Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp Nguyễn Tuấn Trường

Dưới đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế hệ thống cung cấp điện: • Tính theo hệ số nhu cầu kncvà công suất đặt Pđ.. Trong thực tế, tùy theo yêu cầ

Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước Nhu cầu sử dụngđiện năng của các ngành không ngừng tăng lên đặc biệt là ngành công nghiệp Dođòi hỏi ngày càng cao về điện năng nên việc thiết kế hệ thống cung cấp điện sao chophù hợp với nhu cầu sử dụng là rất quan trọng Xuất phát từ các yêu cầu thực tiễn

đó, việc đào tạo một đội ngũ thiết kế có tính chuyên nghiệp cao là một đòi hỏi bứcthiết

Ngành công nghiệp là một trong các ngành kinh tế trọng điểm của đất nước,được Nhà nước và Chính phủ ưu tiên phát triển Trong công nghiệp phần lớn là phụtải loại 1 nên việc thiết kế cung cấp điện cho ngành này phải được tính toán kỹ lưỡng

để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và đạt hiệu quả kinh tế cao

Đề tài "Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp" có tính thực tiễn

cao nên em đã học hỏi, tìm hiểu thêm được nhiều kiến thức hay Đề tài thực hiệnkhông tránh khỏi sai sót Do vậy em kính mong nhận được sự góp ý của các thầy cô

và các bạn để đề tài được hoàn thiện

Trong quá trình thực hiện đồ án, thầy giáo ThS.Phạm Mạnh Hải - người đã trực

tiếp giảng dạy môn “ Hệ thống cung cấp điện” và hướng dẫn em thực hiện đề tài đãchỉ bảo rất tận tình, tỉ mỉ Em chân thành cảm ơn thầy !

Hà Nội, ngày 01 tháng 01 năm 2015Sinh viên: Nguyễn Tuấn Trường

1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN 6

1.1 Xác định phụ tải tính toán phân xưởng 7

1.1.1 Tính toán tải động lực 7

1.1.2 Tính toán phụ tải chiếu sáng 8

1.1.3 Tổng hợp phụ tải của phân xưởng 9

1.2 Xác định phụ tải của các phân xưởng khác 10

1.3 Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp và vẽ biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng các hình tròn bán kính r 11

1.3.1 Tổng hợp phụ tải: 11

1.3.2 Tính tọa độ tâm phụ tải của nhà máy: 11

2 XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI MẠNG ĐIỆN CỦA XÍ NGHIỆP 16 2.1 Chọn cấp điện áp phân phối và phương án cung cấp cho các phân xưởng 16

2.1.1 Chọn cấp điện áp phân phối 16

2.1.2 Phương án cung cấp cho các phân xưởng 17

2.2 Xác định vị trí đặt của trạm biến áp (hoặc trạm biến áp trung tâm-TBATT) 18

2.3 Chọn công suất và số lượng máy biến áp của trạm biến áp xí nghiệp và các trạm biến áp cho phân xưởng 18

2.3.1 Phân nhóm phụ tải của xí nghiệp công nghiệp: 18

2.3.2 Chọn số lượng máy biến áp 21

2.3.3 Chọn công suất máy biến áp 22

2.3.4 Chọn nhà sản xuất và vốn đầu tư cho các TBA 24

2.4 Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp xí nghiệp (hoặc TBATT) 26

2

2.5.1 Chọn dây dẫn hạ áp từ máy biến áp đến tủ phân phối phân

xưởng 282.5.2 Dây từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm biến áp phân

xưởng 29

3.1 Xác định tổn hao điện áp trên đường dây và trong máy biến áp 393.2 Xác định tổn hao công suất và tổn thất điện năng 403.3 Thiết kế chi tiết cho phương án tối ưu 43

4.1 Tính toán ngắn mạch và lựa chọn thiết bị 474.2 Lựa chọn và kiểm tra dây dẫn,khí cụ điện 51

5.1 Tính toán bù hệ số công suất phản kháng để nâng lên giá trị cosϕ2 = 0, 9 60

Thiết Kế Cung Cấp Điện

BÀI 10B

“Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp”

A.Dữ kiện:

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

với các dữ kiện cho trong bảng Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk, MVA,khoảng cách từ điểm đấu điện đến nhà máy là L, m Cấp điện áp truyền tải là 110 kV.Thời gian sử dụng công suất cực đại là TM, h Phụ tải loại I và loại II chiếm KI&II%.Giá thành tổn thất điện năng c∆ = 1500 đ/kWh; suất thiệt hại do mất điện gth =

10000 đ/kWh; hao tổn điện áp cho phép trong mạng kín từ nguồn(điểm đấu điện) là

∆Ucp= 5% Các số liệu khác lấy trong phụ lục và các sổ tay thiết kế điện

Số liệu thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp (nhà máy)

S k , MVA K I,II % T M , h L, m Hướng tới của nguồn

N0theo sơ

B.Nhiệm Vụ Thiết Kế Chính.

I Tính toán phụ tải

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

III Tính toán điện

IV Chọn và kiểm tra thiết bị điện

V Tính toán bù hệ số công suất

VI Tính toán nối đất

C.Yêu Cầu 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 sosánh)

3.Sơ đồ nguyên lý mạng điện

4.Sơ đồ trạm biến áp nguồn

5.Bảng số liệu và các kết quả tính toán

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình thì việc đầu tiên là phải xác địnhđược nhu cầu sử dụng điện của công trình đó Tùy theo quy mô của công trình mànhu cầu xác định điện theo phụ tải thực tế hoặc tính đến sự phát triển sau này Dovậy việc xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn

Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi đưa côngtrình vào khai thác vận hành Phụ tải này thường gọi là phụ tải tính toán Vậy phụ tảitính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện

Phụ tải điện thì phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất, số lượng chế độ làmviệc của các thiết bị điện, cũng như phương thức vận hành của hệ thống Do đó việcxác định phụ tải tính toán là một công việc khó khăn và cũng rất quan trọng Nếuphụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ củacác thiết bị điện, có thể dẫn tới cháy nổ Ngược lại thì phụ tải tính toán mà lớn hơnphụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị được chọn sẽ quá lớn và sẽ gây lãng phí

Dưới đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết

kế hệ thống cung cấp điện:

• Tính theo hệ số nhu cầu kncvà công suất đặt Pđ

• Tính theo hệ số cực đại kM và công suất trung bình Ptb

• Tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

• Tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất

6

Trong thực tế, tùy theo yêu cầu cụ thể mà ta có thể chọn phương pháp tính toánphụ tải điện sao cho hợp lý nhất.

1.1 Xác định phụ tải tính toán phân xưởng

- Phụ tải động lực của phân xưởng xác định theo hệ số nhu cầu kncvà công suất đặt

Pđđược tính như sau:

- cosϕ: Hệ số công suất

⇒ Phụ tải động lực của kho liên hợp:

1.1.2 Tính toán phụ tải chiếu sáng

Trong đó:

- P0là suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m2), lấy P0= 15 (W/m2)

- S là diện tích được chiếu sáng của phân xưởng (m2)

- a là chiều dài của phân xưởng (m)

- b là chiều rộng của phân xưởng (m)

⇒ Phụ tải chiếu sáng của kho liên hợp là:

Pcs = P0.S = P0.a.b = 15.550.120

103 = 990 (kW )Với a = 55 (m) và b = 12 (m) theo hình 1.1 Ở trong trường hợp này ta dùng đènsợi đốt để thắp sáng nên cos ϕ = 1 ⇒ tgϕ = 0 Qcs1 = Pcs.tgϕ = 0 (kV ar)

Hình 1.1: Hình vẽ kích thước chi tiết các phân xưởng của nhà máy xi măng.

