Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen

TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI THIẾT KẾ MÔN HỌC BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN 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. Xác định phụ tải tính toáncủa các phân xưởng và toàn nhà máy. 3. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sũa chữa cơ khí. 4. 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 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy . 5. Tính toán bù công suất phản kháng cho HTCCĐ của nhà máy . 6. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí . CÁC BẢN VẼ TRÊN KHỔ GIẤY A0 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 Điện áp : Tự chọn theo công suất của nhà máy và khoảng cách từ nguồn đến nhà máy . Công suất của nguồn điện :vô cùng lớn . Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực : 250MVA . 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 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. 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 Thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG- VŨ VĂN TẨM Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện NGÔ HỒNG QUANG 3. Luới điện NGUYỄN VĂN ĐẠM . Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng NGUYỄN CÔNG HIỀN (CHỦ BIÊN) NGUYỄN MẠNH HOẠCH 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 Tên phân xưởng Công suất đặt (kW) 1 Phân xưởng luyện gang(phụ tải 3kV là 3200kW) 8200 2 Phân xưởng lò mactin 3500 3 Phân xưởng máy cán phôi tấm 2000 4 Phân xưởng cán nóng (phụ tải 3kV là 2500kW) 7500 5 Phân xưởng cán nguội 4500 6 Phân xưởng tôn 2500 7 Phân xưởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán 8 Trạm bơm( phụ tải 3kV là 2100kw) 3200 9 Ban quản lý và phòng thí nghiệm 320 10 Chiếu sáng phân xưởng Xác định theo diện tích Danh sách thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ khí Tt Tên thiết bị Số lượng Nhãn hiệu Công suất (kW) Ghi chú BỘ PHẬN DỤNG CỤ 1 Máy tiện ren 4 Ik625 10 2 Máy tiện ren 4 IK620 10 3 Máy doa tọa độ 1 2450 4.5 4 Máy doa ngang 1 2614 4.5 5 Máy phay vạn năng 2 6H82 7 6 Máy phay ngang 1 6H84 4.5 7 Máy phay chép hình 1 6HK 5.62 8 Máy phay đứng 2 6H12 7.0 9 Máy phay chép hình 1 642 1.7 10 Máy phay chép hình 1 6461 0.6 11 Máy phay chép hình 1 64616 3.0 12 Máy bào ngang 2 7M36 7.0 13 Máy bào giường 1 trụ 1 MC38 10 14 Máy xọc 2 7M36 7.0 15 Máy khoan hướng tâm 1 2A55 4.5 16 Máy khoan đứng 1 2A125 4.5 17 Máy mài tròn 1 36151 7.0 18 Máy mài tròn vạn năng 1 312M 2.8 19 Máy mài phẳng có trục đứng 1 373 10 20 Máy mài phẳng có trục nằm 1 371M 2.8 21 Máy ép thủy lực 1 0-53 4.5 22 Máy khoan để bàn 1 HC-12A 0.65 24 Máy mài sắc 2 - 2.8 25 Máy ép tay kiểu vít 1 - - 26 Bàn thợ nguội 10 - - 27 Máy giũa 1 - 1.0 28 Máy mài sắc các dao cắt gọt 1 3A625 2.8 BỘ PHẬN SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN 1 Máy tiện ren 3 IA62 7.0 2 Máy tiện ren 2 I616 4.5 3 Máy tiện ren 2 IE6IM 3.2 4 Máy tiện ren 2 I63A 10 5 Máy khoan đứng 2 2A125 2.8 6 Máy