bài giảng cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp

CUNG C P I N XN CÔNG NGHI P

CUNG C P I N XN CÔNG NGHI P

CUNG C P I N XN CÔNG NGHI P

Tà i li u t h a m kh o :

 H th ng cung c p đi n c a xí nghi p công

nghi p đô th và nhà cao t ng – Nguy n Công

CUNG C P I N XN CÔNG NGHI P

Cá c b c thi t k CC

B1 : Th u th p d li u ba n đ u

 Nhi m v , m c đích TK CC

 c đi m quá trình công ngh c a công trình

 D li u v ngu n đi n: công su t, h ng c p

đi n, kho ng cách đ n h tiêu th

 D li u v ph t i: công su t, phân b , phân

lo i h tiêu th

 Tính toán ch ng sét đ ng dây cao áp

 Tính toán n i đ t trung tính c a MBA h áp

Cá c b c thi t k CC

B8 : Tín h t oá n ti t ki m đi n và n â n g

ca o h s côn g su t

 Các ph ng pháp ti t ki m đi n và nâng cao

h s công su t cosϕ t nhiên

 Ph ng pháp bù b ng t bù: dung l ng và phân ph i t đi n bù

 Ccn – chi phí v l ng cán b và công nhân

 Cph – chi phí ph khác (làm mát, s i m, )

PP so sá n h Kt - Kthu t

Cá c b c :

 Phân tích và lo i các ph ng án không th amãn các yêu c u k thu t

 Tính chi phí tính toán Ctt cho các ph ng án

Ch tính toán đ i v i nh ng ph n khác nhau

gi a các ph ng án

 Ch n ph ng án có Ctt = min

 N u các ph ng án có đ chênh l ch Ctt < 10 – 15% thì có th coi tính kinh t là ngang

nhau Khi đó nên ch n ph ng án có V nh

ho c có đ c đi m n i b t v m t k thu t

V í d

Tín h t oá n so sá n h k thu t đ l a

ch n ph ng á n CC ch o m t X N côn g nghi p

đm P

P′ = ε

đm đm

đm S

P′ = cosϕ ε

1

tb sd

p

p P

P k

1 1

)

(

2 1

2 2 1

1

n

đm

n n sd

t t

t P

t P t

P t

P k

+ +

+

+ +

+

=

P P

k =

Cá c đ i l ng v à h s t ín h t oá n

H s c c đ i k m a x :

 T s gi a ph t i tính toán và ph t i trung bình trong kho ng th i gian đang xét:

 H s kmax th ng đ c tính ng v i ca làm

vi c l n nh t

tb

tt P P

kmax =

P P

P

k = = ⋅ = max ⋅

Cá c đ i l ng v à h s t ín h t oá n

H s thi t b hi u qu n h q :

 S TB hi u qu nhq là s TB gi thi t có cùng công su t và ch đ làm vi c, chúng đòi h i

1 / ( )

P* = 1

Cá c PP t ín h ph t i t ín h t oá n

1 Th e o CS đ t và h s n h u c u :

 M t cách g n đúng l y:

 H s nhu c u knc th ng cho trong s tay TK

 N u h s công su t c a các thi t b trong

nhóm không gi ng nhau, tính trung bình:

tt

P Q

P P

1

1

cos cos

ϕ ϕ

knc = sd ⋅

V í d 1

Tính ph t i t ính t oán c a m t phân x nghóa ch t có các s li u ban đ u nh sau:

Stt Tên thi t b l ng S T ng CS đ nh m c (kW) knc cos ϕ

Cá c PP t ín h ph t i t ín h t oá n

2 Th e o su t ph t i t r ê n 1 đ n v di n

t ích s n xu t :

 p0 – su t ph t i trên 1 đ n v di n tích SX, tra trong s tay (kW/m2)

 F - di n tích SX (m2)

 Ch cho k t qu g n đúng nên ch đ c dùng trong TK s b ho c cho các phân x ng có

m t đ máy móc SX phân b t ng đ i đ u

(c khí, d t, SX ô tô, …)

