Với đồ án: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp”,đã giúp chúng ta hiểu rõ hơn về một hệ thống cung cấp điện trong thực tế.. PHạm Mạnh Hải SVTH: Phan
Trang 1Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 1
LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến và có vai trò quan trọng trong
sự phát triển của nền kinh tế quốc dân Đất nước ta đang trong quá trình công
nghiệp hóa hiện đại hóa, nên nhu cầu về việc sử dụng điện năng trong các lĩnh
vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và thương mại ngày càng tăng cao Do
đó vấn đề đặt ra là cần phải cung cấp điện như thế nào để đảm bảo được các
yêu cầu về kinh tế , kỹ thuật cũng như sự an toàn cao cho con người Vì vậy
câu hỏi luôn được đặt ra là làm thế nào để có được một hệ thống cung cấp
điện tối ưu nhất
Với đồ án: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho một phân xưởng sản
xuất công nghiệp”,đã giúp chúng ta hiểu rõ hơn về một hệ thống cung cấp
điện trong thực tế Sau một thời gian miệt mài làm đồ án,với vốn kiến thức
của mình cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo bộ môn PHạm Mạnh
Hải và sự tham khảo ý kiến từ các bạn, cho đến nay em đã hoàn thành nội
dung bản đồ án môn học “ Hệ thống cung cấp điện ” Em rất mong nhận
được sự góp ý của các thầy cô để em có được một bản đồ án hoàn chỉnh có
thể đưa vào thực tế và làm tài liệu phục vụ hữu ích cho công việc của em sau
này
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 24 tháng 03 năm 2014
Sinh Viên
Phan Đình Thái
Trang 2Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 2 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1
PHẦN I Thuyết Minh 10
CHƯƠNG I 10
Tính toán phụ tải điện 10
1.1 Phụ tải chiếu sáng 11
1.2 Phụ tải động lực 12
1.2.1 Phân nhóm các phụ tải động lực 12
1.2.2 Tính toán các nhóm phụ tải động lực 14
1.3 Phụ tải tổng hợp của toàn phân xưởng 18
CHƯƠNG II 19
Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng 19
2.1 Xác định vị trí của trạm biến áp 19
2.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp 19
2.2.1 Xác định số lượng máy biến áp 19
2.2.2 Chọn công suất máy biến áp 19
2.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu 21
2.3.1 Các phương án đi dây 21
2.3.2 Vị trí tâm của các nhóm phụ tải và tâm của toàn phân xưởng 22
2.4 Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện 27
2.4.1 Chọn dây dẫn mạng động lực 27
2.4.2 Lựa chon các phương án đi dây 28
2.4.2.1 Phương án 1 28
1 Tính toán và chọn dây dẫn từ TBA đến TPP 29
2 Tính toán và chọn dây dẫn từ TPP đến TĐL 32
3 Tính toán và chọn dây dẫn từ TĐL đến các phụ tải 34
Trang 3Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 3 2.4.2.2 Phương án 2 41
1 Tính toán và chọn dây dẫn từ TBA đến TPP 43
2 Tính toán và chọn dây dẫn từ TPP đến TĐL 44
3 Tính toán và chọn dây dẫn từ TĐL đến các phụ tải 45
2.4.2.3 Phương án 3 49
1 Tính toán và chọn dây từ TBA đến TPP 51
2 Tính toán và chọn dây dẫn từ TPP đến TĐL 51
3 Tính toán và chọn dây dẫn từ TĐL đến các phụ tải 52
2.4.3 So sánh ba phương án trên 56
CHƯƠNG III 57
Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện 57
3.1 Chọn dây dẫn mạng động lực , dây dẫn của mạng chiếu sáng 57
3.1.1 Chon dây dẫn từ nguồn tới trạm biến áp phân xưởng 57
3.1.2 Chọn dây dẫn cho toàn phân xưởng 59
3.2 Lựa chọn máy cắt điện cho phía cao 61
3.3 Tính toán ngắn mạch 61
3.4 Chọn thiết bị bảo vệ 68
3.4.1 Chọn thiết bị bảo vệ phía cao áp 69
3.4.2 Chọn thiết bị cho phía hạ áp 71
3.4.2.1 Chọn các thiết bị cho trạm biến áp 71
3.4.2.2 Chọn các thiết bị cho tủ phân phối 72
3.4.2.3 Chọn các thiết bị cho các tủ động lực 75
CHƯƠNG IV 78
