CUNG CẤP ĐIỆN TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệthống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ...tính toán tổn thất công suất, t

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA XÍ NGHIỆP

CÔNG NGHIỆP

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương vớiphụ tải thực tế ( biến đổi ) về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoạicách điện Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiết

độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tínhtoán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng

Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệthống cung cấp điện như: 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 dunglượng bù công suất phản kháng Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tốnhư: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ vàphương thức vận hành hệ thống Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán

là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng Bởi vì: nếu phụ tải tính toánxác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ các thiết bị điện, cókhi dẫn đến sự cố cháy nổ, rất nguy hiểm; nếu phụ tải tính toán lớn hơn thực tếnhiều thì các thiết bị điện được chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, do đó gây lãngphí

Việc phân loại phụ tải sẽ cho phép lựa chọn sơ đồ cung cấp điện phù hợp,đảm bảo cho các thiết bị làm việc tin cậy và hiệu quả Dưới góc độ tin cậy cungcấp điện, phụ tải có thể được chia thành ba loại như sau:

Phụ tải loại I: Là những phụ tải mà khi có sự cố ngừng cung cấp điện sẽdẫn đến: Nguy hiểm cho tính mạng con người; Phá hỏng thiết bị đắt tiền; Phá

vỡ quy trình công nghệ sản xuất; Gây thiệt hại lớn cho nền kinh tế quốc dân;Gây ảnh hưởng không tốt về chính trị, ngoại giao

Phụ tải loại II: Là loại phụ tải mà khi có sự cố ngừng cung cấp điện sẽ dẫnđến: Thiệt hại lớn về kinh tế do đình trệ sản xuất, phá hỏng thiết bị; Gây hưhỏng sản phẩm; Phá vỡ các hoạt động bình thường của đại đa số công chúng Phụ tải loại III: Gồm tất cả các loại phụ tải không thuộc hai loại trên, tức làphụ tải được thiết kế với độ tin cậy cung cấp điện không đòi hỏi cao lắm

Do tính chất quan trọng như vậy nên từ trước tới nay đã có nhiều côngtrình nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện Song vì phụtải điện

phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ở trên nên cho đến nay vẫn chưa

có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi Những phương pháp đơngiản

thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác, còn nếu nâng cao được độchính xác, kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thì phương pháp tính lại phứctạp.

Vì các phân xưởng đã biết công suất đặt và hệ số nhu cầu nên phụ tải tính toán được xác định theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.

1.1 Xác định phụ tải của từng xí nghiệp và phụ tải

1.1.1 Phân xưởng điện phân

Pdl1 = knc1.P1∑= 0,5.1800 = 900( kW)

Qđl1= Pdl1 Tanϕ1 900.1,02=918(kVAr)

1.1.1.2 Phụ tải chiếu sáng và thông thoáng:

A.phụ tải chiếu sáng.

Để đảm bảo an toàn cho công nhân trong các phân xưởng máy thì ta sẽ chọn bóng đèn sợi cho các phân xưởng máy Còn với các phân xưởng thiết kế, phòng thí nghiệm, nhà ăn, kho nhiên liệu , phòng hành chính thì ta sẽ dùng bóng tuypt.

Bóng đèn sợi đốt có : Cosϕ=1 ; Tanϕ=0→ Qcs=0

Bóng tuypt có : Cosϕ=0,8 ; Tanϕ=0,75→Qcs≠0

Như vậy ta sẽ chọn đèn sợi đốt cho xưởng đúc

Phụ tải chiếu sáng được xác định theo công suất chiếu sáng trên một đơn vịdiện tích

+ S : diện tích cần được chiếu sáng (m2)

+ ϕ : hệ số công suất của bóng đèn

Diện tích chiếu sáng toàn phân xưởng : S = a.b = 30.150 = 4500 m2

Suất phụ tải tính toán chung cho toàn phân xưởng , chọn p0 = 12 (W/m2)

Vậy ta được :

Pcs1 = 12.4500.0.001 = 54(kW)

Qcs1 = 0 (do dùng bóng sợi đốt)

B phụ tải thông thoáng.

