Đồ án cung cấp điện phân xưởng CK SC n1

Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng số liệu thiết kế cấp điện phân xưởng. Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 70%. Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp Ucp = 3,5%. Hệ số công suất cần nâng lên là cos = 0,90. Hệ số chiết khấu i = 12%; Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk, MVA; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch tk=2,5. Giá thành tổn thất điện năng c=1500 đkWh; suất thiệt hại do mất điện gth=8000 đkWh. Đơn giá tụ bù là 110.103 đkVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn thất trong tụ ∆Pb=0,0025 kWkVAr. Giá điện trung bình g=1250 đkWh. Điện áp lưới phân phối là 22 kV .

LỜI NÓI ĐẦU

********

Hiện nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng nâng caonhanh chóng Nhu cầu về điện năng trong lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinhhoạt không ngừng tăng cao Một lực lượng đông đảo cán bộ kĩ thuật trong và ngoài ngànhđiện lực tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cấp điện Sự phát triển của ngành điện sẽthúc đẩy nền kinh tế nước ta phát triển

Bên cạnh việc xây dựng các nhà máy điện thì việc truyền tải và sử dụng điện năng tiếtkiệm, hợp lí, đạt hiệu quả cao cũng hết sức quan trọng Nó góp phần vào sự phát triển củangành điện và làm cho kinh tế nước ta phát triển

Trong ngành điện thì thiết kế hệ thống cung cấp điện là một nội dung hết sức quan trọngkhi xây dựng cơ sở sản xuất, đặc biệt là sản xuất công nghiệp

Vì vậy khi sinh viên làm đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện là một cơ hội để sinh viên

làm quen với thực tế Trong phạm vi đồ án này trình bày về “thiết kế cung cấp điện cho một

phân xưởng sản xuất công nghiệp’’ Đồ án này gồm 5 chương :

Chương 1: Tính toán phụ tải điện

Chương 2: Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng

Chương 3: Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị, dây cáp đã chọn

Chương 4: Tính toán chế độ mạng điện

Chương 5: Tính toán chọn tự bù nâng cao hệ số công suất

Đồ án của em thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp, với đặcthù của loại phân xưởng này là có nhiều thiết bị và yêu cầu được cung cấp điện liên tục với chất lượng đảm bảo Đây là 1 đồ án có tính thực tiễn rất cao, nhằm giúp chúng em nâng cao trình độ hiểu biết thực tiễn và cũng giúp chúng em làm quen với công việc của mình sau này

Trong suốt thời gian làm đồ án được sự chỉ bảo tận tình của thầyTS Phạm Mạnh Hải đã

giúp em hoàn thành đồ án này Mặc dù em đã rất cố gắng tìm hiểu, học hỏi tuy nhiên do thờigian có hạn và hạn chế về kiến thức nên đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót Em rấtmong được sự chỉ bảo của thầy

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy TS.Phạm Mạnh Hải

và các bài giảng của thầy trong chương trình học

Em xin chân thành cảm ơn thầy đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án

Hà Nội, tháng 5 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Gia Định

A Dữ kiện:

Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng số liệu thiết

kếcấp điện phân xưởng Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 70% Hao tổn điện áp cho phép trong

mạng điện hạ áp ∆Ucp = 3.5% Hệ số công suất cần nâng lên cosφ = 0,90.Hệ số chiết khấu

i=12%.Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk = 2 MVA; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch t k = 2,5 Giá thành tổn thất điện năng c∆ = 1500 đ/kWh; suất thiệt hại do mất điện gth =

8000 đ/kWh Đơn giá tụ bù là 110.103 đ/kVAr,chi phí vận hành tụ bằng 2%vốn đầu tư,suất tổn trong tụ Pb=0.0025kW/kVA Giá điện trung bình g = 1250 đ/kWh Điện áp lưới phân phối là 22kV

Thời gian sử dụng công suất cự đại TM = 4500 (h) Chiều cao phân xưởng h = 4,7 (m)

Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L = 150 (m) Cho avh=0,1

Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện

Dự liệu thiết kế cấp điện phân xưởng

43

31

33 39

26 25 24

13

12 18

11 22

19 20

17 27

35 29

36 30

37 32

21 38

B:NỘI DUNG THUYẾT MINH

CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN

Từ trước tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính toánphụ tải điện Song vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ở trên nên chođến nay vẫn chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi Những phương phápđơn giản thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác, còn nếu nâng cao được độ chínhxác, kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thì phương pháp tính lại phức tạp

