Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TINH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHI I.Phụ tải tính toán cho tất cả thiết bị trong phân xưởng: -Trong quá trình thiết kế đã cho ta biết các thông tin chính xác về m

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Cộng Hoà Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam TRƯỜNG CAO CÔNG NGHÊ Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

…  … 

NHIÊM VỤ THIẾT KẾ MÔN HỌC

Sinh viên thực hiện : HOÀNG ANH TUẤN

Lớp : 12Đ3

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIÊN CHO NHÀ MÁY CƠ KHI

1 CÁC SỐ LIÊU BAN ĐẦU

Mặt bằng và các số liệu được ghi trong bảng kèm theo

2 NỘI DUNG VÀ CÁC PHẦN THUYẾT MINH TINH TOÁN

-Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy

-Chọn vị trí đặt trạm,dung lượng và số lượng cho máy biến áp

-Chọn phương án nối dây cho mạng cung cấp điện trong nhà máy

-Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỷ thuật cho mạngđiện thiết kế

-Nhà máy lấy điện từ trạm biến áp khu vực cách nhà máy l =8km

-Điện áp ở thanh cái hạ áp của trạm biến áp khu vực U=10kv

3 CÁC BẢN VE

-sơ đồ nguyên lý các phương án nối dây

-sơ đồ nguyên lý mạng cao áp nhà máy

-mặt bằng phân xưởng

SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG

DANH SÁCH MÁY CHO SƠ ĐỒ PHÂN XƯỞNG SCCK

st

số lượng loại Công suất (kW) Ghi chú Bộ phận máy

9 Máy mài tròn vạn năng 1 3A130 4.5

Bộ phận lắp ráp

22 Máy khoan bàn 1 HC12A 0.85

Bộ phận hàn hơi

31 Máy ren cắt liên hợp 1 HB31 1.7

Bộ phận sửa chửa điện 1

41 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 3

53 Bàn thử nghiệm thiết bị 1 3M634 7

Bộ phận đúc đồng 1

56 Lò để luyện khuôn 1 3

57 Lò điện để nấu chảy babit 1 10

58 Lò điện mạ thiếc 1 3.3

60 Quạt lò đúc đồng 1 1.5

62 Máy khoan bàn 1 NC12 0.65

64 Máy uốn các tấm mỏng 1 C237 1.7

65 Máy cài phá 1 3A634 2.8

66 Máy hàn điểm 1 MTP 25KVA

69 Chỉnh lưu selenium 1 BCA5M 0.6 K%=25%

CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TINH TOÁN

CỦA NHÀ MÁY

Để thiết kế cấp điện cho nhà máy cơ khí do chưa có thiết kế chi tiết bố trí các máy móc, thiết bị trên mặt bằng, do chỉ mới biết công suất đặt và diện tích của từng phân xưởng nên ta xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt

I.Xác định phụ tải tính toán các phân xưởng

Danh sách phân xưởng, công suất đặt, diện tích, loại hộ

ST

T

2 Phân xưởng nhiệt luyện 2 1000 60x20 1

3 Phân xưởng nhiệt luyện 1 750 40x25 1

§1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TINH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHI

I.Phụ tải tính toán cho tất cả thiết bị trong phân xưởng:

-Trong quá trình thiết kế đã cho ta biết các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị máy móc ,công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị tổng phân xưởng Do đó ta có thể chia phụ tải thành các nhóm và xác định phụ tải cho từng nhóm sau đó ta xác định phụ tải tổng của toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí

-Ta xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí theo số thiết bị hiệu quả

Ta có công thức:

Ptt=kmax.ksd.∑ Pđm

Với kmax:Hệ số cực đại,dựa vào ksd và nhq

ksd :Hệ số sử dụng

nhq :Số thiết bị hiệu quả

∑ Pđm tổng công suất của toàn nhóm phân xưởng

-Để thuận tiện tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí ta chọn hệ số sử dụng và hệ số công suất (Cosϕ) theo giá trị kỹ thuật.(tra bản PL1.1 trang 321 sách Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng)

ksd=0,14÷0,2

Cosϕ=0,5÷0,6

Ta chọn thông số kỹ thuật là:

Ksd=0,2

Cosϕ=0,6

Công suất chiếu sáng: p0 = 15 (w/m2)

-Để tiện tính toán các nhóm thiết bị đã được chia ta dùng một số kí hiệu quy ước sau đây:

n: tổng số thiết bị trong nhóm

n1: số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất của thiết bị có công suất lớn nhất

kt: hệ số tải

kd%: hệ số dòng điện %

n*: là tỉ số giữa số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 1/2 công suất của thiết bị có công suất lớn nhất và tổng tỉ số thiết bị trong nhóm n*=n1/n

P1: tổng công suất ưng với n1 thiết bị

=

11

n i

đmi

P P

P: tổng công suất định mức ứng với n thiết bị

P

1 P*=P1/Pdm

nhq: số thiết bị hiệu quả nhq=n*hq.n

n*hq: được tra trong bảng dựa vào n* và P*,tra bảng PL 1.4 trang 326

kmax: hệ số cực đại,tra trong bảng PL 1.5 trang 327

ksd: hệ số sử dụng

Tmax: thời gian sử dụng công suất cực đại

Ptt: công suất tác dụng tính toán

Qtt: công suất phản kháng tính toán

Stt: công suất tính toán

1.Tính phụ tải tính toán của nhóm 1.

Bảng số liệu phụ tải của nhóm 1

lượng

suất(kW)

7 Máy mài tròn vạn năng 1 3A130 4,5

Xác định số thiết bị hiệu quả của nhóm máy 1

nhq=n*hq.n

n: Tổng số thiết bị trong nhóm

n*hq: Tra bảng PL 3.3 trang 326 theo n* và p*

Ta có:

+ Tổng số thiết bị trong nhóm là: n=10 thiết bị

+ Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng nữa công suất định mức của thiết bị lớn nhất là:

Tra bảng PL 1.4 trang 326 ta được n*hq=0,76

Số thiết bị hiệu quả :

+ Công suất phản kháng tính toán nhóm máy 1:

Qttpx=Pttpx.tgφ=13,1.1,33 = 17,42 (kVAr)

+ Công suất toàn phần tính toán nhóm máy1

2 2

= 33,12 (A)

2.Tính phụ tải tính toán của nhóm 2.

Bảng số liệu phụ tải của nhóm 2 ST

T

Xác định số thiết bị hiệu quả của nhóm máy 2

nhq=n*hq.n

n: Tổng số thiết bị trong nhóm

n*hq: Tra bảng PL 3.3 trang 32 theo n* và p*

Ta có:

+ Tổng số thiết bị trong nhóm là: n=9 thiết bị

+ Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng nữa công suất định mức của thiết bị lớn nhất là:

Số thiết bị hiệu quả : nhq=n*hq.n= 0,66.9 = 5,9 ≈ 6 thiết bị

ksd=0,2 và nhq=6 tra bảng PL 1.5 trang 327 ta được kmax=2,24

3.Tính phụ tải tính toán của nhóm 3.

Bảng số liệu phụ tải của nhóm 3

STT TÊN MÁY SỐ LƯỢNG LOẠI CÔNG SUẤT(kW)

n: Tổng số thiết bị trong nhóm

n*hq: Tra bảng PL 3.3 trang 32 theo n* và p*

Ta có:

+ Tổng số thiết bị trong nhóm là: n=9 thiết bị

+ Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng nữa công suất định mức của thiết bị lớn nhất là:

+ Tổng công suất của toàn nhóm:

P= 8,5 +1 +2,8 +1,7 +2,8 +1,5 +0,85 +3 +4 =26,15 (kW)

=> P*= P1 /P = 8,5/26,15 = 0,32

Với p* = 0,32 và n* = 0,11

Tra bảng PL 1.4 trang 326 ta được: n*hq=0,66

Số thiết bị hiệu quả :

= 29,62 (A)

4.Tính phụ tải tính toán của nhóm 4.

