thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng chế tạo máy bay, chương 12

Chia sẻ: Dang Cay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

196
lượt xem 61
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện * Chọn cáp cao áp từ trạm biến áp trung gian về các trạm biến áp phân xưởng: Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện jkt. Đối với nhà máy chế tạo máy bay làm việc 2 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 4500 h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 5 ( trang 294, TL1 ), tìm được jkt = 3,1 A/mm2. Tiết diện kinh tế của cáp Các cáp từ TBATG...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng chế tạo máy bay, chương 12

Chương 12: Chän d©y dÉn vµ x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt, tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn * Chän c¸p cao ¸p tõ tr¹m biÕn ¸p trung gian vÒ c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n x-ëng: C¸p cao ¸p ®-îc chän theo mËt ®é kinh tÕ cña dßng ®iÖn jkt. §èi víi nhµ m¸y chÕ t¹o m¸y bay lµm viÖc 2 ca, thêi gian sö dông c«ng suÊt lín nhÊt Tmax = 4500 h, sö dông c¸p lâi ®ång, tra b¶ng 5 ( trang 294, TL1 ), t×m ®-îc jkt = 3,1 A/mm2. TiÕt diÖn kinh tÕ cña c¸p: I max Fkt = mm2 j kt C¸c c¸p tõ TBATG vÒ c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n x-ëng ®Òu lµ c¸p S ttpx lé kÐp nªn: Imax = 2. 3.U dm Dùa vµo trÞ sè Fkt tÝnh ra ®-îc, tra b¶ng lùa chän tiÕt diÖn tiªu chuÈn c¸p gÇn nhÊt. KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: khc. Icp  Isc Trong ®ã: Isc: Dßng ®iÖn khi x¶y ra sù cè ®øt 1 c¸p, Isc = 2. Imax
khc = k1. k2 k1: HÖ sè hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é, lÊy k1 = 1. k2: HÖ sè hiÖu chØnh vÒ sè d©y c¸p cïng ®Æt trong mét r·nh, c¸c r·nh ®Òu ®Æt 2 c¸p, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c sîi c¸p lµ 300 mm. Theo PL 4.22 (TL1), t×m ®-îc k2 = 0,93. V× chiÒu dµi c¸p tõ TBATG ®Õn c¸c TBAPX ng¾n nªn tæn thÊt ®iÖn ¸p nhá ta cã thÓ bá qua kh«ng cÇn kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn Ucp. - Chän c¸p tõ TBATG ®Õn B1: S ttpx 1935,5 Imax = =  93,12 A 2. 3.U dm 2. 3.6 TiÕt diÖn kinh tÕ cña c¸p: I max 93,12 2 Fkt = =  30,04 mm j kt 3,1 Tra PL 4.30 (TL1), lùa chän tiÕt diÖn tiªu chuÈn c¸p gÇn nhÊt F = 35 mm2, c¸p ®ång 3 lâi 6 kV c¸ch ®iÖn XLPE, ®ai thÐp, vá PVC do h·ng FURUKAWA (NhËt) chÕ t¹o cã Icp=170 A. KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: 0,93. Icp = 0,93. 170 = 158,1 A < Isc = 2, Imax = 186,24 A C¸p ®· chän kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng nªn ph¶i t¨ng tiÕt diÖn c¸p . Chän c¸p cã tiÕt diÖn F = 70 mm2 víi Icp = 245 A. KiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: 0,93. Icp = 0,93. 245 = 227,85 A > Isc = 186,24 A
VËy chän c¸p XLPE cña FURUKAWA , cã tiÕt diÖn 70 mm2  2 XLPE (3x70). - Chän c¸p tõ TBATG ®Õn B2: S ttpx 1718,2 Imax = =  82,66 A 2. 3.U dm 2. 3.6 TiÕt diÖn kinh tÕ cña c¸p: I max 82,66 2 Fkt = =  26,66 mm j kt 3,1 Tra PL 4.30 (TL1), lùa chän tiÕt diÖn tiªu chuÈn c¸p gÇn nhÊt F = 35 mm2, c¸p ®ång 3 lâi 6 kV c¸ch ®iÖn XLPE, ®ai thÐp, vá PVC do h·ng FURUKAWA (NhËt) chÕ t¹o cã Icp = 170 A. KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: 0,93. Icp = 0,93. 170 = 158,1 A  Isc = 2. Imax = 165,32 A C¸p ®· chän kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng nªn ph¶i t¨ng tiÕt diÖn c¸p. Chän c¸p cã tiÕt diÖn F = 50 mm2 víi Icp = 200 A. KiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: 0,93. Icp = 0,93. 200 = 186 A > Isc = 165,32 A VËy chän c¸p XLPE cña FURUKAWA, cã tiÕt diÖn 50 mm2  2 XLPE (3x50). - Chän c¸p tõ TBATG ®Õn B3: S ttpx 1892,74 Imax = =  91,06 A 2. 3.U dm 2. 3.6 TiÕt diÖn kinh tÕ cña c¸p:
I max 91,06 2 Fkt = =  29,37 mm j kt 3,1 Tra PL 4.30 (TL1), lùa chän tiÕt diÖn tiªu chuÈn c¸p gÇn nhÊt F = 35 mm2, c¸p ®ång 3 lâi 6 kV c¸ch ®iÖn XLPE, ®ai thÐp, vá PVC do h·ng FURUKAWA (NhËt) chÕ t¹o cã Icp = 140 A. KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: 0,93. Icp = 0,93. 140 = 130,2 A  Isc = 2. Imax = 182,12 A C¸p ®· chän kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng nªn ph¶i t¨ng tiÕt diÖn c¸p. Chän c¸p cã tiÕt diÖn F = 50 mm2 víi Icp = 200 A. KiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: 0,93. Icp = 0,93. 200 = 186 A > Isc = 182,12 A VËy chän c¸p XLPE cña FURUKAWA, cã tiÕt diÖn 50 mm2  2 XLPE (3x50). - Chän c¸p tõ TBATG ®Õn B4: S ttpx 1567,4 Imax = =  75,41 A 2. 3.U dm 2. 3.6 TiÕt diÖn kinh tÕ cña c¸p: I max 75,41 2 Fkt = =  24,32 mm j kt 3,1 Tra b¶ng PL 4.30 (TL1), lùa chän tiÕt diÖn tiªu chuÈn c¸p gÇn nhÊt F = 25 mm2, c¸p ®ång 3 lâi 6 kV c¸ch ®iÖn XLPE, ®ai thÐp, vá PVC do h·ng FURUKAWA ( NhËt ) chÕ t¹o cã Icp = 140 A. KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: 0,93. Icp = 0,93. 140 = 130,2 A < Isc = 2. Imax = 150,82 A
C¸p ®· chän kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng nªn ph¶i t¨ng tiÕt diÖn c¸p. Chän c¸p cã tiÕt diÖn F = 35 mm2 víi Icp = 170 A. KiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: 0,93. Icp = 0,93. 170 = 158,1 A  Isc = 150,82 A VËy chän c¸p XLPE cña FURUKAWA , cã tiÕt diÖn 35 mm2  2 XLPE (3x35). - Chän c¸p tõ TBATG ®Õn B5: S ttpx 1147,42 Imax = =  55,2 A 2. 3.U dm 2. 3.6 TiÕt diÖn kinh tÕ cña c¸p: I max 55,2 2 Fkt = =  17,8 mm j kt 3,1 Tra b¶ng PL 4.30 (TL1), lùa chän tiÕt diÖn tiªu chuÈn c¸p gÇn nhÊt F = 25 mm2, c¸p ®ång 3 lâi 6 kV c¸ch ®iÖn XLPE, ®ai thÐp, vá PVC do h·ng FURUKAWA ( NhËt ) chÕ t¹o cã Icp = 140 A. KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: 0,93. Icp = 0,93. 140 = 130,2 A  Isc = 2, Imax = 110,4 A C¸p ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng. VËy chän c¸p XLPE cña FURUKAWA, cã tiÕt diÖn 25 mm2  2 XLPE (3x25). - Chän c¸p tõ TBATG ®Õn B6: S ttpx 1045,18 Imax = =  50,29 A 2. 3.U dm 2. 3.6 TiÕt diÖn kinh tÕ cña c¸p:
I max 50,29 2 Fkt = =  16,22 mm j kt 3,1 Tra b¶ng PL 4.30 (TL1), lùa chän tiÕt diÖn tiªu chuÈn c¸p gÇn nhÊt F = 25 mm2, c¸p ®ång 3 lâi 6 kV c¸ch ®iÖn XLPE, ®ai thÐp, vá PVC do h·ng FURUKAWA ( NhËt ) chÕ t¹o cã Icp = 140 A. KiÓm tra tiÕt diÖn c¸p ®· chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: 0,93. Icp = 0,93. 140 = 130,2 A  Isc = 2. Imax = 100,58 A C¸p ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng VËy chän c¸p XLPE cña FURUKAWA, cã tiÕt diÖn 25 mm2  2 XLPE (3x25). * Chän c¸p h¹ ¸p tõ tr¹m biÕn ¸p ph©n x-ëng ®Õn c¸c ph©n x-ëng: Ta chØ xÐt ®Õn c¸c ®o¹n c¸c h¹ ¸p kh¸c nhau gi÷a c¸c ph-¬ng ¸n, c¸c ®o¹n gièng nhau bá qua kh«ng xÐt tíi trong qu¸ tr×nh so s¸nh kinh tÕ gi÷a c¸c ph-¬ng ¸n. Cô thÓ ®èi víi ph-¬ng ¸n 1, ta chØ cÇn chän c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p B3 ®Õn ph©n x-ëng l¾p r¸p vµ thö nghiÖm ®éng c¬ vµ ®o¹n c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p B4 ®Õn ph©n x-ëng l¾p r¸p m¸y bay vµ ®o¹n c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p B5 ®Õn ph©n x-ëng s÷a ch÷a c¬ khÝ vµ ®o¹n c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p B6 ®Õn ph©n x-ëng l¾p r¸p khung m¸y bay. C¸p h¹ ¸p ®-îc chän theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp. §o¹n ®-êng c¸p ë ®©y còng rÊt ng¾n, tæn thÊt ®iÖn ¸p kh«ng ®¸ng kÓ, nªn cã thÓ bá qua kh«ng kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn Ucp.C¸p h¹ ¸p ®Òu chän lo¹i c¸p 4 lâi do h·ng LENS chÕ t¹o .
