thiết kế hệ thống điện cho phân xưởng cơ khí, chương 7 docx

Các ph-ơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân x-ởng: + Ph-ơng án sử dụng sơ đồ dẫn sâu: Đ-a đ-ờng dây trung áp 35 kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến áp phân x-ởng.. N

Chương 7: Ph-ơng án cung cấp điện cho các

trạm biến áp phân x-ởng

a Các ph-ơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân x-ởng: + Ph-ơng án sử dụng sơ đồ dẫn sâu:

Đ-a đ-ờng dây trung áp 35 kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến áp phân x-ởng Nhờ đ-a điện áp cao vào trạm biến áp phân x-ởng sẽ giảm đ-ợc vốn đầu t- xây dựng trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm , giảm đ-ợc tổn thất và nâng cao năng lực truyền tải của mạng Tuy nhiên nh-ợc điểm của sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp điện không cao, các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vận hành phải rất cao,

nó chỉ phù hợp với các nhà máy có phụ tải rất lớn và các phân

x-ởng sản xuất nằm tập trung gần nhau nên ở đây ta không xét đến ph-ơng án này

+ Ph-ơng án sử dụng trạm biến áp trung gian (TBATG).

Nguồn 35 kV từ hệ thống về qua TBATG đ-ợc hạ xuống điện

áp 10 kV để cung cấp cho các trạm biến áp phân x-ởng Nhờ vậy

sẽ giảm đ-ợc vốn đầu t- cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng nh- các TBA phân x-ởng, vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng đ-ợc cải thiện Song phải đầu t- xây dựng

TBATG, gia tăng tổn thất cho mạng cao áp Nếu sử dụng ph-ơng

án này, vì nhà máy là hộ loại I nên TBATG phải đặt hai máy biến

áp với công suất đ-ợc chọn theo điều kiện:

n.Sđm B ≥ Sttnm =12999,84 kVA

Sđm B ≥

2

ttnm

Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 7500 kVA

Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố vói giả thiết các hộ trong nhà máy đều có 30% là phụ tải loại III có thế tạm ngừng cung cấp điện khi cần thiết:

(n-1).kqt.Sđm B ≥ Stt sc

Sđm B ≥

4 , 1

7 ,

0 S ttnm =6499,92 kVA

Vậy tại trạm biến áp trung gian sẽ đặt 2 MBA loại: 7500 kVA – 35/10kV

+ Ph-ơng án sử dụng trạm phân phối trung tâm (TPPTT):

Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân x-ởng thông qua TPPTT Nhờ vậy việc quản lý, vận hành mạng điện cao

áp nhà máy sẽ thuận lợi hơn , tổn thất trong mạng giảm , độ tin cậy cung cấp điện đ-ợc gia tăng, song vốn đầu t- cho mạng cũng lớn hơn Trong thực tế đây là ph-ơng án th-ờng đ-ợc sử dụng khi điện

áp nguồn không cao hơn 35 kV , công suất các phân x-ởng t-ơng

đối lớn

b Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian (của nhà máy), trạm phân phối trung tâm

Vị trí tốt nhất để đặt trạm biến áp trung gian, trạm phân phối trung tâm chính là tâm phụ tải của nhà máy Đó chính là vị trí có tọa độ

là (52,37)

c Lựa chọn các ph-ơng án nối dây của mạng cao áp

Do tính chất quan trọng của các phân x-ởng nên mạng cao áp trong nhà máy ta sử dụng sơ đồ hình tia, lộ kép Sơ đồ này có -u điểm là sơ đồ nối dây rõ ràng, các trạm biến áp phân x-ởng đều đ-ợc cấp

điện từ một đ-ờng dây riêng nên ít ảnh h-ởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện không cao, dễ thực hiện biện pháp bảo vệ, tự động hóa và dễ vận hành Để đảm bảo mỹ quan và an toàn các tuyến giao thông nội bộ Từ những phân tích thêm có thể đ-a ra 4 ph-ơng

án thiết kế mạng cao áp đ-ợc trình bày trong hình d-ới đây:

Hình 3.1 Dự kiến các ph-ơng án cấp điện cao áp

IV/ So sánh kỹ thuật và kinh tế cho các ph-ơng án

Để so sánh và lựa chọn ph-ơng án hợp lý ta sử dụng hàm chi phí tính toán Z và chỉ xét đến những phần khác nhau trong các ph-ơng

án để giảm khối l-ợng tính toán:

Z =(avh +atc).K+3I2

max.R.τ.c → min Trong đó:

avh–hệ số vận hành , avh = 0,1;

atc –hệ số tiêu chuẩn, atc = 0,2;

K-vốn đầu t- cho trạm biến áp và đ-ờng dây;

Imax-dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị;

R-điện trở của thiết bị;

τ – thời gian tổn thất công suất lớn nhất;

c- giá tiền 1kWh tổn thất điện năng, c = 1000 đ/kWh

1 Ph-ơng án I.

Ph-ơng án sử dụng TBATG nhận điện 35kV từ hệ thống về, hạ

xuống điện áp 10kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân

x-ởng Các trạm biến áp đều hạ từ điện áp 10kV xuống 0,4kV để

cung cấp cho các phân x-ởng

a Chọn máy biến áp phân x-ởng và xác định tổn thất điện năng

ΔA trong các trạm biến áp.

Hình 4.2 Sơ đồ đi dây ph-ơng án I

*/ Chọn máy biến áp phân x-ởng

Trên cơ sở chọn đ-ợc sông suất MBA ở phần trên ta có kết quả

chọn máy biến áp cho các trạm biến áp phân x-ởng:

(kVA) U(kV)c/Uh ΔP0

(kW)

ΔPn (kW)

Un (%) I(%)0 Số máy Đơn giá

(106

đ)

Thành tiền (106

đ)

B5 1250 11/0,4 1,74 13,1 5 1,2 2 170 340

Tổng vốn đầu t- cho trạm biến áp: KB =3588,2.106 đ

Bảng 3.4 Vốn đầu t- cho các trạm biến áp trong ph-ơng án I

*/ Xác định tổn thất điện năng ΔA trong các trạm biến áp

Tổn thất điện năng ΔA trong các trạm biến áp đ-ợc tính theo công

thức:

ΔA = n ΔP0.t +

n

1 ΔPn

2













dm

tt

S

Trong đó:

n-số máy biến áp ghép song song (n = 2)

t-thời gian máy biến áp vận hành, với MBA vận hành suốt năm

t=8760 h

τ-thời gian tổn thất công suất lớn nhất

τ = (0,124 + 10-4.Tmax)2.8760 h

Với Tmax = 3960 h ta tính đ-ợc τ = 2369 h

ΔP0, ΔPn – tổn thất công suất không tải và tổn thất công

suất ngắn mạch

của MBA

Stt–công suất tính toán của TBA

Sdm –công suất định mức của MBA

Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các trạm biến áp của

ph-ơng án I

Tên

y

Stt(kVA) Sđm(kVA

)

TBAT

G

4

B7 2 1475,49 750 1,27 6,51 52095 Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c TBA: ΔAB =1,25.106 kWh

B¶ng 3.5 Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p ph-¬ng ¸n I