Bài tập lớn thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy kéo

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

Phụ tải tính toán (Ptt) là đại lượng quan trọng thể hiện khả năng sử dụng công suất của các thiết bị điện, được xác định là công suất giả định không đổi trong suốt quá trình hoạt động Ptt gây ra hậu quả phát nhiệt hoặc phá hủy cách điện tương ứng với công suất thực tế của thiết bị Việc xác định Ptt là nhiệm vụ đầu tiên của thiết bị cung cấp điện, cần phải xem xét quy mô và khả năng phát triển của hệ thống trong tương lai Ptt được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống như MBA, dây dẫn, và thiết bị đóng cắt, cũng như tính toán tổn thất công suất điện năng và lựa chọn bù Các yếu tố ảnh hưởng đến Ptt bao gồm công suất, số lượng máy, và chế độ vận hành.

Việc lựa chọn phụ tải tính toán phù hợp là rất quan trọng, vì nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế, nó sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị và ảnh hưởng đến chất lượng, độ tin cậy của hệ thống cung cấp điện.

Phương pháp xác định Ptt theo hệ số Knc và Pđ

Phương pháp này được sử dụng khi đã có thiết kế nhà xưởng của nhà máy nhưng chưa thiết kế chi tiết

Ptt: Công suất tác dụng tính toán

Qtt: Công suất phản kháng tính toán

Knc: Hệ số nhu cầu trả từ sổ tay theo số liệu của các phân xưởng

Pđ: Công suất đặt của các phân xưởng tanφ: Hệ số tính toán tra từ cosφ

Xác định Ptt theo công suất trung bình và hệ số cực đại Kmax

Sau khi hoàn thiện thiết kế chi tiết cho từng phân xưởng (PX) và có thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị, cũng như công suất và quy trình công nghệ của từng máy, bước tiếp theo là thiết kế mạng hạ áp cho PX Số liệu đầu tiên cần xác định là Ptt của từng thiết bị trong từng nhóm thiết bị của PX.

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if we focus on the key elements, we can summarize it as follows:The article includes multiple email addresses associated with the identifier "Stt.010.Mssv.BKD002ac" and the domain "hmu.edu.vn," indicating a connection to an educational institution The repeated mention of "ninhd" and variations suggests a specific individual or department within the organization.

Ksd: Hệ số sử dụng của nhóm (tra sổ tay)

Kmax: Hệ số cực đại tra bảng từ Ksd và nhq (số thiết bị dùng điện hiệu quả)

Trình tự xác định n hq :

Xác định n1: Số động cơ có công suất ≥ 1/2 công suất của động cơ có công suất max trong nhóm

Xác định P1: Tổng công suất của các động cơ có công suất ≥ 1/2 công suất của động cơ có công suất max trong nhóm

P: Tổng công suất nhóm n: Tổng số thiết bị trong nhóm

Từ n* và P* tra bảng PL I.5[1,255] được 𝑛 ℎ𝑞 ∗ Xác định nhq theo công thức:

Khi tra bảng kmax chỉ bắt đầu từ nhq = 4 Khi 𝑛 𝑞ℎ < 4, Ptt được tính như sau:

Hệ số tải Kti được xác định là 0.9 cho chế độ dài hạn và 0.75 cho chế độ ngắn hạn Đối với các thiết bị hoạt động theo chế độ ngắn hạn lặp lại, cần quy đổi về chế độ dài hạn trước khi tính toán nhq.

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if we focus on the key elements, we can summarize it as follows:This article includes important contact information for students, specifically email addresses associated with academic identifiers For further inquiries, students can reach out via the provided emails, ensuring effective communication within the educational institution.

Kđ: hệ số đóng điện Ngoài việc quy đổi chế độ cũng cần quy đổi công suất một pha về 3 pha Đối với điện áp pha: 𝑃 𝑞đ = 3 𝑃 đ𝑚 ; điện áp dây: 𝑃 𝑞đ = √3 𝑃 đ𝑚

Phụ tải phản kháng của động lực và chiếu sáng:

1.1.3 Phương pháp xác định phụ tải tính toán cho tải chiếu sáng

Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị điện tích (𝑚 2 )

P0: Suất chiếu sáng trên đơn vị S (𝑊/𝑚 2 ) S: Diện tích cần chiếu sáng (𝑚 2 )

Lưu ý: Cần phải cân nhắc xem sử dụng loại bóng đèn nào cho phù hợp

1.1.4 Tính toán phụ tải tính toán từng phần của mỗi phân xưởng

Phụ tải tính toán toàn nhà máy

PTTT bằng tổng phụ tải của các phân xưởng có kể đến hệ số sử dụng đồng thời

Hệ số 𝐾 đ𝑡 được xác định theo từng trường hợp sau:

𝐾 đ𝑡 = 0,9 đến 0,95 khi số lượng PX là 2→ 4

𝐾 đ𝑡 = 0,8 đến 0,85 khi số lượng PX là 5→10

Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

Để xác định phụ tải tính toán chính xác trong phân xưởng, cần phân nhóm các thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau.