- Chän c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p B3 ®Õn ph©n x-ëng l¾p r¸p vµ thö nghiÖm ®éng c¬: S ttpx 783,7 Imax = =  535,35 A A .2 3.U dm 2 3.0,38 khc. Icp  Isc khc. Icp  Isc = 2. Imax =2.595,35= 1190,7 A Chän c¸p ®ång h¹ ¸p 4 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng LENS chÕ t¹o tiÕt diÖn (3*240+95) mm2 víi Icp = 538 A - Chän c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p B5 ®Õn ph©n x-ëng Söa ch÷a c¬ khÝ: Ph©n x-ëng Söa ch÷a c¬ khÝ ®-îc xÕp vµo hé tiªu thô lo¹i III nªn chØ cÇn dïng c¸p ®¬n ®Ó cung cÊp ®iÖn cho ph©n x-ëng. S ttpx 255,93 Imax = =  388,8 A 3.U dm 3.0,38 ChØ cã 1 c¸p ®i trong r·nh nªn k2 = 1. §iÒu kiÖn chän c¸p: Icp  Imax Chän c¸p ®ång h¹ ¸p 4 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng LENS chÕ t¹o tiÕt diÖn (3*150+70) mm2 víi Icp = 395 A. Chän c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p B4 ®Õn ph©n x-ëng l¾p r¸p m¸y bay: S ttpx 679,2 Imax = =  515,96 A A 2 3.U dm 2 3.0,38 khc. Icp  Isc khc. Icp  Isc = 2. Imax =2.515,96 = 1031,92 A Chän c¸p ®ång h¹ ¸p 4 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng LENS chÕ t¹o tiÕt diÖn (3*240+95) mm2 víi Icp = 538 A
Chän c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p B6 ®Õn ph©n x-ëng l¾p r¸p khung m¸y bay: S ttpx 400.6 Imax = =  304,32 A A 2 3.U dm 2 3.0,38 khc. Icp  Isc khc. Icp  Isc = 2. Imax =2.304,32 = 608,64 A Chän c¸p ®ång h¹ ¸p 4 lâi c¸ch ®iÖn PVC do h·ng LENS chÕ t¹o tiÕt diÖn (3*120+70) mm2 víi Icp = 346 A Tæng hîp kÕt qu¶ chän c¸p cña ph-¬ng ¸n I ®-îc ghi trong b¶ng 3.4. B¶ng 3.4 - KÕt qu¶ chän c¸p cao ¸p vµ h¹ ¸p cña ph-¬ng ¸n I Thµnh 2 r0 §¬n gi¸ §-êng c¸p F (mm ) l (m) R (W) tiÒn (W/km) (103®/m) (103®) TBATG- 2.(3*70) 80 0,342 0,014 175 28000 B1 TBATG- 2.(3*50) 40 0,494 0,010 120 9600 B2 TBATG- 2.(3*50) 40 0,494 0,010 120 9600 B3 TBATG- 2.(3*25) 30 0,927 0,014 65 3900 B4 TBATG- 2.(3*25) 80 0,927 0,037 65 10400 B5 TBATG- 2.(3*25) 100 0,927 0,046 65 13000 B6 2.(3*240+9 B3-5 60 0,0754 0,002 294 35280 5) B4-10 2.(3*240+9 55 0,0754 0,002 294 32340
5) B5-8 (3*150+70) 70 0,124 0,009 248 17360 2.(3*120+7 B6-9 30 0,153 0,002 205 12300 0) Tæng vèn ®Çu t- cho ®-êng d©y: KD =171780000 ® * X¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn c¸c ®-êng d©y: Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn c¸c ®-êng d©y ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: 2 S ttpx P = 2 .R.10 3 [kW] U dm Trong ®ã: 1 R= r0. l []. n n: Sè ®-êng d©y ®i song song. - Tæn thÊt P trªn ®o¹n c¸p TBATG-B1: 2 S ttpx P = 2 .R.10 3 [kW] U dm 1935,5 2 = .0,0140.10 3 = 1,4568 kW 62 - C¸c ®-êng d©y kh¸c còng ®-îc tÝnh t-¬ng tù, kÕt qu¶ cho trong b¶ng 3.5. B¶ng 3.5 - Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn c¸c ®-êng d©y cña ph-¬ng ¸n I. r0 §-êng c¸p F (mm2) L (m) R (W) Stt (kVA) P (kW) (W/km) TBATG- 2.(3*70) 80 0,342 0,014 1935,5 1,4568 B1 TBATG- 2.(3*50) 40 0,494 0,01 1718,2 0,82
