đồ án cung cấp điện cho xí nghiệp

đồ án cung cấp điện cho một xí nghiệp

Lời Mở Đầu

Như chúng ta đã biết, cho đến nay thì nền kinh tế nước ta đã đạt được rấtnhiều thành tựu to lớn về phát triển kinh tế xã hội tạo tiền đề cơ bản để bước vàothời kỳ mới, thời kì công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước mà ở đó ngànhđiện luôn đóng vai trò chủ đạo Cũng chính vì vai trò vô cùng quan trọng củangành điện mà những người kỹ sư hệ thống điện phải có được những vốn kiếnthức vững chắc về ngành để tạo nên những hệ thống chất lượng, thỏa mãn cácyêu cầu về kinh tế cũng như kỹ thuật khi đưa vào vận hành thực tế Các chỉ tiêuđặt ra khi tiến hành khảo sát thiết kế cung cấp điện là:

- Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật

- Độ tin cậy cung cấp điện cao

Do kiến thức nắm bắt về ngành và kiến thức thực tế có hạn nên bản đồ ánkhông thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự góp ý của cácthầy cô để em có được một bản đồ án hoàn chỉnh có thể đưa vào thực tế và làmtài liệu phục vụ hữu ích cho công việc của em sau này

Em Xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên: Trần Tuấn Anh

Lớp: Đ7LTH1

BÀI 2B: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÍ NGHIỆP

CÔNG NGHIỆP Sinh viên : Trần Tuấn Anh

Lớp : D7LTH1

Thời gian thực hiện ………

A.Dữ kiện

Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng

với các dữ liệu cho trong bảng Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk

(MVA) Khoảng cách đấu điện đến nhà máy là L(m) cấp điện áp truyền tải110KV Thời gian sử dụng công suất cực đại là TM(h) Phụ tải loại I và loại IIchiếm KI&II% Giá thành tổn thất điện năng là c∆ = 1500đ/kwh Suất thiệt hại domất điện gth = 1000đ/kwh Tổn hao điện áp cho phép tính từ nguồn (điểm đấuđiện) là ∆Ucp = 5% Các số liệu khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế điện

Bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho Xí ngiệp

Sk (MVA) KIII (%) TM (h) L(m) Hướng nguồn

Tổng công suất đặt kW

Hệ số nhu cầu k nc

Hệ số công suất, cos 

8 Phân xưởng cơ khí, rèn 40 550 0.44 0.56

9 Xem dữ liệu phân xưởng 40 550 0.43 0.56

11 Kho nhiên liệu 3 10 0.57 0.80

12 Kho vật liệu Vôi clorua(bột

1.1.Xác định phụ tải tính toán phân xưởng

* Xác định phụ tải động lực của các phân xưởng

* Xác định phụ tải chiếu sáng và thông thoáng

* Tổng hợp phụ tải của mỗi phân xưởng

1.2 Xác định phụ tải của các phân xưởng khác

O

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

II Xác đinh sơ đồ nối dây của mạng điện nhà máy

II.1 Chọn cấp điện áp phân phối

II.2 Xác định vị trí đặt trạm biến áp (hoặc trạm biến áp phân phối trung

tâm –TPPTT)

II.3 chọn công suất và số lượng máy biến áp của trạm biến áp nhà máy và

các trạm biến áp phân xưởng

II.4 Chọn dây dẫn từ ngồn đến trạm biến áp nhà máy (hoặc TPPTT)

II.5 Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp nhà máy (hoặcTPPTT) đến

các phân xưởng (so sánh ít nhất 2 phương án)

III Tính toán điện

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 tổn thất điện năng

IV Chọn và kiểm tra thiết bị điện

IV.1 Tính toán ngắn mạch tại các điểm đặc trưng (chọn điểm ngắn mạch

phù hợp)

- chọn và kiểm tra thiết bị : Cáp điện lực, thanh cái và sứ đỡ, máy cắt,dao cách ly, cầu dao, cầu chảy , áptômát , máy biến dòng và các thiết bị đo lường v.v

