GIỚI THIỆU CHUNG
Đối tượng thiết kế
Nguồn điện là nơi cung cấp điện năng đáp ứng nhu cầu sử dụng của các phụ tải điện. Đường kết nối tới nguồn có chiều dài 11 km, dây xích không dây bằng nhôm và lõi thép.
Đánh giá chung
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY VÀ KHU CÔNG
Tổng quan các phương pháp xác định phụ tải tính toán
- Khái niệm về phụ tải tính toán
- Các phương pháp xác định phụ tải tính toán
- Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
Phương pháp tính phụ tải tính toán trên cơ sở hệ số cầu có ưu điểm là đơn giản, thuận tiện. Phương pháp xác định PTTT theo tải trọng trên một đơn vị diện tích. Phương pháp này được sử dụng cho các xí nghiệp, nhà máy có tải trọng phân bố tương đối đều.
Phương pháp này đặc biệt thích hợp để xác định tải trọng tính toán nhẹ và trong giai đoạn lập kế hoạch ban đầu. Xác định phụ tải tính toán của các nhóm thiết bị trong PXSCCK Với xưởng sửa chữa cơ khí, chúng ta đã biết thông tin khá chi tiết về phụ tải nên có thể xác định phụ tải tính toán ở hệ số cực đại (Kmax) và công suất trung bình (Ptb). Xác định tải trọng tính toán của toàn bộ PXSCCK Tải trọng động tính toán của toàn bộ phân xưởng.
Phụ tải chiếu sáng được tính theo hiệu ứng chiếu sáng trên mỗi đơn vị diện tích theo công thức sau: Stk = p0. Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng khác trong toàn nhà máy.
Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng khác trong toàn nhà máy
- Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy
- Biểu đồ phụ tải của các phân xưởng và nhà máy
Sử dụng cách tính tương tự như phân xưởng gang, ta tính được phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại trong nhà máy. Sơ đồ phụ tải điện (PPĐ): ĐPĐ là hình tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán của phân xưởng theo một tỷ lệ nhất định. Tâm đường tròn PDT trùng với tâm tải trọng nhà xưởng, gần đúng có thể coi là tải trọng nhà xưởng phân đều theo diện tích nhà xưởng. Giường phẳng giúp hình dung rõ ràng sự phân bổ tải trong nhà máy.
Bán kính đường tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i được xác định theo biểu thức: Ri= SttPXiΠ.m. Kết quả tính toán Ri và csi của đồ thị phụ tải phân xưởng được thể hiện ở bảng 2.3.
Xác định phụ tải tính toán của khu công nghiệp
- Xác định phụ tải tính toán của từng nhà máy trong khu công nghiệp
- Xác định phụ tải tính toán của toàn khu công nghiệp
- Phụ tải tính toán của khu công nghiệp có kể đến sự phát triển của tương lai
- Biểu đồ phụ tải của khu công nghiệp
Phụ tải tính toán của khu công nghiệp bao gồm cả sự phát triển trong tương lai. Trong đó: S(t) là công suất dự kiến hàng năm kVA Stt là công suất tính toán hiện tại; kVA. Bán kính đường tròn đồ thị phụ tải của thiết bị thứ i được xác định theo biểu thức: Ri= SttPXi.
Kết quả tính toán Ri từ biểu đồ phụ tải của các nhà máy được ghi trong bảng 2.4 Y.
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO KHU CÔNG NGHIỆP
Chọn cấp điện áp vận hành của khu công nghiệp
Đề xuất các phương án sơ đồ cung cấp điện
- Xác định tâm phụ tải của khu công nghiệp
- Đề xuất các phương án sơ đồ cung cấp điện
Vậy ta chọn cấp điện áp truyền tải từ hệ thống đến khu công nghiệp là Udm=110kV. Ứng với 2 sơ đồ đấu nối trên ta có 6 phương án cho mạng cao thế khu công nghiệp.
Sơ bộ lựa chọn thiết bị điện
- Chọn công suất trạm biến áp trung tâm của khu công nghiệp
- Chọn tiết diện dây dẫn
- Chọn máy cắt
Đường dây cấp điện từ trạm biến áp trung tâm khu công nghiệp đến các nhà máy sử dụng dây điện trên không, dây nhôm lõi thép, tiếp xúc kép đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện. Điều hành công tác điều tiết. Trong kế hoạch của chúng tôi, chúng tôi dự đoán phụ tải cho khu công nghiệp trong 10 năm tới, với giả định rằng phụ tải tăng tuyến tính trong khoảng. Với lưới trung thế tổn thất điện áp lớn do khoảng cách tải dòng đi xa nên ta phải kiểm tra theo điều kiện tổn thất cho phép: Ubtcp=5%.Udm. Chọn dây dẫn từ TBA đến các nhà máy còn lại trong khu công nghiệp: Kết quả tính toán tương tự bảng 3.2.