F p

 Tmax – th i gian s d ng công su t l n nh t, h

 PP này dùng đ tính toán cho các TB có đ

Ptt = ⋅

Cá c PP t ín h ph t i t ín h t oá n

4 Th e o h s c c đ i k m a x và côn g

su t t r u n g bìn h P t b ( PP s thi t b hi u

qu n h q )

 ksd – tra s tay (tra b ng PL1.1/tr324)

 kmax – tra s tay (b ng 3-2 ho c đ ng cong hình 3-7) theo ksd và nhq

đm

sd tb

P = max ⋅ = max ⋅ ⋅

ϕ

tg P

Qtt = tt ⋅

Cá c PP t ín h ph t i t ín h t oá n

PP này th ng đ c s d ng t rong giai

đo n thi t k chi ti t CC cho XNCN (đã

bi t công su t, ch ng lo i, v t rí đ t, đ t

t ính k thu t c a TB)

PP cho k t qu t ng đ i chính xác vì khi xác đ nh s thi t b hi u qu t a đã xét đ ncác y u t quan tr ng nh nh h ng c a

s l ng TB, s TB có công su t l n nh t,

s khác nhau v ch đ làm vi c

Cá c PP t ín h ph t i t ín h t oá n

5 H ng d n ch n PP t ín h ph t i

t ín h t oá n

 Khi tính ph t i cho t ng nhóm máy m ng

h áp nên dùng PP tính theo h s kmax (PP

tiêu hao đi n n ng cho 1 s n ph m

 Trong giai đo n TK s b th ng c n đánh

giá ph t i chung c a c h tiêu th (phân

x ng, nhà máy, XN, …) thì nên dùng PP h

s nhu c u knc

PH T I TÍNH TOÁN KV Ô TH

1 Ph t i đi n cá c h gia đình

 a) Giai đo n xây d ng c s h t ng: c n xây

d ng các tuy n đ ng dây trung áp và TBA phân ph i (ch a có nhà dân):



 P0 – su t ph t i trên m t đ n v chi u dài

 l – chi u dài đo n ph

 M c s ng TB: l y P0 = 200 – 400 W/m

 M c s ng cao: l y P0 = 500 – 700 W/m

 Th ng l y cosϕ = 0,85

l P

Ptt = 0 ⋅

đ đt

V í d

X á c đ nh ph t i ch o m t ch u n g c 4

t ng , m i t ng 8 c n h , ng i s ng

đây có m c s ng t r u n g bìn h k h á

Ptt = 0 ⋅

Ptt = 0 ⋅

N P

Ptt = 0 ⋅

Ptt = 0 ⋅

H

Ki m t r a

X â c đ nh ph t i đi n c a n h óm m â y

sa u đđy ( S d ng PP s thi t b hi u

qu ) :

Stt Tên máy Số lượng Công suất (kW) Ghi chú

1 Máy biến áp hàn 1 12 Ud, Kđ = 25%

ABd d d

D =

S đ t h a y th c a l i CC

S đ t h a y th M BA:

 V i MBA nhà ch t o đã cho: ∆P0 (kW), ∆PN(kW), I0%, UN%

 T 4 thông s này xác đ nh đ c:

 Trong đó: Sđm – dung l ng MBA (kVA), Uđm– đi n áp đ nh m c MBA (kV), qui đ i v phía nào thì l y đi n áp đ nh m c phía đó

) ( 10 10

2 3

2

2

Ω

⋅ +

đm

đm N

B

S

U

U j S

U P Z

0 0

10 2

10 2

2 3

2

2

Ω

⋅ +

đm

đm N

B

S

U

U j S

U

P Z

) (

X Q R

P

U 1 = 1 1 + 1 1

∆

nh t c a tuy n

cp A

A

U U

U MAX

S Z

I

S

đm đm

2 1 1

2

2 1

2 2 1

2 2 1

1

) (

)

(

A đm

U

Q Q

2 2

2 2

U

Q

P S

)(

đm

n

ij ij

ij U

Z Q

P S

=

∆ ∑

T ng quát:

0 0

0

đm

S

I j P

Q j P

∆ 

B đm

đm

N Cu

S

S S

U j

S

S P

S

Trong đó :

∆ 

B đm

100 2

1 2

đmB

N Cu

S

S S

U j

S

S P

S

Trong đó :

10 2

10 2

2 3

2 2

đm

đm N

đm

đm N

B

S

U

U j S

U

P

v i

Tín h t oá n t n th t đi n n ng

 i n n ng A và t n th t đi n n ng ∆A:

 i n n ng là l ng công su t tác d ng s n

xu t ho c truy n t i ho c tiêu th trong m t

kho ng th i gian Trong tính toán thi t k

T P

∆

P A

0

)(

P A

0

)(

Tín h t oá n t n th t đi n n ng

Th i gia n s d ng CS l n nh t T m a x ( h ) :

