Chương 25: Chọn thiết bị bùĐể bù công suất phản kháng cho các hệ thống cung cấp điện có thể sử dụng tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ, động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ quá kích thích.... ở đ
Trang 1Chương 25: Chọn thiết bị bù
Để bù công suất phản kháng cho các hệ thống cung cấp điện
có thể sử dụng tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ, động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ quá kích thích ở đây ta lựa chọn các bộ tụ điện tĩnh
để làm thiết bị bù cho nhà máy Sử dụng các bộ tụ điện có -u điểm
là tiêu hao ít công suất tác dụng, không có phần quay nh- máy bù
đồng bộ nên lắp rắp, vận hành và bảo quản dễ dàng Tụ điện đ-ợc chế tạo thành từng đơn vị nhỏ, vì thế có thể tuỳ theo sự phát triển của các phụ tải trong quá trình sản xuất mà chúng ta ghép dần tụ
điện vào mạng khiến hiệu suất sử dụng cao và không phải bỏ vốn
đầu t- ngay một lúc Tuy nhiên, tụ điện cũng có một số nh-ợc
điểm nhất định Trong thực tế với các nhà máy, xí nghiệp có công suất không thật lớn th-ờng dùng tụ điện tĩnh để bù công suất phản kháng nhằm mục đích nâng cao hệ số công suất
Vị trí đặt các thiết bị bù ảnh h-ởng rất nhiều đến hiệu quả bù Các bộ tụ điện bù có thể đặt ở TPPTT, thanh cái cao áp, hạ áp của TBAPP , tại các tủ phân phối, tủ động lực hoặc tại đầu cực các phụ tải lớn Để xác định chính xác vị trí và dung l-ợng đặt các thiết bị
bù cần phải tính toán so sánh kinh tế kỹ thuật cho từng ph-ơng án
đặt bù cho một hệ thống cung cấp điện cụ thể Song theo kinh nghiệm thực tế, trong tr-ờng hợp công suất và dung l-ợng bù công suất phản kháng của các nhà máy, thiết bị không thật lớn có thể
Trang 2phân bố dung l-ợng bù cần thiết đặt tại thanh cái hạ áp của các TBAPX để giảm nhẹ vốn đầu t- và thuận lợi cho công tác quản lý, vận hành
Hình 6 1 :Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ lắp đặt tủ bù cos trong TBA
6.3 Xác định và phân bố dung l-ợng bù
6.3.1 Xác định dung l-ợng bù:
Dung l-ợng bù cần thiết cho nhà máy đ-ợc xác định theo công thức sau:
Qbù = Pttnm ( tg1 - tg2 )
Trong đó:
Trang 3Pttnm - phụ tải tác dụng tính toán của nhà máy (kW).
1 - góc ứng với hệ số công suất trung bình tr-ớc khi bù,
cos1 = 0,65 ( đã tính ở ch-ơng II ) tg1 =1,17
2 - góc ứng với hệ số công suất bắt buộc sau khi bù
cos2 = 0,95 tg2 =0,33
- hệ số xét tới khả năng nâng cao cos bằng những biện
pháp không đòi hỏi đặt thiết bị bù, = 0,9 1
Với nhà máy đang thiết kế ta tìm đ-ợc dung l-ợng bù cần
thiết:
Qbù = Pttnm ( tg1 - tg2 ) (6.3.1 )
= 5188,55 ( 1,17- 0,33 ).1 = 4358,38 kVAr
6.3.2 Phân bố dung l-ợng bù cho các trạm biến áp phân x-ởng:
Từ trạm phân phối trung tâm về các máy biến áp phân x-ởng
là mạng hình tia gồm 5 nhánh có sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế
tính toán nh- sau:
Trang 4Hình 6.3 :Sơ đồ thay thế mạng cao áp XN dùng để tính toán
công suất bù tại thang cái hạ áp các TBAPX
Công thức tính dung l-ợng bù tối -u cho các nhánh của mạng hình tia:
Qbi = Qi - td
i
b
R
Q Q
) (
Trong đó:
Qbi - công suất phản kháng cần bù đặt tại phụ tải thứ i [kVAr]
Qi - công suất tính toán phản kháng ứng với phụ tải thứ i [kVAr]
Trang 5Qb – công suất bù, xác định theo (6.3.1), Qb = 2846,1 kVAr
Qttnm =
5 1
i i
Q - phụ tải tính toán phản kháng tổng của nhà máy, đã tính ở ch-ơng II : Qttnm = 4906,91 kVAr
Ri - điện trở của nhánh thứ i [],
Ri = RB +RC
*RB: điện trở máy biến áp ()
RB = 3
2
2 10
.
