ch ơng ii:xác định phụ tải tính toán Phụ tải tính toán đợc sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bịtrong hệ thống cung cấp nh: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảovệ,...
Trang 1chơng I:
giới thiệu chung về nhà máy
Nhà máy chế tạo Vòng Bi đợc xây dựng trên địa bàn với quy mô khá lớn bao gồm 10 phân xởng và nhà máy làm việc
Bảng 1.1 - Danh sách các phân xởng trong nhà máy:
là một trong những hộ tiêu thụ lớn Do tầm quan trọng của nhà máy nên ta
có thể xếp nhà máy vào hộ tiêu thụ loại1, cần đợc đảm bảo cung cấp điệnliên tục và an toàn
Theo dự kiến của ngành điện, nhà máy sẽ đợc cung cấp từ Trạm biến
áp Trung gian cách nhà máy 15 km, bằng đờng dây trên không lộ kép, dunglợng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm trung gian là SN=250 MVA
Nhà máy làm việc theo chế độ 3 ca, thời gian sử dụng công suất cực
đại TMAX= 5300h Trong nhà máy có phòng Thí nghiệm, phân xởng Sửachữa cơ khí và Trạm bơm là hộ loại III, các phân xởng còn lại đều thuộc hộloại I Mặt bằng bố trí các phân xởng và nhà làm việc của nhà máy đợc trìnhbày trên hình 1.1
Các nội dung tính toán, thiết kế bao gồm:
1 Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng và nhà máy
2 Thiết kế mạng điện cao áp cảu nhà máy
3 thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng Sửa chữa cơ khí
4 Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất
của nhà máy
5 Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng Sửa chữa cơ khí
6 Thiết kế đờng dây trên không từ Hệ thống về nhà máy
7 Thiết kế trạm biến áp hợp bộ
Trang 3ch ơng ii:
xác định phụ tải tính toán
Phụ tải tính toán đợc sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bịtrong hệ thống cung cấp nh: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảovệ, Tính toán tổn thất trong công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp;lựa chọn công suất phản kháng, Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu
tố nh: công suất, số lợng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ vàphơng thức vận hành hệ thống Nếu phụ tải tính toán xác định đợc nhỏ hơnphụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện có khả năng dẫn đến
sự cố, cháy nổ, Ngợc lại, các thiết bị đợc lựa chọn sẽ d thừa công suất làm
ứ đọng vốn đầu t, gia tăng tổn thất, Cũng vì vậy đã có nhiều công trìnhnghiên cứu và phơng pháp xác định phụ tải tính toán, song cho đến nay vẫncha có phơng pháp nào thật hoàn thiện Những phơng pháp cho kết quả đủtin cậy thì lại quá phức tạp, khối lợng tính toán và những thông tin ban đầu
đòi hỏi quá lớn và ngợc lại Có thể đa ra đây một số phơng pháp thờng đợc
sử dụng nhiều hơn cả để xác định phụ tải tính toán khi qui hoạch và thiết kếcác hệ thống cung cấp điện:
1 Phơng pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất
đặt và hệ số nhu cầu.
Ptt = Knc.PdTrong đó:
Knc-hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kỹ thuật,
Pd -công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, trong tính toán có thể xem gần đúng Pd≈Pdm, [kW]
2 Phơng pháp xác định PTTT theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải
và công suất trung bình:
Ptt = Khd.PtbTrong đó:
Khd- hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải, tra trong sổ tay kỹ thuật,
Ptb- công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, [kW]
t
A t
dt t p P
0
) (
3 Phơng pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình:
βδ
±
tt P P
Trong đó:
Trang 4Ptb - Công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, (kW)
δ - Độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình
β - Hệ số tán xạ của δ
4 Phơng pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại:
Ptt = Kmax.Ptb = Kmax.Ksd.PđmTrong đó:
Ptb - Công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, (kW)
Kmax- hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật,
Kmax= f (nhq, Ksd)
Ksd - hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật,
nhq - số thiết bị dùng điện hiệu quả
5 Phơng pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn
Trong đó:
a0 - suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm, (kWh/dvsp)
M - số sản phẩm sản xuất đợc trong năm,
Tmax- thời gian sử dụng công suất lớn nhất, (h)
6 Phơng pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên đơn vị điện tích:
Ptt = p0.FTrong đó:
p0- suất trang bị điện trên một đơn vị điện tích, (W/m2)
F -diệntích bố trí thiết bị, (m2)
7 Phơng pháp tính trực tiếp tổng hợp các phơng pháp trên, thờng đựoc
sử dụng để tính toán cho các phụ tải mang tính tổng hợp
Trong các phơng pháp trên, 3 phơng pháp 1, 5 và 6 dựa trên kinh nghiệmthiết kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ cho các kết quả gần đúng tuynhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi Các phơng pháp còn lại đợc xây dựngtrên cơ sở lý thuyết xác suất thống kết có xét đến nhiều yếu tố do dó có kétquả chính xác hơn nhng khối lợng tính toán lớn và phức tạp
Tuỳ theo yêu cầu tính toán và những thông tin có thể có đợc về phụ tải,ngời thiết kế có thể lựa chọn các phơng pháp thích hợp để xác định PTTT Trong đồ án này với phân xởng Sửa chữa cơ khí ta đã biết vị trí, công suất
đặt và chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân xởng nên khi tính toánphụ tải động lực của phân xởng có thể sử dụng phơng pháp xác định phụ tảitính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại Các phân xởng còn lại
do chỉ biết diện tích và công suất đặt nên để xác định phụ tải động lực củacác phân xởng này ta áp dụng phơng pháp tính theo công suất đặt và hệ sốnhu cầu Phụ tải chiếu sáng của các phân xởng đợc xác định theo phơngpháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất
2.2.xác định phụ tải tính toán của phân xởng sửa chữa cơ khí:
Trang 5Phân xởng Sửa chữa cơ khí là phân xởng số 6 trong sơ đồ mặt bằng nhàmáy Phân xởng có diện tích bố trí thiết bị là 1875 m2 Trong phân xởng có
53 thiết bị, công suất của các thiết bị rất khác nhau, thiết bị có công suất lớnnhất là 10 kW ( máy tiện ren) song có những thiết bị có công suất rất nhỏ (<0.6 kW) Phần lớn các thiết bị có chế độ làm việc dài hạn, chỉ có máy biến
áp hàn là có chế độ ngắn hạn lặp lại Những đặc điểm này cần đợc quan tâmkhi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính toán và lựa chọn phơng án thiết
kế cung cấp điện cho phân xởng
2.2.1 Giới thiệu phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình P tb và hệ số cực đại k max (còn gọi là phơng pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả n hq ):
theo phơng pháp này phụ tải tính toán đợc xác định theo biểu thức:
Ptt = kmax.ksd.∑
=
n 1 1 dmt
P
Trong đó:
Pdmi- Công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm,
n - Số thiết bị trong nhóm,
ksd - Hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật,
kmax- Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ kmax=f (nhq,ksd),
nhq - số thiết bị dùng điện hiệu quả
Số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq là số thiết bị có cùng công suất, cùngchế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt (hoặc mức độ huỷ hoạicách điện) đúng bằng các phụ tải thực tế (có công suất và chế độ làmviệc có thể khác nhau) đã gây ra trong quá trình làm việc, nhq đợc xác
định bằng biểu thức tổng quát sau:
nhq = n ( )2
1 i dmi
2 n
1 i
Khi n lớn thì việc xác định nhq theo biểu thức trên khá phiền phức nên ta
có thể xác định nhq theo các phơng pháp gần đúng với sai số tính toán nằmtrong khoảng < + 10%
a Trờng hợp m =
min dm
max dm
P
P
<3 và ksdp > 0,4, thì nhq= n có nghĩa nhq chínhbằng số thiết bị trong nhóm
Chú ý nếu trong nhóm có n1 thiết bị mà tổng công suất của chúngkhông lớn hơn 5% tổng công suất của cả nhóm thì: nhq= n- n1
Trong đó:
Pdmmax- công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm
Pdmmin- công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm
Trang 6b.Trờng hợp m =
min dm
max dm
P
P
>3 và ksdp > 0,2, nhq sẽ đợc xác định theo biểuthức:
nhq =
max dm
n 1 dmi
P
P
Trong đó: n - số thiết bị trong nhóm,
n1 - số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suấtcủa thiết bị có công suất lớn nhất,
P và P1 - tổng công suất của n và n1 thiết bị
Sau khi tính đợc n* và P* tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm đợc nhq*=f(n*, P*),
từ đó tính nhq theo công thứ: nhq= nhq*.n
Khi xác định phụ tải tính toán theo phơng pháp số thiết bị dùng điện hiệuquả nhq, trong một số trờng hợp cụ thể có thể dùng các công thức gần đúngsau:
* Nếu n<3 và nhq <4, phụ tải tính toán đợc tính theo công thức:
Ptt=∑
=
n 1 1 dmi
i P k
1 1
.
Trong đó: kti - hệ số phụ tải của thiết bị thứ "i" Nếu không có số liệuchính xác, hệ số phụ tải có thể lấy gần đúng nh sau:
kti = 0.9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn,
kti = 0.75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại,
* Nếu n>300 và ksd > 0,5 phụ tải tính toán đợc tính theo công thức:
Ptt= k sd ∑n P dmi
= 1 1
05 , 1
* Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (các máy bơm, quạt nénkhí, )
Ptt=Ptb=k sd ∑n P dmi
= 1
1
* Nếu trong mạng có thiết bị một pha cần phải phân phối đều các thiết bịcho ba pha của mạng, trớc khi xác định nhq phải quy đổi công suất của cácphụ tải 1 pha về phụ tải 3 pha tơng đơng:
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha: Pqd = 3.Ppha max
Trang 7Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây: Pqd = 3. P phamax
* Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạnlặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn trớc khi xác định nhq theo côngthức:
Ptb= εdm Pdm
Trong đó:εđm - hệ số đóng điện tơng đối phần trăm, cho trong lý lịch máy
2.2.2.Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phơng pháp P tb và k max :
1 Phân nhóm phụ tải:
Trong một phân xởng thờng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làmviệc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán đợc chính xác cần phảiphân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo cácnguyên tắc sau:
* Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài ờng dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm đợc vốn đầu t và tổn thất trên các đ-ờng dây hạ áp trong phân xởng:
đ-* Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau
để giảm chiều dài đờng dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm đợc vốn đầu t vàcác tổn thất trên các đờng dây hạ áp trong phân xởng
* Chế độ độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giốngnhau để việc xác đinh PTTT đợc chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựachọn phơng thức cung cấp điện cho nhóm
* Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ độnglực cần dùng trong phân xởng và toàn nhà máy Số thiết bị trong một nhómcũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thờng <(8ữ12)
Tuy nhiên thờng thì rất khó thoả mãn cùng một lúc cả ba nguyên tắc trênphải do vậy ngời thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lýnhất dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứvào vị trí, công suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xởng, có thểchia các thiết bị trong phân xởng sửa chữa cơ khí thành 4 nhóm Kết quảphân nhóm phụ tải điện đợc trình bày trong bảng 2.1
Bảng 2.1- Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải điện
Lợng
Ký hiệu trên mặt bằng
P ĐM (kW) I DM
(A)
Trang 827 Máy tiện ren 2 2 4,5 9 2*11,4
2 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải:
a Tính toán cho nhóm 1: Số liệu phụ tải của nhóm 1 cho trong bảng 2.2.