Trong các phân xưởng của nhà máy cần phải có bộ phận thông thoáng và làmmát đẻ cho giảm nhiệt độ cho phân xưởng do trong quá trình xản suất các thiết

bị động lực và chiêú sáng và nhiệt độ cơ thể người tỏa ra sẽ gây tăng nhiệt độphòng ,nếu không dk trang thiiets bị hệ thống thông thoáng và làm mát sẽ gâyảnh hưởng đến năng suất lao động ,sản phẩm trang thiết bị sẽ ảnh hưởng đếnsức khỏe công nhân làm việc trong phân xưởng Trong các kho hàng kho nhiênliệu ta sử dụng hệ thống quạt thông gió nhằm giữ sản phẩm không bị ẩm ướttranh gây hỏng sản phẩm và luôn trong điều kiện tốt nhất đẻ đưa vào sửdụng.trong khu hành chính ta sử dụng quạt trần và điều hòa tùy vào từng mụcđích sử dụng của từng phòng ban

Lưu lượng gió cấp vào phân xưởng là:

L=K.VTrong đó :

L:lưu lượng không khí cấp vào phân xưởng (m3/h)

K:bội số tuần hoàn (lần/h)

V:thể tích gian máy (m3)

K=20 (lần/h)

Chiều cao của phân xưởng 4,7 m

Thể tích gian máy phân xưởng 1:V= 4500.4,7=2 1150(m3)

Từ đó tính được lưu lượng gió cấp vào phân xưởng là:

L= K.V= 20.21150 = 423000 (m3/h)

Chọn quạt DLHCV40-PG4SF có lưu lượng gió là 4500 (m3/h)

Từ đótính được số quạt cần dùng cho phân xưởng là:

− = 0,731

1.2 Tính toán phụ tải của toàn bộ phân xưởng

Tổng công suất tác dụng của phân xưởng được xác định như sau:

Ppxi = Pdli + Pcsi

Trong đó:

Pđli: Là phụ tải động lực của phân xưởng

Pcs : Công suất chiếu sáng của phân xưởng

Thay số vào ta được :

( )

900 54 954

4 lò hơi 177,

6 117,894 213,168 350 0.42 0,802 2550 30,6

5 khối các phân

xưởng phụ trợ

418, 2 300,174 514,777 700 0.42 1.201 10350 124,2

6 máy nén1 273,

3 363,3 454,62 750 0.35 1.384 900 10,8

7 máy nén2 325,

8 435,96 544,249 900 0.35 1.384 900 10,8

8 máy bơm1 41,1

5 20,666 46.003 85 0.41 0.593 525 6,3

11 kho OKC 246,

88 184,669 308,305 32 0.59 0.724 19000 228

12 kho than 137,

1 99,952 169,666 30 0.61 0.593 9900 118,8

6337,052

1.3.tính toán bù hệ số công suất

1.3.1 Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất lên giá trị

Hệ số công suất cosφ1=0,769.

Công suất phản kháng tính toán của toàn xí nghiệp : ∑Qttxn =3086,435(KVAr)

Công suất cần thiết cho thiết bị bù nâng hệ số công suất lên giá trị cosφ2=0,9.

∑Qb =∑Pttxn (tanφ1 - tan φ2) = 4874,35 (0,831-0,484) =1692,73(KVAr)

∑Qbttsb = ∑Qttxn - ∑Qb = 3086,435- 1692,73=1393,71(KVAr)

1.3.2.Đánh giá hiệu quả bù

Hầu hết các thiết bị đều sử dụng công suất tác dụng và công suất phản kháng.sựtiêu thụ công suất phản kháng này sẽ được tryền tải trên lưới điện về phíanguồn cung cấp công suất phản kháng, sự truyền tải công suất trên đường dây

sẽ làm tổn hao một lượng công suất và làm tổn hao điện áp, đồng thời làm côngsuất biểu kiến tăng lên dẫn đến chi phí cho xây dựng đường dây tăng lên do đóviệc bù công suất phản kháng sẽ làm:

+ Giảm tổn thất công suất trong mạng điện

+Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện

+Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp

+Giảm được tiết diện dây dẫn tiết kiệm được chi phí

1.4 1Xác định phụ tải tính toán cho toàn xí nghiệp

Công suất tính toán tác dụng của toàn xí nghiệp :

.

