá thành Chi phí điện năng và thời gian thu hồi vốn đầu tư góp phần lớn vào giá thành sản phẩm, do đó, việc thiết kế cấp điện cho nhà máy cần chú ý đến vốn đầu tư và tiết kiệm năng lượng, tránh lãng phí thiết bị không cần thiết Xác định chính xác tâm phụ tải là rất quan trọng để có phương án đi dây tối ưu Ngoài ra, cần tính đến khả năng phát triển phụ tải trong tương lai Bước đầu tiên là xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy, bắt đầu từ từng phân xưởng và khu vực.

1.1 Xác định phụ tải tính toán phân xưởng

1.1.1 Bộ phận nghiền sơ cấp a Phụ tải động lực

Công thức xác định phụ tải động lực theo hệ số nhu cầu và công suất đặt được thể hiện như sau:

- knc là hệ số nhu cầu của phân xưởng và phụ tải.

- Pđ là công suất đặt của phân xưởng và phụ tải

Vậy phụ tải động lực của bộ phận nghiền sơ cấp là:

Q dl =P dl x tanφ&6×2.04T2.88(kVar) b Phụ tải chiếu sáng

Phụ tải chiếu sáng của xí nghiệp công nghiệp được xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:

- P0 là công suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chiếu sáng.P0 = 15W/m 2

- S là diện tích được chiếu sáng.m 2

- a là chiều dài phân xưởng.m.

- b là chiều rộng của phân xưởng.m.

Vậy phụ tải chiếu sáng của bộ phận nghiền sơ cấp là

Tổng hợp phụ tải (phụ tải tính toán) của mỗi phân xưởng:

- Ptt là Công suất tác dụng tính toán cho phân xưởng (kW)

- Qtt là Công suất phản kháng tính toán cho phân xưởng(kVar)

Vậy phụ tải tổng hợp của bộ phận nghiền sơ cấp là:

Hình 1.1 : Hình vẽ kích thước chi tiết các phân xưởng của nhà máy xi măng

1.1.2 Phụ tải tổng hợp của các phân xưởng

N 0 theo sơ đồ mặt bằng

Tên phân xưởng và phụ tải STB Pđ

1 Bộ phận nghiền sơ cấp 35 350 0.8 0.4 2.0 35.0 266 543 0.5 0.0 266.5 542.9 604.8

2 Bộ phận nghiền thứ cấp 29 270 0.8 0.5 1.9 34.0 211 396 0.5 0.0 211.1 395.5 448.3

3 Bộ phận xay nguyên liệu thô 30 115 0.8 0.7 1.1 54.0 920 1047 0.8 0.0 920.8 1047.2 1394.5

5 Đầu lạnh của bộ phận lò 4 920 0.7 0.5 1.9 56.0 662 1244 0.8 0.0 663.2 1244.0 1409.8

6 Đầu nóng của bộ phận lò 29 1250 0.5 0.8 0.8 216.0 563 451 3.2 0.0 565.7 451.3 723.7

8 Bộ phân xay xi măng 20 1250 0.5 0.7 1.1 72.0 588 651 1.1 0.0 588.6 651.0 877.6

10 Bộ phân ủ và đóng bao 15 690 0.5 0.7 1.2 156.0 345 403 2.3 0.0 347.3 403.3 532.3

11 Bộ phân ủ bọt nguyên liệu khô 20 1250 0.5 0.6 1.5 90.0 588 892 1.4 0.0 588.9 892.1 1068.9

15 Bộ phận lựa chọn và cất giữ vật liệu bột 10 80 0.5 0.6 1.3 48.0 43 55 0.7 0.0 43.9 54.7 70.1

Bảng 1.1 Tổng hợp phụ tải của phân xưởng

Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp xây dựng biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng các hình tròn bán kính r

1.2.1 Tổng hợp phụ tải của toàn nhà máy. a phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy.

Với: Kđt=0.85 là hệ số đồng thời của toàn nhà máy ( Hệ số kinh nghiệm )

Vậy từ bảng trên ta có:

Trong đó: - Kdt là số đồng thời của toàn phân xưởng kđt= 0.85

- n là số phân xưởng và phụ tải của xí nghiệp n b Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy.

Q ttnm =k đt × ∑ Qtt = 0 85 × 9463.243.72(kVAr) c Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:

2 +Q ttnm 2 =√ 8043.72 2 +6294.5 2 213.82(kVA) d Hệ số công suất của toàn nhà máy: cos φnm =P ttnm

1.2.2 Xây dựng biểu đồ phụ tải a) Ý nghĩa của tâm phụ tải trong thiết kế cung cấp điện

Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện, việc xác định tâm phụ tải là rất quan trọng, giúp xác định vị trí đặt các trạm biến áp và tủ phân phối Tâm phụ tải không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn giảm tổn thất trên lưới điện Ngoài ra, nó hỗ trợ quy hoạch và phát triển nhà máy trong tương lai, đảm bảo các sơ đồ cung cấp điện hợp lý, tránh lãng phí và đạt các chỉ tiêu kỹ thuật mong muốn Tâm phụ tải điện được xác định là điểm mà mômen phụ tải đạt giá trị cực tiểu.

Trong đó: Pi và li là công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải. b) Tính toạ độ tâm phụ tải của nhà máy

Tâm qui ước của phụ tải nhà máy được xác định bởi một điểm M có toạ độ được xác định M(X0.Y0) theo hệ trục toạ độ xOy.