Bảng số liệu phụ tải của nhóm 4

n: tổng số thiết bị trong nhóm

n*hq: tra bảng PL 3.3 trang 32 theo n* và p*

Ta có:

+ Tổng số thiết bị trong nhóm là: n=9 thiết bị

+ Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng nữa công suất định mức của thiết bị lớn nhất là p 2 max

Tra bảng PL 1.4 trang 326 ta được n*hq=0,73

Số thiết bị hiệu quả : nhq=n*hq.n= 0,73.9 = 6,57 ≈ 7 (thiết bị)

ksd=0,2 và nhq=7 tra bảng PL 1.5 trang 327 ta được kmax=2,1

= 28,26 (A)

5.tính phụ tải tính toán của nhóm 5.

Bảng số liệu phụ tải của nhóm 5

M

0,6 (Kd % =25%)

Công suất tác dụng của máy hàn điểm

n: Tổng số thiết bị trong nhóm

n*hq: Tra bảng PL 3.3 trang 32 theo n* và p*

Ta có

+ Tổng số thiết bị trong nhóm là: n=9 thiết bị

+ Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng nữa công suất định mức của thiết bị lớn nhất là p 2 max

Tra bảng PL 1.4 trang 326 ta được n*hq=0,45

Số thiết bị hiệu quả : nhq=n*hq.n= 0,45.8 = 3,6 ≈ 4 thiết bị

ksd=0,2 và nhq=4 Tra bảng PL 1.5 trang 327 ta được kmax=2,64

= 47,05 (A)

Kết quả tính toán phụ tải của phân xưởng sữa chữa cơ khí được tóm tắt trong bảng sau.

STT Các nhóm máy P tt (kW) Q tt (KVAr) S tt (KVA) I tt (A)

2 5

2

5 + tt = 91,78 +122,06

tt Q

§2.XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TINH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG CÒN LẠI

CỦA NHÀ MÁY CƠ KHI.

Nhà máy cơ khí có 9 phân xưởng ,mỗi phân xưởng có diện tích mặt bằng nhất định và phân bố tương đối đều trên mặt bằng của nhà máy.Công suất đặt của mỗi phân xưởng cho trước Do đó ta xác định phụ tải tính toán cho từng phân xưởng theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Suất chiếu sáng của phân xưởng tra bảng PL 1.7 trang 325

Hệ số nhu cầu và hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang 322

1 Phân xưởng cơ khí:

Ta có công suất đặt: Pđ=750 (kW)

2 1

2 Phân xưởng nhiệt luyện 2:

Ta có công suất đặt: Pđ=1000 (kW)

Diện tích: S=60x20 (m2)

Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=15 (W/m2)

Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 : knc=0,6÷0,7 Chọn knc=0,7

Hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang 325: Cosφ=0,7÷0,9

2 2

2

2 + ttpx = 718 +344,64

ttpx Q P

=796,42(kVA)

3 Phân xưởng nhiệt luyện 1:

Ta có: Công suất đặt: Pđ=750 (kW)

Diện tích phân xưởng: S=40x25 (m2)

Suất chiếu sáng của phân xưởng tra bảng PL 1.7 trang 328

2 3

2

3+ ttpx = 540 +295,2

ttpx Q P

=598,98 (kVA)

4 Phân xưởng lắp ráp:

Ta có: Công suất đặt : Pđ=1000 (kW)

Diện tích: S=60x25 (m2)

Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=15 (W/m2)

Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325: knc=0,3÷0,4 chọn knc=0,4

Hệ số công suất

tra bảng PL 1.3 trang 325: Cosφ=0,5÷0,6

2 4

5 Phân xưởng đúc:

Ta có: Công suất đặt: Pđ=950 (kW)

Diện tích phân xưởng: S=48x20 (m2)

Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=12÷15 (W/m2)

2 6

Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=25 (W/m2)

Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 32 : knc=0,7÷0,8 Chọn knc=0,8

2 7

2 8

Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=25 (W/m2)

Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325: knc=0,7÷0,8 chọn knc=0,8

Hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang 322: Cosφ=0,7÷0,8

P cs

(k W)

**Vậy phụ tải tính toán toàn nhà máy cơ khí.

1.Phụ tải tính toán tác dụng nhà máy cơ khí Pttnm bằng tổng phụ tải tính toán của từng phân xưởng trong nhà máy nhân với hệ số đồng thời:

Ta chọn hệ số đồng thời : kdt=0.8

3.Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy cơ khí Sttnm:

Sttnm= P ttnm2 +Q ttnm2 = 2889,7442+2213,932

=3640,34(kVA)4.Hệ số công suất nhà máy:

Cosφ= P sttpx

ttpx

= 3640,34

744 , 2889

=0,8

CHƯƠNG II CHỌN VỊ TRI ĐẶT TRẠM, SỐ LƯỢNG VÀ DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP

§1.XÁC ĐỊNH VỊ TRI ĐẶT TRẠM PHÂN PHỐI TRUNG TÂM

I Xác định biểu đồ phụ tải:

Chọn tỉ lệ xích m=3kVA/mm2

Bán kính của biểu đồ phụ tải: Stt=mπ R2 Do đó: R= m π

S ttpx

(mm2 )Góc phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ phụ tải được xác định theo biểu thức sau:

tt

cs cs

P

P

.360

= 6,49(mm)5

.283

5.13

3601

=9,04 (mm)718

18 360

= 7,97 (mm) 540

15 360 3

=8,67(mm)5

,422

5,22.360

=4,02(mm)78

,91

125,10

=9,5 (mm)4

679

4 , 14 360

=4,2 (mm)5

,151

5,7.360

R8= m π

S ttpx

= 3.3,14

4,708

=8,67 (mm)560

75 , 6 360

=4,6(mm)75

,158

75,6.360

9 =

cs

α

=15,30

Bán kính R và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân xưởng

Stt Tên phân xưởng

CS chiếu sáng

P cs (kW)

CS tác dụng

P tt (kW)

CS toàn phần

S tt (kVA)

Bán kính phụ tải R(mm)

Góc chiếu sáng (αcs0 )

1 Phân xưởng cơ khí 13,5 223,5 396,68 6,49 17,14

2 Phân xưởng nhiệt luyện 2 18 718 796,42 9,04 9,03

3 Phân xưởng nhiệt luyện 1 15 540 598,98 7,97 10

Xây dựng và xác định trạm phân phối trung tâm:

Để xây dựng ta vẽ một hệ tọa độ oxy trên sơ đồ mặt bằng của nhà máy có vị trí trọng tâm là M(x,y) Trạm phân phối trung tâm đặt tại vị trí này:

Trọng tâm phụ tải của nhà máy được xác định theo công thức sau:

x= ∑ ∑S tti

. tti

i S x

y= ∑ ∑S tti

. tti

i S y

Với x,y là tọa độ vị trí các phân xưởng trên mặt bằng đã cho :

x= 4577 , 93

5 , 19 43 , 198 25 , 14 4 , 708 5 , 4 04 , 168 75 , 6 25 , 849 25 , 14 71 , 152 24 02 , 709 7 , 12 98 , 598 24 42 , 796 75 , 6 68

 y= 10,46

Vậy trạm trung tâm nằm ở tọa độ: M=(15,08 ; 10,46)

§2.CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP.

 Căn cứ vào vị trí phân bố, công suất yêu cầu loại hộ tiêu thụ của các phân xưởng chọn phương án đặt 6 trạm biến áp phân xưởng

-Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng cơ khí và phân xưởng sửa chữa cơ khí (hộ lọai 3)-Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng nhiệt luyện 2 (hộ loại 1)

-Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng nhiệt luyện 1 và nhà hành chính (hộ loại 1) -Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng lắp ráp ( hộ loai 1)

-Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng đúc (hộ loại 3)

-Trạm B6 cấp điện cho trạm khí nén và phòng thí nghiệm (hộ loại 1)

-Trong đó các trạm B2, B3, B4, B6 cấp điện cho phân xưởng chính được xếp vào phụ tải hộ tiêu thụ loại 1 nên cần đặt hai máy biến áp và đường dây lộ kép

-Các trạm B1, B5 cấp điện cho phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ loại 3 nên cần đặt 1 máy biến áp và đường dây lộ đơn

-Để đảm bảo tính mỹ quan của nhà máy và tiết kiệm vốn đầu tư nên ta đặt các trạm

có tường chung với tường của phân xưởng

-Để thuận tiện cho việc vận hành và lắp đặt ta chọn máy biến áp do Việt Nam chế tạo

Chọn dung lượng của các máy biến áp

Đối với các trạm biến áp cấp điện cho các phân xưởng là hộ loại 1 có hai máy làm việc song song nếu trường hợp có một máy gặp sự cố thì máy còn lại có khả năng chịu quá tải 140% công suất của máy biến áp được xác định theo công thức sau

SđmB công suất định mức của máy biến áp do nhà chế tạo cho.