Tính toán chế độ mạng điện 78
4.1 Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp 78
4.2 Xác định hao tổn công suất 79
4.3 Xác định tổn thất điện năng 79
Trang 4Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 4 CHƯƠNG V 82
Tính toán chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất 82
5.1 Xác định dung lượng bù cần thiết 82
5.2 Lựa chọn vị trí đặt bù 82
5.3 Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng 85
PHẦN II Bản Vẽ 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO 89
Trang 5Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 5
Đề 64A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG SẢN
XUẤT CÔNG NGHIỆP
Sinh viên : Phan Đình Thái
Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng
số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng
Tỷ lệ phụ tải loại loại I là 70%
Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp ΔUcp =3,5%
Hệ số công suất cần nâng lên là cos φ = 0.90
Hệ số chiết khấu i = 12%
Thời gian tồn tại dòng ngắn mạch t k=2,5
Giá thành tổn thất điện năng cΔ =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
Giá điện trung bình g =1250 đ/kWh
Điện áp lưới phân phối là 22 kV
Thời gian sử dụng sông suất cực đại TM = 4500 (h)
Chiều cao phân xưởng h = 4,7 (m)
Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L = 150 (m)
Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện
Trang 6Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 6
Bảng số liệu:
Số hiệu trên
sơ đồ Tên thiết bị Hệ số ksd cos φ
Công suất đặt P (kW) theo các phương án 1; 2; 3; 19; 20;
26; 27
Máy tiện ngang bán tự động 0,35 0,67 12+17+18+22+18+12+18 4; 5; 7; 8; 24 Máy tiện xoay 0,32 0,68 1,2+2,8+5,5+12+10
Trang 7Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 7
Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí – sửa chữa N 0 4 _ Đơn vị : (m)
2 1
9
19
20
10 29
5 24
34
37
31 38
21
Trang 8Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 8
B Nội dung của bản thuyết minh gồm các phần chính sau :
I Thuyết minh
1 Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng
2 Tính toán phụ tải điện:
2.1 Phụ tải chiếu sáng
2.2 Phụ tải thông thoáng và làm mát
2.3 Phụ tải động lực
2.4 Phụ tải tổng hợp
3 Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng
3.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
3.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp
3.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu(so sánh ít nhất 2 phương án)
4 Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện
4.1 Chọn dây dẫn của mạng điện động lực, dây dẫn của mạng điện chiếu
sáng
4.2 Tính toán ngắn mạch
4.3 Chọn thiết bị bảo vệ và đo lường
5 Tính toán chế độ mạng điện
5.1 Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp
5.2 Xác định hao tổn công suất
5.3 Xác định tổn thất điện năng
6 Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất
6.1 Xác định dung lượng bù cần thiết
6.2 Lựa chọn vị trí đặt tụ bù
6.3 Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng
6.4 Phân tích kinh tế - tài chính bù công suất phản kháng
Trang 9Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 9
II Bản vẽ
1 Sơ đồ mạng điện trên bề mặt bằng phân xưởng với sự bố trí của các tủ
phân phối,các thiết bị
2 Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham số
của thiết bị được chọn
3 Sơ đồ trạm biến áo gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng và mặt cắt
trạm biến áp
4 Sơ đồ chiếu sáng và sơ đồ nối đất
5 Bảng số liệu tính toán mạng điện
Trang 10Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 10
PHẦN I Thuyết Minh
CHƯƠNG I
Có hai phương pháp tính toán phụ tải điện như phương pháp hệ số nhu cầu,