Trong đó - X0 ; Y0 là toạ độ của tâm phụ tải điện của toàn nhà máy

- xi ; yi là toạ độ của phụ tải phân xưởng thứ i theohệ trục toạ độ xOy

- Si là công suất của phụ tải thứ i

Bảng 1.2 Tính toán tọa độ tâm phụ tải của xí nghiệp

TT Tên phân xưởng Công suất

1 Bộ phận nghiền sơ cấp 604.8 113 73.5 68342.4 44452.8

2 Bộ phận nghiền thứ cấp 448.3 114 53 50882.1 23759.9

3 Bộ phận xay nguyên liệu thô 1394.5 77.5 42 108074 58569

5 Đầu lạnh của bộ phận lò 1409.8 68.5 76.5 96571.3 107849.7

6 Đầu nóng của bộ phận lò 723.7 40 79 28948 57172.3

8 Bộ phân xay xi măng 877.6 42.5 41 37298 35981.6

10 Bộ phân ủ và đóng bao 532.3 41 5.5 21824.3 2927.65

11 Bộ phân ủ bọt nguyên liệu khô 1068.9 93 85.5 99407.7 91390.95

15 Bộ phận lựa chọn và cất giữ vật liệu bột 70.1 109 16 7640.9 1121.6

Xác định tâm phụ tải điện M(X0 Y0 ) cho toàn nhà máy theo công thức sau:

Vậy tâm phụ tải điện của toàn xí nghiệp là: M( 51.127 ; 40.56)

1.2.3 Xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng đường tròn bán kính r Biểu đồ phụ tải điện là một hình tròn vẽ trên mặt phẳng có tâm trùng với tâm của phụ tải điện có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỉ lệ xích nhất định tùy ý Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấp điện Biểu đồ phụ tải được chia thành 2 phần:

- Phụ tải động lực: phần hình quạt màu trắng.

Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng được biểu diễn bằng hình quạt màu đen trong biểu đồ phụ tải Để vẽ biểu đồ này, ta giả định rằng phụ tải phân bố đều theo diện tích của phân xưởng, do đó tâm phụ tải có thể trùng với tâm hình học của phân xưởng Bán kính của vòng tròn biểu đồ phụ tải cho phụ tải thứ i được xác định thông qua một công thức cụ thể.

Trong đó : m là tỉ lệ xích ở đây chọn m = 5(KVA/m 2 )

Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo công thức sau: αcs60× P cs

Kết quả tính toán Ri và cs-i của biểu đồ phụ tải các phân xưởng được ghi trong bảng

Bảng 1.3 Biểu đồ tròn phụ tải n Tên phân xưởng Pcs kW Ptt kW Stt kVA

1 Bộ phận nghiền sơ cấp 0.516 266.52 604.8 113 73.5 6.21 0.70

2 Bộ phận nghiền thứ cấp 0.516 211.12 448.3 113.

3 Bộ phận xay nguyên liệu thô 0.688 920.69 1394.5 77.5 42 9.42 0.27

5 Đầu lạnh của bộ phận lò 0.860 663.26 1409.8 68.5 76.5 9.47 0.47

6 Đầu nóng của bộ phận lò 2.752 565.25 723.7 40 79 6.79 1.75

8 Bộ phân xay xi măng 1.032 588.53 877.6 42.5 41 7.47 0.63

10 Bộ phân ủ và đóng bao 2.064 347.06 532.3 41 5.5 5.82 2.14

11 Bộ phân ủ bọt nguyên liệu khô 0.990 588.49 1068.9 93 85.5 8.25 0.61

15 Bộ phận lựa chọn và cất giữ vật liệu bột 0.688 43.89 70.1 109 16 2.11 5.64

Hình 1.2 : Biểu đồ phụ tải của nhà máy xi măng

XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI CỦA MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY

Chọn cấp điện áp phân phối

2.2 Xác định vị trí đặt của trạm biến áp (hoặc trạm phân phối trung tâm)

2.3 Chọn công suất và số lượng máy biến áp của trạm biến áp nhà máy và các trạm biến áp phân xưởng

Khi lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện, cần chú ý đến các yếu tố quan trọng như cáp điện lực, thanh cái và sứ đỡ, cũng như các thiết bị bảo vệ như máy cắt, dao cách ly, cầu dao, cầu chảy và aptomat Ngoài ra, máy biến dòng và các thiết bị đo lường cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất và an toàn cho hệ thống điện.

Nhà máy sản xuất nhiều loại sản phẩm, đòi hỏi tính cạnh tranh cao, đặc biệt về giá thành Chi phí điện năng và thời gian thu hồi vốn đầu tư ảnh hưởng lớn đến giá thành sản phẩm Do đó, việc thiết kế cấp điện cho nhà máy cần chú ý đến vốn đầu tư và tiết kiệm năng lượng để tránh lãng phí Xác định chính xác tâm phụ tải là yếu tố quan trọng để có phương án đi dây tối ưu Bên cạnh đó, cần xem xét khả năng phát triển phụ tải trong tương lai Bước đầu tiên là xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy, bắt đầu từ từng phân xưởng và khu vực.

1.2 Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp xây dựng biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng các hình tròn bán kính r

Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện, việc xác định tâm phụ tải là rất quan trọng để xác định vị trí lắp đặt các trạm biến áp, trạm phân phối và tủ điện Tâm phụ tải giúp tiết kiệm chi phí và giảm tổn thất trên lưới điện, đồng thời hỗ trợ quy hoạch và phát triển nhà máy trong tương lai với các sơ đồ cung cấp điện hợp lý Điều này không chỉ tránh lãng phí mà còn đảm bảo đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật mong muốn Tâm phụ tải điện là điểm mà mômen phụ tải đạt giá trị cực tiểu.