khoan đứng 1 2A150 7 7 Máy khoan vạn năng 1 6H81 4.5 8 Máy bào ngang 1 7A35 5.8 9 Máy mài tròn vạn năng 2 3130 2.8 10 Máy mài phẳng 1 - 4.0 11 Máy cưa 2 872A 2.8 12 Máy mài hai phía 2 - 2.8 13 Máy khoan bàn 7 HC-12A 0.65 14 Máy ép tay 2 P-4T - 15 Bàn thợ nguội 3 - - 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 TT Tên thiết bị Tên thiết bị số lượng Công suất Pdm(kW) Idm(A) 1máy Toàn bộ Nhóm 1 1 Máy tiện ren 1 2 7 14 2*17.72 2 Máy tiện ren 2 2 4.52 9 2*11.39 3 Máy tiện ren 3 2 3.2 6.4 2*8.1 4 Máy tiện đứng 4 1 10 10 25.32 5 Máy khoan vạn năng 7 1 4.5 4.5 11.39 6 Máy bào ngang 8 1 5.8 5.8 14.68 7 Máy bào tròn vạn năng 9 2 2.8 5.6 2*7.09 8 Máy mài phẳng 10 1 4.0 4.0 10.13 9 Máy mài hai phía 12 1 2.8 2.8 7.08 Tổng nhóm 1 13 62.1 157.2 Nhóm 2 1 Máy tiện ren 1 1 7 7 17.72 2 Máy tiện ren 4 1 10 10 25.31 3 Máy khoan đứng 5 2 2.8 5.6 2*7.09 4 Máy khoan đứng 6 1 7 7 17.72 5 Máy cưa 11 2 2.8 5.6 2*7.09 6 Máy mài hai phía 12 1 2.8 2.8 7.09 7 Máy khoan bàn 13 6 0.65 3.9 6*1.64 Tổng nhóm 2 13 41.9 Nhóm3 1 Máy tiện ren 1 4 10 40 4*25.31 2 Máy tiện ren 2 4 10 40 4*25.31 3 Máy doa ngang 4 1 4.5 4.5 11.39 4 Máy mài phẳng 20 1 4.5 4.5 11.39 5 Máy mài sắc 24 1 2.8 2.8 7.09 6 Máy dũa 27 1 1 1 2.5 7 Máy mài sắc 28 1 2.8 2.8 7.09 Tổng nhóm 3 13 93.9 Nhóm 4 1 Doa toạ độ 3 1 4.5 4.5 11.39 2 Máy phay đứng 8 2 7 14 2*17.72 3 Máy phay chép hình 9 1 0.6 0.6 1.52 4 Máy khoan bàn 13(sc) 1 0.65 0.65 1.645 5 Máy xọc 14 2 7 14 2*17.72 6 Máy khoan đứng 16 1 4.5 4.5 11.39 7 Máy mài vạn năng 18 1 2.8 2.8 7.09 8 Máy mài phẳng 19 1 10 10 25.32 9 Máy ép thuỷ lực 21 1 4.5 4.5 11.39 Tổng nhóm 4 11 55.55 Nhóm 5 1 Máy phay vạn năng 5 2 7 14 2*17.72 2 Máy phay ngang 6 1 4.5 4.5 11.39 3 Máy phay chép hình 7 1 5.62 5.62 14.22 4 Máy phay chép hình 10 1 0.6 0.6 1.52 5 Máy phay chép hình 11 1 3.0 3.0 7.59 6 Máy bào ngang 12 1 7.0 7.0 17.72 7 Máy bào giường một trụ 13 1 10 10 25.32 8 Máy mài trên 17 1 7 7 17.72 9 Máy mài sắc 24 1 2.8 2.8 7.09 Tổng nhóm 5 10 54.52 1.2: Tính toán phi tải từng nhóm A.Nhóm 1 TT Tên thiết bị Kí hiệu trên bảng số lượng Công suất Pdm(kW) Idm(A) 1 máy Toàn bộ 1 Máy tiện ren 1 2 7 14 2*17.72 2 Máy tiện ren 2 2 4.5 9 2*11.39 3 Máy tiện ren 3 2 3.2 6.4 2*8.1 3 Máy mài đứng 4 1 10 10 25.32 5 Máy khoan van năng 7 1 4.5 4.5 11.39 6 Máy bào ngang 8 1 5.8 5.8 14.68 7 Máy bào tròn 9 2 2.8 5.6 2*7.09 8 Máy mài phẳng 10 1 4 4 10.13 9 Máy mài hai phía 12 1 2.8 2.8 7.08 Tổng nhóm 1 13 62.1 157.2 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 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=10.410 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*tg=20.87*1.33=27.75(kW) Stt=(kVA) Idn=Ikdmax+Itt-Ksd*Idmmax=5*25.32+52.85-0.16*25.32=175.4(A) tt Tên thiết bị Kí hiệu trên bảng Số lượng Công suất Pdm(kW) Pdm(A) 1 máy Toàn bộ 1 Máy tiện ren 1 1 7 7 2 Máy tiện ren 4 1 10 10 3 Máy khoan đứng 5 2 2.8 5.6 4 Máy khoan đứng 6 1 7 7 5 Máy cưa 11 2 2.8 5.6 6 Máy mai hai phía 12 1 2.8 2.8 7 Máy khoan bàn 13 6 0.65 3.9 B.Nhóm 2 Ta có n=13 n1=3 P=41.9 