Tỷ lệ: 1/1000 - Đơn vị: cm

1.1.3 Tổng hợp phụ tải của phân xưởng

Trong đó:

- Pttpx: Công suất tác dụng của phân xưởng (kW)

- Qttpx: Công suất phản kháng của phân xưởng (kVAr)

- Sttpx: Phụ tải tính toán của phân xưởng (kVA)

⇒ Công suất tác dụng của kho liên hợp:

ttpx =p414, 702+ 303, 602 = 513, 96 (kV A)

1.2 Xác định phụ tải của các phân xưởng khác

Bảng 1.1: Bảng tính toán tổng hợp phụ tải các phân xưởng

3

Bộ phận xay

920 0,41 0,68 1,08 90 60 5400 377,20 407,38 81 0 458,20 407,38 613,11 nguyên liệu thô

4 Bộ phận sấy xỉ 1250 0,49 0,56 1,48 90 50 4500 612,50 906,50 67,50 0 680 906,50 1133,20 5

Bộ phận xay

1250 0,47 0,67 1,11 90 80 7200 587,50 652,13 108 0 695,50 652,13 953,41

xi măng

9 Máy nén cao áp 1600 0,66 0,72 0,96 70 40 2800 1056 1013,76 42 0 1098 1013,76 1494,43 10

1.3 Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp và vẽ biểu đồ

phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng các hình tròn bán kính r

Với: kđt = 0, 7là hệ số đồng thời của toàn phân xưởng

⇒ Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy:

Tâm qui ước của phụ tải nhà máy được xác định bởi một điểm M có toạ độ đượcxác định M(X0, Y0) theo hệ trục toạ độ xOy

X0 =

Pn i=1Si.xi

Pn

Y0 =

Pn i=1Si.yi

Pn i=1Si

(1.13)

Trong đó:

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

- xi; yi: Tọa độ của phụ tải phân xưởng thứ i theo hệ trục tọa độ xOy

- Si: Công suất của phụ tải thứ i

Bảng 1.2: Tọa độ tâm phụ trải của các phân xưởng trên hệ tọa độ x0y

TT Tên phân xưởng Công suất S (kVA) Tọa độ thực x.S y.S

tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấpđiện 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

Hình 1.2: Biểu đồ tròn phụ tải

Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phânxưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng vớitâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng

Biểu đồ nhà máy có vòng tròn có diện tích tính bằng phụ tải tính toán của phânxưởng theo tỷ lệ đã chọn

Để xác định biểu đồ phụ tải cho toàn nhà máy ta chọn tỉ lệ xích (m=5 kVA/m2)

- ri: Bán kính biểu đồ vòng tròn phụ tải của phụ tải thứ i

- αcs: Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ

Từ 2 công thức trên, ta tính được thông số biểu đồ phụ tải chiếu sáng các phânxưởng của nhà máy được thể hiện ở bảng dưới:

Bảng 1.3: Bảng tính toán thông số biểu đồ phụ tải.

n Tên phân xưởng và phụ tải Pcs(kW) Ptt(kW) Stt(kVA)

Hình 1.3: Sơ độ mặt bằng nhà máyxi măng khi gắn hệ tọa độ xOy.

Tỷ lệ: 1/1000 - Đơn vị: cm

Hình 1.4: Biểu đồ phụ tải trên mặt phẳng xí nghiệp.

Tỷ lệ: 1/1000 - Đơn vị: cm

Chương 2

XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI MẠNG ĐIỆN

CỦA XÍ NGHIỆP

2.1 Chọn cấp điện áp phân phối và phương án cung cấp

cho các phân xưởng

Cấp điện áp truyền tải có liên quan trực tiếp tới vấn đề kinh tế, kỹ thuật của hệthống Điều này thể hiện ở cấp điện áp cực đại khi vận hành cũng như về tổn thấtđiện năng trên toàn hệ thống, ngoài ra cấp điện áp truyền tải còn ảnh hưởng trựctiếp đến chi phí đầu tư cho cách điện của đường dây Để tối ưu hóa việc chọn cấpđiện áp truyền tải từ nguồn tới trạm biến áp trung gian của nhà máy ta tiến hànhtheo công thức kinh nghiệm ’Still’1sau:

Trong đó:

- Pttnm: Công suất tác dụng tổng hợp của toàn xí nghiệp công nghiệp

- L = 0, 278: (km) khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về xí nghiệp

Lại có:

Pttnm= 8590, 75(kW ) = 8, 59 (M W )

Vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về xí nghiệp sẽ là:

U = 4, 34.p0, 278 + 16.8, 59 = 50, 93 (kV )