4.2 Kiểm tra chế độ mở máy của các đông cơ

V Tính toán bù hệ số công suất

V.1 Tính toán bù công suất phản kháng để nâng hệ số công suất lên giá trị

cosφ2 = 0,9

V.2 Đánh giá hiệu quả bù

VI Tính toán nối đất chống sét

VII Hạch toán công trình

7.1 Liệt kê thiết bị

- Xác định các chỉ tiêu kinh tế : Tổng vốn đầu tư của công trình ,vốn đầu tư trên một đơn vị thi công suất đặt ,tổng chi phí trên một đơn vị điện năng vv…

C Yêu cầu về bản vẽ

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 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 Sơ đồ trạm biến áp gồm : sơ đồ nguyên lý,sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp ,sơ đồ nối đất

5 Bảng số liệu và các kết quả tính toán

CHƯƠNG I – TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

Nhà máy, xí nghiệp sản xuất ra một hoặc nhiều loại sản phẩm trong quátrình hoạt động Những sản phẩm này luôn luôn đòi hỏi tính cạnh tranh cao đặcbiệt là về giá thành Trong giá thành sản phẩm, chi phí tiêu thụ điện năng và thờigian thu hồi vốn đầu tư đóng góp một phần đáng kể vào giá thành sản phẩm.Chính vì lý do đó việc tính tón thiêt kế cấp điện cho nhà máy xí nghiệp phải đặcbiệt chú ý đến vốn đầu tư công trình và vấn đề tiết kiệm năng lượng tránh lãngphí với các thiết bị không cần thiết Quan trọng hơn cả là việc xác định tâm củaphụ tải chính xác để có được phương án đi dây tối ưu Ngoài ra chúng ta cònphải tính đến khả năng phát triển của phụ tải nhà máy xí nghiệp trong tương lai

Để làm được tất cả những nhiệm vụ đó thì bước đàu tiên cần làm là xác địnhphụ tải tính toán cho toàn nhà máy Để xác định được phụ tải tính toán của toànnhà máy trước hết ta cần xác định phụ tải tính toán ở từng phân xưởng và khuvực

1.1 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng.

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

Pdl = Knc×Pđ (KW)

Qdl = Pdl x tanφ (KVar)

 Công thức xác định phụ tải chiếu sáng, lấy P0 = 0.015(kW/m2)

Pcs = P0 x D (KW)

Vì dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng nên: Qcs = 0 (Kvar)

 Phụ tải tính toán cho phân xưởng:

Ptt = Pdl + Pcs (KW)

Qtt = Qdl + Qcs (KVar)

Stt = (KVA)

Itt = (A)

Trong đó:

Ptt: Công suất tác dụng tính toán cho phân xưởng (Kw)

Qtt: Công suất phản kháng tính toán cho phân xưởng(Kvar)

Knc: Hệ số nhu cầu;

Pđ: Công suất đặt (KW)

D: Diện tích phân xưởng (m2); D = a×b (m2)

Itt : Dòng điện tính toán trên đường dây truyyền tải (A)

Hình vẽ kích thước chi tiết các phân xưởng trong nhà máy trên thực tế

Tỷ Lệ : 1:5000- Đơn vị :cm

 Thực hiện tính toán cho từng phân xưởng, bộ phận như sau:

Tính toán hoàn toàn tương tự với các phân xưởng và phụ tải khác ta được bảng kết quả phụ tải tính toán như sau:

Bảng 1 Phụ tải tính toán cho các phân xưởng

n Tên phân xưởng và phụtải thiếtSố

8 Phân xưởng cơ khí, rèn 40 550 0.44 0.56 1.48 50 40 2000 242 358.16 30 0.00 272.00 358.03 449.63

9 Xem dữ liệu phân xưởng 40 550 0.43 0.56 1.48 50 40 2000 236.5 350.02 30 0.00 266.50 349.89 439.82

10 Lò hơi 20 300 0.43 0.78 0.8 110 60 6600 129 103.2 99 0.00 228.00 103.49 250.39

11 Kho nhiên liệu 3 10 0.57 0.80 0.75 50 50 2500 5.7 4.28 37.5 0.00 43.20 4.28 43.41

12 Kho vật liệu Vôi clorua 5 20 0.62 0.67 1.11 50 50 2500 12.40 13.74 37.5 0.00 49.90 13.74 51.76

13 Xưởng năng lượng 30 350 0.43 0.72 0.96 50 90 4500 150.5 145.06 67.5 0.00 218.00 145.06 261.85

14 Nhà điều hành, nhà ăn 30 150 0.44 0.87 0.57 150 50 7500 66.00 37.40 112.5 0.00 178.50 37.40 182.38

1.2 Tổng hợp phụ tải của toàn nhà máy, xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên mặt bằng nhà máy dưới dạng hình tròn bán kính r

1.2.1 Tổng hợp phụ tải của toàn nhà máy

Pttnm=Kđt.Với: Kđt=0,9 là hệ số đồng thời của toàn nhà máy

Vậy từ bảng trên ta có:

Pttnm=0.9×(4016.05)=3614.445 (Kw)Phụ tải phản kháng tổng hợp toàn nhà máy

Qttnm=Kđt =0.9×(2360.27)=2124.43 (KVar)Phụ tải toàn nhà máy với hệ số đồng thời kđt = 0.9:

1.2.3 Xác định tâm phụ tải của toàn nhà máy:

1 Ý nghĩa của tâm phụ tải trong thiết kế cung cấp điện

Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện thì việc tính toán tìm tâm phụ tảiđóng một vai trò rất qua trọng, đây chính là căn cứ để ta có thể xác định vị trí đặtcác trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối tủ động lực nhằm tiết kiệm chi phí

và giảm tổn thất trên lưới điện Tâm phụ tải còn có thể giúp công tác quy hoạch

và phát triển nhà máy trong tương lai nhằm có các sơ đồ cung cấp điện hợp lýtranh lãng phí và đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật nhưn mong muốn Tâm phụ tảiđiện là điểm thoả mãn điều kiện mômen phụ tải đạt giá trị cực tiểu

n P i l i

Trong đó: Pi và li : Công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải

2 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

X0 =





n i

n i i

S

x S

n i i

S

y S

1 1

Trong đó:

X0 ; Y0 : Toạ độ của tâm phụ tải điện của toàn nhà máy

xi ; yi : Toạ độ của phụ tải phân xưởng thứ i theohệ trục toạ độ xOy

Si  : Công suất của phụ tải thứ i

Bảng 2 Tọa độ tâm phụ tải của các phân xưởng trên hệ tọa độ xOy

N Tên phân xưởng và phụ tải Stt

8 Phân xưởng cơ khí, rèn 449.63 598 190 268653.9 85429.7

9 Xem dữ liệu phân xưởng 439.82 598 130 262792.5 57176.6

14 Nhà điều hành, nhà ăn 182.38 625 25 113987.5 4559.5

Vậy tâm phụ tải điện của toàn xí nghiệp là: M(390.313; 228.793)

1.2.4 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: phần hình quạt màu đen

Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân

xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng

với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải

của phụ tải thứ i được xác định qua biểu thức:

Trong đó : m là tỉ lệ xích, ở đây chọn m = 5(KVA/m2)

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

 Sơ độ nhà máy kim loại màu khi gắn hệ tọa độ xOy:

 Biểu đồ phụ tải trên mặt phẳng nhà máy

Biểu đồ phụ tải nhà máy kim loại màu

ưu hóa việc chọn cấp điện áp truyền tải từ nguồn đến tram biến áp trung gian củanhà máy ta tiến hành tính toán theo công thức kinh nghiệm như sau:

Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là:

 Xác định vị trí đặt trạm phân phối trung tâm: Trạm phân phối trung tâm sẽđược đặt gần tâm phụ tải tính toán của toàn nhà máy, thuận tiện cho côngtác vận chuyển và lắp đặt, vận hành và sửa chữa khi có sự cố đảm bảo antoàn và kinh tế Áp dụng kết quả tính toán tâm phụ tải điện của toàn nhà

máy ta đã xác định ở trên là điểm M(390.313; 228.792)và dựa vào sơ đồ

mặt bằng nhà máy kim loại màu ta đặt trạm phân phối trung tâm tại vị trí

gần tâm phụ tải tính toán của nhà máy hay là điểm T(390;229) Vị trí này

có thể đảm bảo mỹ quan công nghiệp, đảm bảo thuận lợi cho các công tácquản lý vận hành và sửa chữa MBA

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

Tính toán lựa chọn số trạm biến áp phân xưởng

Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xưởng Tiến hành tính toán thiết kế xâydựng 7 trạm biến áp phân xưởng Mỗi trạm đều sử dụng 2 máy biến áp vận hànhsong song Riêng với phụ tải loại 3 cho phép mất điện khi sự cố, vì vậy khi xảy ra

sự cố một trạm biến áp phân xưởng có thể cắt giảm 22% phụ tải loại 3 nhằm tiếtkiệm chi phí đầu tư cho máy biến áp Chi tiết như sau:

 Trạm biến áp B1: Cung cấp điện cho phụ tải 1

 Trạm biến áp B2: Cung cấp điện cho phụ tải 2,3

 Trạm biến áp B3: Cung cấp điện cho phụ tải 4, 8, 9

 Trạm biến áp B4: Cung cấp điện cho phụ tải 7

 Trạm biến áp B5: Cung cấp điện cho phụ tải 5, 6

 Trạm biến áp B6: Cung cấp điện cho phụ tải 13, 14, 15

 Trạm biến áp B7: Cung cấp điện cho phụ tải 10, 11, 12

 Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng ta sẽ đặt trạm tại vị trígần trạm phân phối trung tâm và tiếp xúc với phân xưởng để thuận tiệntrong khâu đóng cắt và không ảnh hưởng đến công trình khác

 Trạm biến áp dùng cho nhiều phân xưởng ta sẽ thiết kế gần tâm phụ tảinhằm tiết kiệm chi phí đường dây và giảm tổn thất công suất trên đườngdây Tâm của Trạm sẽ được xác định qua bảng tọa độ như sau:

Tọa độ trên thực tế của các trạm

số quá tải này thời gian quá tải không quá 5 ngày đêm, mỗi ngày quá tảikhông quá 6h.

Trong đó:

 SđmB: Công suất tính toán định mức của máy biến áp sẽ sử dụng trong trạmbiến áp phân xưởng

 ΣStt : Tổng công suất tính toán của các phân xưởng mà trạm cung cấp điện

 Tính toán chi tiết cho từng trạm biến áp như sau:

Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B1

TT Tên phân xưởng suất SCôngtt

(KVA)

Sđm-tt (KVA) (KVA)SMBA

Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x204.97x24=49.2 (triệu đồng)

Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B2

TT Tên phân xưởng suất SCông

(KVA)

Sđm-tt (KVA) (KVA)SMBA

2 Phân xưởng Rơngen 696.837 531.532 560

Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B3

TT Tên phân xưởng suất SCông

(KVA)

Sđm-tt (KVA) (KVA)SMBA

4 Phân xưởng oxyt nhôm 319.489

690.944 750

8 Phân xưởng cơ khí, rèn 449.736

9 Xem dữ liệu phân xưởng 439.927

Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B4

TT Tên phân xưởng suất SCông

(KVA)

Sđm-tt (KVA) (KVA)SMBA

Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x17.23x24 = 4.135(triệu đồng)

Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B5

TT Tên phân xưởng suất SCông

(KVA)

Sđm-tt (KVA) S(KVA)

Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B6

TT Tên phân xưởng suất SCông

(KVA)

Sđm-tt (KVA) (KVA)SMBA

13 Xưởng năng lượng 261.852

Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B7

TT Tên phân xưởng suất SCông

11 Kho nhiên liệu 43.412

12 Kho vật liệu Vôi clorua 51.757

 Ta thấy tỉ lệ thiệt hại do mất điện gây ra cho nhà máy là khá nhỏ so với vốnđầu tư để nâng công suất trạm biến áp trong thực tế Chính vì vậy cách lựa chọn máy biến áp này là tối ưu Đặc điểm của nó là hệ số tải (Stt/Strạm) cao hơn trường hợp không cắt phụ tải loại 3 khi có sự cố.