Sau đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế hệthống cung cấp điện:

- 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 một đơn vị sản phẩm

- Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất

Trong thực tế tuỳ theo quy mô và đặc điểm của công trình, tuỳ theo giai đoạn thiết kế sơ

bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp tính toán phụ tải điện thích hợp

- P0 là suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chiếu sáng, P o= 15 W/m2

- S là diện tích được chiếu sáng, m2

- a là chiều dài của phân xưởng, m

- b là chiều rộng của phân xưởng, m

Vậy phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí sửa chữa là:

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

 Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác định phụtải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phương thức cung cấp điệncho nhóm

Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lựccần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy Số thiết bị trong một nhóm cũng khôngnên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường là 8 ÷ 12

Tuy nhiên thường rất khó khăn để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên, vì vậy khi thiết kế phảitùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu nhất trong cácphương án có thể

Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bịđược bốtrí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành 5 nhóm Kết quả phânnhóm phụ tải được trình bày ở bảng 1.1

Bảng 1.1: Phân nhóm thiết bị điện của phân xưởng sản xuất công nghiệp

P (kW) NHÓM 1

5 Máy ép quay 34 0,45 0,58 30

26 25 24

13

12 18

2.2: Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực:

0.6840.4

2.2.2 : Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm còn lại:

Tính toán tương tự Nhóm 1 :Ta có kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 2.2

Bảng 2.2 Kết quả xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải

Số hiệu trên sơ

Số hiệu trên sơ đồ

Số hiệu trên sơ đồ k sd cos P (kW) P.k sd P 2 P.cos k sd n hd k M P tt

- Phụ tải tính toán động lực của phân xưởng:

Ta có :

n ttdl.px dt tt.nhi

i 1



Trong đó : Pttdl.px : là công suất tác dụng tính toán động lực của phân xưởng

kđt : Là hệ số đồng thời đạt giá trị max công suất tác dụng

Ptt.nhi : Là công suất tác dụng tính toán nhóm thứ i

Bảng 1.4: Kết quả tính toán phụ tải điện

Loại phụ tải P tt (kW) cosφ

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG

I CHỌN TRẠM BIẾN ÁP (TBA)

1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng

Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thỏa mãn các điều kiện sau:

 Vị trí trạm cần phải gần tâm phụ tải (nhằm giảm tổn thất điện năng, điện áp, giảm chi phí dây dẫn,…)

 Vị trí trạm cần phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành cũng như thaythế và tu sửa sau này ( phải đủ không gian để có thể dễ dàng thay máy biến áp, gần các đườngvận chuyển )

 Vị trí trạm phải không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư chính của phân xưởng

 Vị trí trạm còn cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên (thông gió tốt), có khả năng phòng cháy, phòng nổ tốt đồng thời phải tránh được các bị hoá chất hoặc các khí ăn mòn của chính phân xưởng này có thể gây ra

Ta tiến hành xác đinh tâm của phân xưởng: ( Các tọa độ X,Y đã được quy đổi về đơn

vị m )

Căn cứ vào sơ đồ bố trí các thiết bị trong phân xưởng, ta thấy rằng các phụ tải được bốtrí với mật độ cao trong nhà xưởng nên không thể bố trí máy biến áp trong nhà Vì vậy, ta đặt máy biến áp phía bên ngoài nhà xưởng ngay sát tường như hình vẽ minh họa dưới đây

TBA

Hướng điện vào

2 Xác đinh tâm các nhóm phụ tải của phân xưởng

- Tâm qui ước của các nhóm phụ tải của phân xưởng được xác định bởi một điểm M có toạ độ

được xác định : M(Xnh,Ynh) theo hệ trục toạ độ xOy

Xnh= 



n i

n i i

S

x S

n i i

S

y S

1

1

;

Trong đó:

Xnh; Ynh : toạ độ của tâm các nhóm phụ tải điện của phân xưởng

xi ; yi : toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ xOy đã chọn

Si : công suất của phụ tải thứ i

Ta có bảng công suất và tọa độ của các phụ tải trong phân xưởng trên hệ tọa độ xOy