P = k ∑ P

Trong đó kdt là hệ số đồng thời, lấy kdt = 0,7 (do có n = 15>10)

n : số phân xưởng trong xí nghiệp

P xn =K dt.∑P Pxi =0,7.4874,35 3412,045=

kwCông suất tính toán phản kháng của toàn xí nghiệp:

Pxn tan XN

Qxn

1.4 2Xây dựng biểu diễn biểu đồ phu tải :

Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng của hệ thống cungcấp điện xí nghiệp công nghiệp Việc bố trí hợp lý các trạm biến áp trong phạm

vi nhà máy, xí nghiệp là một vấn đề quan trọng Để xây dựng sơ đồ cung cấpđiện có các chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật đảm bảo chi phí hàng năm là ít nhất,hiệu quả cao Để xác định được các vị trí đặt biến áp, trạm phân phối chính, cáctrạm biến áp xí nghiệp công nghiệp ta xây dựng biểu đồ phụ tải trên toàn bộmặt bằng nhà máy

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

Để xác định biểu đồ phụ tải cho toàn nhà máy ta chọn tỉ lệ xích

( m = 5 MVA/mm )

- Bán kính biểu đồ phụ tải được xác định theo biểu thức :

pxi i

S r

m

π

=

Trong đó:

+ Spxi là phụ tải tính toán của phân xưởng thứ i (KVA)

+ ri là bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phân xưởng thứ i (cm,m)+ m là tỷ lệ xích (KVA/cm) hay (KVA/m2)

.

Q = k ∑ Q

Mỗi phân xưởng có một biểu đồ phụ tải tâm của đường tròn biểu đồ phụtải trùng với tâm phụ tải phân xưởng.

Các trạm biến áp được đặt đúng gần sát tâm phụ tải điện

- Góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải :

1

21,6900

cs cs

px

P P

Vị trí các phân xưởng theo 2 trục X và Y là: ( Hàng ngang là kí hiệu của các

phân xưởng trên sơ đồ )

Bảng 1.3 Bảng tọa độ các phân xưởng

1.4 các phương án cung cấp điện cho các phân xưởng

Từ các số liệu tính toán ta thấy quy mô sản xuất của nhà máy là lớn do vậy ta

sẽ dự định đặt 1trạm phân phối trung gian 22kv hoặc 1 trạm biến áp trung gian

22/0,4 kv để phân phối điện áp cho các máy ba phân xưởng Máy ba phân

xưởng ta dự định đặt một số trạm tuỳ theo phụ tải tính toán của các phânxưởng

Vì đây là nhà máy phân xưởng điện phân do vậy vai trò của nó rất quan trọngtrong các lĩnh vực, do đó nó đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cũng rất cao nênmạng điện nối từ trạm biến áp khu vực tới nhà máy ta dùng đường dây trênkhông và đi lộ kép và để đảm bảo mỹ quan và an toàn mạng cao áp trong nhàmáy ta dùng cáp ngầm

Các trạm biến áp phân xưởng ta dùng loại trạm kề có một mặt tường giáp vớitường của phân xưởng

Trạm phân phối trung gian 22 kv hoặc trạm biến áp trung gian đặt tại tâm phụtải của toàn nhà máy

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI CỦA MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY

Theo phương án này, điện áp truyền tải từ hệ thống là 22 kV sẽ đượctruyền tới trạm phân phối trung tâm nhà máy, và tiếp tục được truyền xuốngtrạm biến áp phân xưởng và tại đây điện áp được hạ xuống 0,4kV nhờ biến ápphân xưởng để cung cấp cho phụ tải

2.1 Chọn cấp điện áp phân phối và phương án cung cấp điện cho các phân xưởng

2.1.1 Chọn cấp điện áp phân phối

Ta dựa vào công thức kinh nghiệm sau :