Phụ tải chiếu sáng được thể hiện qua hình quạt màu đen trong biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng Để vẽ biểu đồ này, ta giả định rằng phụ tải phân bố đều theo diện tích của phân xưởng, do đó tâm phụ tải sẽ trùng với tâm hình học của phân xưởng Bán kính của vòng tròn biểu đồ phụ tải cho phụ tải thứ i được xác định bằng một công thức cụ thể.

CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI CỦA MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY

Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện có ảnh hưởng đáng kể đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện hợp lý cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản để đảm bảo hiệu quả hoạt động và tính ổn định của hệ thống.

1 Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật kinh tế.

2 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

3 Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành.

4 An toàn cho người và thiết bị.

5 Dễ dàng phát triển để đáp ứng yêu cầu tăng trưởng của phụ tải điện.

2.1 Chọn cấp điện áp phân phối:

Cung cấp điện cho mạng điện phân xưởng được thực hiện thông qua các trạm biến áp với điện áp thứ cấp là 380V hoặc 660V Mạng điện chủ yếu sử dụng cấu trúc ba pha bốn dây với trung tính nối đất Đặc biệt, hầu hết các thiết bị trong xí nghiệp được cấp điện từ lưới 380V.

Ta dựa vào công thức sau : (Trang 50-Sách Cung Cấp Điện-Nguyễn Xuân Phú 2009)

Trong đó : U là điện áp truyền tải tính bằng kV

L là khoảng cách truyền tải tính bằng km

P là công suất truyền tải tính bằng MW

Hướng tới của nguồn là hướng Tây và khoảng cách từ điểm đấu điện tới nhà máy là L = 250 m do vậy :

Xác định điện áp truyền tải từ hệ thống về xí nghiệp : thay các giá trị

PttXN b94.5kW = 6.2945 MW và L = 0.25 km vào công thức trên ta có

 Ta chọn cấp điện áp truyền tải cho xí nghiệp là U đm = 22 kV.

Chọn công suất và số lượng máy biến áp của trạm biến áp nhà máy

Khi chọn và kiểm tra thiết bị điện, cần chú ý đến các thành phần quan trọng như cáp điện lực, thanh cái và sứ đỡ, cũng như các thiết bị bảo vệ như máy cắt, dao cách ly, cầu dao, cầu chảy và aptomat Ngoài ra, máy biến dòng và các thiết bị đo lường cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống điện.

Nhà máy sản xuất nhiều loại sản phẩm, đòi hỏi tính cạnh tranh cao về giá thành Chi phí điện năng và thời gian thu hồi vốn đầu tư đóng góp đáng kể vào giá thành sản phẩm Do đó, việc thiết kế cấp điện cho nhà máy cần chú ý đến vốn đầu tư và tiết kiệm năng lượng, tránh lãng phí thiết bị không cần thiết Xác định chính xác tâm của phụ tải là rất quan trọng để có phương án đi dây tối ưu Ngoài ra, cần tính đến khả năng phát triển phụ tải trong tương lai Bước đầu tiên là xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy, bắt đầu từ từng phân xưởng và khu vực.

Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện, việc xác định tâm phụ tải là rất quan trọng, giúp xác định vị trí các trạm biến áp, trạm phân phối và tủ động lực Điều này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn giảm tổn thất trên lưới điện Tâm phụ tải còn hỗ trợ quy hoạch và phát triển nhà máy trong tương lai, đảm bảo sơ đồ cung cấp điện hợp lý, tránh lãng phí và đạt các chỉ tiêu kỹ thuật mong muốn Tâm phụ tải điện được xác định là điểm mà mômen phụ tải đạt giá trị cực tiểu.

Phụ tải chiếu sáng được thể hiện bằng hình quạt màu đen trong biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng Để vẽ biểu đồ này, phụ tải của các phân xưởng được giả định phân bố đều theo diện tích, do đó tâm phụ tải có thể trùng với tâm hình học của phân xưởng Bán kính của vòng tròn biểu đồ phụ tải cho phụ tải thứ i được xác định bằng một công thức cụ thể.

Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện có ảnh hưởng đáng kể đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện hợp lý cần đáp ứng những yêu cầu cơ bản sau đây.

Cung cấp điện cho mạng điện phân xưởng được thực hiện từ các trạm biến áp với cấp điện áp thứ cấp là 380V hoặc 660V Mạng điện phân xưởng chủ yếu là mạng ba pha bốn dây với trung tính nối đất, trong đó lưới 380V cung cấp điện cho phần lớn các thiết bị xí nghiệp.

2.2 Xác định vị trí đặt của trạm phân phối trung tâm

Các xí nghiệp công nghiệp tiêu thụ điện năng lớn và thường được cấp điện từ trạm biến áp trung gian qua các đường dây trung áp, với điện áp xác định là 22KV Mỗi xí nghiệp cần lắp đặt nhiều trạm biến áp phân xưởng, trong đó mỗi phân xưởng lớn có một trạm riêng, còn các phân xưởng nhỏ có thể chia sẻ một trạm Để cung cấp điện cho các trạm biến áp này, cần thiết lập một trạm phân phối trung tâm (TPPTT) tại trung tâm xí nghiệp, có nhiệm vụ nhận điện năng từ hệ thống và phân phối đến các trạm biến áp phân xưởng Trong trạm phân phối trung tâm, không có trạm biến áp mà chỉ có các thiết bị đóng cắt.