Bảng 2.1: Tâm của các phụ tải

NHÓM 3

2 Máy phay 7 0.56 2.8 5.00 21.53 28.94 107.65 144.70

NHÓM 5

i i 1

i

(S X )

S(S Y )

999.5459.93340.5

S

159.9

å å å å

Bảng 2.2 Tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng

E D

7

43

31

33 39

6 7 16

15 14

26 25 24

13

12 18

11 22

19 20

17 27

3 Chọn máy biến áp ( MBA )

3.1 Nguyên tắc chung

a) Số lượng máy biến áp :

Việc lựa chọn đúng số lượng MBA dựa trên cơ sở độ tin cậy cung cấp điện Các phụ tải thuộc

hộ tiêu thụ loại I , TBA cần đặt từ 2 MBA trở lên nối với các phân đoạn khác nhau của thanh góp ,giữa các phân đoạn có các thiết bị đóng cắt khi cần thiết Hộ tiêu thụ loại III chỉ cần đặt 1 MBA ( yêu cầu trong kho cần có MBA dự trữ )

b) Công suất máy biến áp :

Chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo cung cấp đủ điện năng cho phụ tải và có dự trữ một lượng công suất đề phòng khi có sự cố , đảm bảo an toàn cung cấp điện , tuổi thọ máy , tiêu chuẩn kinh tế kĩ thuật Được tiến hành dựa trên công suất tính toán toàn phần của phân xưởng và một số tiêu chuẩn khác : ít chủng loại máy , khả năng làm việc quá tải , đồ thị phụ tải ,…

 Điều liện chọn máy biến áp :

n.khc.SđmB ≥ Stt

Kiểm tra theo điều kiện sự cố 1 MBA ( đối với trạm có nhiều hơn 1 MBA )

(n-1).khc.kqt.SđmB ≥ Stt.sc

Trong đó :

n : số máy biến áp trong trạm

khc : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường Ta chọn loại máy chế tạo ở Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ , lấy khc = 1

Kqt : hệ số quả tải sự cố kqt = 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm , thời gian quá tải trong 1 ngày đêm không quá 6h và trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải không quá 0,93

Stt.sc : Công suất tính toán sự cố Khi sự cố 1 MBA , có thể loại bỏ một số phụ tải khôngquan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA Nhờ vậy có thể giảm được vốn đầu tư

và tổn thất của trạm trong điều kiện làm việc bình thường

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

SMBA\f(S,n.kf(S,n.k =

282.622.1 141.31 (kVA)

 Chọn 2 MBA, mỗi máy có công suất 160 (kVA), do công ty cổ phần chế tạo MBA Đông Anh chếtạo

- Kiểm tra lại công suất MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố :

Stt.sc lúc này chính bằng công suất tính toán của phân xưởng sau khi đã cắt bớt các phụ tải loại III (40%)

82 24

2 6





  < 160 (kVA) => thỏa mãnVậy ta có thông số máy biến áp đã chọn:

Bảng 2.3 – Thông số máy biến áp phân xưởng

Vậy từ những điều kiện trên ta chọn dao cách ly PBP-Ɯ-24/8000

Bảng 2.4 – Thông số cơ bản của dao cách ly PBP-Ɯ-24/8000

Số lượng

DCL PBP-Ɯ- 24/8000

Vậy ta chọn máy cắt BM – 35 có thông số kĩ thuật như sau:

Bảng 2.5 – Thông số cơ bản của máy cắt BM – 35

Số lượng Máy cắt

4.3 Thanh góp hạ áp của TBA

Thanh góp hạ áp của TBA được chọn theo điều kiện dòng điện phát nóng cho phép

k1 : hệ số hiệu chỉnh

(nếu thanh dẫn đặt đứng k1 = 1, đặt ngang k1 = 0,95) chọn k1 = 0,95

k2 : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, k2 = 1

Chọn thanh dẫn bằng đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (40 x 5) mm, mỗi pha đặt 3

thanh với Icp = 700 (A)

 0,95.700 = 665 (A) > 429.4 (A) (thỏa mãn)

Bảng 2.6 - Thông số thanh góp hạ áp của TBA

Thanh góp

đồng

Kích thước (mm)

(Phụ lục A – bảng 20.a.pl.BT & Phụ lục B – bảng 24.pl – SBT.CCĐ)

4.4 Aptomat

Chọn Aptomat bảo vệ cho TBA:

Aptomat tổng và Aptomat phân đoạn được chọn theo các điều kiện sau:

Điện áp định mức: Uđm.Ap Uđm.mạng = 0,38 (kV)

Dòng điện định mức:

qt.sc MBA dm.Ap lv.max

Bảng 2.7 - Thông số Aptomat tổng và Aptomat phân đoạn của dây dẫn TBA

II CHỌN TỦ PHÂN PHỐI, TỦ ĐỘNG LỰC

Xác định sơ đồ nối điện chính, lựa chọn phương án nối điện tối ưu

1 Chọn dạng sơ đồ nối điện cho phân xưởng

Mạng điện phân xưởng thường có các dạng sơ đồ chính sau:

 Sơ đồ hình tia :

Mạng cáp các thiết bị được dùng điện được cung cấp trực tiếp từ các tủ động lực (TĐL) hoăc từ các tủ phân phối (TPP) bằng các đường cáp độc lập Kiểu sơ đồ CCĐ có độ tin cậy CCĐ cao, nhưng chi phí đầu tư lớn thường được dùng ở các hộ loại I và loại II

Hình 2.2: Sơ đồ hình tia

TĐL

TĐL

TĐL TPP

 Sơ đồ đường dây trục chính:

Kiểu sơ đồ phân nhánh dạng cáp Các TĐL được CCĐ từ TPP bằng các đường cáp chínhcác đường cáp này cùng một lúc CCĐ cho nhiều tủ động lực, còn các thiết bị cũng nhận điện từcác TĐL như bằng các đường cáp cùng một lúc cấp tới một vài thiết bị Ưu điểm của sơ đồ này

là tốn ít cáp, chủng loại cáp cũng ít Nó thích hợp với các phân xưởng có phụ tải nhỏ, phân bố không đồng đều Nhược điểm là độ tin cậy cung cấp điện thấp thường dùng cho các hộ loại III

Hình 2.3: Sơ đồ phân nhánh dạng cáp

TĐL TĐL

TĐL TPP

Kiểu sơ đồ phân nhánh bằng đường dây (đường dây trục chính nằm trong nhà) Từ các TPP cấp điện đến các đường dây trục chính Từ các đường trục chính được nối bằng cáp riêng đến từng thiết bị hoặc nhóm thiết bị Loại sơ đồ này thuận tiện cho việc lắp đặt, tiết kiệm cáp

nhưng không đảm bảo được độ tin cậy CCĐ, dễ gây sự cố chỉ còn thấy ở một số phân xưởng loại cũ.

Hình 2.4: Sơ đồ phân nhánh bằng đường dây

TPP

Kiểu sơ đồ phân nhánh bằng đường dây trên không Bao gồm các đường trục chính và các đường nhánh Từ các đường nhánh sẽ được trích đấu đến các phụ tải bằng các đường cáp riêng Kiểu sơ đồ này chỉ thích ứng khi phụ tải khá phân tán công suất nhỏ (mạng chiếu sáng, mạng sinh hoạt) và thường bố trí ngoài trời Kiểu sơ đồ này có chi phí thấp đồng thời độ tin cậyCCĐ cũng thấp, dùng cho hộ phụ tải loại III ít quan trọng

Hình 2.5: Sơ đồ phân nhánh bằng đường dây trên không

 Sơ đồ thanh dẫn:

Từ TPP có các đường cáp dẫn điện đến các bộ thanh dẫn Từ bộ thanh dẫn này sẽ nối bằng đường cáp mềm đến từng thiết bị hoặc nhóm thiết bị Ưu điểm của kiểu sơ đồ này là việc lắp đặt và thi công nhanh, giảm tổn thất công suất và điện áp nhưng đòi hỏi chi phí khá cao Thường dùng cho các hộ phụ tải khi công suất lớn và tập chung (mật độ phụ tải cao)

Hình 2.6: Sơ đồ thanh dẫn

TPP

 Sơ đồ hỗn hợp :

Có nghĩa là phối hợp các kiểu sơ đồ trên tuỳ theo các yêu cầu riêng của từng phụ tải hoặccủa các nhóm phụ tải.

=> Từ các ưu khuyết điểm của từng dạng sơ đồ và sơ đồ bố trí thiết bị trong phân xưởng ta chọn dạng sơ hình tia (các dây cáp đi ngầm) làm phương án nối điện trong phân xưởng vì đa số các phụ tải là phụ tải loại I.