Sttpx công suất tính toán nghĩa là công suất yêu cầu lớn nhất của phụ tải

Kqt hệ số quá tải Kqt= 1,4 lưu ý hệ số quá tải phụ thuộc vào thời gian quá tải lấy

Kqt = 1,4 là ứng với điều kiện thời gian như sau:

quá tải không quá 5 ngày đêm, mỗi ngày quá tải không quá 6 giờ

1, Đối với các trạm biến áp tiêu thụ hộ loại 1:

)5,5092

,295(4,679

++

+

=559,49(kVA)Chọn 2 máy biến áp cùng loại có dung lượng 560 (kVA) do Việt Nam chế tạo-Trạm B4:

= 502,17(kVA)Chọn 2 máy biến áp cùng loại có dung lượng 560(kVA) do Việt Nam chế tạo

) 06 , 119 06 , 425 ( 75 , 158 75 ,

=647,76 (KVA)Chọn 2 máy biến áp cùng loại có dung lượng 750

2, Đối với các trạm biến áp tiêu thụ hộ loại 3 :

Chọn các trạm biến áp theo công thức sau:

SdmB≥Stt

-Trạm B1:

SđmB= Sttpx1+Sttpx5 ==577,74 (kVA)Chọn máy biến áp có dung lượng 630 (kVA) do Việt Nam chế tạo

-Trạm B5:

SđmB≥Sttpx5 =849.3 =849.3(kVA)

Chọn máy biến áp có dung lượng 1000 (kVA) do Việt Nam chế tạo

KẾT QUẢ CHỌN BIẾN ÁP CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG

S đmB

(kVA)

Tên trạm

Loại hộ

1 Phân xưởng cơ khí

5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí

2 Phân xưởng nhiệt luyện 2 549,58 2 560 B2 1

3 Phân xưởng nhiệt luyện 1

-Vì nhà máy thuộc hộ loại 1,nên đường dây cung cấp điện cho nhà máy từ trạmbiến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm dùng đường dây trên không lộ kép -Để đảm bảo mỹ quan và an toàn mạng cao áp trong nhà máy ta dùng cáp ngầm

-Do tính chất của phụ tải loại 1 nên dùng sơ đồ cung cấp điện hình tia Từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm biến áp B2, B3, B4, B6 dùng cáp lộ kép, đến trạm B1, B6 dùng cáp lộ đơn

I CHỌN DÂY DẤN TỪ TRẠM BIẾN ÁP TRUNG GIAN VỀ TRẠM PHÂN

PHỐI TRUNG TÂM CỦA NHÀ MÁY

Với đường dây dài 8 km,sử dụng đường dây trên không lộ kép và dùng dây lõi thép để đảm bảo theo đúng yêu cầu kỹ thuật của hộ loại 1

Đối với nhà máy cơ khí hạng trung ,tra cẩm nang ,có thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax =4200 h ,với giá trị của Tmax , ứng với dây dẫn AC tra bảng 5 trang 294 tìm được mật độ dòng điện kinh tế Jkt=1,1

Vậy Ittnm= dm

ttnm

U n

S

3 = 2 3.10

93,4577

=132,15 (A)

n : là hệ số đương dây (lộ kép ứng với n= 2)

tiết diện kinh tế : Fk t = Jkt

Ittnm

= 1,1

15,132

=120,14 mm2Chọ dây nhôm lõi thép tiết diện 120 mm2 ,AC-120.kiểm tra dây đã chọn theo điều kiện dòng sự cố

Tra bảng PL 1.12 trang 356 dây AC-120 có Icp=380 A

Khi có sự cố đứt một trong 2 dây, dây còn lại chuyển tải toàn bộ công suất :