Trạm phân phối trung tâm sẽ được đặt gần tâm phụ tải tính toán của nhà máy, tại vị trí M(51.127; 40.56) và điểm T(51; 40), nhằm thuận tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành và sửa chữa Vị trí này không chỉ đảm bảo an toàn và kinh tế mà còn góp phần duy trì mỹ quan công nghiệp, đồng thời hỗ trợ hiệu quả cho công tác quản lý, vận hành và sửa chữa máy biến áp (MBA).

2.3 Chọn công suất và số lượng máy biến áp của trạm biến áp nhà máy

2.3.1 Phân nhóm phụ tải của xí nghiệp công nghiệp:

Việc phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau:

Để tiết kiệm vốn đầu tư và giảm tổn thất trên đường dây hạ áp trong phân xưởng, các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên được đặt gần nhau.

Để xác định phụ tải tính toán chính xác và thuận tiện cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện, chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm cần phải giống nhau Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau nhằm giảm thiểu số lượng tủ động lực cần sử dụng trong phân xưởng và toàn nhà máy Đồng thời, số đầu ra của tủ động lực không nên quá nhiều để dễ dàng cho việc thao tác và sửa chữa.

Việc thỏa mãn đồng thời cả ba điều kiện trong thiết kế thường gặp nhiều khó khăn Do đó, cần xem xét các điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án PA tối ưu nhất.

Dựa trên vị trí và công suất của các phân xưởng, chúng tôi tiến hành thiết kế và tính toán xây dựng 6 trạm biến áp cho từng phân xưởng, trong đó các phụ tải được phân nhóm một cách cụ thể.

Bảng 2.1 : Phân nhóm phụ tải cho một xí nghiệp công nghiệp

STT Tên phân xưởng và phu tải Số hiêu trên sơ đồ

Hệ số nhu cầu cos p Công suất đăt

1 Bô phận nghiền sơ cấp 1 0.44 0.44 350

2 Bô phận nghiền thứ cấp cấp 2 0.76 0.76 270

3 Bô phận xay nguyên liệu thô 3 0.46 0.46 1150

1 Đầu lạnh của bộ phận lò 5 0.72 0.47 920

2 Đầu nóng của bộ phận lò 6 0.45 0.78 1250

3 Bộ phận ủ bọt nguyên liệu thô 11 0.47 0.55 920

3 Bộ phận xay xi măng 8 0.45 0.78 1250

2 Bộ phận ủ và đóng bao 10 0.5 0.65 690

3 Bộ phận lựa chọn và cất giữ vật liệu thô 15 0.5 0.53 126

Các trạm biến áp nên được đặt gần TBATT và tiếp xúc trực tiếp với phân xưởng để thuận tiện cho việc đóng cắt điện, đồng thời đảm bảo không ảnh hưởng đến các công trình khác.

Trạm biến áp phục vụ nhiều phân xưởng sẽ được thiết kế gần tâm phụ tải để tiết kiệm chi phí đường dây và giảm tổn thất công suất Tâm của trạm sẽ được xác định theo bảng hướng dẫn cụ thể.

STT Tên phân xưởng và phu tải

Số hiêu trên sơ đồ

1 Bộ phận nghiền sơ cấp 1 605.12 113 73.5 68378.6 44476.3

2 Bộ phận nghiền thứ cấp cấp 2 448.67 114 53 51148.3 23779.5

3 Bộ phận xay nguyên liệu thô 3 1394.78 77.5 42 108096 58580.8

1 Đầu lạnh của bộ phận lò 5 1410.3 68.5 76.5 96608 69335

2 Đầu nóng của bộ phận lò 6 724.6 40 79 28983.7 31720.1

Bộ phận ủ bột nguyên liệu

3 Bộ phận xay xi măng 8 878.1 42.5 41 37320.5 36003.3

2 Bộ phận ủ và đóng bao 10 533.29 41 5.5 21864.9 2933.1

3 BộP lựa chọn và cất giữ vật liệu bột 15 70.51 109 16

2.3.2 Chọn số lượng máy biến áp :

Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp xí nghiệp (hoặc TPPTT)

Ta sử dụng 2 phương án lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp là theo Jkt và theo dòng phát nóng lâu dài cho phép I cp

Khi lựa chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp phân phối trung tâm, cần tính toán dựa trên mật độ kinh tế của dòng điện Jkt, do khoảng cách truyền tải ngắn và thời gian sử dụng công suất cực đại T max lớn.

Đường dây nối hệ thống với trạm phân phối trung tâm đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định hiệu quả hoạt động của toàn xí nghiệp Để đảm bảo tính ổn định và tối ưu trong quá trình truyền tải, chúng ta sử dụng lộ đường dây kép.

• Dòng điện định mức trên đường dây truyền tải:

• Thời gian sử dụng TmaxA80.sử dụng dây AC để đi từ nguồn đến TPPTT tra tài liệu ta được Jkt = 1.1 (A/mm 2 )

Ta kiểm tra dây dẫn theo điêu kiện phát nóng và điều kiện tổn thất điện áp (∆Ucp)

- Theo điều kiện phát nóng tra bảng dây AC-150 ta có

Icp = 330 Khi xảy ra sự cố tức là đứt 1 dây thì đường dây còn lại sẽ chịu tải toàn bộ đến công suất nhà máy Do vậy:

Vậy Icp > Isc thỏa mãn điều kiện phát nóng

- Theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép tra bảng dây AC-150 ta có r0 = 0.21 (Ω/km) x0 = 0.416

Tổng trở trên đoạn dây là:

 Thỏa mãn điều kiện về tổn thất điện áp

Tra tài liệu của giá thành đường dây AC-150 là 150.39 Nghìn đ/1 mét chiều dài

 Tổng số vốn đầu tư cho lộ dây là:

Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp nhà máy (TBATT) đến các phân xưởng

* Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các tủ phân phối phân xưởng theo điều kiện phát nóng.