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which do not form coherent sentences or paragraphs However, if you are looking for a way to summarize or rewrite this information while maintaining its essence, here is a possible interpretation:The article includes various email addresses and student identifiers, specifically related to the academic context of a student at a university These identifiers may be used for communication and administrative purposes within the educational institution.

Nguyên tắc phân nhóm phụ tải:

• Việc thiết bị cùng nhóm cần phải ở gần nhau để giảm chiều dài dây dẫn (giảm đầu tư và tổn thất)

• Chế độ làm việc của các thiết bị cùng nhóm nên giống nhau để thuận lợi cho phương pháp cấp điện

• Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tải động lực

• Số lượng thiết bị trong nhóm không quá nhiều vì đầu ra của tải động lực là

Khi phân nhóm thiết bị, cần chuyển đổi các thiết bị một pha sang thiết bị ba pha Máy biến áp hàn, là thiết bị một pha, hoạt động trong thời gian ngắn Do đó, cần quy đổi phụ tải này về phụ tải ba pha làm việc dài hạn theo công thức.

Dựa trên các nguyên tắc và vị trí, công suất của thiết bị trong phân xưởng sửa chữa cơ khí (bản vẽ số 3), chúng tôi đã phân chia các thiết bị thành 6 nhóm và tiến hành tính toán phụ tải cho từng nhóm Nhóm 1:

Bảng 1.1: Số liệu tính toán nhóm 1

Số lượng Số lượng có dây

Kí hiệu trên mặt bằng

4 Máy tiện ren cấp chính xác cao

Từ bảng 1.1 ta có các số liệu sau:

→ Có 6 thiết bị có P đm ≥1

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if you are looking for a structured summary, it could be presented as follows:This article includes various email addresses and student identifiers, specifically focusing on the format and structure of academic communication The provided emails are associated with educational institutions, highlighting the importance of proper email usage in academic settings.

51.7= 0.93 𝑘𝑊 Tra bảng PL I.5[1.255] ta có: 𝑛 ℎ𝑞 ∗ = 0.808 Vậy:

Số thiết bị dùng điện hiệu quả là: 𝑛 ℎ𝑞 = 𝑛 ∗ 𝑛 ℎ𝑞 ∗ = 8 ∗ 0.808 = 6.48 →

𝑛 ℎ𝑞 = 6 Tra bảng PL I.6[1.266] với 𝑘 𝑠𝑑 = 0.15, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 0.6 ta được: 𝑘 𝑚𝑎𝑥 = 2.64 Phụ tải tính toán của nhóm 1 là:

Bảng 1.2 Số liệu tính toán nhóm 2

Số lượng Số lượng có dây

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which do not form coherent sentences or paragraphs However, if you are looking for a way to summarize or rewrite this information while maintaining its essence, here is a possible interpretation:The article includes multiple email addresses associated with the identifier "Stt.010.Mssv.BKD002ac," specifically highlighting the emails "ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn" and "bkc19134.hmu.edu.vn." These addresses are linked to academic or institutional communications.

51= 0.73 𝑘𝑊 Tra bảng PL I.5[1.255] ta có: 𝑛 ℎ𝑞 ∗ = 0.84 Vậy:

5 Máy mài dao cắt gọt 1 1 18 0.65 0.65

7 Máy mài sắc mũi phay 1 1 20 1 1

10 Thiết bị để hóa bền kim loại

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which do not form coherent sentences or paragraphs However, if you are looking for a way to summarize or rewrite this information while maintaining its essence, here is a possible interpretation:The article includes multiple email addresses associated with the identifier "Stt.010.Mssv.BKD002ac," specifically linked to the domain "hmu.edu.vn." These addresses are intended for communication related to academic or administrative purposes.

⅀ = 28.55 17.5 = 0.61 𝑘𝑊 Tra bảng PL I.5[1.255] ta có: 𝑛 ℎ𝑞 ∗ = 0.7 Vậy:

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if you are looking for a structured summary, it could be presented as follows:This article includes various email addresses and student identifiers, specifically related to the academic context of the institution The emails are formatted to ensure proper communication within the educational framework, highlighting the importance of maintaining accurate contact information for students and faculty.

71.5= 0.84 𝑘𝑊 Tra bảng PL I.5[1.255] ta có: 𝑛 ℎ𝑞 ∗ = 0.82 Vậy:

- Trong nhóm 5 có “máy biến áp” hàn làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại cần phải quy đổi chế độ làm việc và công suất về 3 pha:

+ Có S đm = 24.6 (kVA) và cosφ = 0.35

→ P đm = 0.35 ∗ 24.6 = 8.61 (kW) + Quy đổi về dài hạn: với hệ số đóng điện K đ = 25%

→ P qđdh = P đm √K đ % = 8.61 ∗ 0.5 = 4.305 (kW) + Quy đổi về công suất 3 pha:

P qd = √3 ∗ 4.305 = 7.46 (kW) + Tổng công suất sau khi thay đổi:

+ Các máy gia công kim loại có k sd = 0.15; riêng máy biến áp hàn có k sd =0.3

→ Có 2 thiết bị có P đm > 1

+ n hq = n n hq ∗ = 8.0.78 = 6.24 → n hq ∗ = 6 + k sd = 0.18 và n hq = 6

Tra bảng, nội suy → k max = 2.4

+ P tt = k ma k sd ∑ P đm = 2.4 ∗ 0.18 ∗ 38.91 = 16.81 (kW) + Q tt = P tt tanφ = 15.43 ∗ 1.33 = 22.41 (kVAr)