 Khi TK ch a bi t A nên l y Tmax nh sau:

• V i XNCN, Tmax đ c tra các s tay

• P.t i đi n s.ho t đô th : Tmax = 4000-4500 h

• P/ t i đi n s.ho t nông thôn: Tmax = 2500-3000 h

Pmax ⋅ max =

max

max

P A

) 10

124 ,

0

=

τ

Tín h t oá n t n th t đi n n ng

T n th t đi n n ng t r ê n đ ng dâ y

 ng dây 1 ph t i :

• Tính ∆ P nh trên (chú ý đây chính là ∆ Pmax)

• Tùy theo ph t i l y Tmax phù h p

Y∆A = ∆ ⋅

Tín h t oá n t n th t đi n n ng

T n th t đi n n ng t r ê n đ ng dâ y

 ng dây n ph t i :

• Do có nhi u ph t i nên Tmax c a các ph t i có

th s khác nhau, khi đó c n tính tr s trung bình

tb

S

T S T

1

1

max max

) ( 8760

) 10

124 ,

0 ( 4Tmaxtb 2 h

S P

P P

Tín h t oá n t n th t đi n n ng

 1) Không bi t đ th ph t i:

⇒ Tính t n th t đi n n ng trên 2 cu n dây theo

th i gian t n th t công su t l n nh t τ, khi đó:

S

S P

P A

Tín h t oá n t n th t đi n n ng

 2) Bi t đ th ph t i:

) 8760

(

) (

8760

3

2 3

1 2

2 2 1

2 1 0

t S

S P

t

t S

S P

t S

S P

P A

S

S P

P A

N B

S

S P

P A

1 2

: ) 2

P P

2

0 1

: ) 1

P P

ng cong t n th t công su t trong tr ng h p v n hành 1 và 2 MBA

S

∆

∆

i i B

n

t S

S P

t n P

A

1

2

1 0

V i : ni – s MBA v n hành trong kho ng th i gian ti

Si – công su t t i trong kho ng th i gian ti

n – s b c thang trong đ th ph t i

Tr m bi n á p ph â n ph i

S đ n gu y ê n lý ( tr m đ t 1 M BA)

Tr m bi n á p ph â n ph i

S đ n gu y ê n lý ( tr m đ t 2 M BA)

K t c u TBAPP

Tr m bi n áp treo

C u ch ì t r i v à Ch ng sé t v a n

Ch ng sét van

C u chì t r i (FCO)

K t c u TBAPP

Tr m bi n áp ki u b t

K t c u TBAPP

Tr m bi n áp ki u kín

Tr m ph â n ph i ( tr m c t )

Ch đ t các TB đóng c t ( không đ t MBA)

Tr m bi n á p t r u n g gia n

Tr m 1 1 0 / 3 5 , 2 2 , 1 0 ( k V )

gia nên không bi t t ng tr HT

 Cho phép coi ngu n công su t c p cho đi m

NM là công su t c t đ nh m c c a máy c t

đ u đ ng dây đ t t i TBA trung gian

TBAXN TBATG

DK

U X

Z

U I

TBAPP c a m t xí nghi p đ c c p đi n t

TBATG b ng đ ng dây t rên không 10kV, AC- 50, cách 3 km Bi t r ng m áy c t đ t

DK – 10kV, AC-50, 3km

DCL

N1

10 10

2 3

2

2

Ω

⋅ +

nS

U

U j nS

U

P Z

N

tb N

Z

U I

M t tr m bi n áp đ t 1 MBA 200 kVA 10/ 0,4 kV c p đi n cho chung c g m 2 dãy nhà và v n hoa có các s li u nh