Tra tài liệu tìm dây dẫn 4 lõi gần nhất có dòng cho phép thỏa mãn

Giá thành đường dây được tính như sau: Kd=Giá x L x số dây (đ)

 Tổng số vốn đầu tư là: K d =∑ K di (đ )

2.5.1 Chọn dây dẫn hạ áp từ mắy biến áp đến tủ phân phối phân xưởng

- Xét phân xưởng 18 có công suất nhỏ nên thực hiện cấp điện trên 1 lộ dây duy nhất.

- Tính toán chi tiết ta thu được kết quả chọn dây dẫn hạ áp từ máy biến áp đến tủ phân phối phân xưởng.

Bảng 2.6: Bảng tính toán chi tiết tổn thất điện năng các TBA

Từ bảng trên ta tìm được tổng vốn đấu tư đường dây cáp hạ áp cho toàn bộ xí nghiệp:

K d hạ áp =∑ K d −i t9.72(tri uệ đ ngồ )

3.5.2 Dây từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm biến áp phân xưởng phân xưởng

Chúng tôi sẽ sử dụng cáp trung thế treo 3 lõi với cấp điện áp 12.7/22 (24)kV, có ruột dẫn bằng đồng và cách điện XPLE, vỏ PVC Cáp này được thiết kế cho lộ kép để truyền tải điện năng Thời gian tối đa sử dụng cáp là Tmax = 4180h, theo tài liệu tham khảo.

Tương tự như việc lắp đặt dây từ nguồn đến trạm phân phối trung tâm, chúng ta cũng áp dụng phương pháp chọn tiết diện dây dẫn dựa trên điều kiện Jkt Đối với các lộ đường dây trung áp 22kV, tiết diện dây được sử dụng là 35mm².

 Sau dây sẽ là phần tính toán chi tiết cho các phương án:

 Có 2 phương án đi dây như sau

Phương án 1: sơ đồ hình tia

- Tính phân bố công suất và tiết diện dây dẫn tương tự như trên ta được bảng

Bảng 2.7: phân bố công suất và tính toán tiết diện dây dẫn trung áp PA1

PPTT-B1 2 57.06 2448.57 22 32.13 10.36 3x35 0.524 0.13 170 491 56.03 PPTT-B2 2 42.47 3204.27 22 42.05 13.56 3x35 0.524 0.13 170 491 41.71 PPTT-B3 2 2 2936.24 22 38.53 12.43 3x35 0.524 0.13 170 491 1.96 PPTT-B4 2 66.45 2375.07 22 31.16 10.05 3x35 0.524 0.13 170 491 65.25 PPTT-B5 2 50.3 1067.48 22 14.01 4.52 3x35 0.524 0.13 170 491 49.39 PPTT-B6 2 94.18 116.49 22 1.53 0.49 3x35 0.524 0.13 170 491 92.48

Tổng chi phí đầu tư cho đường dây trung áp 22kV của PA1 được tính từ trạm nguồn đến trạm biến áp trung tâm, cũng như từ trạm biến áp trung tâm đến các trạm biến áp phân xưởng, là 306.82.

K d =K trung áp +K hạ áp ¿(749.72+306.82+75.195)×10 6 31.73(tri uệ đ ngồ )

- Kiểm tra điều kiện tổn thất trên từng lộ dây

∆ U max =MAX ( ∆ U t ng ổ −nhánh ) ;∆ U cp =5 %× U đm 00(V)

Bảng 2.8:Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép của các lộ cáp PA1

Từ bảng 2.7 ta thấy tổn thất điện áp lớn nhất của hệ thống là tổn thất điện áp trên lộ dây từ nguồn đến trạm biến áp B4

So sánh với điều kiện tổn thất điện áp cho phép: ∆ U cp =5 %× U đm 00(V)

Khi vận hành ở chế độ sự cố đứt 1 lộ dây từ nguồn về trạm phân phối trung tâm ta có

 Thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép yêu cầu

KL: dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp khi vận hành ở các chế độ

Kiểm tra điều kiện phát nóng: I sc ≤ I cp

Bảng 3.9: Bảng tính toán dòng sự cố đứt 1 lộ dây trên các nhánh

Tên Số lộ S kVA Iđm

 Điều kiện phát nóng lâu dài cho phép trên tất cả các lộ dây đều thỏa mãn.

Kết luận, để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy trong hệ thống điện, nên chọn cáp đồng 3 lõi CXV/WB-35 cho các lộ dây từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm biến áp phân xưởng Đối với lộ dây từ nguồn đến trạm phân phối trung tâm, lựa chọn dây AC-150 là tối ưu.

Tính toán tổn thất công suất tổn thất điện năng

Tổn thất công suất tác dụng và tổn thất điện năng được tính như sau: τ=(0.124+T max ×10 −4 ) 2 ×8760&69.21(h)

Bảng 2.10: Tính toán tổn thất CS và tổn thất điện năng trên các lộ dây PA1

- Từ trên ta sẽ tính toán được tổng tổn thất điện năng trên đường dây trung áp khi vận hành hang năm: ∑ ∆ A dây =¿27351.39(kWh)¿

Chi phí tính toán hàng năm cho phương án đầu tư đường dây trung áp của toàn hệ thống chỉ phụ thuộc vào vốn đầu tư, trong khi chi phí cho trạm biến áp và cáp hạ áp là giống nhau ở tất cả các phương án Để xác định phương án tối ưu, cần tính toán giá trị của hàm chi phí hàng năm cho các phương án đã đề xuất Chi tiết về phương án 1 sẽ được trình bày rõ hơn.