Bảng 2.2 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm 1.
Lợng
Ký hiệu trên mặt bằng
P ĐM (kW) I DM
(A) 1máy toàn bộ
P =0,16 2,2 89 = 31,32 kW
Qtt = Ptt tgϕ = 31,32 1,33 = 41,66 kVAr
Trang 9Stt= 52 , 2
6 , 0
2 , 31
2 , 52 3
I 5 x 25,32 + 0,8 x 75,5 = 187 ATrong đó: Ikd max - dòng điện khởi động của thiết bị có dòng điện khởi động lớn nhất trong nhóm; kdt - hệ số đồng thời, ở đây lấy kdt = 0,8
b.Tính toán cho nhóm 2: Số liệu phụ tải của nhóm 2 cho trong bảng 2.3.
42 , 90
62 , 71 42
, 90
14 14 10 14 14 62 , 5
P P
Tra bảng PL1.4 (TL1) tìm đợc nhq*= 0,81
Số thiết bị sử dụng hiệu quả nhq= nhq*.n= 0,81x16 = 12,96
Tra bảng PL1.5 (TL1.1 (TL.1) với ksd = 0,16 và nhq = 13tìm đợc kmax= 1,96
Bảng 2.3 - Danh sách các thiết bị thuộc nhóm II
Lợng
Ký hiệu trên mặt bằng
(A) 1máy toàn bộ
Trang 10Ptt = kmax.ksd.∑
=
n 1 1 dmt
P = 0,16 1,96 90,42 = 28,36 kW
Qtt = Ptt tgϕ = 28,36 1,33 = 37,71 kVAr
Stt= 61 , 83
6 , 0
1 , 37
83 , 61 3 U
Iđn= Ikđ max+ kđt.∑−1 =
1
n tti
10 7
P P
Tra bảng PL1.4 (TL1) tìm đợc nhq*= 0,69
Số thiết bị sử dụng hiệu quả nhq= nhq*.n= 0,69 10 = 6,9
Tra bảng PL1.5 (TL1.1) với ksd = 0,16 và nhq = 7 tìm đợc kmax = 2,48
Bảng 2.4 - Danh sách các thiết bị thuộc nhóm III
Lợng
Ký hiệu trên mặt bằng
P ĐM (kW) IDM
(A) 1máy Toàn bộ
Trang 11Ptt = kmax.ksd.∑
=
n 1 1 dmt
P =0,16 2,48 37,15 = 14,74 kW
Qtt = Ptt tgϕ = 14,74 1,33 = 19,6 kVAr
Stt= 24 , 57
6 , 0
74 , 14 cos
87 , 24 3 U
8 , 5 20 7 14 P
P1
= + + +
P ĐM (kW) IDM
(A)
1máy toàn bộ
Số thiết bị sử dụng hiệu quả nhq= nhq*.n= 0,81 17 = 13,77
Tra bảng PL1.5 (TL1.1 (TL.1) với ksd = 0,16 và nhq = 14 tìm đợc kmax = 1,85
Trang 12Phụ tải tính toán của nhóm IV:
72 , 40 3 U
I 5 x 25,32 + 0,8 x 58,09 = 173,07 A
3 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xởng SCCK:
Phụ tải chiếu sáng của phân xởng đợc xác định theo phơng pháp chiếusáng trên 1 đơn vị diện tích:
4 Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xởng:
+ Phụ tải tác dụng của phân xởng:
Ppx = kdt.∑
=
6 1
1 ttn
P = 0,8 ( 31,32 + 28,36 + 14,74 + 24,43) = 79,08 kWTrong đó: kdt - hệ số đồng thời của toàn phân xởng, lấy kđt = 0,8
+ Phụ tải phản kháng của phân xởng:
Qpx = kdt.∑
=
6 1 1 ttn
P = 0,8 ( 41,66 + 37,71 + 19,6 + 32,49 ) = 105,168 kVAr+ Phụ tải toàn phần của toàn phân xởng kể cả chiếu sáng:
Sttpx= (P px +P cs) 2 +Q2px = (79 , 08 + 26 , 25)2 + 105 , 168 2 =148,84 kVA
Ittpx =
3 38 , 0
84 , 148 3
, 148
25 , 26 08 ,
2.3 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xởng còn lại:
Trang 13Do chỉ biết trớc công suất đặt và diện tích của cácphân xởng nên ở đây
sẽ sử dụng phơng pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu
2.3.1 Phơng pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
Theo phơng pháp này PTTT của phân xởng đợc xác định theo các biểuthức :
Ptt = knc.∑
=
n
1 1
Pđi
Qtt = Ptt tgϕ Stt = cos ϕ
P Q
P
1 1
Trong đó:
Pđi , Pđmi - công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i,
Ptt , Qtt , Stt - công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán củanhóm thiết bị,
n - số thiết bị trong nhóm,
knc - hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kỹ thuật
Nếu hệ số công suất của các thiết bị trong nhóm sai khác nhau khôngnhiều thì cho phép sử dụng hệ số công suất trung bình để tính toán:
cosϕtb =
n 2
1
n n
2 2
1 1
P
P P
cos P
cos P cos P
+ + +
+ +
Trang 14* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
