Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn PhúcHuy GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với các dữ kiện cho trong bảng
Trang 1Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
Huy
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, với xu thế hội nhập, quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang diễn ra một cách mạnh mẽ Trong quá trình phát triển đó, điện năng đóng vai trò rất quan trọng Do đó ngày nay điện năng được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, đời sống xã hội ngày càng được nâng cao, nhu cầu sử dụng điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ tăng lên không ngừng Để đảm bảo những nhu cầu to lớn đó, chúng ta phải có một hệ thống cung cấp điện an toàn và tin cậy
Với đồ án: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp”, sau một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn của thầy Huy, đến nay, về cơ bản em
đã hoàn thành nội dung đồ án môn học này Do thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo, giúp đỡ của các thầy cô
để đồ án này được hoàn thiện hơn Đồng thời giúp em nâng cao trình độ chuyên môn, đáp ứng nhiệm vụ công tác sau này
Em xin chân thành cảm ơn thầy Huy đã giúp em hoàn thành đồ án này
Hà Nội, tháng 4 năm 2011 Sinh viên thực hiện Đinh Thị Kiều Oanh
Trang 2
Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
Huy
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP
Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với các dữ kiện cho trong bảng 2.1, lấy theo vần alphabê của họ và tên người thiết kế.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 côngsuất cực đại là TM
,h.Phụ tải loại I và II chiếm
,%
&
k I II
.Giá thành tổn thất điện năng
C∆
=1000đ/KMh;suất thiệt hại do mất điện gth=7500đ/kWh;hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện tính từ nguồn(điểm đấu điện) là ∆Ucp = 5% Các tham sốkhác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện
Số liệu thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp(nhà máy)
alphabê Nhà
máy
số hiệu
phươngán
Sk MVA
Trang 3
Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
Huy
CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
********
Mục đích của việc xác định phụ tải tính toán
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện.Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng
Phụ tải tính toán được sử dụng để chọn lựa và kiểm tra các thiết bị trong HTĐnhư: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ… tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng… Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố như: công suất,số lượng các máy,chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ sản xuất, trình độ vận hành của công nhân Vì vậy xác định phụ tải tính toán là nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng.Bởi vì nếu phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, có khi dẫn đến cháy nổ rất nguy hiểm Nếu phụtải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế quá nhiều thì các thiết bị điện(đóng ngắt,máy biến áp…), và tiết diện dây dẫn sẽ phải làm lớn hơn so với yêu cầu do đó làm gia tăng vốn đầu tư, gây lãng phí
Các phương pháp xác định phụ tải tính toán
Do tính chất quan trọng của phụ tải tính toán nên đã có nhiều công trình
nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện Song phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nên chưa thể có phương pháp nào tính toán 1 cách toàn diện
và chính xác Những phương pháp đơn giản thuận tiên chó tính toán thì lại thiếu độ
Trang 4Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
Huy
chính xác,còn nếu nâng cao được độ chính xác,xét đến ảnh hưởng của nhiều yếu tốthì khối lượng tính toán lại rất lớn,phức tạp,thậm chí là không thực hiện được trongthực tế
Tùy thuộc đặc điểm của từng loại phụ tải có thể áp dụng những phương pháp sau:
− Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu
− Phương pháp tính theo công suất trung bình
− Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm
− Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất
Xác đinh phụ tải tính toán phân xưởng
Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán chính xác cần phải phân nhóm cácthiết bị.Việc phân nhóm các thiết bị tuân theo các nguyên tắc sau:
− Mỗi nhóm có n thiết bị (n<12) để đảm bảo số thiết bị trong 1 nhóm là không quá nhiều vì số đầu ra của các tủ động lực thường ≤12
− Các thiết bị trong cùng 1 nhóm phải gần nhau để giảm chiều dài đường dây
hạ áp Tiết kiệm được vốn đầu tư,tổn thất trên các đường dây hạ áp trong phân xưởng
− Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng 1 nhóm nên giống nhau để việc xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọnphương thức cung cấp điện cho nhóm
− Tổng công suất đặt các nhóm nên tương đương nhau để giảm chủng loại các
tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy
Tuy nhiên rất khó thỏa mãn cùng một lúc các nguyên tắc trên, do đó khi thiết
kế phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án phù hợp nhất
Bảng 1.1 Phụ tải phân xưởng thiết bị điện –sửa chữa N 0 3
Số hiệu trên
Hệ số cosφ
Công suất đặt P, kWPhương án B
Trang 5Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
1.1 Phụ tải tính toán chiếu sáng của phân xưởng
Trong thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng là đáp ứng yêu cầu về độ rọi vàhiệu quả chiếu sáng của chiếu sáng đối với thị giác Ngoài độ rọi, hiệu quả của chiếu sáng còn phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp lý các chao chóp đèn, sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kỹ thuật và kinh tế, mỹ thuật.Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
− Không bị lóa
− Không có bóng tối
− Phải có độ rọi đồng đều
− Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày
Trang 6Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
Huy
Vì phụ tải chiếu sáng có tính chất phân bố tương đối đều và tỉ lệ với diệntích nên phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa thiết bị điện N0 3 có diện tích A=864 m2 được xác định theo công thức:
Pcs = p0.A
p0: suất phụ tải chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích,(W/m2),
Theo bài p0 = 15W/m2 = 0,015 (kW/m2)
Mặt khác ta có đèn chiếu sáng trong phân xưởng là đèn sợi đốt nên cosφcs=1
Vậy phụ tải chiếu sáng trong phân xưởng sửa chữa thiết bị điện là:
vì cosφcs=1 nên sinφcs=0
1.2 Phụ tải tính toán nhóm thông thoáng và làm mát.
Trong xưởng sửa chữa thiết bị điện cần phải có hệ thống thông thoáng, làm mát nhằm giảm nhiệt độ trong phân xưởng do trong quá trình sản xuất các thiết bị động lực, chiếu sáng và nhiệt độ cơ thể người tỏa ra làm tăng nhiệt độ phòng Nếu không được trang bị hệ thống thông thoáng và làm mát sẽ gây ảnh hưởng đến năngsuất lao động, sản phẩm, trang thiết bị, ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân làm việc trong nhà máy phân xưởng
Lưu lượng gió tươi cần cấp vào xưởng là :
Q= n.V = 6.4320 = 25920 (m³/h)
− n-tỉ số đổi không khí (1/h) –phân xưởng cơ khí lấy n=6 (1/h)
− V-thể tích của phân xưởng (m³) ; V = a.b.h = 4320m³ (với h = 5)
Từ Q =25920 ta chọn được loại quạt tương ứng có q = 4500 m³/h ⇒6 quạt
Trang 7Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
Huy
Bảng 1.2 Thông số kĩ thuật của quạt hút công nghiệp
Thiết bị Công suất
W
Lượng gió (m³/h)
1.3 Xác định phụ tải động lực của các phân xưởng
Phân xưởng sửa chữa thiết bị điện N0 3 là phân xưởng số 3 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy Phân xưởng có diện tích là 864m2, trong phân xưởng có 60 thiết bị.Mỗi thiết bị có công suất khác nhau: thiết bị có công suất lớn nhất là cần cẩu 10T số hiệu 27 (30 kW), thiết bị có công suất nhỏ nhất là máy mài số hiệu
6(1.5kW) Dựa vào các nguyên tắc chia nhóm ở trên, đồng thời dựa vào vị trí, côngsuất của các thiết bị trong phân xưởng bố trí trên sơ đồ mặt bặng phân xưởng, ta cóthể chia các thiết bị trong phân xưởng cơ khí sửa chữa thành 4 nhóm
∗ Nhóm 1: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 1;2;3;4;5;6;7;8;12;13;14
∗ Nhóm 2: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 9;15;10;11;16;20
∗ Nhóm 3: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 17;18;19;23;21;22;23
∗ Nhóm 4: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 25;26;30;29;23;24;31;27;28
Trang 8Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
Huy
Để xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải động lực của phân xưởng, ta
sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu Nội dung chính của phương pháp này như sau:
Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị theo biểu thức sau :
Số lượng thiết bị hiệu dụng của mỗi nhóm nhd là 1 số qui đổi gồm có nhd
thiết bị giả định có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau và tiêu thụ công suất đúng bằng công suất tiêu thụ của nhóm thiết bị thực tế Các nhóm nếu số
thiết bị nhỏ hơn 5 thì nhd bằng số thiết bị thì ta xác định tỷ số
max min
P k P
=
, so sánh k với kb là hệ số ứng với
Trang 9Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
− Cuối cùng phụ tải tính toán của cả nhóm là :
hom
hom
P c ni i c
hom 1
N
P n i c n i i
c dl
N
P n i i
ϕ ϕ
Trang 10Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
hom 1
hom 1
N
n i sdi i
k sd
N
P n i i
Trang 11Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
Huy
5Tổn
k sd
P ni i
c n
P ni i
ϕϕ
Trang 12Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
Trang 13Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
Trang 14Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
P n i c n i i
c dl
P n i i
ϕϕ
Trang 15Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
Huy
= 182,4 kVAr
1.5 Phụ tải tổng hợp toàn xí nghiệp
1.5.1 Xác định phụ tải tính toán của từng phân xưởng
Xác đinh phụ tải tính toán của phân xưởng 1 có :
Bảng tính toán phụ tải phân xưởng 1
Diện tích m²
− Phụ tải của phân xưởng 1 :
=175 + 12,6 =187,6 kW
− Hệ số công suất trung bình của phân xưởng 1 :
− Công suất toàn phần của phân xưởng 1 :
Trang 16Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
Bảng Phụ tải tính toán của các phân xưởng
Trang 17Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
k
i tti đt
tti i
P C
S
Qttxn = ttxn2 − ttxn2 = 6073 , 69
1.6 Biểu đồ phụ tải toàn xí nghiệp
1.6.1 Ý nghĩa của biểu đồ phụ tải trong thiết kế cung cấp điện.