- avh = 0.1: hệ số vận hành.

- Atc =1/Ttc : hệ số tiêu chuẩn (hệ số thu hồi vốn đầu tư)

- Ttc : thời gian thu hồi vốn đầu tư lấy băng 8 năm.

- C∆: giá thành 1kWh tổn thất điện năng.

Phương án 2: sơ đồ liên thông

Tương tự như quy trình tính toán ỗ PA1, chúng ta sẽ tiến hành phân bố công suất sơ bộ trên các lộ dây dựa vào sơ đồ thực tế Đồng thời, cần tính toán tiết diện dây dẫn và lựa chọn dây dẫn cho hệ thống trung áp.

 Công suất truyền tải trên lộ B4 lúc này sẽ bao gồm công suất tính toán của B2 và công suất tính toán của trạm B1.

 Các trạm còn lại có công suất trên đường dây là không thay đổi Kết quả chi tiết được tổng hợp trong bảng sau:

Bảng 2.11: Bảng Phân bố công suất và tính toán tiết diện dây dẫn PA2.

Bảng 3.12 Kiểm tra tổn thất điện áp

Tổn thất điện áp lớn nhất trong hệ thống xảy ra trên lộ dây từ Trạm biến áp PPTT đến Trạm biến áp B4.

So sánh với điều kiện tổn thất điện áp cho phép:

 Thỏa mãn điều kiện tổn thất đã đặt ra.

Khi vận hành ở chế độ sự cố đứt 1 lộ dây từ nguồn về trạm phân phối trung tâm ta có

 Thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép yêu cầu

KL: dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp khi vận hành ở các chế độ.

Kiểm tra điều kiện phat nóng khi có sự cố nghiêm trọng Ở đây ta xét sự cố đứt 1 dây

Bảng 3.13: Bảng tính toán dòng sự cố đứt 1 lộ dây trên các nhánh

Tên Số lộ S kVA Iđm A Isc A Icp A Kiểm tra

B5- B1 2 2448.57 32.130 51.410 170 Thỏa mãn ện phát nóng lâu dài cho phép trên tất cả các lộ dây đều thỏa mãn.

Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng cáp đồng 3 lõi CXV/WB-35 cho các lộ dây kết nối từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm biến áp phân xưởng Đối với lộ dây từ nguồn đến trạm phân phối trung tâm, lựa chọn dây AC-150 là phù hợp nhất.

Tính toán tổn thất công suất tổn thất điện năng

Bảng 3.14: Tổn thất CS và tổn thất điện năng trên các lộ dây PA2

Tương tự như cách tính toán ở phương án thứ nhất Ta có tổng tổn thất điện năng trên đường dây trung áp.

Chi phí tính toán hằng năm cho phương án đầu tư đường dây trung áp của toàn hệ thống chỉ xét đến vốn đầu tư, trong khi phần đầu tư trạm biến áp và cáp hạ áp là giống nhau ở mọi phương án Để xác định phương án tối ưu, cần tính toán giá trị của hàm chi phí hằng năm cho các phương án đã đề xuất Dưới đây là chi tiết về phương án 2.

- avh = 0.1: hệ số vận hành.

- Atc =1/Ttc : hệ số tiêu chuẩn (hệ số thu hồi vốn đầu tư)

- Ttc : thời gian thu hồi vốn đầu tư lấy băng 8 năm.

- C∆: giá thành 1kWh tổn thất điện năng.

Cả 2 phương án nghiên cứu đều đã thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật của lưới ta chọn phương án 2 vì hàm chi phí tính toán hằng năm của phương án 2 nhỏ hơn hàm chi phí tính toán của PA 1

TÍNH TOÁN ĐIỆN

Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp

Khi chọn và kiểm tra thiết bị điện, cần chú ý đến các yếu tố như cáp điện lực, thanh cái và sứ đỡ, cũng như các thiết bị bảo vệ như máy cắt, dao cách ly, cầu dao, cầu chảy và aptomat Ngoài ra, máy biến dòng và các thiết bị đo lường cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống điện.

Nhà máy và xí nghiệp sản xuất nhiều loại sản phẩm, đòi hỏi tính cạnh tranh cao, đặc biệt về giá thành Trong đó, chi phí điện năng và thời gian thu hồi vốn đầu tư chiếm tỷ lệ lớn trong giá thành sản phẩm Vì vậy, việc thiết kế cấp điện cho nhà máy cần chú trọng đến vốn đầu tư và tiết kiệm năng lượng, tránh lãng phí thiết bị không cần thiết Xác định chính xác tâm của phụ tải là rất quan trọng để có phương án đi dây tối ưu, đồng thời cần tính đến khả năng phát triển của phụ tải trong tương lai Để thực hiện điều này, bước đầu tiên là xác định phụ tải tính toán cho toàn bộ nhà máy, bắt đầu từ việc xác định phụ tải ở từng phân xưởng và khu vực.

Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện, việc xác định tâm phụ tải là rất quan trọng, vì nó giúp xác định vị trí của các trạm biến áp và trạm phân phối Việc này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn giảm tổn thất trên lưới điện Tâm phụ tải còn hỗ trợ quy hoạch và phát triển nhà máy trong tương lai, nhằm tạo ra các sơ đồ cung cấp điện hợp lý, tránh lãng phí và đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật mong muốn Tâm phụ tải điện là điểm mà tại đó mômen phụ tải đạt giá trị cực tiểu.