2 Chọn TPP, TĐL

2.1 Chọn vị trí tủ phân phối và tủ động lực :

Vị trí của các tủ phân phối và tủ động lực phân xưởng đều được chọn để thoả mãn một sốyếu tố kinh tế - kỹ thuật cũng như an toàn và thuận tiên trong vận hành, tuy vậy đôi lúc để thoả mãn yếu tố này thì lại mâu thuẫn với yếu tố khác và vì vậy việc chọn vị trí đặt tủ nên đồng thời hài hoà các yếu tố, và nên được đảm bảo bằng các nguyên tắc sau:

 Vị trí tủ nên ở gần tâm của phụ tải (điều này sẽ giảm được tổn thất, cũng như giảm chi phí về dây v v )

 Vị trí tủ phải không gây ảnh hưởng đến giao thông đi lại trong phân xưởng

 Vị trí tủ phải thuận tiện cho việc lắp đặt và vận hành

 Vị trí tủ phải ở nơi khô ráo, tránh được bụi, hơi a-xit và có khả năng phòng cháy,

nổ tốt

 Ngoài ra vị trí tủ còn cần phù hợp với phương thức lắp đặt cáp

=>Dựa vào sơ đồ bố trí thiết bị trong phân xưởng ta lựa chọn vị trí tủ phân phối và các tủ động lực ở vị trí thuận lợi và gần tâm các phụ tải nhất có thể.

2.2 Chọn loại TPP, TĐL

2.2.1 Nguyên tắc chung

Các thiết bị điện, sứ và các trang bị dẫn điện trong khi vận hành làm việc ở 3 chế độ cơ bản: dài hạn, quá tải và ngắn mạch Quá trình lựa chọn các thiết bị nhằm đảm bảo các thiết bị hoạt động đúng chức năng của chúng trong hệ thống, đồng thời đảm bảo tuổi thọ lâu dài của thiết bị Từng loại thiết bị được lựa chọn dựa trên các điều kiện tương ứng đối với thiết bị đó ứng với các chế độ làm việc khác nhau của thiết bị trong hệ thống, cụ thể :

 Ở chế độ làm việc lâu dài: lựa chọn đúng theo điện áp định mức và dòng điện định mức của thiết bị

Uđm.tủ Uđm.mạngIđm.tủ Ilv.max

 Ở chế độ làm việc quá tải: lựa chọn theo các hạn chế về điện áp và dòng điện phù hợp với mức dự trữ của thiết bị

Iđm.ra Ilv.max

 Ở chế độ ngắn mạch: lựa chọn các tham số phù hợp với các điều kiện ổn định nhiệt

và ổn định lực điện động của thiết bị

 Với các thiết bị đóng cắt còn chọn theo khả năng cắt : dòng điện cắt giới hạn, công suất cắt giới hạn …

2.2.2 Chọn tủ phân phối

Tủ phân phối của phân xưởng: Đặt 1 Aptomat tổng phía từ trạm biến áp về và 5 Aptomat nhánh cấp điện cho 5 tủ động lực

Sơ đồ tủ phân phối:

Hình 2.7: Sơ đồ tủ phân phối

Chọn thanh dẫn bằng đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (40 x 5) mm, mỗi pha đặt 3

thanh với Icp = 700 (A)

Bảng 2.9 - Thông số Aptomat tổng của tủ phân phối

(Phụ lục A – bảng 31.pl & Phụ lục B – bảng 31.pl – SBT.CCĐ)

 Chọn Aptomat các nhánh của TPP:

Bảng 2.10: Thông số phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải

Nhóm P tt (kW) Cosφ tb S tt (kVA) I tt (A)

Dòng điện định mức: Iđm.Ap Itt N2= 157.66 (A)

Chọn Aptomat EA103Gdo Nhật Bản chế tạo

Bảng 2.11: Thông số Aptomat nhánh của tủ phân phối

Aptomat tổng TĐL

Chọn thanh dẫn bằng đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (25 x 3) mm, mỗi pha đặt 3

thanh với Icp = 340 (A)

(Phụ lục A – bảng 20.a.pl.BT & Phụ lục B – bảng 24.pl SBT.CCĐ)

 Chọn Aptomat tổng của các tủ động lực:

Tương tự như đầu ra của tủ phân phối, đầu vào của các tủ động lực ta cũng đặt các