22 , 274
16 ,
Tra bảng PL1.7 (TL1), ta đợc suất chiếu sáng p0 = 0,014 kW/m2 ở
đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên có cosϕcs = 1
Trang 154 , 2114
Tra bảng PL1.7 (TL1), ta đợc suất chiếu sáng p0 = 0,014 kW/m2, ở đây ta
sử dụng đèn sợi đốt nên có cosϕcs = 1
, 0
22 ,
Tra bảng PL1.7 (TL1), ta đợc suất chiếu sáng p0 = 0,014 kW/m2, ở đây
ta sử dụng đèn sợi đốt nên có cosϕcs = 1
* Công suất tính toán động lực:
Pđl = knc Pđ = 0,3 x 2500 = 750 kW
Trang 16399 ,
7 Lò Ga:
Công suất đặt: 400 kW
Diện tích: 2530 m2
Tra bảng PL1.3 (TL1) với Lò Ga ta tìm đợc knc = 0,6, cosϕ = 0,8
Tra bảng PL1.7 (TL1), ta đợc suất chiếu sáng p0 = 0,015 kW/m2, ở đây ta
sử dụng đèn sợi đốt nên có cosϕcs = 1
Stt
= 503 , 29 658
, 0
14 ,
8 Phân xởng Rèn:
Công suất đặt: 1600 kW
Diện tích: 7870 m2
Trang 17Tra bảng PL1.3 (TL1) với phân xởng Rèn ta tìm đợc knc = 0,5,
cosϕ = 0,6
Tra bảng PL1.7 (TL1), ta đợc suất chiếu sáng p0 = 0,015kW/m2, ở đây ta
sử dụng đèn sợi đốt nên có cosϕcs = 1
, 0
32 ,
Trang 18Itt =
3 U
Stt
= 703 , 12 658
, 0
66 ,
10 Trạm bơm:
Công suất đặt: 200 kW Diện tích: 3030 m2Tra bảng PL1.3 (TL1) với trạm bơm tìm đợc knc = 0,8, cosϕ = 0,85
Tra bảng PL1.7 (TL1), ta đợc suất chiếu sáng p0 = 0,015 kW/m2, ở đây ta sửdụng đèn huỳnh quang nên có cosϕcs = 0,85
658 , 0
145 ,
Kết quả xác định PTTT của các phân xởng đợc trình bày trong bảng 2.9
Bảng 2.9 - Phụ tải tính toán của các phân xởng
Trang 198 Phân xởng Rèn 1600 0,5 0,6 15 800 118,05 918,05 1064 1405,32 2135,74
9 Bộ phận Nén ép 600 0,6 0,8 10 360 15,7 375,7 270 462,66 703,12
10 Trạm bơm 200 0,8 0,85 15 160 45,45 205,45 127,37 228,145 346,725
2.4 Xác định phụ tải tính toán của nhà máy:
- PTTT tác dụng của toàn nhà máy
Pttnm = kdt.∑
=
10 1
4 ,
*2.5 Xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải:
2.5.1 Tâm phụ tải điện:
Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mô men phụ tải đạt giá trịcực tiểu n P li min
1
∑ Trong đó:
Pi và li - công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải
Để xác định toạ độ của tâm phụ tải điện có thể sử dụng các biểu thức sau:
x0 =
∑
∑
n 1 i
n 1 i i
S
x S
; y0 =
∑
∑
n i
n i i
S
y S
n i i
S
z S
1 1
Trong đó:
x0 ; y0 ; z0 - toạ độ của tâm phụ tải điện,
xi ; yi ; zi - toạ độ của tâm phụ tải thứ i theo một hệ trục toạ độ XYZ tuỳchọn,
Si - công suất của phụ tải thứ i
Trang 20Trong thực tế thờng ít quan tâm đến toạ độ z Tâm phụ tải điện là vị trítốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối nhằm mục
đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lới điện
2.5.2 Biểu đồ phụ tải điện:
Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm tâmtrùng với tâm của phụ tải điện, có diện tích tơng ứng với công suất của phụtải theo tỉ lệ xích nào đó tuỳ chọn Biểu đồ phụ tải cho phép ngời thiết kếhình dung đợc sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó
có cơ sở để lập các phơng án cung cấp điện Biểu đồ phụ tải đợc chia thành 2phần: phần phụ tải động lực ( phần hình quạt gạch chéo ) và phần phụ tảichiếu sáng ( phần hình quạt để trắng )
Để vẽ đợc biểu đồ phụ tải cho các phân xởng, ta coi phụ tải của các phânxởng phân bố đều theo diện tích phân xởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùngvới tâm hình học của phân xởng trên mặt bằng
Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải đợc xác định qua biểu thức:
R1 =
∏ m.