Biểu đồ phụ tải là một cách biểu diễn về độ lớn của phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp , nó cho biết sự phân bố trên mặt bằng (tức mật độ phụ tải các vị trí khác nhau trên mặt bằng).Điều này cho phép người thiết kế chọn được vị trí đặt các trạmbiến áp, trạm biến áp.Khi biết rõ sự phân bố của phụ tải trên mặt bằng còn giúp cho
Trang 18Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
1.6.2 Tính bán kính vòng tròn phụ tải của phân xưởng.
Trên biểu đồ công suất tính toán của các điểm tải tỷ lệ với diện tích hình trònbán kính r ,được xác định theo biểu thức:
Si : công suất tính toán của điểm tải thứ i ,kW
m : có thể lấy giá trị bất kỳ,lấy m = 3 kW/
Để thể hiện cơ cấu phụ tải trong vòn tròn phụ tải , người ta thường chia vòng tròn phụ tải theo công suất chiếu sáng và động lực vì vậy ta có thể tính góc của phần công suất chiếu sáng theo công thức :
− Góc của phụ tải chiếu sáng trên bản đồ chiếu sáng :
Trong đó : : góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng i
Pcsi : phụ tải chiếu sáng của phân xưởng i
Ptti : phụ tải tính toán của phân xưởng i
Bảng kết quả tính toán của các phân xưởng:
Trang 19Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
2,07 249.0
1
Trang 20Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc
Huy
Hình vẽ biểu đồ phụ tải của xí nghiệp xi măng
Trang 21Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA XÍ NGHIỆP
*****************
2.1 Chọn cấp điện áp phân phối
Trong mạng điện phân phối phạm vi xí nghiệp,sử dụng cấp điện áp theo công thức kinh nghiệm của Zalesski :
P [kW] - công suất tính toán của xí nghiệp cần cấp điện
L [km] – chiều dài của đường dây từ nguồn đến xí nghiệp
Vậy ta chọn cấp điện áp cung cấp cho xí nghiệp là : 22 kV
Việc lựa chọn các sơ đồ cung cấp ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề kinh tế- kỹ thuật của HTĐ Một sơ đồ cung cấp điện được gọi là hợp lý thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật sau:
− Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật
− Đảm bảo các chỉ tiêu về kinh tế
− Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện
− Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành
− An toàn cho người vận hành và thiết bị
− Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải
2.2 Xác định vị trí đặt của TBA (hoặc trạm phân phối trung tâm- TPPTT)
2.2.1 Vị trí đặt trạm biến áp trung tâm
Vị trí đặt trạm biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
− Vị trí của trạm càng gần tâm phụ tải càng tốt
Trang 22Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
− Vị trí của trạm phải đảm bảo đủ chỗ và thuận tiện cho các tuyến dây đưa điện đến trạm cũng như các phát tuyến từ trạm đi ra,đồng thời phải đáp ứng được cho sự phát triển trong tương lai
− Vị trí của trạm được lựa chọn sao cho tổng tổn thất trên các đường dây nhỏ nhất
− Vị trí của trạm phải phù hợp với quy hoạch của xí nghiệp và các vùng lân cận
Tọa độ trạm biến áp trung tâm :
.