 Trên thị trường hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất máy biến áp với rấtnhiều loại sản phẩm đa dạng, nhiều kiểu dáng và kích cỡ Tuy nhiên căn cứvào đặc điểm của phụ tải thì ta sẽ sử dụng loại máy biến áp phân phối dầu

có bình giãn nở dầu

 Sản phẩm của công ty cổ phần thiết bị điện đông anh Được sản xuất theođiều kiện môi trường ở việt nam, không cần hiệu chỉnh nhiệt độ Thông sốchi tiết của các máy biến áp sử dụng trong trạm biến áp phân xưởng đượcthống kê theo bảng sau

Bảng 4 Thông số kỹ thuật MBA EEMC sử dụng trong các TBA PX Tên

trạm (KVA)SđmB KVUC KVUH (W)∆P0 ∆P℃ (W)N, 75 I0 % UN

% mmL mmW mmH 10Giá6 (đ)

Tổng (10 6 đ) B1 630 35 0.4 1300 6500 2 4.5 1540 920 1499 600 1200B2 560 35 0.4 1000 5500 2 4.5 1580 982 1437 400 400B3 750 35 0.4 1300 11000 1.5 5.5 1800 1060 1490 853 1706B4 250 35 0.4 700 3250 2 4 1040 730 1295 250 500B5 250 35 0.4 700 3250 2 4 1040 730 1295 250 500B6 320 35 0.4 720 3900 2 4 1398 832 1248 375 750B7 250 35 0.4 700 3900 2 4 1040 730 1295 250 500

K B 5956Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp:

KB = i = 5,956 (Tỉ đồng)Xét trạm biến áp có tổn thất điện năng được tính như sau:

∆A = n.∆P0×t+ ×∆PN× × τ (kwh)

τ=(0.124 +10-4.Tmax)2 ×8760=2669.21(h)

Tính toán chi tiết cho các TBA ta thu được kết quả như sau:

Tên trạm n S đmB

(KVA) (KVA)Stt (W) P0 (W) PN (KWh)∆A B1 2 320 625.4057 720 3900 32495.55 B2 1 560 625.731 1000 5500 27089.25 B3 1 750 690.944 1300 11000 36307.46

2.4 Lựa chọn chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm phân phối trung tâm.

Có 3 phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp là theo Jkt; Theo ∆Ucp vàtheo dòng phát nóng lâu dài cho phép Jcp Phạm vi áp dụng của các phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp được tổng hợp qua bảng sau đây:

Bảng 5 Phạm vi áp dụng phương pháp chọn tiết diện dây dẫn

-Trung áp Đô thị, Công nghiệp Nông thôn

1) Lựa chọn dây dẫn từ nguồn về trạm phân phối trung tâm sẽ được tính toán theomật độ kinh tế của dòng điện Jkt do khoảng cách truyền tải ngắn và thời gian sửdụng công suất cự dại Tmax lớn Chi tiết như sau:

 Đường dây nối hệ thống với trạm phân phối trung tâm có ý nghĩa cực kỳ quantrọng, nó quyết định đến hoạt động của toàn bộ nhà máy nên ta sử dụng lộđường dây kép để truyền tải

 Dòng điện định mức trên đường dây truyền tải:

Iđm = = = 39.86 (A)

 Thời gian sử dụng Tmax = 4280, sử dụng cáp trung thế có màn chắn kim loại 18/30 (36) KV, Cáp 3 lõi nhôm cách điện bằng XLPE, bán dẫn cách điện, màn chắn kim loại cho từng lõi, vỏ PVC của CADIVI chế tạo tra tài liệu ta được Jkt = 1.4 (A/mm2)

 Từ trên ta có:

 Tra bảng thôg số kỹ thuật B2 ta chọn cáp trung thế 3 lõi nhôm

AXV/SE-SXXA-3x35-18/30(36)KV có giáp bảo vệ đi trong không khí của CADIVIchế tạo

 Tổng trở đơn vị của đường dây lúc này sẽ là:

Z0 = 0.95 + 0.35j (Ω/km);

 Dòng điện cho phép cáp 3 lõi nhôm: Icp = 154(A)

 Giá thành đường dây áp dụng dựa trên bảng giá sau thuế là 268 Nghìnđồng/1mét chiều dài Tổng vốn đầu tư cho lộ dây là:

K 1 = 268×2×278 = 149.008 (Triệu đồng)

 Kiểm tra điều kiện sự cố đứt 1 lộ dây từ nguồn về trạm phân phối trung tâm

Isc = 2xIđm = 39.86x2 = 79.72A ≤ 0.88.Icp = 114.4

Điều kiện phát nóng lâu dài cho phép đã được đáp ứng

Kết luận chọn dây dẫn 3 lõi tiết diện A-35 của cadivi cho lộ dây từ nguồn vềtrạm phân phối trung tâm

2) Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các tủ phân phối phânxưởng theo điều kiện phát nóng

Imax = (A) ; Isc = 2×Imax (A)

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

 Giá thành đường dây các trường hợp:

 Xét các phân xưởng 11, 12, 14, 15 có công suất nhỏ và mang tính chất

không quan trọng được xếp vào hộ loại 3 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 thông số cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng

Tên sốlộ S tt U đm I đm I sc F chọn R 0 X 0 L Icp Giá K i

B2-3 1 233.345 0.4 168.04 336.804 185 0.0991 0.035 175 367 1,883,530 329,617,750 B4-8 2 449.736 0.4 324.569 649.138 2x240 018 0.35 130 382 2,534,510 329,486,300B4-9 2 439.927 0.4 317.49 634.98 2x240 0.18 0.35 185 382 2,534,510 468,884,350B6-14 1 182.376 0.4 131.618 263.236 70 0.48 0.35 105 174 722590 75,871,950B6-15 1 87.934 0.4 63.46 126.92 50 0.67 0.35 80 136 520190 41,615,200B7-11 1 43.412 0.4 31.33 62.66 25 1.33 0.35 25 90 277970 6,949,250B7-12 1 51.757 0.4 37.35 74.7 35 0.524 0.35 140 112 375870 52,621,800

Tổng 1,305,046,600

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

nghiệp: K d hạ áp = = 1.305 (Tỷ đồng)

3) Xét các lộ dây từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm biến áp phân xưởng ta

sẽ chọn cáp trung thế treo có màn chắn kim loại, 3 lõi, cấp điện áp 18/30(36KV)

có ruột dẫn bằng đồng, cách điện XLPE , có bán dẫn cách điện, màn chắn kim

loại và vỏ PVC Sử dụng lộ kép để truyền tải, Tmax = 4280h nên tra tài liệu ta

được Jkt = 3.1 (A/mm2) Cũng tương tự như lộ dây từ nguồn về trạm phân phối

trung tâm, ở đây ta cũng sử dụng phương án chọn tiết diện dây dẫn theo điều

kiện Jkt Áp dụng tiết diện tối thiểu trên các lộ đường dây trung áp 35KV là

35mm2 Sau đây sẽ là phần tính toán chi tiết cho các phương án:

Sơ đồ đi dây phương án 1: Sơ đồ hình tia

Sơ đồ đi dây phương án 1

Tỷ lệ :1:5000- đơn vị :cm

Theo toạ độ các trạm điện ta lần lượt tính toán độ dài các lộ dây dựa trên bản vẽ,

tính toán tiết diện dây dẫn sẽ thu được kết quả như sau:

Ghi chú: riêng với lộ dây trạm B7, Đường dây gấp khúc nên L = 330m

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

Bảng Phân bố công suất và tính toán tiết diện dây dẫn trung áp PA1

PPTT-B1 2 212.114 1049.46 35 9.745 3.144 35 092 0.35 154 320 67,876,480PPTT-B2 2 85 930.182 35 7.67 2.475 35 0.92 0.35 154 320 64,000,000 PPTT-B3 2 288.376 1209.152 35 9.97 3.22 35 0.92 0.35 154 320 92,280,320 PPTT-B4 2 264.492 367.917 35 3.03 0.98 35 0.92 0.35 154 320 84,637,440 PPTT-B5 2 157.293 353.452 35 2.91 0.94 35 0.92 0.35 154 320 50,333,760 PPTT-B6 2 138.134 532.182 35 4.39 1.42 35 0.92 0.35 154 320 44,202,880 PPTT-B7 2 330 345.437 35 2.85 0.92 35 0.92 0.35 154 320 105,600,000

Tổng chi phí đầu tư trên đường dây trung áp 35KV của PA1 bao gồm đoạn từ

trạm nguồn đến trạm phân phối trung tâm và từ trạm phân phối trung tâm về các

trạm biến áp phân xưởng được tính như sau:

Bảng kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép của các lộ cáp PA1

 Từ bảng 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 B3

∆Umax = ∆Unguồn-TPPTT + ∆UTPPTT-B3 = 16.4 (V)

So sánh với điều kiện tổn thất điện áp cho phép là: ∆Ucp = 5%xUđm = 1750(V)

Vậy mãn điều kiện tổn thất điện áp đã đặt ra

 Khi vận hành ở chế độ sự cố là đứt 1 lộ dây từ nguồn về trạm phân phối trung

tâm thì ta có: ∆Umax-sc = 2×∆Umax = 32.856(V)Thỏa mãn yêu cầu tổn thất điện

áp cho phép theo yêu cầu

 Kết luận dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp khi vận hành ở

Tính toán dòng điện sự cố đứt 1 lộ dây trên tất cả các nhánh

PPTT-B7 2 345.437 2.849 5.698 135.52 Thỏa mãn

 Điều kiện phát nóng lâu dài cho phép trên tất cả các lộ dây đều được thỏa mãn.Kết luận: Chọn cáp đồng 3 lõi CXV/WB-35 cho các lộ dây từ trạm phân phốitrung tâm về các trạm biến áp phân xưởng Riêng lộ dây từ nguồn về trạm phânphối trung tâm ta sẽ chọn cáp nhôm 3 lõi AXV/WB-35

4) Tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng

 Tổng tổn thất điện năng trên các lộ dây:

Tổn thất công suất tác dụng và tổn thất điện năng được tính như sau:

PPTT-B6 484 191.19 35 0.063562 0.49181 1312.733 PPTT-B7 320.4 121.22 35 0.1518 0.508965 1358.536

Tổng 274955.325

Từ trên ta sẽ tính toán được tổng tổn thất điện năng trên đường dây trung áp khivận hành hằng năm:

dây = 274955.325(KWh)Chi phí tính toán hàng năm của phương án chỉ xét đến vốn đầu tư đường dâytrung áp của toàn hệ thống do phần đầu tư trạm biến áp và cáp hạ áp thì như nhautrong mọi phương án, để có được phương án tối ưu ta cần có được giá trị của hàmchi phí tính toán hằng năm của 3 phương án sẽ vạch ra, chi tiết phương án 1:

Z1=(avh+atc) Kd + C dây

Với: avh =0,1 ; atc=0,125; C=1500(đồng/kwh)

avh : Hệ số vận hành

atc = : Hệ số tiêu chuẩn( hệ số thu hồi vốn đầu tư);

Ttc : Là thời gian thu hồi vốn đầu tư lấy bằng 8 năm

C: Giá thành 1 KWh tổn thất điện năng

Công suất truyền tải trên lộ B4 lúc này sẽ bao gồm công suất tính toán của B4 và công suất tính toán của trạm B7

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 Phân bố công suất và tính toán tiết diện dây dẫn PA2