1.3.2 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí Đo trên hình vẽ ta được diện tích của phân xưởng sửa chữa cơ khí là:

0.4 ∗ 1.2 = 0.48 (𝑐𝑚 2 ) Với tỉ lệ 1: 2500 ta tính được diện tích của phân xưởng sửa chữa cơ khí là:

Ta có công suất chiếu sáng phân xưởng:

𝑄 𝑐𝑠 = 𝑃 𝑐𝑠 ∗ 𝑡𝑔𝜑 = 0 (do đèn sợi đốt có cos𝜑=1)

1.3.3 Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí

Là phân xưởng sửa chữa cơ khí nên chọn hệ số đồng thời: kđt = 0,85 Công suất tính toán tác dụng toàn phân xưởng là:

𝑃 𝑡𝑡𝑝𝑥 = 𝑘 đ𝑡 ∑ 𝑃 𝑡𝑡 + 𝑃 𝑐𝑠 = 80.75(𝑘𝑊) Công suất tính toán phản kháng toàn phân xưởng là:

𝑄 𝑡𝑡𝑝𝑥 = 𝑘 đ𝑡 ∑ 𝑄 𝑡𝑡 = 101.67(𝑘𝑉𝐴𝑟) Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng là:

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if you are looking for a rewritten version that maintains the essence of the original while adhering to SEO principles, here it is:"Contact information for student Stt.010 includes multiple email addresses: ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn and bkc19134.hmu.edu.vn For further inquiries, please reach out to ninhddtt@edu.gmail.com.vn or bkc19134.hmu.edu.vn."

Hệ số công suất toàn phân xưởng:

S ttpx ≈ 0.62 Dòng điện tính toán toàn phân xưởng:

1.4 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại

Do chỉ biết công suất đặt và diện tích của nhà xưởng nên ta dùng phương pháp tính PTTT theo công suất đặt và hệ số Knc

Các công thức cần sử dụng:

𝑄 đ𝑙 = 𝑃 đ𝑙 𝑡𝑎𝑛𝜑 Tra bảng PLI.3 để tìm Knc và 𝑐𝑜𝑠𝜑, 𝑡𝑔𝜑

+ Phụ tải chiếu sáng: 𝑃 𝑐𝑠 = 𝑃 0 𝑆 Trong đó: S: diện tích cần chiếu sáng Tra PLI.2 tìm P0 (công suất chiếu sáng 𝑊/𝑚 2 ) + Tính Stp của từng phân xưởng

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if you are looking for a structured summary, it could be presented as follows:This article includes various email addresses and student identifiers, specifically focusing on the format and structure of academic communication The provided emails are associated with educational institutions, highlighting the importance of proper email usage in academic settings.

Bảng1.7 Tổng hợp phụ tải tính toán của các phân xưởng còn lại

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if we focus on the key elements, we can summarize it as follows:The article includes multiple email addresses associated with the identifier "Stt.010.Mssv.BKD002ac" and the domain "hmu.edu.vn," indicating a connection to an educational institution The repeated elements suggest a focus on communication within an academic context.

Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy

Có 9 phân xưởng nên ta chọn kđt = 0,85 Công suất tính toán tác dụng của toàn nhà máy là:

= 0.85 x 4452.18 = 3784.35(𝑘𝑊) Công suất tính toán phản kháng toàn nhà máy:

= 0.85 x 3335.42 = 2835.11 (𝑘𝑉𝐴𝑟) Công suất tính toán toàn phần nhà máy là:

Hệ số công suất toàn nhà máy:

Xác định biểu đồ phụ tải của toàn nhà máy

Tâm phụ tải điện là điểm mà thỏa mãn điều kiện momen phụ tải ∑ 𝑃 𝑖 𝑙 𝑖 đạt giá trị cực tiểu

𝑃 𝑖 : Công suất của phụ tải thứ i

𝑙 𝑖 : Khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải

Tọa độ tâm phụ tải M(x0;y0;z0) được xác định như sau:

• 𝑥 0 , 𝑦 0 , 𝑧 0 : tọa độ tâm phụ tải điện

• 𝑆 𝑖 : Công suất toàn phần của phụ tải thứ i

• (xi;yi;zi): Toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục tọa độ tuỳ ý chọn

Trong thực tế thường ít quan tâm đến tọa độ z nên ta chỉ xác định tọa độ x và y của tâm phụ tải

Tâm phụ tải là vị trí lý tưởng để lắp đặt các trạm biến áp, tủ phân phối và tủ động lực, giúp giảm thiểu chi phí đầu tư và tổn thất điện năng trên đường dây.