S1 , trong đó m là tỉ lệ thức, ở đây chọn m = 3 kVA/mm2 Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ đợc xác định theo côngthức sau:
tt
cs cs
P
P 360
= α
Stt(kVA)
tâM phụ tải
R(mm) α CS0
8 , 5 84 , 148 5 , 4 399 , 1323 3
, 4 22 , 1597 3
, 2 4 , 2114 3
, 2 16 , 1877 5
, 0 22 ,
5 , 9762
9 145 , 228 6 , 6 66 , 462 8 , 6 32 , 1405 7
, 6 14 ,
Trang 21y0 =
5 , 9762
1 84 , 184 5 399 , 1323 5
, 1 22 , 1597 5
4 , 2114 5
, 1 16 , 1877 5
, 3
6 , 2 145 , 228 2 , 5 66 , 462 4 , 3 32 , 1405 9
, 0
Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh
tế và kỹ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện đợc coi là hợp lý phảithoả mãn những yêu cầu cơ bản sau:
1 Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật
2 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện
3 Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành
4 An toàn cho ngời và thiết bị
5 Dễ dàng phát triển để đáp ứng yêu cầu tăng trởng của phụ tải điện
6 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 ớc:
b-1 Vạch các phơng án cung cấp điện
2 Lựa chọn vị trí, số lợng, dung lợng của các trạm biến áp và lựa chọnchủng loại, tiết diện các đờng dây cho các phơng án
3 Tính toán kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn phơng án hợp lý
4 Thiết kế chi tiết cho phơng án đợc chọn
* 3.2 Vạch các phơng án cung cấp điện:
Trớc khi vạch ra các phơng án cụ thể cần lựa chọn cấp điện áp hợp lýcho đờng dây tải điện từ hệ thống về nhà máy Biểu thức kinh nghiệm để lựachọn cấp điện áp truyền tải:
U = 4,34 l + 0 , 016 P (kV)
Trong đó:
P - công suất tính toán của nhà máy (kW)
l - khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (km)
Nh vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là:
U = 4,34 15 + 0 , 016 5372 , 4 = 43 , 61 (kV)
Trang 22Trạm biến áp trung gian có các cấp điện áp ra là 22 kV và 6 kV Từ kếtquả tính toán ta chọn cấp điện áp để cung cấp cho nhà máy là 22 kV
Căn cứ vào vị trí, công suất và yêu cầu cung cấp điện của các phân xởng
có thể đa ra các phơng pháp cung cấp điện:
3.2.1 Phơng án về các trạm biến áp phân xởng:
Các trạm biến áp (TBA) đợc lựa chọn dựa trên các nguyên tắc sau:
1 Vị trí đặt TBA, phải thoả mãn các yêu cầu gần tâm phụ tải : thuận tiệncho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp; an toàn vàkinh tế
2 Số lợng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA đợc lựa chọn vào căn
cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải: điều kiện vận chuyển và lắp đặt;chế độ làm việc của phụ tải Trong mọi trờng hợp TBA chỉ đặt 1 MBA sẽ làkinh tế và thuận lợi cho việc vận hành, song độ tin cậy cung cấp điện khôngcao Các TBA cung cấp cho hộ loại I và loại II chỉ nên đặt 2MBA, hộ loại III
n - số máy biến áp có trong TBA,
khc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trờng, ta chọn loại máy biến ápchế tạo ở Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, khc = 1,
kqt - hệ số quá tải sự cố, kqt = 1,4 nên thoả mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm khôngquá 6h và trớc khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải < 0,93
Sttsc - công suất tính toán sự cố Khi sự cố một MBA có thể loạt bỏ 1 sốphụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lợng của các MBA, nhờ vậy cóthể giảm nhẹ đợc vốn đầu t và tổn thất của trạm trong trạng thái làm vịêcbình thờng Giả thiết trong các hộ loại I có 30% là phụ tải loại III nên
Sttsc = 0,7 Stt
Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo
điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế
1 Phơng án 1: Đặt 5 TBA phân xởng:
* Trạm biến áp B1: cấp điện cho Phòng thí nghiệm và phân xởng số 2,
trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song
n khc SdmB > Stt = 274,22 + 2114,4 = 2388,62 kVA
SdmB > =
2
S tt
31 , 1194 2
62 ,
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 1250 kVA
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố
Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xởng số 2 sau khi cắt bớtmột số phụ tải không cần thiết trong phân xởng, còn Phòng thí nghiệm làphụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
Trang 23(n-1) khc kqt SdmB > Sttsc
SdmB > =
4 , 1
S 0,7. tt
2 , 1057 4
, 1
) 22 , 274 62 , 2388 (
7 ,
Vậy trạm biến áp B1 đặt hai máy Sdm = 1250 kVA là hợp lý
* Trạm biến áp B2: cấp điện cho phân xởng số 1 Trạm đặt hai máy biến
áp làm việc song song
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 1000 kVA
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố
Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xởng số 2 sau khi cắt bớtmột số phụ tải không cần thiết trong phân xởng, còn Phòng thí nghiệm làphụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
(n-1) khc kqt SdmB > Sttsc
SdmB > =
4 , 1
S 0,7. tt
58 , 938 4
, 1
) 58 , 938 16 , 1877 (
7 ,
Là nhà máy tạo Vòng bi dự kiến phát triển lâu dài và mở rộng ,nh vậy đặthai máy SđmB = 1000 kVA là hợp lý.
* Trạm biến áp B3: cấp điện cho phân xởng số 3 và PXSCCK trạm đặt 2
máy biến áp làm việc song song
06 ,
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 1000 kVA
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: (n-1) khc kqt SđmB > Sttsc
SđmB > =
1,4
S 0,7. tt
61 , 798 4
, 1
) 84 , 148 06 , 1746 (
7 , 0
=
Vậy trạm biến áp TBA B2 đặt hai máy Sdm = 1000 kVA là hợp lý
* Trạm biến áp B4: Cấp điện cho phân xởng số 4, và Bộ phận nén ép, trạm
đặt 2 máy biến áp làm việc song song
059 ,
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 1000 kVA
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: (n-1) khc kqt SđmB > Sttsc
SdmB > =
1,4
S 0,7. tt
699 , 661 4
, 1
) 66 , 462 059
, 1786 (
7 , 0
=
Vậy trạm biến áp B4 đặt hai máy Sđm = 1000 kVA là hợp lý
Trang 24* Trạm biến áp B5: Cấp điện cho phân xởng Rèn, Lò ga và Trạm bơm,trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song.