Tên Sốlộ L S U đm I đm Ftt Fc R 0 X 0 Icp (10Giá3 đ/m) Tổng

PPTT-B1 2 212.114 1049.46 35 9.745 3.144 35 0.92 0.35 154 320 67876.48PPTT-

B2 2 85 930.182 35 7.67 2.475 35 0.92 0.35 154 320 27200PPTT-

B3 2 288.376 1209.152 35 9.97 3.22 35 0.92 0.35 154 320 92280.32PPTT-

B4 2 264.492 367.917 35 3.03 0.98 35 0.92 0.35 154 320 84637.44PPTT-

B5 2 157.293 353.452 35 2.91 0.94 35 0.92 0.35 154 320 50333.76PPTT-

B6 2 138.134 532.182 35 4.39 1.42 35 0.92 0.35 154 320 44202.88B7-B4 2 225 345.437 35 2.85 0.92 35 0.92 0.35 154 320 72000

Tổng 438530.88

Từ bảng ta thấy tổng chi phí đầu tư trên đường dây trung áp 22KV của PA2 được tính như sau:

ΣKd = Ktrung áp + Khạ áp = 149.008×106 + 975.43×106 + 438.530×106 = 1.562 (tỷ đồng)

Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp

Bảng Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép PA2

∆Umax = ∆Unguồn-TPPTT + ∆UTPPTT-B3 = 16.4 (V)

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

∆Ucp = 5%xUđm = 1750 V Thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp đã đặt ra

6) Khi vận hành ở chế độ sự cố là đứt 1 lộ dây từ nguồn về trạm phân phốitrung tâm thì ta có: ∆Umax-sc = 2×∆Umax = 32.856(V)

Kết luận dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp khi vận hành

Bảng Tính toán dòng điện sự cố đứt 1 lộ cáp PA2

Nguồn - PPTT 2 4832.762 39.86 79.72 135.52PPTT-B1 2 1094.46 9.027 18.054 135.52

PPTT-B3 2 1209.343 9.97 19.45 135.52 PPTT-B4 2 367.917 3.034 6.069 135.52PPTT-B5 2 353.452 2.915 5.830 135.52

B4 – B7 2 345.347 2.849 5.698 135.52

Điều kiện phát nóng lâu dài cho phép đã được thỏa mãn

Kết luận ta sẽ chọn cáp tương tự như phương án số 1, cáp đồng 3 lõiCXV/WB-35 cho các lộ dây từ trạm phân phối trung tâm về các trạm biến

Tên lộ P Q U R Tổn thất P Tổn thất A Nguồn - PPTT 3614.535 2359.817 35 0.172588 91.884 245257.362

PPTT-B2 749.65 523.627 35 0.0391 0.9447 2521.684 PPTT-B3 791.3 903.54 35 0.132653 5.467 14593.308

Z2 = (avh+atc) Kd + C dây

Với: avh =0,1 ;atc=0,125;C=1500(đồng/kwh)

avh : Hệ số vận hành;

atc = : Hệ số tiêu chuẩn( hệ số thu hồi vốn đầu tư);

Ttc : Là thời gian thu hồi vốn đầu tư lấy bằng 8 năm;

C: Giá thành 1 KWh tổn thất điện năng;

Z2 = (0,1+0,125)× 1.562×109 +1500×274523.064 = 763,234,596 (triệu đồng)

Tổng hợp: các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của 2 phương án đã tính toán qua bảng sau:

∆Umax-bt 16.487 (V) 16.487(V)

∆Umax-sc 32.856 (V) 32.856 (V) Ztt 779.858 (10 6 đ) 763.234 (10 6 đ)

∆A 274955.325 (KWh) 274523.064 (KWh)

Chọn phương án tối ưu: Tất cả các phương án nghiên cứu đều đã thỏa mãn yêu

cầu kỹ thuật của lưới tuy nhiên ta sẽ chọn ra 1 phương án hợp lý nhất qua các phân tích sau:

 Trong 2 phương án ta đã tính toán sơ bộ thì xét đến chỉ tiêu kĩ thuật ta sẽ chọn PA1

 Vậy các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật luôn luôn mâu thuẫn nhau, phương án nào

có vốn đầu tư lớn thì vấn đề kỹ thuật sẽ được đảm bảo tốt hơn, tổn thất sẽnhỏ và ngược lại Vì vậy chúng ta sẽ sử dụng phương án dung hòa giưã các