P1=24 Tra bảng PL1.5:n*hq=0.61 nhq=0.61*13=7.918 Tra bảng PL1.6: Kmax=2.31 C.Nhóm 3 Nhóm3 1 Máy tiện ren 1 4 10 40 2 Máy tiện ren 2 4 10 40 3 Máy doa ngang 4 1 4.5 4.5 4 Máy mài phẳng 20 1 4.5 4.5 5 Máy mài sắc 24 1 2.8 2.8 6 Máy dũa 27 1 1 1 7 Máy mài sắc 28 1 2.8 2.8 tổng nhóm 3 13 93.9 Ta có n=13 n1=8 P=93.9 P1=80 Tra bảng PL1.5 : nhq*=0.75 →nhq=0.75*13=10 Tra bảng PL1.6 :Kmax=2.1 D.Nhóm4 Nhóm 4 1 Doa toạ độ 3 1 4.5 4.5 2 Máy phay đứng 8 2 7 14 3 Máy phay chép hình 9 1 0.6 0.6 4 Máy khoan bàn 13(sc) 1 0.65 0.65 5 Máy xọc 14 2 7 14 6 Máy khoan đứng 16 1 4.5 4.5 7 Máy mài vạn năng 18 1 2.8 2.8 8 Máy mài phẳng 19 1 10 10 9 Máy ép thuỷ lực 21 1 4.5 4.5 tổng nhóm 4 11 55.55 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 Tra bảng PL1.6 Kmax=2.2 E.Nhóm 5 Nhóm 5 1 Máy phay vạn năng 5 2 7 14 2 Máy phay ngang 6 1 4.5 4.5 3 Máy phay chép hình 7 1 5.62 5.62 4 Máy phay chép hình 10 1 0.6 0.6 5 Máy phay chép hình 11 1 3.0 3.0 6 Máy bào ngang 12 1 7.0 7.0 7 Máy bào giường một trụ 13 1 10 10 8 Máy mài trên 17 1 7 7 9 Máy mài sắc 24 1 2.8 2.8 Tổng nhóm 5 10 54.52 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 Idn=Ikdmax + Itt – Ksd* Idmmax= 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*tg=91.55*1.33=121.76(kVAr) B.Phụ tải toàn phần của phân xưởng Stp=161.8(kVA) 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 Px luyện gang 2975 2 Px lò mactin 2800 3 Px máy cán phôi tấm 1050 4 Px cán nóng 4425 5 Px cán nguội 1125 6 Px tôn 3750 7 Px sửa chữa cơ khí 1000 8 trạm bơm 600 9 Ban quản lý và phòng thí nghiệm 1950 2.1: PHÂN XƯỞNG LUYỆN GANG Với phân xưởng luyện gang ta có Knc = 0.6 ; cos=0.8 ;tg=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*tg=1920*0.75=1440(kVAr) Công suất toàn phần S3kV = Dòng điện I3kV = B.Phụ tải 0.4 kV Ta có P0.4kV=Knc*P0.4d=0.6*5000=3000(kW) Q0.4kV=P0.4kV*tg=3000*0.75=2250(kVAr) .Phụ tải chiếu sáng Pcs=Po*F=15*2975=44625(kW)=44.625(kW) S0.4kV=4830(kVA) I0.4kV= 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) Sttpx= 2.2: PHÂN XƯỞNG LÒ MACTIN Với phân xưởng lò Mactin ta có Knc=0.6 cos=0.8 tg=0.75 Po=15 A.Công suất động lực Pdl=Knc * Pd =0.6*3500=2100(kW) Qdl= Pdl*tg =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 Stt= Itt= 2.3: PHÂN XƯỞNG CÁN PHÔI TẤM Với phân xưởng cán phôi tấm có Knc=0.6; cos=0.8; tg=0.75; Po=15 Pdl =Knc * Pd =0.6*2000=1200(kW) Qdl=Pdl*tg=1200*0.75=900(kVAr) Pcs=Po*F= 15*1050=15750(kW)=15.75(kW) Stt= Itt= 2.4: PHÂN XƯỞNG CÁN NÓNG Với phân xưởng cán nóng có Knc=0.6 ; cos=0.8 ; tg=0.75 ;Po=15W Phụ tải 3kV(2500kW) Ta có P3kV= Knc * Pd =0.6*2500=1500(kW) Q3kV= P3kV * tg =1500*0.75=1125(kVAr) S3kV= I3kV= B .Phô tải 0.4kV Ta có P0.4kV =Knc * Pd =0.6*5000=3000(kW) Q0.4kV= P0.4kV*tg=3000*075=2250(kVAr) .Công suất chiếu sáng Pcs=Po*F=15*4425=66375W=66.375(W) S0.4kV= I0.4kV= 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) Stttp= 2.5 :PHÂN XƯỞNG CÁN NGUỘI với phân xưởng cán nguội ta có Knc=0.6 ; cos=0.8 ; tg=0.75 ;Po=15 