hệ số cực đại và công suất trung bình Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho
phân xưởng sửa chữa cơ khí, ta sử dụng phương pháp hệ số cực đại và công
suất trung bình để tổng hợp nhóm phụ tải động lực Nội dung chính của
phương pháp như sau:
Thực hiện phân nhóm các thiết bị có trong phân xưởng
Phụ tải tính toán của mỗi nhóm là :
Ptt = kmax * ksd * ∑ PiTrong đó:
ksd là hệ số sử dụng tổng hợp của mỗi nhóm thiết bị tính theo biểu thức sau:
ksd = ∑ Pi*ksdi
n 1
∑ Pn1 i
- Pi là công suất của thiết bị thứ i
- ksdi là hệ số sử dụng của thiết bị thứ i
kmax là hệ số cực đại của nhóm sẽ được xác định theo biểu thức sau :
Nếu ksd ≤ 0.2 thì tính nhd theo cách riêng sau
Phân riêng các thiết bị có công suất lớn hơn một phần hai công suất của thiết
bị lớn nhất trong nhóm
Pi ≥ Pmax
2
Trang 11Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 11
Xác định số lượng thiết bị m của nhóm
Xác định tổng công suất định mức của nhóm m thiết bị
Tìm các giá trị tương đối
Trong đó:
Pi – công suất tính toán của nhóm thiết bị thứ i
cosi – hệ số công suất của nhóm thiết bị thứ i
1.1 Phụ tải chiếu sáng
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí sửa chữa được xác định
theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
Pcs = P0 * S = P0* a * b Trong đó:
P0 là suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích, chọn P0 =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:
Trang 12Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 12
1.2 Phụ tải động lực
1.2.1 Phân nhóm các phụ tải động lực
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 được chính xác cần
phải phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm phụ tải tuân theo các
nguyên tắc sau:
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 phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong
việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm
Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm
chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn
phân xưởng Số thiết bị trong một nhóm cũng không nên quá nhiều
để tránh việc đi dây trong nhóm nó phức tạp
Tuy nhiên thường rất khó khăn để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên, vì vậy
khi thiết kế phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn
phương án tối ưu nhất trong các phương án có thể
Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất
của các thiết bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các
phụ tải thành 4 nhóm như sau
Trang 13Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 13
Sơ đồ phân nhóm phụ tải
2 1
9
19
20
10 29
5 24
14 6
34
37
31 38
II
IV
Trang 14Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 14
1 Máy tiện ngang bán tự động 1 0.35 0.67 12
2 Máy tiện ngang bán tự động 2 0.35 0.67 17
3 Máy tiện ngang bán tự động 3 0.35 0.67 18
Trang 15Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 15
cosφtb1 = ∑ P121 i * cos φi
∑ P121 i =
64.10396.3 = 0.666
=> tan φtb1 = 1.12 Phụ tải tính toán động lực :
2 Máy tiện ngang bán tự động 19 0.35 0.67 22
3 Máy tiện ngang bán tự động 26 0.35 0.67 12
= 76.956
109.2 = 0.705
=> tan φtb2 = 1.006
Trang 16Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 16
5 Máy tiện ngang bán tự động 20 0.35 0.67 18
8 Máy tiện ngang bán tự động 27 0.35 0.67 18
Trang 17Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 17
Hệ số công suất của phụ tải động lực:
cosφtb3 = ∑ P121 i * cos φi
∑ P121 i =
69.145108.8 = 0.636
=> tan φtb3 = 1.213 Phụ tải tính toán động lực :
Trang 18Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 18
=> tan φtb4 = 1.1754 Phụ tải tính toán động lực :