Do điện áp nguồn là 110 kV nên ta sẽ chọn cấp điện áp truyền tải cho xí nghiệp

là Uđm = 110kV

Các phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng:

∗Phương án sử dụng trạm biến áp trung tâm (TBATT):

Trong một xí nghiệp cần cần đặt nhiều trạm biến áp phân xưởng, phân xưởng lớnmột trạm và những phân xưởng vừa và nhỏ có thể chung một trạm Để cấp điện chocác trạm biến áp phân xưởng cần đặt tại trung tâm xí nghiệp một trạm trạm biến áp,gọi là trạm biến áp trung tâm

Nguồn 110 kV từ hệ thống về qua TBATT được hạ xuống 22 kV để cung cấp chocác trạm biến áp phân xưởng Nhờ vậy sẽ giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao

áp trong nhà máy cũng như các trạm biến áp (TBA) phân xưởng, vận hành thuậnlợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng được cải thiện Song phải đầu tư xây dựngTBATT, gia tăng tổn thất cho mạng cao áp.Các xí nghiệp công nghiệp là những hộtiêu thụ điện tập trung, công suất lớn Vì vậy là hộ loại 1 nên TBATT phải đặt 2 máybiến áp (MBA) với công suất được chọn theo điều kiện:

SđmB > Stt

∗Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm (TPPTT):

Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các TBA phân xưởng thông qua TPPTT Nhờvậy việc quản lý, vận hành mạng điện cao áp nhà máy thuận lợi hơn, tổn thất mạngđiện giảm, độ tin cậy cung cấp điện được tăng, song vốn đầu tư lớn hơn và thực tế

đây là phương án thường được sư dụng khi điện áp nguồn không cao hơn 35 kv, côngsuất các phân xưởng tương đối lớn.

Vậy đối với xí nghiệp này ta chọn phương án sử dụng TBATT

2.2 Xác định vị trí đặt của trạm biến áp (hoặc trạm biến

2.3 Chọn công suất và số lượng máy biến áp của trạm

biến áp xí nghiệp và các trạm biến áp cho phân xưởng

Việc phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau:

• Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dàiđường dây hạ áp Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trênđường dây hạ áp trong phân xưởng

• Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác địnhphụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phươngthức cung cấp điện cho nhóm

• Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủđộng lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy Số đầu ra của tủđộng lực không nên quá nhiều để dễ dàng thao tác và sửa chữa.

Tuy nhiên thường rất khó khăn để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên, vì vậy khi thiết kếphải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu nhấttrong các phương án

Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xưởng Tiến hành tính toán thiết kế xâydựng 6 trạm biến áp phân xưởng, cụ thể các phụ tải được phân nhóm như sau:

Bảng 2.1: Phân nhóm phụ tải cho một xí nghiệp công nghiệp

• Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng ta sẽ đặt gần trạm biến áptrung tâm và tiếp xúc với phân xưởng để thuận tiện trong khâu đóng cắt và khôngảnh hưởng tới công trình khác.

• Trạm biến áp dùng cho nhiều phân xưởng ta sẽ thiết kế gần tâm phụ tải nhằmtiết kiệm chi phí đường dây và giảm tổn thất công suất trên đường dây Tâm của trạm

sẽ được xác định qua bảng sau:

Bảng 2.2: Tính toán tâm phụ tải TBA của nhóm phụ tải.

STT Tên phân xưởng và phụ tải Số hiệu Công suất Tọa độ x.S y.S

trên sơ đồ S tt (kVA) x (m) y (m) Trạm B1

Bảng 2.3: Tọa độ trên thực tế của trạm.

Tọa độ trên thực tế TBATT B1 B2 B3 B4 B5 B6

x (m) 625 1101 685 570 137 1025 -22

y (m) 425 552 825 445 214 275 645

Việc lựa chọn đúng số lượng MBA dựa trên cơ sở độ tin cậy cung cấp điện Cácphụ tải thuộc hộ tiêu thụ loại I, TBA cần đặt từ 2 MBA trở lên nối với các phân đoạn

khác nhau của thanh góp, giữa các phân đoạn có thiết bị đóng cắt khi cần thiết Hộtiêu thụ loại III chỉ cần đặt 1 MBA (yêu cầu trong kho cần có MBA dự trữ).