U = 4.34 L + 0.016 P

Trong đó : U - là điện áp truyền tải tính bằng kV

L - là khoảng cách truyền tải tính bằng km

P - là công suất truyền tải tính bằng kWKhoảng cách từ điểm đấu điện tới nhà máy là L = 0,75km

Xác định điện áp truyền tải từ hệ thống về xí nghiệp : thay các giá trị

PXN = 3510,409kW và L = 0,35km vào công thức trên ta có :

U =4,34. L+0, 016P =4,34 0, 75 0, 016.3412, 045 32, 286+ = kv

nên ta sẽ chon cấp điện áp truyền tải cho xí nghiệp là

Uđm = 22 kV

2.1.2 Phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng.

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

+ Phương án sử dụng sơ đồ dẫn sâu:

Đưa đường dây trung áp 35 kv vào sâu trong nhà máy đến tận các trạmbiến áp phân xưởng nhờ đưa điện áp cao vào trạm biến áp phân xưởng sẽ giảmđược vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trungtâm , giảm được tổn thất và nâng cao năng lực truyền tải của mạng tuy nhiênnhược điểm của sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp điện không cao, các thiết bị sửdụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vận hành phải rất cao, nó chỉphù hợp với các nhà máy có phụ tải rất lớn và các phân xưởng sản xuất nằm tậptrung gần nhau nên ở đây ta không xét đến phương án này

+ Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian (tbatg).

Nguồn 22 kv từ hệ thống về qua tbatg được hạ xuống điện áp 0,4 kv đểcung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng nhờ vậy sẽ giảm được vốn đầu tưcho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng như các tba phân xưởng, vận hànhthuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng được cải thiện song phải đầu tưxây dựng tbatg, gia

tăng tổn thất cho mạng cao áp Nếu sử dụng phương án này, vì nhà máy là hộloại 1 nên tbatg phải đặt hai máy biến áp với công suất được chọn theo điềukiện:

+ phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm (tpptt):

Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởngthông qua tpptt nhờ vậy việc quản lý, vận hành mạng điện cao áp nhà máy sẽthuận lợi hơn , tổn thất trong mạng giảm , độ tin cậy cung cấp điện được giatăng, song vốn đầu tư cho mạng cũng lớn hơn trong thực tế đây là phương ánthường được sử dụng khi điện áp nguồn không cao hơn 35 kv , công suất cácphân xưởng tương đối lớn

Vậy đối với xí nghiệp này ta chọn phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm

2.2 Xác định vị trí đặt của trạm biến áp

2.2.1 Xác định vị trí trạm biến áp phân xưởng

Trong các nhà máy thường sử dụng các kiểu trạm biến áp phân xưởng:

+ Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng có thể dùng loạiliền kề có một tường của trạm chung với tường của phân xưởng nhờ vậy tiếtkiệm 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 một phân xưởng vì có chi phí đầu tư thấp, vận hành, bảo quản thuận lợisong 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 phụtải, nhờ vậy có thể đưa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn khánhiều chiều dài mạng phân phối cao áp của xí nghiệp cũng như mạng hạ ápphân xưởng, giảm chi phí kim loại làm dây dẫn và giảm tổn thất cũng vì vậynên dùng trạm độc lập, tuy nhiên vốn đầu tư trạm sẽ bị gia tăng

Vậy nên các trạm biến áp phân xưởng có nhiều phương án lắp đặt khácnhau, tuỳ thuộc điều kiện của khí hậu, của nhà máy cũng như kích hước của

trạm biến áp Trạm biến áp có thể đặt trong nhà máy có thể tiết kiệm đất, tánh

bụi bặm hoặc hoá chất ăn mòn kim loại Song trạm biến áp cũng xó thể đặt

ngoài trời, đỡ gây nguy hiểm cho phân xưởng và người sản xuất

Vị trí đặt MBA phải đảm bảo gần tâm phụ tải, như vậy độ dài mạng

phân phối cao áp, hạ áp sẽ được rút ngắn, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của sơ đồ

cung cấp điện được đảm bảo tốt hơn

Khi xác định vị trí đặt trạm biến áp cũng nên cân nhắc sao cho các trạm biến áp

cũng nên cân nhắc sao cho các trạm chiếm vị trí nhỏ nhất để đảm bảo mỹ quan,

không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất cũng như phải thuận tiện cho vận