S x i i
X B
S i
Trong đó: Si là công suất của phân xưởng thứ i (kVA)
Xi và Yi là tọa độ của tâm phụ tải phân xưởng thứ i
Bảng toạ độ của tâm phụ tải
Trang 23Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
Vậy vị trí tốt nhất để đặt trạm biến áp trung tâm là: O( 926,28 ; 555,01)
2.2.2 Vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
Các xí nghiệp thường sử dụng các loại máy biến áp phân xưởng:
- Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng có thể dùng loại liền kề có một tường của trạm chung với tường của phân xưởng nhờ vậy tiết kiệm được vốn xây dựng và ít ảnh hưởng đến công trình khác
- Trạm lồng cũng được sử dụng để cung cấp điện cho một phần hoặc toàn bộ mộtphân xưởng vì có chi phí đầu tư thấp, vận hành, bảo quản thuận lợi song về mặt an toàn khi có sự cố trong trạm hoặc phân xưởng không cao
- Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xưởng nên đặt gần tâm phụ tải, nhờ vậy có thể đưa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn khá nhiều chiều dài mạng phân phối cao áp của xí nghiệp cũng như mạng hạ áp phân xưởng, giảm chi phí kim loại làm dây dẫn và giảm tổn thất Cũng vì vậy nên dùng trạm độc lập, tuy nhiên vốn đầu tư xây dựng trạm sẽ bị gia tăng
Trang 24Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
- Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể có thể lựa chọn một trong các loại trạm biến áp
đã nêu ở trên.Để đảm bảo an toàn cho người cũng như các thiết bị,mỹ quan công nghiệp ở đây sử dụng loại trạm biến áp xây,đặt gần tâm phụ tải, gần các trục giao thông trong nội bộ xí nghiệp.Mặt khác cần tính đến khả năng phát triển và mở rộng sản xuất
Trong nhà máy tùy theo nhiệm vụ mà công suất của các phân xưởng có thể chênh lệch nhau khá nhiều, căn cứ vào công suất của các phân xưởng và vị trí của nó trong nhà máy ta có thể bố trí 6 trạm biến áp phân xưởng như sau:
∗ Trạm biến áp B1 cấp điện cho phân xưởng số 1 , 2 và 11
∗ Trạm biến áp B2 cấp điện cho phân xưởng số 5, 6
∗ Trạm biến áp B3 cấp điện cho phân xưởng số 3, 4, 7 và 8
∗ Trạm biến áp B4 cấp điện cho phân xưởng số 12 , 14 và 15
∗ Trạm biến áp B5 cấp điện cho phân xưởng số 9 , 10
∗ Trạm biến áp B6 cấp điện cho phân xưởng số 13, 16, 17 và 18
Trạm biến áp phân xưởng làm nhiệm vụ biến đổi điện áp nhàxí nghiệp từ 110 kV(hoặc 35 kV khi là trạm biến áp phân phối trung tâm) xuống cấp điện áp phân xưởng 0,4 kV cung cấp cho các phụ tải động lực và chiếu sáng Trạm biến áp phân xưởng có thể đặt ở những vị trí sau:
- Trạm đặt trong phân xưởng: giảm được tổn thất , chi phí xây dựng, tăng tuổi thọ thiết bị, nhưng khó khăn trong vấn đề chống cháy nổ
- Trạm đặt ngoài phân xưởng: tổn thất cao và chi phí xây dựng lớn, dễ dàng chống cháy nổ
- Trạm đặt kề phân xưởng: tổn thất và chi phí xây dựng không cao, đề phòng cháy
nổ dễ dàng
Từ những nhận xét trên, ta thấy xây dựng trạm biến áp phân xưởng ở kề bên phân xưởng là hợp lý nhất
Ta tiến hành xác định tọa độ đặt các các trạm biến áp phân xưởng như sau:
Trạm biến áp B1: cấp điện cho phân xưởng 1 và 2
Vị trí tọa độ của tâm phụ tải trạm biến áp B1 là:
Trang 25Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
Căn cứ vào vị trí nhà xưởng , ta đặt TBA B1 tai vị trí có tọa độ M1 (1610 ; 664,73)
Tiến hành tính toán tương tự, ta xác định được vị trí các TBA phân xưởng thích hợp trong phạm vi nhà máy Ta có
bảng tọa độ các TBA phân xưởng:
2.3.1 Trạm biến áp nhà máy( trạm biến áp trung gian)
Vì nhà máy là hộ loại I và II nên TBA phải đặt 2 máy biến áp làm việc song song.Khi chọn công suất của MBA cần xét đến khả năng quá tải của máy biến áp còn lại sau sự cố
Dung lượng của máy biến áp được chọn theo điều kiện:
.