Qtti(kVAr)
Stti(kVA)
Trang 19Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 19
kđl là hệ số đồng thời , được lấy như sau:
Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thõa mãn các các điều kiện sau:
Vị trí trạm cần phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp
đặt,vận hànhcũng như thay thế và tu sửa sau này ( phải đủ không gian
để có thể dễ dàng thay máy biến áp , gần các đường vận chuyển )
Vị trí trạm không ảnh hưởng tới giao thông và vận chuyển vật tư của
phân xưởng
Vị trí trạm cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên (thông gió tốt) ,
cókhả năng phòng cháy, nổ tốt đồng thời phải tránh được các hóa chất
hoặc các khí ăn mòn của chính phân xưởng
Trang 20Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 20
Vì những lí do trên ta chọn đặt TBA ở phía sát tường cao nhất bên trái, phía
ngoài,ở rìa tường có chiều dài là 36 (m) của phân xưởng
2.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp
2.2.1 Xác định số lượng máy biến áp
Tùy theo tính chất quan trong của phụ tải mà trạm cấp điện xác định số
lượng máy biến áp cần đặt:
Trạm cấp cho phụ tải loại III cần đặt 1 máy
Trạm cấp cho phụ tải loại I cần đặt 2 máy trở lên
Trạm cấp cho phụ tải loại II thì có thể tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật
để quyết định đặt 1 hay 2 máy.trong trường hợp không cho đầy đủ số
liệu thì có thể đặt 1 máy + máy phát dự phòng
Do ở đây trong phân xưởng phụ tải loại I chiếm 70% nên ta cần phải đặt 2
máy biến áp làm việc song song
2.2.2 Chọn công suất máy biến áp
Trong trường hợp này phụ tải loại I chiếm 70% nên ta có một số tiêu chuẩn
để chọn máy biến áp sau :
Khi hai máy vận hành bình thường :
Stt : là phụ tải tính toán của phân xưởng
n : là số máy biến áp của trạm
k : là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường , ta chọn máy biến áp do
việt nam sản xuất nên hệ số hiệu chỉnh ( khc= 1 )
k : là hệ số quá tải khi một máy bị sự cố thì máy còn lại phải chịu toàn bộ
công suất của phụ tải nên có thể cho phép máy biến áp quá tải 40% trong thời
gian 5 ngày đêm, mỗi ngày đêm không quá 6 giờ 5 ngày đêm chính là
Trang 21Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 21
khoảng thời gian cần thiết để đưa máy sự cố ra khỏi lưới và thử nghiệm, lắp
đặt để đưa máy dự phòng vào làm việc ( kqt = 1.4 )
Ssc : là công suất sự cố ( khi một máy biến áp gặp sự cố thì ta có thể bỏ một
số phụ tải không quan trong đi để giảm dung lượng cho máy biến áp còn lại)
Nên chọn máy biến áp cùng chủng loại và cùng công suất để thuận lợi cho
việc lắp đặt,vận hành, sữa chữa và thay thế
Công suất
(kVA)
Điện áp (kV)
ΔP0 (kW)
ΔPn(kW) Un % I0 %
Giá MBA 22/0.4 kV, 2 máy (106 đồng)
(Theo bảng 12.pl “tr 470” thông số kỹ thuật MBA do ABB chế tạo giáo trình
bài tập cung cấp điện TS Trần Quang Khánh )và( bảng giá MBA do ABB chế
tạo)
2.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu
2.3.1 Các phương án đi dây
Phương án 1: Đặt tủ phân phối trung tâm ở tâm phụ tải cả phân
xưởng, tủ động lực ở tâm phụ tải từng nhóm, đi dây tới từng phụ tải
Phương án 2 : Đặt tủ phân phối trung tâm ở rìa tường cao nhất
phía bên trái phân xưởng gần TBA, tủ động lực ở tâm phụ tải từng
nhóm, đi dây tới từng phụ tải
Trang 22Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 22
Phương án 3 : đặt tủa phân phối trung tâm ở rìa tường cao nhất phía
bên trái phân xưởng gần TBA, tủ động lực ở rìa sát tường của phân
xưởng
2.3.2 Vị trí tâm của các nhóm phụ tải và tâm của toàn phân
xưởng
Theo phương pháp trung tâm tải ta có:
Toạ độ của trọng tâm phụ tải của nhóm được coi là vị trí của tủ động
lực và được xác định theo biểu thức:
X = ∑ Si* xi
∑ Si ; Y = ∑ Si* yi
∑ Si
Trong đó:
X , Y : là toạ độ của tâm của nhóm phụ tải
xi, yi : là toạ độ của thiết bị phụ tải thứ i
Si : là công suất của thiết bị phụ tải thứ i
Từ đó ta có toạ độ của tủ động lực cho từng nhóm phụ tải là :
Trang 23Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 23
X (m)
Y (m) S*X S*Y
1 Máy tiện ngang bán tự động 1 0.35 0.67 12 17.91 20.7 33.4 370.74 598.19
2 Máy tiện ngang bán tự động 2 0.35 0.67 17 25.37 20.7 28.5 525.16 723.05
3 Máy tiện ngang bán tự động 3 0.35 0.67 18 26.87 20.7 22.8 556.21 612.64
Trang 24Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 24
S (kVA)
X (m)
Y (m) S*X S*Y
2 Máy tiện ngang bán tự động 19 0.35 0.67 22 32.84 12.4 33.3 407.22 1093.57
3 Máy tiện ngang bán tự động 26 0.35 0.67 12 17.91 9.5 33.4 170.15 598.19
5 Máy biến áp hàn ε = 0,4 35 0.45 0.58 40 68.97 5.5 31.1 379.34 2144.97
Trang 25Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 25
X (m)
Y (m) S*X S*Y
2 Máy tiện bán tự động 15 0.41 0.63 4.5 7.14 16 26.1 114.24 186.35
3 Máy tiện bán tự động 16 0.41 0.63 4.5 7.14 16 23.9 114.24 170.65
4 Máy tiện bán tự động 17 0.41 0.63 8.5 13.49 15.9 22.1 214.49 298.13
5 Máy tiện ngang bán tự động 20 0.35 0.67 18 26.87 12.4 28.5 333.19 765.80
8 Máy tiện ngang bán tự động 27 0.35 0.67 18 26.87 9.5 28.7 255.27 771.17
Trang 26Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 26
X (m)
Y (m) S*X S*Y
Trang 27Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 27
Toạ độ của tâm phụ tải của nhóm 1 :
X1 = 2854.76
144.87 = 19.7(m) ; Y1 = 3753.72
144.87 = 25.9 (m) Toạ độ của tâm phụ tải của nhóm 2 :
X2 = 1214.98
160.18 = 7.6(m) ; Y2 = 5194.67
160.18 = 32.4 (m) Toạ độ của tâm phụ tải của nhóm 3 :
X3 = 1674.41
172.40 = 9.7(m) ; Y3 = 4284.61
172.40 = 24.9 (m) Toạ độ của tâm phụ tải của nhóm 4 :
X4 = 1127.28
149.78 = 7.5(m) ; Y4 = 2204.44
149.78 = 14.7 (m) Bảng 2.2 Bảng tọa độ tâm các nhóm phụ tải
Trong mạng điện phân xưởng thì cáp và dây dẫn điện được chọn theo dòng
phát nóng lâu dài cho phép Do tỉ lệ phụ tải loại I là 70% nên:
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
Trang 28Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 28
Với cáp từ TĐL đến các thiết bị ta đi lộ đơn, cáp được đặt trong hào
cáp và đi riêng từng tuyến
Và sau khi chọn theo điều kiện phát nóng cho phép ta phải kiểm tra lại 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 điều kiện sau:
Đảm bảo điều kiện phát nóng khi có sự cố trên 1 đường dây
Icp Isc
Trong đó:
Icp : là dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây cáp chọn được
Isc = 2* Ilv là dòng điện làm việc lớn nhất của phân xưởng, nhóm, hay các
thiết bị điện đơn lẻ
2.4.2 Lựa chon các phương án đi dây
2.4.2.1 Phương án 1
Đặt tủ phân phối trung tâm ở tâm phụ tải cả phân xưởng, tủ động lực ở
tâm phụ tải từng nhóm, đi dây tới từng phụ tải
Trang 29Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 29
Sơ đồ đi dây phương án 1
2 1
9
19
20
10 29
5 24
34
37
31 38
33 39
Trang 30Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 30
1 Tính toán và chọn dây dẫn từ TBA đến TPP
Ta có, khoảng cách từ trạm biến áp đến trung tâm phân xưởng là l = 16.7
(m) ta chọn dây dẫn từ TBA đến TPP là cáp lõi đồng cách điện XLPE
vỏ bọc PVC của CADIVI sản xuất ( cáp 4 lõi ,đi lộ kép , được lắp đặt
trong rãnh).Ta có dòng điện chạy trên đường dây :
k1 - hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ,tính đến sự chênh lệch nhiệt độ môi trường chế
tạo và môi trường đặt dây
k2 - hệ số hiệu chỉnh nhiệt tính đến số lượng cấp đặt chung trong 1 rãnh
(Chọn dùng dây nội địa nên k1 = 1, coi dây đi riêng nên k2 =1.)