Ptt=Knc*Pd=0.6*4500=2700(kW) Qtt=Ptt*tg=2700*0.75=2025(kVAr) Pcs=Po*F=15*1125=16875(W)=16.875(kW0 2.6 PHÂN XƯỞNG TÔN Với phân xưởng tôn ta lấy Knc=0.6 ; cos=0.8 ; tg=0.75 ;Po=12 Ptt=Knc*Pd=0.6*2500=1500(kW) Qtt=Ptt*tg=1500*0.75=1125(kVAr) Pcs=Po*F=12*3750=45000(W)=45(kW0 2.8:TRẠM BƠM :PHỤ TẢI 3KV(2100KW); PHỤ TẢI 0.4KV(1100KW) Với trạm bơm có Knc=0.6; cos=0.8 ; tg=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) S3kV= Itt= B.Phụ tải 0.4kV P0.4kV=Knc*Pd=0.6*1100=660(kW) Q0.4kV=P0.4kV*tg=660*0.75=495(kVAr) Phụ tải chiếu sáng Pcs=Po*F=12*600=7200(W)=7.2(kW) S0.4kV= I0.4kV= 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) Stttp= 2.9: BAN QUẢN LÝ VÀ PHÒNG THÍ NGHIỆM Với ban quản lý và phòng thí nghiệm ta lấy Knc=0.8; ;Po=20W T a có: Ptt=Knc*Pd=0.8*320=256(kW)Qtt =Ptt*tg=256*0.62=158.72(kVAr) Pcs=Po*F=20*1950=39000(W)=39(kW) BẢNG PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY TT Tên phân xưởng Công suất đặt(Pd) Knc Po (W) cos CS động lực Pdl CS chiếu sáng Pcs Qtttp Ptttp Stttp 1 Px luyện gang 8200 0.6 15 0.8 44.625 3690 4964.625 6186 2 Px lò mactin 3500 0.6 1 0.8 2100 42 1575 2142 2659 3 Px cán hôitấm 2000 0.6 15 0.8 1200 15.75 900 1215.75 1513 4 Px cán nóng 7500 0.6 15 0.8 66.375 4250 4566.375 6238 5 Px cán nguội 4500 0.6 15 0.8 2700 16.875 2025 2716.875 3388 6 Px tôn 2500 0.6 12 0.8 1500 45 1125 1545 1911 7 Px sc cơ khí 0.6 15 0.8 91.56 15 121.76 108.56 161.8 8 trạm bơm 3200 0.6 12 0.8 7.2 1440 1927.2 2406 9 Ban quản lý và thi nghiệm 320 0.8 20 0.85 256 39 158.72 295 335 3.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA TOÀN NHÀ MÁY Lấy Kdt=0.8 ph ụ tải tác dụng của toàn nhà máy Pttnm=Kdt* =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 Qttnm=Kdt* =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=≈20 MV Hệ số công suất của nhà máy cosnm= 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: R= Lấy m=30kVA/mm2 Góc chiếu sáng của từng phân xưởng được xác định theo công thức Tâm phụ tải được xác đinh phỉ thoả mãn mômen phụ tải đạt giá trị cực tiểu tức 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: X0= 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 của các phân xưởng TT Tên phân xưởng Pcs (kW) Ptt (kW) Stt (kVA) Tâm phụ tải R X (mm) Y (mm) 1 Px luyện gang 44.625 4964.625 6186 78 38 8.1 3.23 2 Px lò mactin 42 2142 2659 74 21 5.31 7.06 3 Px máy cán phôi tấm 15.75 1215.75 1513 47 28 4.00 4.66 4 Px cán nóng 66.375 4566.375 6238 38 50 8.14 5.23 5 Px cán nguội 16.875 2716.875 3388 8 32 5.99 2.23 6 Px tôn 45 1545 1911 10 55 4.5 10.68 7 Px sửa chữa cơ khí 15 108.56 161.8 45 61 1.31 49.7 8 trạm bơm 7.2 1927.2 2406 83 52 5.05 1.3 9 Ban quản lý và phòng thí nghiệm 39 295 335 10 8 1.89 47.6 PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN (Mặt bằng nhà máy số 7) BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN Tâm phụ tải của nhà máy: 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 CHƯƠNG II THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO NHÀ MÁY CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP CẤP CHO NHÀ MÁY Ta có công thức kinh nghiệm Do nhà máy ở gần trạm trung áp lên ta lấy điện từ trạm trung áp 35 kV 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 : 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 n*Khc *SdmB ≥Sttpx →SdmB ≥ Ta chọn MBA có dung lượng 2500 kVA Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA (n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥ 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 (n*Khc*SdmB≥Stt → SdmB≥ Ta chọn MBA có dung lượng 2500 kVA Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA (n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥ 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 n*Khc*SdmB≥Sttpx →SdmB≥ Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA (n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥ 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 n*Khc*SdmB≥Stt →SdmB≥ Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA (n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥ 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 n*Khc*SdmB≥Stt →SdmB≥ Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA (n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥ 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 n*Khc*SdmB≥Sttpx →SdmB≥ Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA (n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥ 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 n*Khc*SdmB≥Sttpx →SdmB≥ Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA (n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥ 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 n*Khc *SdmB ≥Sttpx →SdmB ≥ Ta chọn MBA có dung lượng 3000 kVA Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA (n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥ 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 (n*Khc*SdmB≥Stt → SdmB≥ Ta chọn MBA có dung lượng 2500 kVA Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA (n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥ 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 n*Khc *SdmB ≥Sttpx →SdmB ≥ Ta chọn MBA có dung lượng 2500 kVA Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA (n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥ 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 n*Khc*SdmB≥Stt →SdmB≥ Ta chọn dung lượng của MBA là 3000 kVA Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA (n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥ 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 tải 3kV cho phân xưởng cán nóng,trạm bố trí 2MBA làm việc song song n*Khc*SdmB≥Sttpx →SdmB≥ Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA (n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥ 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 n*Khc*SdmB≥Sttpx →SdmB≥ Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA (n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥ 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