Isc=2Ittnm=2.132,15= 264.3 (A)

Isc<IcpKiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp:

-Với dây AC-120 có khoảng cách trung bình hình học D=2 m Tra bảng PL 4.6 trang 366 ta được ro=0,27 Ω/km và xo=0,365 Ω/km

8.356,0.41,27678

.27,0.48,

= 794,18 (V)

ΔU > ΔUcp=5%Udm=500 V

→ Không thỏa mãn yêu cầu tính toán

Do không thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp nên tiết diện dây dẫn phải chọn tăng lên một cấp :

- với dây AC-150 tra bảng pl 4.6 trang 366 ta được r0= 0,21 Ω/km và

xo=0,358 Ω/km dòng điện cho phép là 440 (A) > Isc= 261,42 (A)

8.385,0.41,27678

.218,0.48,

= 741,19 (V)

→ Không thỏa mãn yêu cầu tính toán

ΔU > ΔUcp=5%Udm=500 V

Do không thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp nên tiết diện dây dẫn phải chọn tăng lên một cấp :

-Với dây AC- 240 tra bảng phụ lục 4.40 trang 393 được ro=0,1182 Ω/km và

xo=0,347 Ω/km.dòng điẹn cho phép Icp= 610 (A) > Isc= 264,4 (A)

Tổn thất điện áp trên đường dây :

8.347,0.41.27678

.1182,0.48,

= 547,11 (V)

ΔU = 547.11 (ΔU)>ΔUcp =5%Udm =500 (V)

→ Không thỏa mãn yêu cầu tính toán

ΔU > ΔUcp=5%Udm=500 V

Do không thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp nên tiết diện dây dẫn phải chọn tăng lên một cấp :

Vậy dây AC-240 thỏa mãn điều kiện ta chọn dây AC-240 vì ΔU = 467,96

(ΔU)<ΔU cp =5%U dm =500 (V)

II TINH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN

Theo cách thiết kế sơ đồ nối dây ,ta lần lược tính toán kinh tế kỹ thuật cho hai phương án nhằm so sánh tương đối giữa hai phương án.Chỉ cần so sánh những phầnkhác nhau Giữa hai phương án đều có những phần giống nhau như: đường dây dẫntừ trạm bbiến áp trung tâm về trạm phân phối trung tâm và 6 trạm biến áp phân xưởng Vì vậy ta chỉ cần so sánh kinh tế kỹ thuật của mạng cao áp trong nhà máy Dự định công trình dùng cáp XLPE lõi đồng bọc thép do hãng FURUKAWA của Nhật sản xuất

§1.PHƯƠNG ÁN 1

Đi dây theo sơ đồ hình tia

PHƯƠNG ÁN 1: đi dây theo sơ đồ hình tia

I.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm của phân xưởng:

1.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B1:

Imax dm

ttpx ttpx

U

S S

3

1 122 2 , 317 78

, 91 5 ,

=10,75 (mm2)

vìtiết diện tối thiểu của dây dẫn ở cấp điện áp 10 KV là 16 mm2 nên ta chọn cáp XLPE có tiết diện 16 mm2 với số lượng hai đường dây, mỗi đường dây có 3 pha tiết diện dây mỗi pha là 16 mm2

2.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B2:

2

=2 3.10

4,796

= 22,99 (A)

Vậy tiết diện kinh tế của dây dẫn là Fkt= 3,1

99,22

=7,42 (mm2)

Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16mm2 với số lượng hai đường dây, mỗi đường dây có 3 pha tiết diện dây mỗi pha là 16 mm2

3.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B3:

Imax= đm

ttpx ttpx

72.722.2955

.151

=22,61 ( A )

Vậy tiết diện kinh tế của dây dẫn là Fkt= 3,1

61,22

=7,3 (mm2)Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16mm2 với số lượng 1 đường dây, mỗi đường dây có 3 pha tiết diện dây mỗi pha là 16 mm2

4.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B4:

=6,6 (mm2)Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16mm2 với số lượng 1 đường dây, mỗi đường dây có 3 pha tiết diện dây mỗi pha là 16 mm2