Aptomat loại EA103G của Nhật Bản chế tạo

Bảng 2.13 - Thông số Aptomat tổng của các TĐL

Dòng điện định mức: Iđm.Ap Ilv.max = Iđm (A)

(Các Aptomat nên chọn cùng loại để dễ mua và tiện thay thế khi cần thiết)

Ta có bảng tổng hợp kết quả chọn Aptomat của các tủ động lực:

Bảng 2.14: Kết quả chon Aptomat nhánh của các tủ động lực

STT Tên thiết bị trên sơ đồ Số hiệu cos P (kW) (kVA) S I (A)

Aptomat

Đơn giá (.10 3 đ/bộ) Loại U đm.Ap

trên sơ đồ (kVA) Loại (V) (A) (kA) Số cực (.10 3 đ/bộ)

STT Tên thiết bị trên sơ đồ Số hiệu cos P (kW) (kVA) S I (A)

Aptomat

Đơn giá (.10 3 đ/bộ) Loại U đm.Ap

III CÁC PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY

1 Chọn cáp

- Nguyên tắc chung:

Trong mạng điện phân xưởng thì cáp và dây dẫn điện được chọn theo các điều kiện sau:

 Đảm bảo tổn thất điện áp trong phạm vi cho phép Trong phân xưởng thì điều kiện này có thể bỏ qua vì chiều dài đường dây rất ngắn nên U không đáng kể

 Kiểm tra độ sụt áp khi có động cơ lớn khởi động Điều kiện này ta cũng có thể bỏ qua do phân xưởng không có động cơ có công suất quá lớn

Như vậy cáp và dây dẫn được chọn chủ yếu phải thoả mãn các điều kiện sau:

 Đảm bảo điều kiện phát nóng

+ k1.k2.Icp Ilvmax

+ Isc ≤ Icp(Chỉ xét đối với dây kép)

Trong đó :

Ilvmax : dòng điện làm việc chạy trên cáp khi bình thường

Isc : dòng điện chạy trên cáp khi xảy ra sự cố đứt 1 lộ cáp , Isc = 2.Ilvmax

Icp : dòng điện lớn nhất cho phép chạy trên cáp

k1 : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , k1 = 0,96 (Phụ lục B - bảng 41.pl).

k2 : hệ số hiệu chỉnh vê số lộ cáp cùng đặt trong một hầm cáp , k2 = 0,93 (Phụ lục B -

bảng 42.pl).

- Với cáp từ TBA đến các TPP ta đi lộ kép, cáp được đặt trong hào cáp

- Với cáp từ TPP đến các TĐL ta đi lộ kép, cáp đặt trong rãnh

- Với cáp từ TĐL đến các thiết bị ta đi lộ đơn, cáp được đặt trong hào cáp và đi

riêng từng tuyến nên không xét chế độ sự cố

2 Trình bày các phương án đi dây

Trên có sở phân bố thiết bị ta so sánh các phương án nối điện :

Phương án 1 : Đặt tủ phân phối ở góc bên trái gần trạm biến áp , tủ động lực của từng

nhóm ở phía sát tường theo vị trí từng nhóm và kéo đường cáp đến từng thiết bị

Phương án 2 : Đặt tủ phân phối ở trung tâm phân xưởng , tủ động lực của từng nhóm ở

trung tâm phụ tải từng nhóm và kéo đường cáp đến từng thiết bị

Phương án 3 : Đặt tủ phân phối ở góc bên trái gần trạm biến áp , tủ động lực của từng

nhóm ở trung tâm phụ tải từng nhóm và kéo đường cáp đến từng thiết bị

2.1 Phương án 1

Đặt tủ phân phối ở góc bên trái gần trạm biến áp , tủ động lực của từng nhóm ở phía sát tường theo vị trí từng nhóm và kéo đường cáp đến từng thiết bị

Dựa vào các tính toán lựa chọn vị trí tối ưu cho tủ phân phối và tủ động lực đồng thời dựa vào vị trí đặt của các phụ tải trong phân xưởng, ta chọn vị trí đặt của tủ phân phối và tủ động lực như trong hình vẽ dưới đây:

7

33 39

26 25 24

13 12 18

11 22

19 20

17 27

2.1.1 Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp (lộ kép)

Ta chọn dây dẫn từ nguồn đến trậm biến áp là dây kép cáp lõi đồng , ta có dòng điện chạy trên đường dây :