Icp ≥ 283.91
1*1 = 283.91 (A) Vậy ta chọn cáp lõi đồng cách điện XPLE vỏ PVC do CADIVI
Sản xuất có tiết diện F = 120 mm2 , có Icp = 325 (A) , r0 = 0.15 Ω/km, x0 = 0.078
Ω/km.( Tra theo bảng thông số cáp điện lực hạ thế 1 ÷ 4 lõi ruột đồng, cách
điện XLPE,vỏ PVC (0,6/1 KV) của CADIVI và bảng 37.pl sgt htccđ Ts.Trần
Quang Khánh ))
Kiểm tra dòng điện phát nóng khi có sự cố trên 1 đường dây
Isc = 2 * Ilv = 2 * 283.9 =567.8 (A)
Ta thấy Isc =567.8 (A) ≥ Icp = 325 (A) nên phải nâng tiết diện của cáp lên
F = 400 mm2 có Icp = 580 (A), r0 = 0.047 Ω/km, x0 = 0.070 Ω/km.( Tra theo
bảng thông số cáp điện lực hạ thế 1 ÷ 4 lõi ruột đồng, cách điện XLPE,vỏ PVC
(0,6/1 kV) của CADIVI và bảng 37.pl sgt htccđ Ts.Trần Quang Khánh ))
Trang 31Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 31
2 * 2886.2 * 10-3 = 1095.62 (kWh/năm) Chi phí tổn thất điện năng hằng năm khi đó sẽ là:
Y = cΔ*ΔA Theo đề bài cho giá tiền tổn thất điện năng( cΔ = 1500 đ/kWh )
Y =1500 * 1095.62 = 1.6434 * 106 (đ/năm) Chi phí tính toán hằng năm:
Z = (avh + atc) * K + Y Trong đó:
avh là hệ số vận hành, đối với đường này thì avh = 0.1
atc là hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn, atc = 1
Ttc với lưới cung cấp điện (U ≤ 35 kV) thì Ttc = 5 năm => atc =0.2
K là vốn đầu tư đường dây
K = k0* l
với k0 là giá tiền 1 km đường dây lộ đơn,còn đường dây lộ kép có giá
tiền bằng 1.6 giá tiền đường dây lộ đơn, l là chiều dài đoạn dây (km)
k0 = 4180550 = 4.180550 * 106 (đ/m) (Tra bảng giá cáp hạ áp
(0.6/1kV) của CADIVI)
Trang 32Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 32
do đây là đường dây lộ kép nên K = 1.6 * k0* l
Stti(kVA)
tiết diện F = 10 mm2 , có Icp = 82 (A) , r0 = 1.83 Ω/km, x0 = 0.109 Ω/km
Kiểm tra dòng điện phát nóng khi có sự cố trên 1 đường dây
Isc = 2 * Ilv = 2 * 59.48 = 118.96 (A)
Ta thấy Isc =118.96 (A) ≥ Icp = 82 (A) nên phải nâng tiết diện của cáp lên
F = 25 mm2 có Icp = 135 (A), r0 = 0.727 Ω/km, x0 = 0.095Ω/km
Tổn thất điện áp :
Trang 33Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 33
Y = cΔ*ΔA Theo đề bài cho giá tiền tổn thất điện năng (cΔ = 1500 đ/kWh )
Y =1500*494.40 = 0.74160*106 (đ/năm) Chi phí tính toán hằng năm:
Z = (avh + atc)*K + Y Trong đó:
avh là hệ số vận hành, đối với đường này thì avh = 0.1
atc là hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn, atc = 1
Ttc với lưới cung cấp điện (U ≤ 35 kV) thì Ttc = 5 năm => atc =0.2