B2 TBATG- 2.(3*50) 40 0,494 0,010 1892,74 1,1941 B3 TBATG- 2.(3*25) 30 0,927 0,014 1567,4 0,9554 B4 TBATG- 2.(3*25) 80 0,927 0,037 1147,42 1,3531 B5 TBATG- 2.(3*25) 100 0,927 0,046 1045,18 1,6689 B6 2.(3*240+95 B3-5 60 0,0754 0,002 783,7 0,0341 ) 2.(3*240+95 B4-10 55 0,0754 0,002 679,2 0,041 ) B5-8 (3*150+70) 70 0,124 0,009 255,93 0,014 2.(3*120+70 B6-9 30 0,153 0,002 400,6 0,01515 ) Tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn d©y dÉn: PD = 7,92665 kW * X¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn c¸c ®-êng d©y : Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn c¸c ®-êng d©y ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: AD = PD.  [kWh] Trong ®ã:  - thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt lín nhÊt, tra b¶ng 4-1 (TL1) víi Tmax = 4500 h vµ cosnm = 0,77, t×m ®-îc  = 3300 h. AD = PD.  = 7,92665. 3300 = 26157,945 kWh *) Chän m¸y c¾t Chän dïng c¸c tñ hîp bé cña h·ng Siemens, m¸y c¾t lo¹i 6kV, c¸ch ®iÖn b»ng SF6, kh«ng cÇn b¶o tr×, HÖ thèng thanh gãp ®Æt s½n trong tñ .
B¶ng 3.19 - Th«ng sè m¸y c¾t Lo¹i C¸ch Sè U®m Ic¾t N3s Gi¸ thµnh MC ®iÖn l-îng (kV) (kA) (106) 6kV SF6 15 6,3 15 176 Vèn ®Çu t- cho m¸y c¾t: KMC= 15* 176.106 =2640.106 ® 1.1) Chi phÝ tÝnh to¸n cña ph-¬ng ¸n I: Khi tÝnh to¸n vèn ®Çu t- x©y dùng m¹ng ®iÖn ë ®©y chØ ®Õn gi¸ thµnh c¸c lo¹i c¸p , m¸y biÕn ¸p vµ m¸y c¾t kh¸c nhau gi÷a c¸c ph-¬ng ¸n ( K = KB + KD +KMC) , nh÷ng phÇn gièng nhau ®· ®-îc bá qua kh«ng xÐt tíi. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c ph-¬ng ¸n bao gåm tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p vµ ®-êng d©y: A = AB + AD Chi phÝ tÝnh to¸n Z1 cña ph-¬ng ¸n 1: Vèn ®Çu t- : K1 = KB + KD +KMC= 1809,80. 106 + 171,78.106 + 2640.106 = 4621,56. 106 ® Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p vµ ®-êng d©y A1 = AB + AD = 821954,24 +26157,945 = 848112,185kWh Chi phÝ tÝnh to¸n: Z1 = ( avh + atc ). K1 + c. A1 = ( 0,1 + 0,2 ). 4621,56. 106 + 1000. 848112,185 =2234,58. 106 ®
I.1.2. Ph-¬ng ¸n II: Ph-¬ng ¸n II sö dông tr¹m biÕn ¸p trung gian nhËn ®iÖn tõ hÖ thèng vÒ, h¹ xuèng ®iÖn ¸p 6kV sau ®ã cung cÊp cho c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n x-ëng. C¸c tr¹m biÕn ¸p B1, B2, B3, B4, B5 h¹ ®iÖn ¸p tõ 6 kV xuèng 0,4 kV ®Ó cung cÊp ®iÖn cho c¸c ph©n x-ëng. H×nh 3.3 S¬ ®å ph-¬ng ¸n 2. B2 B1 1 2 10 B4 3 4 B3 B5 5 6 8 7 Tõ hÖ thèng 9 ®iÖn ®Õn