-t rên hình Yêu c u t ính t oán ng n m ch đ

ki m t ra các thi t b đi n h áp đã ch n

Bà i t p

V í d

N1

4 , 1

≥

C u ch ì ( CC) : b o v quá t i và ng n

m ch t in c y k hông cao nên ch y u

b o v ng n m ch ch b o v quá t i dphòng cho ápt ôm át ho c kh i đ ng t

đm Ci

ti mm

dcCC

I K

I I

tt dcCC I

L a ch n Ápt ôm á t

TB đóng c t h áp có ch c n ng b o vquá t i và ng n m ch

 u đi m: Làm vi c t in c y, an t oàn, đóng

c t đ ng th i c ba pha

 i n áp: 240V ~ 690V

Các lo i: 1, 2 hay 3 pha v i s c c k hác nhau: 1 c c, 2 c c, 3 c c, 4 c c

L a ch n t h a n h góp ( t h a n h cá i)

V t li u : ng ho c Nhôm (ch dùng v idòng đi n nh )

L a ch n dâ y d n v à cá p

Cá c PP l a ch n dâ y d n và cá p:

 Ch n ti t di n theo m t đ dòng kinh t Jkt

 Ch n ti t di n theo đi n áp cho phép ∆Ucp

 Ch n dây d n theo dòng đi n phát nóng lâu

dài cho phép Jcp

Ph m vi á p d ng :

Cao áp M i đ i t ng - -

Trung áp ô th , Công nghi p Nông t hôn -

L a ch n dâ y d n v à cá p

Cá c đi u ki n k thu t :

 Dây d n và cáp ch n theo PP nào c ng ph i

th a mãn các đi u ki n k thu t sau:

Icp – dòng đi n phát nóng lâu dài cho phép

 C ng có th áp d ng cho l i trung áp đô th

và xí nghi p khi kho ng cách t i đi n ng n và

th i gian s d ng công su t c c đ i l n

 B4: Ki m tra các đi u ki n k thu t v t n th t

đi n áp và dòng đi n cho phép

ϕ

cos 3

3 đm

ij

đm

ij ij

U n

P U

J

I

F = Tra s tay tìm ti t di n tiêu

chu n g n nh t bé h n F ktij

QX U

PR U

QX

PR U

đm đm

đm

′′

∆ +

′

∆

= +

U

QX

U ′′ = = 0

P U

PR U

đm đm

l

P F

đm∆ ′

F = ρ ∆ ′ ∑

U U

U ′ = ∆ cp − ∆ ′′

∆

Ch n ti t di n tiêu

chu n g n nh t l n h n

L a ch n dâ y d n v à cá p

Ch n ti t di n t h e o I cp :

 Bi u th c xác đ nh ti t di n theo Icp:

 K1 – h s hi u ch nh nhi t đ n u có schênh l ch nhi t đ môi tr ng ch t o và môi tr ng s d ng, tra s tay

 K2 – h s hi u ch nh nhi t đ n u có nhi ucáp đ t chung trong 1 rãnh, tra s tay

 Icp – dòng phát nóng cho phép, tra s tay

 Itt – dòng đi n làm vi c l n nh t (dài h n)

tt

cp I I

K

K1 2 ≥

L a ch n dâ y d n v à cá p

Ch n ti t di n t h e o I cp :

 Sau khi ch n ti t di n dây ph i ki m tra l i

m i đi u ki n k thu t và ph i ki m tra đi u

K

K1 2 ≥ αα = 3 = 0,8 v iv im chm chđ ng sinh l cho t

5 , 1

25 ,

K

K ≥ 1,25IđmA là dòng kh i đ ng

nhi t c a áptômát

X Q

PR

∆

2 2

2 2 2

2

2 1

2 2 2

2

2 1

Cá c gi i ph á p bù cos ϕ t n h iê n

Thay các đ ng c th ng x uyên non t i

b ng các đ ng c có công su t bé h n

Gi m đi n áp đ t v ào c c đ ng c th ngxuyên non t i:

 i n i đ ng c t tam giác sang sao

T ng c ng ch t l ng s a ch a đ ng c

Cá c thi t b bù cos ϕ

T bù

 t t bù t i c c c a t t c cá c C : Có

l i nh t v gi m TT đi n n ng, v n đ u t , chi phí qu n lý , v n hành, b o d ng cao

Ph â n ph i t i u CS bù

 B c 1: Xác đ nh CS bù t i TC h áp c a t t

c các TBA phân x ng

 B c 2: phân ph i CS bù c a t ng tr m cho các phân x ng

bi

R

R Q

Q Q

Q = − ( ∑ − ∑ )

n

t đ

R R

R

R

1

11

1

2 1

++

+

i không c n bù, cho

Q bi = 0 và gi i cho các đi m còn l i