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 1000 kVA
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố;
Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xởng Rèn sau khi cắt bớtmột số phụ tải không cần thiết trong phân xởng, còn Trạm bơm là phụ tảiloại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
(n-1) khc kqt SđmB > Sttsc
SdmB > =
1,4
S 0,7. tt
23 , 868 4
, 1
) 142 , 228 605
, 1964 (
7 , 0
=
Vậy trạm biến áp B5 đặt hai máy Sdm = 1000 kVA là hợp lý
2 Phơng án 2: Đặt 6 TBA phân xởng, trong đó:
* Trạm biến áp B1: cấp điện cho Phòng thí nghiệm và phân xởng số 2,
trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song
n khc SđmB > Stt = 274,22 + 2114,4 = 2388,62 kVA
SdmB > =
2
S tt
31 , 1194 2
62 ,
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 1250 kVA
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố
Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xởng số 2 sau khi cắt bớtmột số phụ tải không cần thiết trong phân xởng, còn Phòng thí nghiệm làphụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
(n-1) khc kqt SđmB > Sttsc
SđmB > =
4 , 1
S 0,7. tt
2 , 1057 4
, 1
) 22 , 274 62 , 2388 (
7 ,
Vậy trạm biến áp B1 đặt hai máy Sđm = 1250 kVA là hợp lý
* Trạm biến áp B2: cấp điện cho phân xởng số 1 Trạm đặt hai máy biến
áp làm việc song song
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 1000 kVA
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố
Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xởng số 2 sau khi cắt bớtmột số phụ tải không cần thiết trong phân xởng, còn Phòng thí nghiệm làphụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
(n-1) khc kqt SdmB > Sttsc
SđmB > =
4 , 1
S 0,7. tt
58 , 938 4
, 1
) 58 , 938 16 , 1877 (
7 ,
Vậy TBA B2 đặt hai máy SđmB = 1000 kVA là hợp lý.
Trang 25* Trạm biến áp B3: cấp điện cho phân xởng số 3, trạm đặt 2 máy biến áplàm việc song song.
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 800 kVA
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải:
(n-1) khc kqt SđmB > Sttsc
SđmB > =
1,4
S 0,7. tt
61 , 798 4
, 1
22 , 1597 7 ,
trạm đặt 1 máy biến áp làm việc song song
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: (n-1) khc kqt SdmB > Sttsc
1,4
S 0,7. tt
67 , 279 4
, 1
) 84 , 148 125 , 708 (
7 ,
làm việc song song
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 800 kVA
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải:
(n-1) khc kqt SdmB > Sttsc
SdmB > =
1,4
S 0,7. tt
61 , 798 4
, 1
22 , 1597 7 ,
Vậy trạm biến áp B5 đặt hai máy Sdm = 800 kVA là hợp lý
* Trạm biến áp B6: Cấp điện cho phân xởng Rèn và bộ phận Nén ép Trạm
đặt 2 máy biến áp làm việc song song
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sdm = 1000 kVA
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố:
Trang 26(n-1) khc kqt SdmB > Sttsc
SdmB > =
1,4
S 0,7. tt
66 , 702 4
, 1
) 66 , 462 1867,98 (
7 ,
Vậy trạm biến áp B6 đặt hai máy Sdm = 1000 kVA là hợp lý
3.2.2 Xác định vị trí đặt các trạm biến áp phân xởng:
Trong các nhà máy thờng sử dụng các kiểu TBA phân xởng:
* Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xởng có thể dùng loạiliền kề có một tờng của trạm chung với tờng của phân xởng nhờ vậy tiếtkiệm đợc vốn xây dựng và ít ảnh hởng đến công trình khác
* Trạm lồng cũng đợc sử dụng để cung cấp điện cho một phần hoặc toàn
bộ một phân xởng vì có chi phí đầu t thấp vận hành, bảo quản thuận lợisong về mặt an toàn khi có sự cố trong trạm hoặc phân xởng không cao
* Trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xởng nên đặt gần tâm phụtải , nhờ vậy có thể đa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ và rút ngắn khá nhiềuchiều dài mạng phân phôí cao áp của xí nghiệp cũng nh mạng hạ áp phân x-ởng ,giảm chi phí kim lọai làm dây dẫn và giảm tổn thất Cũng vì vậy nêndùng trạm độc lập , tuy nhiên vốn đầu t xây dựng trạm sẽ bị gia tăng
Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể có thể lựa chọn một trong các loại trạmbiến áp đã nêu Để đảm bảo cho ngời cũng nh thiết bị, đảm bảo mỹ quancông nghiệp ở đây sẽ sử dụng loại trạm xây , đặt gần tâm phụ tải , gần cáctrục giao thông trong nhà máy , song cũng cần tính đến khả năng phát triển
09 , 2 62 , 2388
23 , 5000 4
, 2114 22
, 274
4 , 2114 3 , 2 22 , 274 5 ,
+ +
S
y
S
82 , 4 4
, 2114 22
, 274
5 , 1 4 , 2114 22
, 274 5 ,
+ +
Căn cứ vào vị trí của các nhà xởng ta đặt trạm biến áp B1 tại vị trí
M1 (2,09 ;4,82)
Đối với các trạm biến áp phân xởng khác, tính toán tơng tự ta xác định
đ-ợc vị trí đặt phù hợp cho các trạm bién áp phân xởng trong phạm vi nhà máy
Vị trí các trạm biến áp phân xởng đợc ghi trong bảng 3.1
Trang 273.2.3 Phơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xởng:
1 Các phơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xởng