Bảng 1.8 Tâm phụ tải phân xưởng

Vậy tâm phụ tải tính toán được xác định bằng:

1.6.2 Biểu đồ phụ tải điện

Ta cần xác định biểu đồ phụ tải để xác định vị trí đặt các trạm biến áp một cách hợp lý trên mặt bằng của xí nghiệp

Biểu đồ phụ tải cung cấp cái nhìn tổng quan về bố trí thiết bị và cường độ tiêu thụ điện tại từng điểm tải, giúp xác định mật độ phân bố phụ tải trên sơ đồ tổng thể Từ đó, việc lựa chọn vị trí hợp lý cho trạm biến áp trở nên dễ dàng hơn Biểu đồ này có thể được xây dựng bằng cách biểu thị phụ tải của các điểm dưới dạng hình tròn với bán kính r.

𝑆 𝑖 : là công suất tính toán của phân xưởng thứ i m: là tỷ lệ xích tùy chọn

Hình 3 Vòng tròn phụ tải

Vòng tròn phụ tải bao gồm hai phần: phần gạch ngang đại diện cho phụ tải động lực và phần màu trắng cho phụ tải chiếu sáng Độ lớn góc α thể hiện công suất tính toán chiếu sáng.

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if you are looking for a rewritten version that maintains the essence of the original while adhering to SEO guidelines, here it is:"Contact us at our official email addresses for inquiries related to student services and academic support For assistance, reach out to ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn or bkc19134.hmu.edu.vn for further information."

Bảng 1.9 Biểu đồ phụ tải điện của các phân xưởng

) Pcs(kW) Sttpx(kVA) R(mm) αcs

3 PX nhuộm và in hoa 860.04 20.04 860.04 6.8 8.4

4 PX giặt và đóng gói thành phẩm 426.24 6.24 426.24 4.8 5.3

5 PX sửa chữa cơ khí 80.75 4.5 101.67 2.3 20.1

8 Ban quản lý và phòng thiết kế 115.37 10.365 115.37 2.5 32.3

9 Kho vật liệu trung tâm 51.25 11.25 51.25 1.6 79.0

Từ tính toán trên ta đưa ra được hình vẽ biểu đồ phụ tải điện:

Hình 4 Bản đồ phụ tải của nhà máy liên hợp dệt

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if you are looking for a rewritten version that maintains the essence of the original while adhering to SEO principles, here it is:"Contact us at our official email addresses for inquiries related to student services and academic support For assistance, reach out to ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn or bkc19134.hmu.edu.vn We are here to help you with your educational needs."

THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO NHÀ MÁY

Đặt vấn đề

Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện có ảnh hưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện hợp lý cần thỏa mãn các yêu cầu cơ bản.

- Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật

- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

- Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành

- An toàn cho người và thiết bị

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

- Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm các bước sau:

1 Vạch các phương án cung cấp điện

2 Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của trạm biến áp và lựa chọn chủng loại, tiết diện các đường dây cho các phương án

3 Tính toán kinh tế lựa chọn phương án hợp lý

4 Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn

Xác định điện áp liên kết với nguồn

Ta có biểu thức kinh nghiệm để xác định điện áp liên kết với nguồn:

L: khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (km) P: Công suất tính toán tác dụng của toàn nhà máy (MW) Với số liệu đề bài cho cho và bảng 11 ta có: L = 8 (km), P= 3800.93(MW)

Từ đó ta chọn mang điện trung áp với điện áp 35 kV

1.2.2 Phương án lựa chọn trạm biến áp phân xưởng

Các trạm biến áp (TBA) phân xưởng được lựa chọn trên các nguyên tắc sau:

Vị trí của trạm biến áp (TBA) cần đáp ứng các tiêu chí quan trọng như: gần khu vực tiêu thụ điện, thuận lợi cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành và sửa chữa, đồng thời đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế.

Số lượng MBA trong các TBA được xác định dựa trên nhu cầu cung cấp điện của phụ tải Các TBA này phục vụ cho hộ tiêu thụ loại I và loại II.

II nên đặt 2 MBA, phụ tải loại III chỉ cần 1 MBA

• Dung lượng các MBA được lựa chọn theo điều kiện:

𝑆 đ𝑚 : là phụ tải tính toán máy biến áp

𝑁 𝐵 : là số máy biến áp trong trạm

𝑘 ℎ𝑐 : là hệ số điều chỉnh công suất định mức máy biến áp theo điều kiện vận hành

Trong bài tập lớn này, hệ số hiệu chỉnh được coi là bằng 1 (khc = 1) Bên cạnh đó, công suất của máy biến áp cần phải đáp ứng điều kiện kiểm tra quá tải khi xảy ra sự cố.

Hệ số quá tải (kqt) được xác định là 1.4 khi máy biến áp hoạt động quá tải trong 5 ngày, mỗi ngày 6 giờ Trước khi xảy ra tình trạng quá tải, hệ số tải của máy biến áp phải nhỏ hơn hoặc bằng 0,75.

Công suất cần thiết khi xảy ra sự cố một máy biến áp (MBA) được gọi là \$S_{ttsc}\$ Trong trường hợp này, có thể loại bỏ một số phụ tải loại III để giảm bớt dung lượng của MBA Giả thiết rằng các hộ loại I có thể cắt 30% phụ tải loại III khi xảy ra sự cố, ta có công thức \$S_{ttsc} = 0,7 \cdot S_{tt}\$.