Ở đây số phụ tải loại I và loại II chiếm 80%, ta sẽ sử dụng 2 máy biến áp làm việcsong song

Chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo cung cấp đủđiện năng cho phụ tải và có dự trữ một lượng công suất đề phòng khi sự cố, đảm bảo

độ an toàn cung cấp điện, tuổi thọ máy, tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật Được tiến hànhdựa trên công suất tính toán toàn phần của phân xưởng và một số tiêu chuẩn khác:

ít chủng loại máy, khả năng làm việc quá tải, đồ thị phụ tải Sau đây là một số tiêuchuẩn chọn máy biến áp:

• Khi làm việc ở điều kiện bình thường:

Trong đó:

- n: Số máy biến áp của trạm

- khc: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, lấy khc= 1

• Kiểm tra khi xảy ra sự cố một máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 MBA):

Trong đó:

- kqt: Hệ số quá tải sự cố, lấy kqt= 1,4

- Sttsc: Công suất tính toán sự cố Khi sự cố một máy biến áp có thể loại bỏ một

số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ công suất của các MBA (các phụ tảiloại III), nhờ vậy có thể giảm được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng

thái làm việc bình thường (kVA) Theo đầu bài, phụ tải loại I&II gần bằng 100%.Khi đó ta có Sttsc= Stt

• Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điềukiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế

⇒ Tính toán công suất MBA cho từng TBA như sau:

Trạm B1: Coi là hộ tiêu thụ loại I nên ta đặt 2 MBA làm việc song song, cung cấp

điện cho bộ phận nghiền sơ cấp, bộ phận nghiền thứ cấp cấp và bộ phận xay nguyênliệu thô Ta có:

Ta chọn MBA có công suất là 1600 (kVA)

- Trạm B1 khi máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:

-Thiệt hại do mất diện:

∗ Các TBA khác được tính tương tự ta có bảng sau:

Bảng 2.4: Bảng tính toán MBA của các TBA

Pthiếu(kW)

Y (triệu đồng)

[2] Trang 28-Giáo Trình Cung Cấp Điện-Ngô Hồng Quang, NXB Giáo Dục Việt Nam, 2009.

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất máy biến áp với các sản phẩm

đa dạng, nhiều kiểu dáng và kích cỡ Tuy nhiên căn cứ vào đặc điểm của phụ tải thì

ta sẽ sử dung loại máy biến áp phân phối dầu có bình dãn nở dầu, cấp điện áp 22/0,4kV

Sản phẩm của công ty cổ phần thiết bị điện Đông Anh Được sản xuất theo điều

kiện môi trường Việt Nam, không cần hiệu chỉnh nhiệt độ Thông số chi tiết của cácMBA sử dụng trong trạm biến áp phân xưởng và vốn đầu tư cho các TBA được thống

kê theo bảng sau:

Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật MBA EEMC sử dụng trong các TBA phân xưởng.

Tổng

106(đ) Không tải

Bảng 2.6: Bảng tính toán chi tiết tổn thất điện năng các TBA.

Tên TBA n

• Đường dây nối hệ thống với trạm phân phối trung tâm có ý nghĩa cực kỳ quantrọng,nó quyết đinh tới hoạt động của toàn xí nghiệp nên ta sử dụng lộ đường dâykép để truyền tải:

• Dòng điện định mức trên đường dây truyền tải:

Iđm = Sttnm

2√3.Uđm =

11642, 78

2√3.110 = 30, 55(A)

• Thời gian sử dụng Tmax=4280,sử dụng cáp trung thế, cáp 3 lõi nhôm cách điệnbằng XLPE, vỏ PVC của CADIVI chế tạo,tra tài liệu ta được Jkt= 1.4 (A/mm2)

([7] Trang 138-Giáo trình cung cấp điện-Ngô Hồng Quang, NXB Giáo Dục, 2012.)Theo như trên ta có:

- Theo điều kiện phát nóng tra bảng dây AC-95:

Ta có Icp=335 (A), khi xảy ra sự cố tức là đứt một đường dây thì đường dây còn lại

sẽ chịu tải toàn bộ đến công suất nhà máy, do vậy :

Isc = 2.KI&II%.Iđm

100% = 2.0, 80.21, 82 = 34, 91(A)

Vậy Icp > Iscthỏa mãn điều kiện phát nóng

- Theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép tra bảng dây AC-95

⇒ Thỏa mãn điều kiện về tổn thất điện áp

Tra tài liệu của giá thành đường dây AC-95 là 150,39 Nghìn đồng/1 mét chiều dài

⇒ Tổng số vốn đầu tư cho lộ dây là:

K1 = 150, 39.2.278.10−3 = 83, 617(Triệu đồng)

Như vậy việc lựa chọn dây dẫn AC-95 dùng để đưa điện từ nguồn về trạm TBATTnhà máy là thỏa mãn các điều kiện về an toàn và tổn thất điện áp cho phép

2.5 Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp nhà máy

(TBATT) đến các phân xưởng

∗ Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các tủ phân phối phân xưởng theo

điều kiện phát nóng.

Imax = Sttpx

n√

Isc = 2.KI&II%.Imax

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

Isc ≤ Icp

Giá thành đường dây được tính như sau: Kd=Giá x L x số dây (đ)

⇒ Tổng số vốn đầu tư là: Zd=P Kd−i(đ)

Bảng 2.7: Bảng tính toán chi tiết tổn thất điện năng các TBA.

Tên Số

dây

S (kVA)

Icp

(A)

Giá (nghìn đồng)

Tổng (triệu đồng)

Jkt Tiết diện dây trên các lộ đường dây trung áp 22kV là 35mm2 Sau đây sẽ là phầntính toán chi tiết cho các phương án:

∗ Phương án 1:Sơ đồ hình tia

Hình 2.1: Sơ đồ đi dây PA1 Tỷ lệ: 1/1000 - Đơn vị: cm

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

Bảng 2.8: Bảng phân bố công suất và tính toán tiết diện dây dẫn trung áp PA1.

Iđm (A)

Kd= Ktrung áp+ Khạ áp= 8369, 44 + 83, 617 + 3068, 37 = 11521, 43(triệu đồng)-Kiểm tra điều kiện tổn thất trên từng lộ dây:

∆Umax = M AX(∆Utổng-nhánh); ∆Ucp= 5%.Uđm = 1100(V )

Bảng 2.9: Bảng kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép của các lộ cáp PA1.

P (kW)

Q (kVAr)

Từ bảng 2.9 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 B4

∆Umax = ∆UNguồn-TPPTT+ ∆UT P P T T −B4 = 31, 61(V )

So sánh với điều kiện tổn thất điện áp cho phép ∆Ucp = 5%.Uđm = 1100(V )

⇒ (thỏa mãn)

Khi vận hành ở chế độ sự cố là đứt 1 lộ dây từ nguồn về trạm phân phối trungtâm thì ta có:

∆Umax−sc = 2.∆Umax = 63, 22(V )

⇒ Thỏa mãn điều kiện 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 các

chế độ

- Kiểm tra điều kiện phát nóng:

Isc ≤ Icp

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

Bảng 2.10: Bảng tính toán dòng sự cố đứt 1 lộ dây trên các nhánh.

Tuyến cáp Số lộ S (kVA) Iđm (A) Isc (A) Icp (A) Kiểm tra

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 phối trung

tâm về các trạm biến áp phân xưởng Riêng lộ dây từ nguồn về trạm phân phối trungtâm ta sẽ chọn cáp nhôm 3 lõi AC-95

∗Tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng

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

2+ Q2

U2 đm

Bảng 2.11: Bảng tính toán tổn thất CS và tổn thất điện năng trên các lộ dây PA1.

Tuyến cáp P (kW) Q (kVAr) U (kV) R ((Ω) ∆P(kW) ∆A(kWh)

⇒ Z1 = (0, 1 + 0, 125).11521, 43.106+ 1500.49305, 647 = 2666, 28(triệu đồng)

∗Phương án 2:Sơ đồ liên thông