a ph ơng án sử dụng sơ đồ dẫn sâu
Đa đờng dây trung áp 22kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến
áp phân xởng Nhờ đa trực tiếp điện áp cao vào các trạm biến áp phân xởng
sẽ giảm đợc vốn đầu t xây dựng trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân khốitrung tâm, giảm đợc tổn thất và nâng cao năng lực truyền tải của mạng Tuynhiên nhợc điểm của sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp điện không cao, cácthiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vận hành phảirất cao nó chỉ phù hợp với các nhà máy có phụ tải lớn và tập trung nên ở đây
ta không xét đến phơng án này
b Ph ơng án sử dụng trạm biến áp trung gian (TBATG):
Nguồn 22kV từ hệ thống về qua TBATG đợc hạ xuống điện áp 6kV đểcung cấp cho các trạm biến áp phân xởng Nhờ vậy sẽ giảm đợc vốn đầu tcho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng nh các TBA phân xởng, vận hànhthuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng đợc cải thiện , song phải đầu
t để xây dựng TBATG, gia tăng tổn thất trong mạng cao áp Nếu sử dụngphơng án này vì nhà máy đợc xếp vào hộ loại 1 nên trạm TBATG phải đặt 2máy biến áp với công suất đợc chọn theo điều kiện:
chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 4000 kVA
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cốvới giả thiết các hộ loại I trong nhà máy đều có 30% là phụ tải loại III có thểtạm ngừng cung cấp điện khi cần thiết:
(n-1) khc kqt SdmB > Sttsc
SdmB > =
1,4
S 0,7. tt
3879,41 kVAVậy tại trạm biến áp trung gian sẽ đặt hai máy MBA 4000 kVA - 22/6 kV
c Ph ơng án sử dụng trạm phân phối trung tâm (TPPTT) :
Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xởng thôngqua TPPTT Nhờ vậy việc quản lí , vận hành mạng điện cao áp của nhà máy
sẽ thuận lợi hơn tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy cuing cấp điện đợc giatăng , song vốn đầu t cho mạng cũng lớn hơn Trong thực tế đây là phơng án
Trang 28thờng đợc sử dụng khi điện áp nguồn không cao ( < 22kV) , công suất cácphân xởng tơng đối lớn
2 Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian , trạm phân phối trung tâm
Dựa trên hệ trục toạ độ xOy đã chọn có thể xác định đợc tâm phụ tải điệncủa nhà máy :
1 1
1 1 1 3,235
Trong đó :
Si: công suất tính toán của phân xởng thứ i
xi, yi: toạ độ tâm phụ tải của phân xởng thứ i
Vậy vị trí tốt nhất để đặt TBATG hoặc TPPTT có toạ độ M(4,08 ; 3,235 )
3 Lựa chọn phơng án nối dây của mạng cao áp
Nhà máy thuộc hộ loại một , nên đờng dây từ trạm biến áp trung gian vềtrung tâm cung cấp (trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm)của nhà máy sẽ là dùng dây trên không lộ kép
Do tính chất quan trọng của các phân xởng nên ở mạng cao áp trong nhàmáy 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 xởng đều đợc cấp điện từ một đờng dây riêngnên ít ảnh hởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tơng đối cao, dễ thực hiệncác biện pháp bảo vệ, tự động hoá và dễ vận hành Để đảm bảo mỹ quan và
an toàn, các đờng dây cao áp trong nhà máy đều đợc đặt trong hào cáp xâydọc theo các tuyến giao thông nội bộ Từ những phân tích trên có thể đa ra 4phơng án thiết kế mạng cao áp đợc trình bày trên hình 3.1
3.3 Tính toán kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phơng án hợp lý:
Để so sánh và lựa chọn phơng án hợp lý ta sử dụng hàm chi phí tính toán
Z và chỉ xét đến những phần khác nhau trong phơng án để giảm khối lợngtính toán:
K - vốn đầu t cho trạm biến áp và đờng 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
3.3.1 Phơng án I:
Phơng án sử dụng trạm biến áp trung gian (TBATG) nhận đợc từ hệthống về, hạ xuống điện áp 6kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phânxởng Các trạm biến áp B1, B2, B3, B4, B5, hạ điện áp 6kV xuống 0,4kV đểcung cấp điện cho các phân xởng
Trang 291 Chọn máy biến áp phân xởng và xác định tổn thất điện năng ∆A trong các TBA.
* Chọn máy biến áp phân xởng:
Trên cơ sở đã chọn đợc công suất các MBA ở phần trên (3.2.1) ta cóbảng kết quả chọn MBA cho các TBA phân xởngdo ABB chế tạo:
Bảng 3.2 - Kết quả lựa chọn MBA trong các TBA của phơng án I
* Xác định tổn thất điện năng ∆A trong các TBA:
Tổn thất điện năng ∆A trong các trạm biến áp đợc tính theo công thức:
S
S P
Trong đó:
n - số máy biến áp ghép song song,
t - thời gian máy biến áp vận hành, với MBA vận hành suốt năm
t = 8760h
τ - thời gian tổn thất công suất lớn nhất
Tra bảng PL1.2 với Nhà máy chế tạo Vòng Bi Tmax = 5300h và cosϕ = 0,7.Tra bảng 4-1 (TL1) tìm đợc τ = 4000h,
∆P0, ∆PN - tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắnmạch của MBA,
Stt - công suất tính toán của TBA,
SđmB - công suất định mức của MBA
Trang 30Bảng 3.3 - Kết quả tính toán tổn thất điện năng các TBA của phơng án I.