❖ Trước khi đề xuất phương án cần phân loại phụ tải nhà máy, ta có bảng:

Bảng2.1 Phân loại phụ tải

STT Tên phân xưởng Loại hộ tiêu thụ

3 PX nhuộm và in hoa I

4 PX giặt là và đóng gói thành phẩm I

5 PX sửa chữa cơ khí III

8 Ban quản lý và phòng thiết kế III

9 Kho vật liệu trung tâm III

The article contains a series of email addresses associated with a specific student identification number, Stt.010.Mssv.BKD002ac The emails include variations of the domain edu.gmail.com.vn and bkc19134.hmu.edu.vn, indicating affiliations with educational institutions.

Phương án này sử dụng 4 TBA phân xưởng như sau:

1 Trạm biến áp B1 Trạm cấp điện cho phân xưởng kéo sợi(1), ban quản lý và phòng thiết kế

(8), kho vật liệu trung tâm (9) Do phân xưởng là phụ tải loại I nên trạm có

2 máy Công suất mỗi máy:

2 = 730,17 (𝑘𝑉𝐴) Điều kiện kiểm tra khi sự cố

1,4 = 669,05(𝑘𝑉𝐴) Vậy ta chọn hai máy biến áp có công suất 𝑆 đ𝑚 = 750 (𝑘𝑉𝐴); 10/0,4(𝑘𝑉)

2 Trạm biến áp B2 Trạm cấp điện cho phân xưởng dệt vải (2) Đặt 2 MBA làm việc song song Công suất định mức MBA:

2 = 1102,32 (𝑘𝑉𝐴) Điều kiện kiểm tra khi xảy ra sự cố

Vậy ta chọn hai máy biến áp có công suất định mức 𝑆 đ𝑚 1250 (𝑘𝑉𝐴); 10/0,4(𝑘𝑉)

3 Trạm biến áp B3 Trạm cấp điện cho phân xưởng nhuộm và in hoa (3), phân xưởng giặt và đóng gói thành phẩm (4) Đặt 2 MBA làm việc song song

2 = 798,06 (𝑘𝑉𝐴) Điều kiện kiểm tra khi xảy ra sự cố:

1,3 = 574,05 (𝑘𝑉𝐴) Vậy ta chọn hai máy biến áp có công suất định mức 𝑆 đ𝑚 1000 (𝑘𝑉𝐴); 10/0,4(𝑘𝑉)

4 Trạm biến áp B4 Trạm cấp điện cho PX sửa chữa cơ khí (5), PX mộc (6), trạm bơm (7) Đặt

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if you are looking for a structured summary, it could be presented as follows:The article includes multiple email addresses associated with the identifier "Stt.010.Mssv.BKD002ac," specifically "ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg" and "ninhddtt@edu.gmail.com.vn," along with the domain "bkc19134.hmu.edu.vn." These addresses may be relevant for academic or administrative communication within a specific institution.

1 = 335,52 (𝑘𝑉𝐴) Vậy ta chọn hai máy biến áp có công suất định mức 𝑆 đ𝑚 400 (𝑘𝑉𝐴); 10/0,4(𝑘𝑉) b) Phương án 2 Phương án 2 sử dụng 5 TBA phân xưởng, như sau:

1 Trạm biến áp B1 Trạm cấp điện cho phân xưởng kéo sợi (1) Đặt 2 MBA làm việc song song Công suất MBA:

2 = 621.27 (𝑘𝑉𝐴) Điều kiện kiểm tra khi xảy ra sự cố:

2 Trạm biến áp B2 Trạm cấp điện cho phân xưởng dệt vải (2) Đặt 2 MBA làm việc song song Công suất MBA:

3 Trạm biến áp B1 Trạm cấp điện cho phân xưởng nhuộm và in hoa (3) Đặt 2 MBA làm việc song song

1,3 = 574,05(𝑘𝑉𝐴) Vậy ta chọn hai máy biến áp có công suất định mức 𝑆 đ𝑚 630 (𝑘𝑉𝐴); 10/0,4(𝑘𝑉)

Trạm cấp điện cho phân xưởng giặt và đóng gói thành phẩm (4), PX sửa chữa cơ khí (5), PX mộc (6) Đặt 2 MBA làm việc song song

5 Trạm biến áp B1 Trạm cấp điện cho trạm bơm (7), ban quản lý và phòng thiết kế (8), kho vật liệu trung tâm (9) Đặt 1 MBA làm việc

1 = 335,52 (𝑘𝑉𝐴) Vậy ta chọn hai máy biến áp có công suất định mức 𝑆 đ𝑚 400 (𝑘𝑉𝐴); 10/0,4(𝑘𝑉)

Ta có bảng lựa chọn công suất máy biến áp cho 2 phương án trên:

Phương án 1: Đặt 4 Trạm biến áp:

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if you are looking for a structured summary, it could be presented as follows:The article includes multiple email addresses associated with the identifier "Stt.010.Mssv.BKD002ac," specifically highlighting the domains "edu.gmail.com.vn" and "hmu.edu.vn." These addresses may be relevant for academic or administrative communication within a specific institution.

Phương án 2: Đặt 5 Trạm biến áp:

Phương án cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng bao gồm việc sử dụng trạm biến áp trung tâm (TBATT) Nguồn điện 35 kV từ hệ thống sẽ được hạ xuống mức 10 kV qua TBATT để cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng.