5.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B5:

Vì đây là hộ loại 3 nên ta chon n=1

= 49,03 (A)

Vậy tiết diện kinh tế của dây dẫn là Fkt= 3,1

03,49

=15,8 (mm2)Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16mm2 với số lượng 2 đường dây, mỗi đường dây có 3 pha tiết diện dây mỗi pha là 16 mm2

6.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B6:

Imax= đm

ttpx ttpx

) 75 , 158 560

=26,18 A

Vậy tiết diện kinh tế của dây dẫn là Fkt= 3,1

18,26

=8,4 (mm2)

Tra phụ lục 4.32 Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16mm2 với số lượng 2 đườngdây, mỗi đường dây có 3 pha tiết diện dây mỗi pha là 16 mm2

7.Chọn cáp từ trạm B1 đến phân xưởng sửa chữa cơ khí

5

= 3.0,4

71,152

= 220,4 (A)

Vậy tiết diện kinh tế của dây dẫn là Fkt= 3,1

4,220

= 71,09 (mm2)Tra phụ lục 4.29 chọn cáp đồng hạ áp ,3 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế ttạo(3x70+1x50 )

8.Chọn cáp từ trạm B3 đến nhà hành chính:

= 39,12 (mm2)Tra phụ lục 4.29 chọn cáp đồng hạ áp ,3 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo (3x50+1x35)

9.Chọn cáp từ trạm B6 phòng thí nghiệm:

Imax= đm

ttpx

U n

S

3

9

=2 3.0,4

43,198

= 143,21 (A)

Vậy tiết diện kinh tế của dây dẫn là Fkt= 3,1

21,143

= 46,19 (mm2)Tra phụ lục 4.29 chọn cáp đồng hạ áp ,3 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế ttạo(3x50+1x35 )

Bảng kết quả chọn cáp 10KV cung cấp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm biến áp phân xưởng và cáp hạ áp từ trạm biến áp về phân xưởng theo

Đơn giá (đ/m) Thành tiền(đ)

II.Xác định tổn thất công suất:

Ta sử dụng công thức sau:

ΔP=

3 2

2

10 R −U

S

dm

ttpx

(kW)Với R =l.ro (Ω)

1.Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến B1:

Ứng với cáp đồng XLPE tiết diện 16mm2

Tra phụ lục 4.32 trang 383 Ta được: r0= 1,47 Ω/km

suy ra R =l.r0 = 0,06.1,47 = 0,0882 (Ω)

n là số lộ đường dây

ΔP1=

3 2

2

10 5

R U

ttpx ttpx

đm

S S

=

3 2

2 2

10 0882 , 0 10

) 1 , 122 2 , 317 ( ) 78 , 91 5

,

283

= 0,29 (kW)

2.Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến B2:

Ứng với cáp đồng XLPE tiết diện 16mm2

Tra phụ lục 4.32 trang 383 Ta được: r0= 1,47 Ω/km

suy ra R = 2

l.ro

47 , 1 047 , 0

= 0,034 (Ω)

ΔP1=

3 2

2

10.034,0.10

4,

= 0,22 (kW) 3.Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến B3:

Ứng với cáp đồng XLPE tiết diện 16mm2

Tra phụ lục 4.32 trang 383 Ta được: r0= 1,47 Ω/km

R = 2

l.ro

47 , 1 07 , 0

= 0,05

ΔP3=

3 2

2

10 7

R U

ttpx ttpx

dm

S S

=

3 2

2 2

10 05 , 0 10

) 72 , 72 2 , 295 ( ) 5 , 151

540

=0,3(kW)

4.Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến B4:

Ứng với cáp đồng XLPE tiết diện 16mm2

Tra phụ lục 4.32 trang 383 Ta được: r0= 1,47 Ω/km

R = 2

l.ro

47,1.096,0

= 0,07 Ω

ΔP4=

3 2

2

10.07,0.10

=0,35(kW) 5.Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến B5:

Ứng với cáp đồng XLPE tiết diện 16mm2

Tra phụ lục 4.32 trang 383 Ta được: r0= 1,47 Ω/km

R =l.r0 =0,058.1,47= 0,0853 Ω

ΔP5=

3 2

2

10.0853,0.10

3,

=0,615(kW) 6.Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến B6:

Ứng với cáp đồng XLPE tiết diện 25mm2

Tra phụ lục 4.32 trang 383 Ta được: r0= 1.47 Ω/km

R = 2

l.ro

47,1.027,0

= 0,0189 Ω

ΔP6=

3 2

2

10 9

R U

ttpx ttpx

dm

S S

=

3 2

2 2

10 0189 , 0 10

) 1 , 119 1

, 425 ( ) 8 , 158 8

,

566

=0,155(kW)

7.Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ trạm B5 đến Phân xưởng sửa chửa cơ khí:

Ứng với cáp đồng XLPE tiết diện 70mm2

Tra phụ lục 4.28 trang 379 Ta được: r0= 0,268 Ω/km

R =l.r0 = 0,06.0,268= 0,016 Ω

ΔP7=

3 2

2

10.016,0.4,0

71,

= 2,33(kW) 8.Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ trạm B3 đến nhà hành chính:

Ứng với cáp đồng ba lõi do LENS chế tạo tiết diện 50 mm2

Tra phị lục 4.28 trang 379 Ta được: r0= 0,387 Ω/km

R = 2

l.ro

= 2

387 , 0 09 0

=0,017Ω

ΔP8=

3 2

2

10.017,0.4,0

=2,99(kW) 9.Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ trạm B6 đến phòng thí nghiệm:

Ứng với cáp đồng tiết diện 50mm2 do hãng LENS chế tạo

Tra phị lục 4.29 trang 380 Ta được: r0= 0,387 Ω/km

R = 2

l.ro

387,0.02,0

= 1,93.10-3 Ω

ΔP9=

3 2

2

10.10.93.110

43,

=0,47(kW)

Bảng kết quả tính toán tổn thất công suất cho

phương án 1 Đường cáp F(mm 2

Từ số liệu thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tma x =4500 h và hệ số công suất

trung bình của nhà máy Cosφtb=0,8 ,tra bảng PL 4.1 trang 49 ta được τ =3300 h

-Tổn thất điện năng trên cáp:

ΔA= ΔPm.τ =7,73.3300=25476((kW)h)

avh : hệ số vận hành atc : hệ số thu hồi vốn đầu tư

k : vốn đầu tư

§2.PHƯƠNG ÁN 2.

phương án 2 đi dây theo sơ đồ liên thông

I.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm của phân xưởng:

Các đường cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B6, B2 đường cáp từ trạm B5 đến B1, đường cáp từ B3 đến B4 ta giữ nguyên

1.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B5:

Imax= dm

ttpx ttpx

ttpx

U

3

5 1

)1,1222,3176,509()78,915,2834

,679

++

=26,42 mm2Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 25 mm2

2.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B3

Imax= đm

ttpx ttpx

ttpx

U

S S

S

3 2

4 7

3 + +

=

10.32

) 9 , 561 72

, 72 2

, 295 ( ) 5 , 422 5

, 151

540

+ +

=13,5 (mm2)Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu16 mm2 (đường cáp kép 3pha 2 đường dây)

Bảng kết quả chọn cáp

Đường cáp F(mm 2 ) l (m) Số lượng Đơn giá

(đ/m)

Thành tiền(đ)

II.Xác định tổn thất công suất:

Tổn thất công suất từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B5

Ứng với cáp đồng XLPE tiết diện 25 mm2

Tra phị lục 4.30 trang 381 Ta được: r0= 0,927 Ω/km

R =l r0 =0,058.0,927=0,054 Ω

S S

S

đm

ttpx ttpx

ttpx

2

2

) ( 6 + 1+ 5

=

3 2

2 2

10 054 , 0 10

) 1 , 122 2

, 317 6

, 509 ( ) 78 , 91 5 , 283 4

,

679

=1,086 (kW)

Tổn thất công suất từ trạm B5 đến trạm B1

Với cáp đồng tiết diện 16mm2 tra phụ lục 4.32 T383 ta có r0=1,47 Ω/km

R =l.r0 = 1,47.0,042=0,061 (Ω)