Nhận xét: Sau khi đề xuất các phương án, chúng tôi nhận thấy phương án 3 và 6 cần sử dụng quá nhiều đường dây để đảm bảo điều kiện sụt áp cho phép. Ngoài nhiệm vụ chuyển tải để vận hành, cầu dao còn có chức năng cắt dòng ngắn mạch để bảo vệ các phần tử của hệ thống điện.
Tính toán kinh tế kĩ thuật lựa chọn phương án thiết kế
- Phương án 1
- Phương án 2
- Phương án 4
- Phương án 5
- Lựa chọn phương án tối ưu
Xác định tổn thất công suất Trạm biến áp trung tâm Tổn thất điện năng được xác định theo công thức. Cũng như các dòng khác, ta được bảng tổng hợp 3.12. Bảng 3.12: Tổn thất điện năng trên đường dây phương án 1. Tính tổn thất điện năng trong 1 năm a.Tổn thất điện năng máy biến áp.
Đối với dây chuyền: Tính tương tự ta có kết quả ở bảng sau Bảng 3.19 Suất vốn đầu tư cho dây chuyền phương án 5. Nhận xét: Qua bảng trên ta thấy phương án 4 là phương án tối ưu nhất nên ta chọn phương án . Đồ án 4 là phương án thiết kế mạng điện cao thế khu công nghiệp.
Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn
- Chọn dây dẫn 110kV từ hệ thống về khu công nghiệp
- Tính ngắn mạch cho mạng cao áp
- Chọn và kiểm thiết bị điện cho mạng cao áp của khu công nghiệp
- Kiểm tra các thiết bị điện phía hạ áp của MBATT đã chọn sơ bộ
Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp: bt ttCN ttCN. Tính toán điểm ngắn mạch N1 để chọn và kiểm tra các thiết bị điện phía cao áp của BATT trạm 110 kV bao gồm máy cắt và thanh cái. N2, N3 lựa chọn và thí nghiệm các thiết bị điện phía hạ áp của TBA 35 kV BATT bao gồm máy cắt, thanh cái và các thiết bị trên đường dây từ TBA về các nhà máy.
Trong đó: SN - Công suất ngắn mạch phía hạ áp TBA miền (SN=450MVA). Tính toán dòng ngắn mạch ba pha đối xứng tại các điểm ngắn mạch Trong quá trình tính toán ngắn mạch ta có thể coi nguồn có điện dung cực lớn và thực hiện tính toán gần đúng trong hệ đơn vị tương đối đơn giản. Vạch dây từ TBA đến tổ 1: Ta xét trường hợp ngắn mạch lúc đầu lắp đặt tổ 2.
Cầu dao có dòng định mức Iđm > 1000A nên không cần kiểm tra dòng ổn định nhiệt. Biến dòng đã chọn thỏa mãn các điều kiện còn lại Vậy ta chọn biến dòng. Trong thanh cái ở phía điện áp cao của trạm biến áp, chúng tôi đặt máy biến điện áp đo lường trên đường dây.
Tra theo TL [5] ta chọn dao cách ly đặt bên ngoài, phiến quay trong mặt phẳng nằm ngang loại 3DP2 do SIEMENS sản xuất với các thông số trong bảng 3.27. DCL có dòng định mức Iđm > 1000A nên không cần kiểm tra dòng ổn định nhiệt. Chống sét lan truyền được chọn theo cấp điện áp nên ta chọn loại chống sét do hãng Cooper sản xuất là AZLP501B96 cho cấp 110kV và AZLP501B30 cho cấp 35kV.
Trên đây chúng ta có thể chọn MC trung thế SF6 loại F400 do Schneider sản xuất với các thông số. Máy cắt ta chọn tạm thời theo điều kiện điện áp và dòng định mức lâu dài định mức, do đó ta chỉ cần kiểm tra lại theo điều kiện dòng cắt, động và ổn định nhiệt. Nhận xét: Phía hạ áp của TBA sử dụng cầu dao F400, cầu dao đáp ứng điều kiện thí nghiệm với điểm ngắn mạch N2 là điểm có dòng ngắn mạch lớn nhất phía 35kV nên cũng thỏa mãn với điểm còn lại.
TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ
Ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng trong nhà máy
Các thiết bị bù trong hệ thống cung cấp điện
- Tụ tĩnh điện
- Máy bù đồng bộ
- Động cơ không đồng bộ được hoà đồng bộ hoá
Các bước được tiến hành như sau
- Xác định dung lượng bù
- Kiểm tra lại hệ số công suất của nhà máy