Việc giảm vốn đầu tư cho mạng điện cao áp và các trạm biến áp phân xưởng mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm việc vận hành thuận lợi hơn và cải thiện độ tin cậy trong cung cấp điện.

• Nhược điểm: Phải xây dựng TBATT, gia tăng tổn thất trong mạng điện cáo áp

Do nhà máy thuộc loại phụ tải II nên TBATT cần đặt 2MBA với công suất chọn theo điều kiện:

2 = 6968,9 𝑘𝑉𝐴 Vậy MBA trung gian cần chọn có 𝑆 đ𝑚 = 7000 kVA Kiểm tra điều kiện (2.3)

1.4 = 6968,9 𝑘𝑉𝐴 b) Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm

Quản lý và vận hành mạng điện cao áp tại nhà máy mang lại nhiều lợi ích, bao gồm việc giảm thiểu tổn thất trong mạng và nâng cao độ tin cậy trong cung cấp điện.

• Nhược điểm: Vốn đầu tư lớn do phải xây dựng TPPTT

Tính toán kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phương án hợp lý

Để so sánh và lựa chọn phương án hợp lý, chúng ta cần tính toán hàm chi phí, chỉ xem xét những phần khác nhau giữa các phương án nhằm giảm khối lượng tính toán.

Hệ số khấu hao vận hành (𝑎 𝑣ℎ) cho đường cáp và trạm lấy là 0,1, trong khi hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư (𝑎 𝑡𝑐) ở Việt Nam được xác định là 0,2 Đối với vốn đầu tư (K), trong việc so sánh tương đối giữa các phương án, chỉ cần đề cập đến những phần khác nhau trong sơ đồ cấp điện.

+ c: giá tiền 1kWh tổn thất điện năng , đ/kWh

Tổn thất điện năng trong mạng cao áp và hạ áp xí nghiệp được ký hiệu là ∆𝐴 Để xác định tổn thất điện năng trong máy biến áp, chúng ta áp dụng công thức cụ thể.

T: thời gian đóng điện của máy biến áp (thông thường T60h) : thời gian tổn thất công suất lớn nhất  xác định theo công thức:

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if we focus on the key elements, we can summarize it as follows:The article includes multiple email addresses associated with the identifier "Stt.010.Mssv.BKD002ac" and the domain "hmu.edu.vn," indicating a connection to a specific academic or administrative context.

𝑁 𝐵 : số máy biến áp trong trạm ∆𝑃 0 , ∆𝑃 𝑁 : lần lượt là tổn thất công suất không tải và tồn thất công suất ngắn mạch

𝑆 𝑡𝑡 : công suất tính toán của máy biến áp

𝑆 đ𝑚𝐵𝐴 :công suất định mức máy biến áp

Nhà máy làm việc 3 ca, với Tmax = 2800(h) Vậy

𝜏 = (0,124 + 𝑇 𝑚𝑎𝑥 10 −4 ) 2 8760 = 1429,77(ℎ) a) Lựa chọn tiết diện dây dẫn tính toán tổn thất trên đường dây

Vì các đường dây cao áp cấp điện cho xí nghiệp thường ngắn, chúng thường được chọn theo điều kiện kinh tế (tức mật độ dòng kinh tế Jkt)

+ Imax: dòng điện tích toán cực đại

(Tra bảng B.2.10 trang 31, thiết kế cấp điện của Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm, NXB khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2006)

Chọn dây phân phối là cáp đồng, với Tmax = 2800 h thì Jkt = 3,1 (𝐴/𝑚𝑚 2 )

Dựa vào Fkt tính được, tra bảng lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất và kiểm tra điều kiện phát nóng:

+ 𝐼 𝑠𝑐 ∶ dòng điện khi sảy ra sự cố đứt 1 cáp , 𝐼 𝑠𝑐 = 2 𝐼 𝑚𝑎𝑥 + 𝑘 1 : hệ số điều chỉnh theo nhiệt độ , 𝑘 1 = 1

+ 𝑘 2 : hệ số điều chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh Với các rãnh đặt 2 cáp, mỗi cáp cách nhau 300mm thì 𝑘 2 = 0.93

+ 𝐼 𝑐𝑝 : dòng điện cho phép dây dẫn được chọn Khi cần có thể kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp và phát nóng

∆𝑈 𝑐𝑝 là tổn thất điện áp cho phép, đối với mạng cao áo lấy: ∆𝑈 𝑐𝑝 < 5%𝑈 đ𝑚 Với cáp bắt buộc phải kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt dòng ngắn mạch

Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây:

• R là điện trở đường dây và được tính bởi công thức: 𝑅 = 1

• Với n là số dây song song

• 𝑟 0 là điện trở trên 1 km đường dây

• L là chiều dài đường dây (km )

28 a) Vốn đầu tư và tổn thất điện năng trong TBA

Dựa trên cơ sở đã chọn được MBA phân xưởng và máy biến áp trung gian ở mục a) của 1.2.2 ta có kết quả lựa chọn MBA:

Bảng 2 Máy biến áp các trạm phương án 1

Ghi chú (*) : triệu VNĐ Tổng vốn đầu tư mua máy biến áp là

𝐾 𝐵 = 8,700(𝑡ỷ𝑉𝑁𝐷) Tổn thất điện năng trong TBA trung gian tính theo công thức (2.5):

7000) 2 2987,6553050kWh Tương tự với các trạm còn lại ta có bảng sau:

Bảng 3 Tổn thất điện năng trong các TBA phương án 1

Tên TBA Số máy Stt, Sđm deltaPo deltaPn delta A, kWh

(kVA) (kVA) (kW) (kW) (kWh)

Tổng tổn thất điện năng (∆𝑨 𝑩 ) 853672 b) Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện

1 Lựa chọn tiết diện dây dẫn cáp từ TBATG về TBA phân xưởng

* Loại cáp cao áp sử dụng ở đây là cáp 3 lõi cách điện XLPE, đai thép, PVC do hãng FURUKAWA sản xuất

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if you are looking for a rewritten version that maintains the essence of the original while adhering to SEO rules, here it is:"Contact us at our official email addresses for inquiries related to student services and academic support For assistance, reach out to ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn or bkc19134.hmu.edu.vn for further information."

Theo công thức (2.8), dòng điện lớn nhất chạy trên 1 lộ đường cáp nối từ TBATG về TBA phân xưởng B1 là:

2√3 10 = 42,1𝐴 Tiết diện kinh tế của cáp tính theo công thức (2.7)

Theo bảng PL 4.56 trong sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0-500kV, cáp có tiết diện gần nhất là F = 35 mm² với dòng điện Icp = 170 A Để kiểm tra điều kiện phát nóng, ta áp dụng công thức (2.9).

Do vậy ta cần phải chọn tăng lên thành loại có F = 70 𝑚𝑚 2 có 𝐼 𝑐𝑝 = 245 A Kiểm tra điều kiện phát nóng thỏa mãn

Tương tự với các tuyến cao áp của các TBA phân xưởng còn lại Kết quả ghi trong bảng 17

* Loại hạ áp được sử dụng ở đây là cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do Lens sản xuất

Dòng điện lớn nhất đi qua cáp 𝐵 4 − 1:

√3 0,38= 329,62𝐴 Điều kiện chọn cáp : 𝐼 𝑐𝑝 ≥ 𝐼 𝑚𝑎𝑥 Tra phụ lục Tra bảng PL4.24 ta chọn tiết diện 4G95 có tiết diện 95𝑚𝑚 2 , 𝐼 𝑐𝑝 = 298 A Các hạ áp 𝐵 3 – 7, 𝐵 2 – 10, 𝐵 5 − 12

Bảng 4 Kết quả lựa chọn cáp cao áp và hạ áp phương án 2 Đường cáp

Stt Imax Fkt F, Icp L Đơn

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if you are looking for a summary or important points, it could be stated as follows:This article includes various email addresses and student identifiers, specifically related to the academic context of a student at a university The information may be relevant for communication or administrative purposes within the educational institution.

Tổng vốn đầu tư đường dây, 𝑲 𝑫 742.72 Vậy vốn đầu tư: 𝐾 𝐷 = 742,72 10 6 đ

2 Tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng Đường cáp TBATG-B1 có tiết diện 2XLPE (3*70) có ro = 0,268 Ω/km, L 125m

𝑅 = 1 2 𝑟 0 𝐿 = 0,5.0,268.125.0,001 = 0.017 Ω Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn cáp này được tính theo công thức (2.12)

10 2 0,017 10 −3 = 0.36 𝑘𝑊 Tương tự với các đường cáp khác Ta có bảng:

Bảng 5 Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây phương án 1 Đường cáp F L Ro, Ω

/km R Stt, kVA deltaP, kW

Tổng tốn thất công suất 53.31

Vậy tổn thất điện năng trên đường dây:

31 c) Vốn đầu tư mua sắm máy cắt

+ n : số máy cắt trong mạng cần xét đến + M : giá máy cắt , 𝑀 10 = 120.10 6 đ , 𝑀 35 0.10 6 đ

CB5 CB6 CB7 CB8 CB9 CB10 CB6 CB7 CB8 CB9 CB10 CB11

Hình 6 Sơ đồ trạm biến áp trung tâm phương án 1

Tổng có 15 máy cắt 10 kV và 2 máy cắt 35kV ở các vị trí sau : + 12 máy cắt cấp điện tại đầu 6 đường dây kép cấp điện cho các TBA phân xưởng

+ 1 máy cắt phân đoạn thanh góp 10 kV ở TBATT + 2 máy cắt 10 kV ở phía hạ áp 2 MBA trung tâm

+ 2 máy cắt 35kV ở phía cao áp MBA trung tâm

Vốn đầu tư máy cắt là :

𝐾 𝑚𝑐 = 𝑛 𝑀 = 𝑛 10 𝑀 10 + 𝑛 35 𝑀 35 120.10 6 + 2.160.10 6 !20 10 6 đồ𝑛𝑔 d) Chi phí tính toán phương án 1

• Tổng tổn thất điện năng trong mạng cao áp nhà máy :

• Chi phí tính toán phương pháp I :

( c00 đồng là giá thành bán điện cho nhà máy sản xuất)

Hình 7 Phương án 2 a) Tính toán vốn đầu tư và tổn thất cho các máy biến áp

Dựa trên cơ sở đã chọn được MBA phân xưởng và MBA trung gian ở mục b của 2.2.2 ta có kết quả lựa chọn MBA

Bảng 6 Thông số MBA phương án 2

UC/UH deltaPo kW deltaPn kW

Io% Un% Số máy Đơn Giá(*), 10^6 đ

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if you are looking for a structured summary, it could be presented as follows:The article includes multiple email addresses associated with the identifier "Stt.010.Mssv.BKD002ac," specifically "ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj" and "ninhddtt@edu.gmail.com.vn," along with the domain "bkc19134.hmu.edu.vn." These addresses may be relevant for communication within an educational context.