Ilv =

tt.px đm

3.71 (A)

2 3 U 2 3 22 

Mật độ dòng điện kinh tế ứng với Tmax = 4500 (h) là Jkt =2,1 (A/mm )2 (tương ứng với

cáp lõi đồng) (Tra phụ lục A - Bảng9.pl.BT – Sách bài tập CCĐ – T.S Trần Quang Khánh)

Vậy tiết diện dây cáp là :

F =

lv kt

Bảng 2.15 – Thông số dây dẫn XPLE.35

Ilv : dòng điện làm việc chạy trên cáp khi bình thường

Isc : dòng điện chạy trên cáp khi xảy ra sự cố đứt 1 lộ cáp , Isc = 2.Ilv

Icp : dòng điện lớn nhất cho phép chạy trên cáp

k1 : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , k1 = 0,96 (Phụ lục B - bảng 41.pl).

k2 : hệ số hiệu chỉnh vê số lộ cáp cùng đặt trong một hầm cáp , k2 = 0,93 (Phụ lục B -

Vì Ilv =3.71 151.776< và Isc=10,16 170 0.88 149.6< ´ = nên dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng.

 Vốn đầu tư đường dây:

Ta có suất vốn đầu tư đường dây cao áp là v0=176, 4.106 (đ/km) – (Tra Phụ lục B –

- Ttc: thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư

- avh: hệ số khấu hao hao mòn thiết bị ,ở đây lấy avh = 0,1

2.1.2 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối ( lộ kép )

 Dòng điện chạy trên dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối:

tt.px max

kt kt

Vậy ta chọn cáp XLPE.120 có thông số kỹ thuật:

Bảng 2.16 – Thông số dây dẫn XLPE.120

 Vốn đầu tư đường dây:

Ta có suất vốn đầu tư đường dây cao áp là v0=748,8.106 (đ/km) – (Tra Phụ lục B –

2.1.3 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến các tủ động lực, tủ động lực đến các phụ tải

Để đảm bảo cung cấp điện được liên tục ngay cả khi xảy ra sự cố, ta chọn đường dây từ

tủ phân phối đến tủ động lực là đường dây kép

 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 1:

 Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải lớn nhất:

S

A

 Mật độ dòng điện kinh tế ứng với Tmax = 4500 (h) là 2,1 (A/mm2 ) ( Phụ lục A-

bảng9.PL) vậy tiết diện dây cáp là :

F =

45,52

21,672,1

lv kt

I

J   (mm2)

Chọn cáp vặn xoắn lõi đồng cách điện XPLE , đai thép , vỏ PVC do hãng

FURUKAWA chế tạo , mã hiệu XPLE.25 có thông số ( Cáp được đặt trong rãnh ) ( Tra

Ilv : dòng điện làm việc chạy trên cáp khi bình thường

Isc : dòng điện chạy trên cáp khi xảy ra sự cố đứt 1 lộ cáp , Isc = 2.Ilv

Icp : dòng điện lớn nhất cho phép chạy trên cáp

k1 : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , k1 = 0,96 ( Tra phụ lục B - bảng 41.pl ).

k2 : hệ số hiệu chỉnh vê số lộ cáp cùng đặt trong một hầm cáp , k2 = 0,93 ( Tra Phụ lục

B - bảng 42.pl ).

 Ilv = 45,52 (A) < 0,96 0,93 135 = 120,528 (A) ( thỏa mãn )

Isc = 2.45,52 = 91,04(A) < 135 (A) ( thỏa mãn )

 Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp :

 Vốn đầu tư đường dây:

Ta có suất vốn đầu tư đường dây là v0=99, 2.106 (đ/km) – (Tra Phụ lục B – Bảng 7.pl –

 Chọn dây dẫn từ tủ động lực đến các phụ tải (dây đơn):

Tính toán tương tự cho các đoạn dây khác của phương án 1, ta có kết quả ghi trong bảng số liệu

Bảng 2.19 – Tính Toán Phương án 1

ΔUA (kWh)

v 0

(.10 6

đ/km)

V (.10 6

STT Đoạn dây (kW) P (kVAr) Q I max

(A) (A) I sc (mm) F kt Loại dây (mm) F tc (A) I cp

Điện trở

L (m)

r 0

(Ω/km)

x 0

(Ω/km )