Phụ tải chiếu sáng được biểu diễn bằng phần hình quạt màu đen trong biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng Để vẽ biểu đồ này, ta giả định rằng phụ tải của các phân xưởng phân bố đều theo diện tích, do đó tâm phụ tải có thể trùng với tâm hình học của phân xưởng Bán kính của vòng tròn biểu đồ phụ tải cho phụ tải thứ i được xác định qua một công thức cụ thể.

Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện có ảnh hưởng đáng kể đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện hợp lý cần đáp ứng những yêu cầu cơ bản nhất định để đảm bảo hiệu quả hoạt động.

Cung cấp điện cho mạng điện phân xưởng được thực hiện từ các trạm biến áp với điện áp thứ cấp 380V hoặc 660V Mạng điện chủ yếu là ba pha bốn dây với trung tính nối đất, trong đó phần lớn thiết bị xí nghiệp sử dụng lưới 380V.

2.2 Xác định vị trí đặt của trạm phân phối trung tâm

Các xí nghiệp công nghiệp là những đơn vị tiêu thụ điện năng lớn, được cấp điện từ trạm biến áp trung gian qua các đường dây trung áp với điện áp 22KV Mỗi xí nghiệp cần nhiều trạm biến áp phân xưởng, trong đó mỗi phân xưởng lớn có một trạm riêng, còn các phân xưởng nhỏ có thể chia sẻ một trạm Để cung cấp điện cho các trạm biến áp này, cần thiết lập một trạm phân phối trung tâm (TPPTT) tại vị trí trung tâm của xí nghiệp Trạm phân phối trung tâm có nhiệm vụ nhận điện năng từ hệ thống và phân phối cho các trạm biến áp phân xưởng, mà không bao gồm trạm biến áp, chỉ có các thiết bị đóng cắt.

Để tối ưu hóa công tác vận chuyển, lắp đặt và sửa chữa, trạm phân phối trung tâm sẽ được đặt gần tâm phụ tải tính toán của toàn nhà máy Dựa vào kết quả tính toán tâm phụ tải điện, vị trí M(51.127; 40.56) đã được xác định, và trạm sẽ được lắp đặt tại điểm T(51; 40) theo sơ đồ mặt bằng nhà máy kim loại màu Vị trí này không chỉ đảm bảo an toàn và tiết kiệm chi phí mà còn giữ được mỹ quan công nghiệp, thuận lợi cho công tác quản lý, vận hành và sửa chữa máy biến áp.

2.3 Chọn công suất và số lượng máy biến áp của trạm biến áp nhà máy

2.3.1 Phân nhóm phụ tải của xí nghiệp công nghiệp:

Việc phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau:

Để tiết kiệm vốn đầu tư và giảm tổn thất trên đường dây hạ áp trong phân xưởng, các thiết bị điện nên được bố trí gần nhau trong cùng một nhóm.

Để xác định phụ tải tính toán chính xác và thuận tiện trong việc lựa chọn phương thức cung cấp điện, các thiết bị điện trong nhóm cần có chế độ làm việc giống nhau Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên tương đương để giảm thiểu số lượng tủ động lực cần sử dụng trong phân xưởng và toàn nhà máy Số lượng đầu ra của tủ động lực cũng không nên quá nhiều nhằm dễ dàng trong thao tác và sửa chữa.

Việc thỏa mãn đồng thời ba điều kiện trong thiết kế thường gặp nhiều khó khăn Do đó, cần phải căn cứ vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án PA tối ưu nhất.

Dựa trên vị trí và công suất của các phân xưởng, chúng tôi tiến hành tính toán và thiết kế xây dựng 6 trạm biến áp cho các phân xưởng, trong đó các phụ tải được phân nhóm một cách cụ thể.

Bảng 2.1 : Phân nhóm phụ tải cho một xí nghiệp công nghiệp

STT Tên phân xưởng và phu tải Số hiêu trên sơ đồ

Hệ số nhu cầu cos p Công suất đăt

1 Bô phận nghiền sơ cấp 1 0.44 0.44 350

2 Bô phận nghiền thứ cấp cấp 2 0.76 0.76 270

3 Bô phận xay nguyên liệu thô 3 0.46 0.46 1150

1 Đầu lạnh của bộ phận lò 5 0.72 0.47 920

2 Đầu nóng của bộ phận lò 6 0.45 0.78 1250

3 Bộ phận ủ bọt nguyên liệu thô 11 0.47 0.55 920

3 Bộ phận xay xi măng 8 0.45 0.78 1250

2 Bộ phận ủ và đóng bao 10 0.5 0.65 690

3 Bộ phận lựa chọn và cất giữ vật liệu thô 15 0.5 0.53 126

Các trạm biến áp cung cấp điện cho phân xưởng sẽ được lắp đặt gần TBATT, đảm bảo tiếp xúc thuận tiện với phân xưởng để dễ dàng trong quá trình đóng cắt, đồng thời không gây ảnh hưởng đến các công trình khác.

Trạm biến áp sẽ được thiết kế gần tâm phụ tải của nhiều phân xưởng nhằm tiết kiệm chi phí đường dây và giảm thiểu tổn thất công suất Tâm của trạm sẽ được xác định dựa trên bảng dữ liệu đã cung cấp.