Imax =
dm
U 3 2 S
Dựa vào vị trí Fkt ta tính đợc, tra bảng lựa chọn tiết diện tiêu chuẩncáp gần nhất
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
khc Icp > IscTrong đó:
Isc : Dòng điện khi xảy ra sự cố đứt 1 cáp, Isc = 2 Imax
khc = k1 k2
k1: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, lấy k1 = 1
k2: Hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, các rãnh
đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm Theo PL 4.22(TL1) Có K2= 0,93
Vì chiều dài cáp từ TBATG đến các TBAPX ngắn nên tổn thất điện ápnhỏ ta có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện ∆Ucp
S
= 114 , 92
6 3 2
62 ,
Tiết diện kinh tế của cáp:
Fkt = 42 , 56
7 , 2
92 , 114
kt
j I
mm
Trang 31Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F =70
mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãngFURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 245 A
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điề kiện phát nóng:
0,93 Icp = 0,93 245 = 227,85A < Isc = 2 Imax = 2 114,92 = 229,84 ACáp đã chọn không thoả mãn các điều kiện phát nóng nên tăng tiếtdiện cáp Chọn cáp có tiết diện F = 95 mm2 với Icp = 290 A
Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng:
S
6 3 2
16 ,
Tiết diện kinh tế của cáp:
Fkt = 33 , 44
7 , 2
3 , 90
mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãngFURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 170 A
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0,93 Icp = 0,93 170 = 158,1 A < Isc = 2 Imax = 2 90,3 = 180,6 ACáp đã chọn không thoả mãn các điều kiện phát nóng nên tăng tiếtdiện cáp Chọn cáp có tiết diện F = 50 mm2 với Icp = 200 A
Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng:
S
6 3 2
619 ,
Tiết diện kinh tế của cáp:
Fkt = 31 , 426
7 , 2
85 , 84
mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãngFURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 170 A
Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng:
0,93 Icp = 0,93 170 = 158,1A < Isc = 2 Imax = 2 84,01 = 168,02 ACáp đã chọn không thoả mãn các điều kiện phát nóng nên tăng tiếtdiện cáp Chọn cáp có tiết diện F = 50 mm2 với Icp = 200 A
Trang 326 3 2
059 ,
Tiết diện kinh tế của cáp:
Fkt = 31 , 83
7 , 2
93 , 85
mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãngFURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 170 A
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0,93 Icp = 0,93 170 = 158,1 A < Isc = 2 Imax = 2.85,93 = 171,86 ACáp đã chọn không thoả mãn các điều kiện phát nóng nên tăng tiếtdiện cáp Chọn cáp có tiết diện F = 50 mm2 với Icp = 200A
S
6 3 2
605 ,
Tiết diện kinh tế của cáp:
7 , 2
52 , 94
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điề kiện phát nóng:
0,93 Icp = 0,93 200 = 186 A < Ics = 2 Imax = 2.94,52 = 189,04ACáp đã chọn không thoả mãn các điều kiện phát nóng nên tăng tiếtdiện cáp Chọn cáp có tiết diện F = 70 mm2 với Icp = 245A
Ta chỉ xét đến các đoạn các hạ áp khác nhau giữa các phơng án, các
đoạn giống nhau bỏ qua không xét tới trong quá trình so sánh kinh tế giữacác phơng án Cụ thể đối với phơng án 1, ta chỉ cần chọn cáp:
Từ trạm biến áp B3 đến PXSCCK (B3 - 6)
Từ TBA B4 đến Bộ phận nén ép
Trang 33Từ TBA B5 đến Lò ga; Trạm bơm.
Cáp hạ áp đợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép Đoạn đờngcáp ở đây cũng rất ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể, nên có thể bỏ quakhông kiểm tra lại theo điều kiện ∆Ucp
Chọn cáp từ TBA B3 đến PXSCCK (B3 - 6)
PXSCCK đợc xếp vào hộ tiêu thụ loại III nên dùng cáp lộ đơn đểcung cấp điện Imax =
658 , 0
84 , 148
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện
F = 3*(70+50) mm2 có Icp = 246 A
Chọn cáp từ TBA B3 đến Bộ phận nén ép
Bộ phận nén ép đợc xếp vào hộ tiêu thụ loại I nên dùng cáp lộ kép để
4 , 0 3 2
66 , 462
3
Ta sử dụng mỗi pha 2 cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 150 mm2 với
Icp = 395A và một cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 150 mm2 làm dây trungtính do hãng LENS chế tạo Trong trờng hợp này, hệ số điều chỉnh
khc = 0,83 do có 14 sợi cáp đặt chung trong một hào cáp
14 , 331
3
Ta sử dụng mỗi pha 2 cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 150 mm2 với
Icp = 395A và một cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 150 mm2 làm dây trungtính do hãng LENS chế tạo Trong trờng hợp này, hệ số điều chỉnh
khc = 0,83 do có 14 sợi cáp đặt chung trong một hào cáp
145 , 228
Tổng hợp kết quả chọn cáp của phơng án I đợc ghi trong bảng 3.4
Trang 34Bảng 3.4 - Kết quả cáp của phơng án I đợc ghi trong bảng 3.4.
Đờng cáp F (mm2) L (m) R0(Ω/km) R(Ω) Đơn giá103Đ
Thànhtiền
* Xác định tổn thất công suất trên các đờng dây:
Tổn thất công suất tác dụng trên các đờng dây đợc tình theo công thức:
dm
2 ttpx
- Tổn thất ∆P trên đoạn cáp TBATG B1: ∆P = 2
dm
2 ttpx
0,011.10-3 kWCác đờng dây khác cũng đợc tính toán tơng tự, kết quả trong bảng 3.5
* Xác định tổn thất điện năng trên các đờng dây:
Tổn thất trên các đờng dây đợc tính theo công thức:
∆AD = Σ∆PD τ [kWh]
Bảng 3.5 - Tổn thất công suất tác dụng trên các đờng dây của phơng án I.
Đờng cáp F (mm2) L (m) r0 (Ω/km) R (Ω) Stt (kVA) ∆P (kW)