n S dmB ≥S ttxn
Trang 26Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
Ta chọn máy biến áp tiêu chuẩn là MBA ba pha hai cuộn dây có SđmB = 5600(kVA)
Và kiểm tra lại dung lượng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố với giả thiết các phụ tải trong nhà máy có 18% hộ phụ tải loại III có thể tạm ngừng cấp điện khi cần thiết :
Với: n là số máy biến áp đặt trong trạm, n = 2
Kqtsc là hệ số quá tải sự cố, kqtsc = 1,4 nếu MBA vận hành trong chế
độ quá tải sự cố không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong 1 ngày đêm < 6 h
Sttsc là công suất tính toán sự cố Sttsc=0,82.Sttxn Khi sự cố 1 MBA
có thể loại bỏ bớt 1 số thiết bị không quan trọng để giảm nhẹ sự quá tải MBA, nhờ vậy có thể giảm được vốn đầu tư, tổn thất của trạm trong chế độ làm việc bình thường
Vậy máy biến áp chọn đạt yêu cầu
2.3.2 Trạm biến áp phân xưởng
Do các trạm biến áp đặt tại các phân xưởng đều quan trọng với nhà máy nên tại mỗi trạm sẽ đặt 2 máy biến áp làm việc song song
Trạm B1:
1
dmB ≥∑ ttpxi
Trang 27Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
Vậy chọn MBA có Sdm= 1250 (kVA)
Tính toán tương tự cho các trạm biến áp còn lại (mỗi trạm biến áp đều đặt 2 máy biến
áp làm việc song song do Việt Nam sản xuất).Ta có bảng tổng kết sau:
TBA Stt, kVA Stt/2 , kVA Stt /1,4 SdmB, kVA
Phương án 1 : Mỗi trạm biến áp được cấp từ một mạch đơn
Ta kéo dây trực tiếp từ trạm biến áp trung tâm đến các trạm biến áp phân xưởngtheo đường bẻ góc,các đường cáp sẽ được xây dựng dọc theo các mép đường và nhàxưởng Như vậy sẽ thuận tiện cho việc xây dựng,vận hành và phát triển mạng điện
Trang 28Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
Phương án 2
Ta đấu nối liên thông trạm 5 qua trạm 6 và trạm 4 qua trạm 1
Ưu điểm của phương án này là giảm được số lượng tuyến dây và tổng chiều dài dây dẫn.Nhưng nhược điểm là tiết diện dây đấu nối liên thông sẽ lớn hơn do chịu tải lớn hơn
Trang 29Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
2.4.2 Tính toán lựa chọn phương án tối ưu
Lựa chọn dây từ điểm đấu về xí nghiệp theo hệ số Jkt (A/mm2)
Do độ bền cơ học , tiết diện tối thiểu của đường dây cao áp là 35 mm2 ,
Vậy ta chọn dây dẫn tiêu chuẩn AC-35 nối từ nguồn vào trạm biến áp, có dòng điện cho phép là Icp = 170 (A) và ro = 0,92 (Ω/km) xo = 0,414 (Ω/km)
Kiểm tra điều kiện khi có sự cố trên đường dây(điều kiện phát nóng):Khi sự cố đứt 1 lộ dây thì dòng điện lớn nhất chạy trên lộ dây còn lại là:
Trang 30Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
I scmax = 2.Ibt = 2.22,8= 45,6 (A)
Vậy dây dẫn lựa chọn thỏa mãn các yêu cầu
Để đảm bảo độ an toàn và mỹ quan trong xí nghiệp tuyến dây sẽ được xây dựngbằng đường cáp ngầm đặt trong hào cáp xây dọc theo các tuyến giao thông nội bộ
Từ số liệu TM = 4180 h, tra bảng với cáp điện lực ta có Jkt = 3,1(A/mm2)
=
2
35,71,3
8,22
mm
=
Tra bảng ta chọn Ftc = 35 mm2 , cáp đồng vặn xoắn 3 lõi,điện áp 110 kV, cách điện XLPE có Icp = 126 (A) , r0=0,668(Ω/km);x0 = 0,13(Ω/km)
+ Kiểm tra điều điện phát nóng:
Khi có sự cố trên 1 lộ dây thì dòng điện sự cố chạy trên đoạn còn lại là:
Trang 31Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
Isc = 2.Imax = 2.22,8 = 45,6 (A) < 0,93.0,95.Icp = 0,93.105=98,6(A)
+ Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp:
Chọn cáp cao áp từ trạm biến áp trung tâm đến trạm biến áp phân xưởng
Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phân xưởng 1 ,2 và phân xưởng 11
Chiều dài đường dây từ trạm biến áp trung tâm đến các phân xưởng theo đường
Trang 32Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
Tra bảng ta chọn Ftc = 25 mm2 , cáp đồng vặn xoắn 3 lõi,điện áp 22kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, dòng điện lâu dài cho phép dưới đất ở 20oC là Icp = 101(A)
Khi có sự cố trên 1 lộ dây thì dòng điện sự cố chạy trên đoạn còn lại là:
Isc = 2.Imax = 2.21,71 = 43,42 (A) < k1.k2.Icp = 0,95.0,96.101=92,112(A)
Vậy dây dẫn được chọn đạt yêu cầu, vậy ta chọn lại loại dây dẫn Ftc = 25 mm2: ro =0,74 (Ω/km) ,xo = 0,135(Ω/km)
Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp:
Vậy dây cáp đã chọn thỏa mãn các điều kiện yêu cầu
Tương tự với n=2 và Jkt=3,1 (A/mm2) ta có bảng sau
Bảng số liệu kết quả tính chọn tiết diện dây dẫn theo phương án 1
Đoạn P, kW Q, kVAr Li,
km
Ilvmax,A
6230,93 7452,71 0,251 22,8
20,72
71,78
Trang 33Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
Tổn thất điện năng:
kWh L
r U
S
đm
B tt O
3 3
2
2 1
1 2
2 1
22
28 , 1654
,0
(1 ) 0,14(1 0,14)
0,15 (1 0,14) 1
(1 ) 1
Th
i i a
Hệ số khấu hao của đường dây kkh= 0,04( tra bảng )
Do đó hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao là :
p = atc + kkh= 0,15+0,04 = 0,19Tra bảng 3.2 ta có a = 194,6.106 [đ/km] , b=1,11.106 [đ/(mm2 km)]
Vốn đầu tư cho đoạn dây:
Trang 34Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
753,36
146,41
111,88
Xét đường dây liên thông 0-4-1:
- Đoạn đường dây 0-4:
Chiều dài đường dây từ TPPTT đến TBA B4: L0-4 = 2,44km
0 1 ttB1 ttB2 2114,76( )
Dòng điện lớn nhất chạy trên dây dẫn:
Trang 35Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
Khi có sự cố trên 1 lộ dây thì dòng điện sự cố chạy trên đoạn còn lại là:
Isc = 2.Imax = 2.27,75 = 55,5 (A) < k1.k2.Icp = 0,95.0,96.101=92,112(A)
Vậy dây dẫn được chọn đạt yêu cầu, vậy ta chọn lại loại dây dẫn Ftc = 25 mm2: ro =0,74 (Ω/km) ,xo = 0,135(Ω/km)
Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp:
- Đoạn đường dây 4-1:
Chiều dài đường dây từ TBA 4 đến TBA 1: L4-1= 1,3km
1 2 ttB2 1653, 47( )
Dòng điện lớn nhất chạy trên dây dẫn:
Trang 36Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
7( )3,1
lv kt
Khi có sự cố trên 1 lộ dây thì dòng điện sự cố chạy trên đoạn còn lại là:
Isc = 2.Imax = 2.21,71 = 43,42 (A) < k1.k2.Icp = 0,95.0,96.101=92,112(A)
Vậy dây dẫn được chọn đạt yêu cầu, vậy ta chọn lại loại dây dẫn Ftc = 25
6230,93 7452,71 0,251 22,8
20,72
100,6
Trang 37Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
71,78
Tổn thất điện năng:
kWh L
r U
S
đm
tt T
O
3 3
2
2 4
0 2
2 4 0
22
76 , 2114
,0
)1.(
=
−+
i i
Hệ số khấu hao của đường dây kkh= 0,04( tra bảng )
Do đó hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao là :
Trang 38Đồ án cung cấp điện GVHD:Nguyễn Phúc Huy
a.106
đ/km
b.106
đ.mm2/km