Tổng vốn đầu tư TBA, 𝑲 𝑩 8550

Vốn đầu tư cho máy biến áp là 8.550.000.000 đồng, tương đương với 8,55 tỷ VNĐ Tổn thất điện năng trong trạm biến áp trung gian được tính theo công thức (2.4).

5600) 2 2987,65 = 353050 kWh Tương tự với các trạm còn lại ta có bảng sau:

Bảng 7 Tổn thất điện năng trong các TBA phương án 2

Tên TBA Số máy Stt, Sđm deltaPo deltaPn delta A, kWh

(kVA) (kVA) (kW) (kW) (kWh)

Tổng tổn thất điện năng 872325

Vậy tổn thất điện năng của các TBA là 𝛥𝐴 𝐵 = 872325 kWh b) Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện

1 Lựa chọn tiết diện dây dẫn cáp từ TBATG về TBA phân xưởng

* Loại cáp cao áp sử dụng ở đây là cáp 3 lõi cách điện XLPE , đai thép , PVC do hãng FURUKAWA sản xuất

Theo công thức (2.8), dòng điện lớn nhất chạy trên 1 lộ của đường cáp nối từ TBATG về TBA phân xưởng B1 là:

2√3.10 = 42,13 A Tiết diện kinh tế của cáp tính theo công thức (2.7)

The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if you are looking for a structured summary, it could be presented as follows:The article includes multiple email addresses associated with the identifier "Stt.010.Mssv.BKD002ac," specifically linked to the domain "hmu.edu.vn." These addresses are intended for communication related to academic or administrative purposes.

Tra bảng PL V.16 [ 1,305] , ta chọn được cáp có tiết diện gần nhất F= 35𝑚𝑚 2 , Icp = 170 A Kiểm tra điều kiện phát nóng theo công thức ( 2.9 ) :

Do vậy ta cần phải chọn tăng lên thành loại có F = 70 𝑚𝑚 2 có 𝐼 𝑐𝑝 = 245 A Kiểm tra lại điều kiện phát nóng thỏa mãn

Tương tự với các tuyến cáp cao áp của các TBA phân xưởng còn lại Kết quả ghi trong bảng 21

* Loại cáp hạ áp được sử dụng ở đây là cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do Lens sản xuất

Dòng điện lớn nhất đi qua cáp B3-7:

√3.0,38 = 262,85 A Điều kiện chọn cáp : 𝐼 𝑐𝑝 ≥ 𝐼 𝑚𝑎𝑥 Tra phụ lục PL31 [1,170] ta chọn dây 4G240 có tiết diện 240+95 𝑚𝑚 2 , 𝐼 𝑐𝑝 = 538 A

Cáp B4-1 dẫn điện đến phụ tải loại III được chọn như sau:

√3.0,38 = 329,62A Điều kiện chọn cáp : 𝐼 𝑐𝑝 ≥ 𝐼 𝑚𝑎𝑥 Tra phụ lục PL31 [1,170] ta chọn tiết diện 4G95 có tiết diện 95𝑚𝑚 2 , 𝐼 𝑐𝑝 = 298 A

Bảng 8 Kết quả lựa chọn cáp cao áp và hạ áp phương án 2 Đường cáp

The article contains a series of email addresses associated with student identification numbers and academic institutions Key identifiers include "Stt.010" and "Mssv.BKD002ac," which may relate to specific student records The emails provided, such as "ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn" and "bkc19134.hmu.edu.vn," suggest affiliations with educational platforms This information is crucial for maintaining communication within academic settings.

Tổng vốn đầu tư đường dây 𝑲 𝑫 756.54

Vậy vốn đầu tư dây cáp : 𝐾 𝐷 = 756,54 triệu đồng

2 Tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng Đường cáp TBATG-B1 có tiết diện 2XLPE (3*70) có ro = 0,268 Ω/km, L 125m

2 𝑟 0 𝐿 = 0,5.0,268.125.0.268= 0,017 Ω Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn cáp này được tính theo công thức (2.11)

10 2 0,017 10 −3 = 0.36 𝑘𝑊 Tương tự với các đường cáp khác Ta có bảng:

Bảng 9 Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây phương án 2 Đường cáp F

Tổng tổn thất công suất 56.30

Vậy tổn thất điện năng trên đường dây là :

Tiêu đề	Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy kéo
Tác giả	Vũ Trọng Hậu
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Đức Tuyên
Trường học	Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Thể loại	Bài tập lớn
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	87
Dung lượng	1,73 MB