K là vốn đầu tư đường dây lộ kép k0 = 277970 =0.277970*106 (đ/m)
(Tra bảng giá cáp hạ áp (0.6/1kV) của CADIVI)
Trang 34Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 34
Đoạn dây
(Lộ kép)
Ilv(A) k1 k2
Ilv
k1*k2
Icp(A)
Ftc (mm2) Isc (A) So sánh
kết luận
Bảng 2.5 Bảng tính toán các đoạn dây từ TPP đến TĐL của các nhóm
3 Tính toán và chọn dây dẫn từ TĐL đến các phụ tải
Tính T1 đến phụ tải 1
Đoạn dây
(Lộ kép)
l (m)
ΔU (V)
ΔA (kVA)
Y*106(đ)
K *106 (đ)
Z*106(đ)
Trang 35Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 35
Ta có, khoảng cách từ T1 đến phụ tải 1 là l = 7.5 (m) chọn dây dẫn đến phân
xưởng là cáp đồng 4 lõi cách điện XPLE,vỏ PVC do CADIVI sản xuất, (lộ
đơn), được lắp trong rãnh Do đây là lưới hạ áp nên ta chọn tiết diện dây dẫn
tiết diện F = 10 mm2 , có Icp = 82 (A) , r0 = 1.83 Ω/km, x0 = 0.109 Ω/km( Tra
theo bảng thông số cáp điện lực hạ thế 1 ÷ 4 lõi ruột đồng, cách điện XLPE,vỏ
PVC (0,6/1 kV) của CADIVI và bảng 37.pl sgt htccđ Ts.Trần Quang Khánh ))
Trang 36Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 36
Y =1500 * 79.45 = 0.1192 * 106 (đ/năm) Chi phí tính toán hằng năm:
Z = (avh + atc)*K + Y
K là vốn đầu tư đường dây lộ đơn k0 = 120780 = 0.120780*106 (đ/m)
(Tra bảng giá cáp hạ áp (0.6/1kV) của CADIVI)
Trang 37Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 37
Bảng 2.6 Bảng tính toán chọn dây dẫn từ T1 đến các phụ tải của nhóm 1
Đoạn dây
(Lộ đơn)
l (m)
P (kW)
Q (kVAr)
S (kVA)
Icp(A)
Ftc(mm2)
r0 (Ω/km)
x0(Ω/km)
ΔU (V)
ΔA (kVA)
Y*106(đ)
K *106 (đ)
Z*106(đ)
Trang 38Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 38
Bảng 2.7 Bảng tính toán chọn dây dẫn từ T2 đến các phụ tải của nhóm 2
Đoạn dây
(Lộ đơn)
l (m)
P (kW)
Q (kVAr)
S (kVA)
Icp(A)
Ftc(mm2)
r0 (Ω/km)
x0(Ω/km)
ΔU (V)
ΔA (kVA)
Y*106(đ)
K *106 (đ)
Z*106(đ)
Trang 39Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 39
Bảng 2.8 Bảng tính toán chọn dây dẫn từ T3 đến các phụ tải của nhóm 3
Đoạn dây
(Lộ đơn)
l (m)
P (kW)
Q (kVAr)
S (kVA)
Icp(A)
Ftc(mm2)
r0 (Ω/km)
x0(Ω/km)
ΔU (V)
ΔA (kVA)
Y*106(đ)
K *106 (đ)
Z*106(đ)
Trang 40Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải
SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang 40
Bảng 2.9 Bảng tính toán chọn dây dẫn từ T4 đến các phụ tải của nhóm 4
Đoạn dây
(Lộ đơn)
l (m)
P (kW)
Q (kVAr)
S (kVA)
Icp(A)
Ftc(mm2)
r0 (Ω/km)
x0(Ω/km)
ΔU (V)
ΔA (kVA)
Y*106(đ)
K *106 (đ)
Z*106(đ)