STT Tên phân xưởng và phu tải

Số hiêu trên sơ đồ

1 Bộ phận nghiền sơ cấp 1 605.12 113 73.5 68378.6 44476.3

2 Bộ phận nghiền thứ cấp cấp 2 448.67 114 53 51148.3 23779.5

3 Bộ phận xay nguyên liệu thô 3 1394.78 77.5 42 108096 58580.8

1 Đầu lạnh của bộ phận lò 5 1410.3 68.5 76.5 96608 69335

2 Đầu nóng của bộ phận lò 6 724.6 40 79 28983.7 31720.1

Bộ phận ủ bột nguyên liệu

3 Bộ phận xay xi măng 8 878.1 42.5 41 37320.5 36003.3

2 Bộ phận ủ và đóng bao 10 533.29 41 5.5 21864.9 2933.1

3 BộP lựa chọn và cất giữ vật liệu bột 15 70.51 109 16

2.3.2 Chọn số lượng máy biến áp :

Xác định tổn hao công suất và tổn hao điện năng

 Xác định tổn thất công suất trên từng lộ dây như sau:

 Tổn thất công suất tác dụng

- Ptt: Công suất tác dụng tính toán của các phụ tải cuối đường dây.

- Qtt: Công suất phản kháng tính toán của các phụ tải cuối đường dây.

Tổn thất công suất trong các trạm biến áp và trên các lộ dây:

 Xét trạm biến áp có tổn thất điện năng được tính như sau:

 Áp dụng các dữ kiện vào công thức ta được các kết quả trong bảng sau a Tổn thất công suất và điện năng trên đường dây phương án 2

- Tổn thất trong đường dây trung áp: Bảng 3.1

- Tổn thất trong đường dây hạ áp: Bảng 2.6

- Tổn thất trên toàn bộ những lộ cáp hạ áp 0.4 kV.

Bảng 3.4: Tính toán những lộ cáp 0.4kV

Tên lộ P kW Q kVAr U kV

 Tổn thất điện năng trong các lộ cáp hạ áp là ∆Ahạ áp = 36648.260 (kWh) b Tổn thất công suất và điện năng trong trạm biến áp

Bảng 3.5: Tổn thất công suất và điện năng trong trạm biến áp

Kết luận: khi hành hệ thống trong khoảng thời gian Tmax A80h thì lượng điện năng bị tổn thất là:

∑ ∆ A= ∆ A trung áp +∆ A hạ áp +∆ A TBA

Tỉ lệ điện năng bị hao tổn so với tổng lượng điện năng truyền tải

Thiết kế chi tiết cho phương án tối ưu

Trạm phân phối trung tâm đóng vai trò quan trọng trong việc nhận và phân phối điện năng cho các tải phía sau, quyết định đến độ tin cậy của nguồn cung cấp điện Việc lựa chọn sơ đồ nối dây cho trạm này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động Sơ đồ nguyên lý cần đáp ứng các tiêu chí kỹ thuật, đảm bảo bố trí thiết bị khoa học và thuận tiện cho việc vận hành cũng như xử lý sự cố Đồng thời, cần đảm bảo an toàn cho cả thiết bị và con người, cùng với tính hợp lý về mặt kinh tế.

Dựa vào đặc điểm vạn hành của phụ tải, việc cấp điện cho TBATT trên lộ kép được thực hiện với hệ thống thanh cái có máy cắt liên lạc nhằm đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tối ưu Trên thanh cái có máy biến áp đo lường, cùng với máy biến dòng được lắp đặt ở tất cả các lộ vào ra của trạm để phục vụ cho công tác đo lường và vận hành hiệu quả Sơ đồ nguyên lý của trạm được minh họa trong hình vẽ dưới đây.

Hình 3.1:Sơ đồ nguyên lý trạm phân phối trung tâm

Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý mạng điện toàn nhà máy

 Thiết kế cho trạm biến áp phân xưởng:

 Các trạm biến áp phân xưởng đều đặt hai máy biến áp do Công ty Cổ phần thiết bị điện Đông Anh sản xuất

Phía hạ áp đặt áptômát tổng và các áp tô mát nhánh thanh cái hạ áp được phân đoạn bằng aptômát phân đoạn.

Để giảm thiểu dòng ngắn mạch và đơn giản hóa việc bảo vệ, hai máy biến áp (MBA) tại trạm được thiết lập làm việc độc lập, với áptômát phân đoạn của thanh cái hạ áp thường ở trạng thái cắt Chỉ khi một MBA gặp sự cố, áptômát phân đoạn mới được sử dụng để cung cấp điện cho phụ tải của phân đoạn tương ứng Mỗi trạm biến áp phân xưởng đều được trang bị hai MBA.

- Đặt hai tủ đầu vào 22 kV có dao cách ly không phải bảo trì loại 8DH10 do hãng Siemens chế tạo.

Bảng 3.6: Thông số kỹ thuật của tủ đầu vào 8DH10.

Loại tủ Uđm(kV) Iđm(A) INmax

Trang 270-Giáo trình Cung Cấp Điện-TS.Ngô Hồng Quang NXB Giáo dục Việt Nam 2012.

- Đặt hai tủ máy biến áp (MBA 22/ 0.4).

- Phía hạ áp chọn dùng các áptômát của hãng Merlin Gerin Với 2 tủ áptômát tổng 1 tủ áptômát phân đoạn và 2 tủ áptômát nhánh.

Trạm biến áp phân xưởng hoạt động với hai máy biến áp song song, đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy Sơ đồ đấu nối được thiết kế rõ ràng, cho phép dễ dàng theo dõi và bảo trì Các tủ AT có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ quá dòng cho các nhánh kết nối, giúp duy trì an toàn cho hệ thống điện.

CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN

TÍNH TOÁN BÙ HỆ SỐ CÔNG SUẤT

Tiêu đề	Thiết Kế Cung Cấp Điện
Tác giả	Bùi Hoàng Minh
Người hướng dẫn	TS. Phạm Mạnh Hải
Trường học	Hà Nội
Chuyên ngành	Hệ thống điện
Thể loại	Đồ án môn học
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	53
Dung lượng	776,06 KB