dmBA
dmBA N
S n
U P
*RC: điện trở của đ-ờng cáp ()
RC =r0 .L ()
Rtđ =
n R R
R
1
1 1
1
2 1
Để tính toán, ta có bảng số liệu cụ thể sau (Đã tính ở các ch-ơng II)
Đ-ờng cáp Loại cáp mm F 2 L
m Số lộ
R
TPPTT-B1 XLPE 50 62.5 2 0.031
TPPTT-B2 XLPE 50 75 2 0.037
TPPTT-B3 XLPE 50 12.5 2 0.006
TPPTT-B4 XLPE 50 13 2 0.006
TPPTT-B5 XLPE 50 50 2 0.025
Trang 6Bảng 6.1: Số liệu tính toán các đ-ờng cáp cao áp 35 kV
Tính điện trở các máy biến áp: 3
2
2 10
dmBA
dm N B
S
U P
R
[] (6.4)
Trong đó:
PN – tổn thất công suất khi ngắn mạch (kW)
Uđm - điện áp định mức của MBA (kV)
SđmBA – công suất định mức của MBA (kVA)
+ Điện trở của máy biến áp 1000 – 35/0,4
96 , 7 10 1000 2
35
2
2
B
+ Điện trở của máy biến áp 800 – 35/0,4
04 , 10 10 800 2
35 5 ,
2
2
B
Ta có bảng tổng kết sau :
Trạm
BA kVA S đm P n Số
máy
R
Bảng 6.2: Kết quả tính toán điện trở các TBA phân x-ởng
Thứ
tự nhánh Tên
R b
Rc R=RB +R c
1 TPPTT-B1 7.96 0.031 7.991
Trang 7
Bảng 6.3: Kết quả tính toán điện trở các nhánh
Điện trở t-ơng đ-ơng toàn mạng cao áp:
Rtđ =
1
2 1
1
1
n R R
Thay số vào ta có:
1
2 1
1
1
n td
R R
R R
985 , 7
1 41 , 10
1 41 , 10
1 997 , 7
1 991 , 7
= 1,762 Xác định dung l-ợng bù tối -u cho từng nhánh
Qbi = Qi - td
i
b
R
Q Q
) (
Q1 = QPTN + QPX1 = 63 + 1166,66 = 1229,66 kVAr
Q2 = QPXII = 1333,33 kVAr
2 TPPTT-B2 7.96 0.037 7.997
3 TPPTT-B3 10.4 0.006 10.41
4 TPPTT-B4 10.4 0.006 10.41
5 TPPTT-B5 7.96 0.025 7.985
Trang 8Q3 = QPX SCCK + QPXIII =223,52 + 1166,66 = 1223,52 kVAr
Q4 = QBP nén ép + QPXIV = 367,27 + 833,33 = 1200,6 kVAr
Q5 = QLòga + QPX rèn + QTrạm bơm = 210 + 816,16 +142,83
= 1040,99 kVAr
Qb1 = 1229,66 - ( 6133,84 – 4358,38 )
991 , 7
762 ,
1 = 838,17 kVAr
Qb2 = 1333,33- ( 6133,84 – 4358,38 )
997 , 7
762 ,
1 = 942,14 kVAr
Qb3 = 1223,52 - ( 6133,84 – 4358,38 )
41 , 10
762 ,
1 = 923 kVAr
Qb4 =1200,6- ( 6133,84 – 4358,38 )
41 , 10
762 ,
1 = 900,08 kVAr
Qb5 = 1040,99 - ( 6133,84 – 4358,38 )
985 , 7
762 ,
1 = 649,21 kVAr
Với các trạm hai máy biến áp cần chọn bộ tụ là chẵn để chia
đều cho hai phân đoạn thanh góp hạ áp Chọn dùng các loại tủ điện
bù 0,38 kV của DAE YEONG, cụ thể với từng trạm biến áp ghi ở bảng
Tên
trạm
Q tt
Qbi Loại tụ
Số pha Q tụ
Số l ợng
B1 1229,66 838,17 DLE- 3 125 8
Trang 9D125K5T B2 1333,33 942,14 D125K5T DLE- 3 125 8
B3 1223,52 923
DLE-D125K5T
3
125 8 B4 1200,6 900,08
DLE-D125K5T
3
125 8 B5 1040,99 649,21 D125K5T DLE- 3 125 6
Bảng 6.4: Kết quả tính toán và đặt tụ bù cos tại các trạm BAPX
Hình 6.4 - Sơ đồ lắp rắp tụ bù cos cho trạm 2 máy biến áp
* cos của nhà máy sau khi đặt thiết bị bù:
-Tổng l-ợng công suất của các tụ bù :
Qtụ bù = (8+8+8+8+6).125 =4750 kVAr
- L-ợng công suất phản kháng truyền trong l-ới cao áp của nhà máy sau khi bù là :
Q = Qttnm - Q tụ bù = 6133,84- 4750 = 1383,84 kVAr
Trang 10- Hệ số công suất của nhà máy sau khi bù:
có tg = 0 , 2667
55 , 5188
84 ,
P ttnm
Q
tg = 0,2667 cos = 0,966
Kết luận:
Sau khi lắp đặt bù cho l-ới hạ áp của nhà máy hệ số công suất cos của nhà máy đã đạt yêu cầu của EVN