hành, sửa chữa

Mặt khác cũng nên phải đảm bảo an toàn cho người và thết bị trong quá

trình vận hành

Xác định tâm phụ tải của phân xưởng hoặc nhóm phân xưởng hoặc

nhóm phân xưởng được cung cấp điện từ các trạm biến áp

2.2.2 Xác định vị trí trạm phân phối trung tâm nhà máy

Để giảm chi phí đầu tư cho dây dẫn và giảm tổn thất điện năng hay là

đảm bảo về tiêu chuẩn kinh tế thì trạm phân phối trung tâm nhà máy đặt ở

trung tâm phụ tải của toàn nhà máy

Trên mặt bằng nhà máy ta gắn một hệ trục tọa độ xoy ta xác định tâm

phụ tải điện O(xo,yo) của toàn nhà máy theo công thức

Tọa độ của trạm phân phối trung tâm được xác định theo công thức

.

i i i

S X X

S Y Y

S

∑

Bảng 2.1

TPP TT

i i i

2.3 Chọn công suất và số lượng máy biến áp

2.3.1 Phương pháp chọn máy biến áp

Các trạm biến áp (TBA) được 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 và kinhtế.

2 Số lượng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA được lựa chọn căn cứ vàoyêu cầu cung cấp điện của phụ tải; điều kiện vận chuyển và lắp đặt; chế độ làmviệc của phụ tải Trong mọi trường hợp TBA chỉ đặt 1 MBA sẽ là kinh tế vàthuận lợi cho

việc vận hành, song độ tin cậy cung cấp điện không cao Các TBA cungcấp cho hộ loại I và loại II nên đặt hai MBA, hộ loại III có thể chỉ đặt 1 MBA.Trong nhà máy sửa chữa thiết bị có 15 phân xưởng, trong đó phụ tải loại I

và loại II chiếm 70% còn lại là hộ loại III Như vậy nhà máy sửa chữa thiết bịđược xếp vào hộ phụ tải loại I

3, Để tránh việc làm cản trở tới quá trình sản xuất bên trong các phânxưởng; việc phòng cháy, nổ dễ dàng, thuận lợi ; tiết kiệm về xây dựng, ít ảnhhưởng tới các công trình khác và việc làm mát tự nhiên được tốt hơn ta chọn vịtrí trạm biến áp ở ngoài và liền kề các phân xưởng

4 Dung lượng các MBA được chọn theo điều kiện:

n khc SđmB≥ Stt

và kiểm tra theo điều kiện sự cố một MBA (trong trạm có nhiều hơn 1 MBA): (n-1) khc.kqt SđmB≥ Sttsc

Trong đó:

n - số máy biến áp có trong TBA

khc - Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, 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 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận hànhquá tải không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm khôngvượt quá 6h và trước 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 loại bỏ một sốphụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA, nhờ vậy cóthể giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việcbình thường.Trong các hộ loại I và II 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 tạođiều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế

Từ những nhận xét trên ta có phương án lựa chọn các trạm biến áp phân xưởng

như sau: Đặt 7 TBA phân xưởng, trong đó:

+ Trạm biến áp B1: cấp điện cho máy nén 1 và máy nén 2

+ Trạm biến áp B2: cấp điện cho bộ phận điện phân

+ Trạm biến áp B3: cấp điện cho Nhà hành chính,sinh hoạt

+ Trạm biến áp B4: cấp điện cho phân xưởng lắp ráp sưa chữa, phân xưởng đúc

và các kho khác

+ Trạm biến áp B5: cấp điện cho lò hơi và kho vật liệu xỉ

+ Trạm biến áp B6: cấp điện cho khối các phân xưởng phụ trợ

+ Trạm biến áp B7: cấp điện cho máy bơm 1 và máy bơm 2, kho OKC,khothan và kho dụng cụ

2.3.3.2 Chọn dung lượng máy biến áp

+ Trạm B1 : gồm hai máy biến áp làm việc song song và cung cấp điệncho máy nén1 và 2 Tính toán công suất của MBA trong một trạm biến áp

hc

S S

n k

(kVA) +Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố :

(n-1).khc.kqt.SdmB≥ (1-ᾳ)Sttsc

hc qt

S S

Ta chon MBA có công suất là 560KVA-22/0,4kV

Vậy chọn máy biến áp cho trạm biến áp 1 gồm 2 MBA làm việc song song

có công suất mỗi máy SdmB = 560 (kVA)- 22/0,4

+ Trạm B2 : gồm hai máy biến áp làm việc song song và cung cấp điện

cho bộ phận điện phân Tính toán công suất của MBA trong một trạm biến áp

hc

S S

n k

(kVA)Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố :

hc qt

S S

Vậy chọn máy biến áp cho trạm biến áp 2 gồm 2 MBA làm việc song song có

công suất mỗi máy SdmB =560 (kVA)- 22/0,4

Tính toán tương tự các trạm biến áp khác ta được bảng sau :

Bảng 2.2

biến áp Stt số mba SđmB Ssc chọnmba đơn giá tổngtiền

2.4 Chọn dây dẫn từ nguồn trạm phân phối trung tâm

Với chiều dài đường dây L = 750 m, với hướng tới của nguồn như hình

vẽ ta sử dụng đường dây trên không là dây nhôm lõi thép lộ kép

Tiết diện dây dẫn cao áp có thể chọn theo mật độ dòng điện kinh tế Căn cứvào số liệu ban đầu Tmax = 4400 h ứng với dây Nhôm theo bảng ta tìm đượcJkt = 1,1 A/mm2

Dòng điện chạy trên dây dẫn được xác định :

MBA4 MBA7

I

mm

Vậy ta chọn dây nhôm lõi thép, tiết diện 50mm2(AC-50)

Ta kiểm tra dây dẫn theo điều kiện dòng sự cố ( phát nóng ) và điều kiện tổn

thất điện áp (∆Ucp)

+ Theo điều kiện phát nóng: tra bảng dây AC-50 ta có Icp = 210 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 :

I sc =2.I =2.52,99 105,98= A

Vậy Icp > Isc nên thỏa mãn điều kiện phát nóng

+ Theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Tra bảng dây AC-50 ta có ro = 0,65 Ω/ km, xo = 0,392 Ω/ km => tổng trở

trên đoạn dây là : Z = (r0 + jx0).l/2

Vậy thỏa mãn điều kiện về tổn thất điện áp

Như vậy việc lựa chọn dây dẫn AC-50 dùng để đưa điện từ nguồn về trạm

PPTT nhà 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 phân phối trung tâm nhà máy đến

các phân xưởng.

Sau đây lần lượt tính toán kinh tế kỹ thuật cho các phương án Mục đích

tính toán của phần này là so sánh tương đối giữa các phương án cấp điện, chỉ

cần tính toán so sánh phần khác nhau giữa các phương án Dự định dùng cáp

XLPE lõi đồng bọc thép do hãng FURUKAWA của Nhật Bản, có các thông số

kỹ thuật cho trong phụ lục

Do nhà máy thuộc loại hộ tiêu thụ loai 1, nên điện cung cấp cho nhàmáy được truyền tải trên không lộ kép Từ trạm phân phối trung tâm tới cácTBA phân xưởng B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 dùng cáp lộ kép đi ngầm.

Căn cứ vào vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng và trạm PPTT trên mặtbằng nhà máy, ta đề suất ra 3 phương án cấp điện như sau :

+ Phương án 1 : các trạm biến áp phân xưởng được cấp điện trưc tiếp từtrạm PPTT (ứng với sơ đồ hình tia, đi dây vuông góc)

+ Phương án 2 và 3 : các trạm biến áp xa trạm biến áp trung tâm nhàmáy thì lấy liên thông qua các trạm ở gần trạm PPTT

Sơ đồ đi dây của 2 phương án như sau :

*phương án 1

Phương án sử dụng trạm biến áp trung tâm (TBATT) nhận điện từ hệ thống

về, hạ xuống điện áp 22 kV sau đó cung cấp cho các TBA phân xưởng Cáctrạm biến áp B1, B2, B3, B4, B5,B6 ,B7 hạ điện áp từ 22 kV xuống 0,4 kV đểcung cấp điện cho các phân xưởng

1 Chọn MBA phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ∆A trong các TBA

* Chọn máy biến áp phân xưởng:

a Chọn dây cáp

Chọn cáp từ PPTT nhà máy đến TBA phân xưởng dùng cáp Đồng 22kV,

3 lõi cách điện XLPE, đai thép vỏ PVC

Với cáp đồng và Tmax = 4400h ⇒ tra bảng ta được Jkt=3,1 A/mm2

lvM kt

Vậy chọn cáp có tiết diện F = 50 , ký hiệu 2XLPE (3 50) có Icp =

200A.(tra bảng kĩ thuật trong sách của thầy Phạm Anh Tuân)

- Kiểm tra điều kiện phát nóng :

Isc = 2.Imax = 2.13,106 = 26,212A < Icp = 200A

- Kiểm tra theo tổn thất điện áp cho phép:

2

Do đoạn đường dây là rất ngắn nên tổn thất điện áp là không đáng kể, vậy

ta có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.

lvMax kt

Kiểm tra điều kiện phát nóng Isc = 2.Imax = 2.11,468 = 22,936A < Icp = 200A

Do đoạn đường dây là rất ngắn nên tổn thất điện áp là không đáng kể, vậy ta

có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.

402, 082

10,55

ttpx lvMax

lvMax kt

Điều kiện chọn cáp : Icp ≥ Imax , chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC

do hãng CADIVI chế tạo có tiết diện (3x50+35) với Icp = 192 A

Do đoạn đường dây là rất ngắn nên tổn thất điện áp là không đáng kể, vậy ta

có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.

S

n 3.U

1928,615

2 3.22

Vậy chọn cáp có tiết diện F =50 , ký hiệu 2XLPE (3´50) có

Icp = 200A

Kiểm tra điều kiện phát nóng Isc = 2.Imax = 2.25,306= 50,612 A < Icp = 200A

Do đoạn đường dây là rất ngắn nên tổn thất điện áp là không đáng kể, vậy ta

có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.

S

395,867

Vậy chọn cáp có tiết diện F =50 mm2, ký hiệu 2XLPE (3´50) có Icp = 200A.

Kiểm tra điều kiện phát nóng Isc = 2.Imax = 2.5,194= 10,298 A < Icp = 200A

Do đoạn đường dây là rất ngắn nên tổn thất điện áp là không đáng kể, vậy ta

có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.

Kiểm tra điều kiện phát nóng Isc = 2.Imax = 2.9,455= 18,91A < Icp = 200A

Do đoạn đường dây là rất ngắn nên tổn thất điện áp là không đáng kể, vậy ta

có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.

lvMax kt

Vậy chọn cáp có tiết diện F =50 , ký hiệu 2XLPE (3 50) có

Icp = 200A

Kiểm tra điều kiện phát nóng Isc = 2.Imax = 2.6,671= 13,342A < Icp = 200A

Do đoạn đường dây là rất ngắn nên tổn thất điện áp là không đáng kể, vậy ta

có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.

Tổn thất công suất tác dụng với đường dây lộ đơn

Tổn thất công suất tác dụng với đường dây lộ kép

Trong đó :

∆ P là tổn thất công suất tác dụng trên đường dây, kW

Stt là công suất tính toán, kVA

Uđm là điện áp định mức, kV

R là điện trở của đường dây, Ω

R = r0 L , với ro là điện trở suất của đường dây Ω/km, L là chiều dài

kW U

2 dm

2 tt

2

.10 2

R U

S

∆

Ω

=> Tính toán kinh tế cho phương án 1

Hàm chi phí tính toán hàng năm của một phương án

+ Yi∆A.= C ∆A : chi phí vận hành hàng năm

Với đường dây cáp ta lấy atc = 0,2 ; avh = 0,1

C = 1500 vnđ/kwh

Vậy chi phí vận hành cho phương án 1 là :

biến áp Stt số mba SđmB Ssc chọnmba đơn giá tổngtiền