Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HTCCĐ Đề tài Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí GVHD Phạm Trung Hiếu Hà Nội, 2022 CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN 1 1 Giới thiệu chung về phân xưởng Phân xưởng sửa chữa cơ khí Kích thước Chiều dài 36(m), chiều rộng 24(m), diện tích mặt sàn 864(m2) Mặt bằng bố trí thiết bị của phân xưởng Hình 1 Mặt bằng bố trí các thiết bị của phân xưởng Số hiệu trê.

Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HTCCĐ Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí GVHD: Phạm Trung Hiếu Hà Nội, 2022 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN 1.1 Giới thiệu chung phân xưởng Phân xưởng sửa chữa khí: Kích thước: Chiều dài: 36(m), chiều rộng: 24(m), diện tích mặt sàn: 864(m2) Mặt bố trí thiết bị phân xưởng: Hình 1: Mặt bố trí thiết bị phân xưởng Số hiệu sơ đồ Tên thiết bị Hệ số Ksd Cosφ Cơng suất đặt P, kW 1;7;10;20;31;32 Quạt gió 0,35 0,67 3i+4i+5,5i+6i+6i+6i 0,32 0,58 7,5i+10i 0,23 0,,65 11i+22i+30i 0,26 0,66 2,8i+5,5i 2;3 4;19;27 5;8 Máy biến áp hàn, ℇđm = 0,65 Cần cẩu 10T, ℇđm =0,4 Máy khoan đứng Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội 6;25;29 Máy mài 0,42 0,62 1,1i+2,2i+4,5i 9;15 Máy tiện ren 0,3 0,58 2,8i+5,5i 11;16 Máy bào dọc 0,41 0,63 10i+12i 12;13;14 Máy tiện ren 0,45 0,67 6,5i+8i+10i 17 Cửa khí 0,37 0,7 1,5i 18;28 Quạt gió 0,45 0,83 8,5i+12i Bàn lắp ráp 21;22;23;24 0,53 0,69 10i+12i+16i+18i thử nghiệm 26;30 Máy ép quay 0,35 0,54 5,5i+7,5i Bảng 1.1: Các phụ tải có phân xưởng thông số chúng - Nguồn điện cấp cho nhà máy lấy từ đường dây 22kv cách nhà xưởng 200m - Điện trở suất vùng đất xây dựng nhà xưởng đo mùa khô ρ đ = 100Ωm 1.2 Phụ tải chiếu sáng: 1.2.1 Những vấn đề chung Trong xí nghiệp nào, ngồi chiếu sáng tự nhiên phải dùng chiếu sáng nhân tạo, phổ biến dùng đèn để chiếu sáng nhân tạo Thiết kế chiếu sáng công nghiệp phải đáp ứng yêu cầu độ rọi hiệu chiếu sáng thị giác Ngoài ra, quan tâm tới màu sắc ánh sáng, lựa chọn chao chụp đèn, bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật cịn phải đảm bảo mỹ quan Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo u cầu sau: Khơng lóa mắt: với cường độ ánh sáng mạnh làm cho mắt có cảm giác lóa, thần kinh bị căng thẳng, thị giác xác Khơng lóa phản xạ: số vật cơng tác có tia phản xạ mạnh trực tiếp bố trí đèn cần ý tránh Khơng có bóng tối: nơi sản xuất phân xưởng khơng lên có bóng tối, mà phải sáng đồng để quan sát tồn phân xưởng Muốn khử bóng tối cục thường sử dụng bóng mờ treo cao đèn Độ rọi yêu cầu đồng đều: nhằm mục đích quan sát từ vị trí sang vị trí khác mắt người điều tiết nhiều gây mỏi mắt Phải tạo ánh sáng giống ánh sáng ban ngày: để thị giác đánh giá xác 1.2.2 Thiết kế chiếu sáng cho nhà xưởng Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Trong đề tài nhóm em sử dụng TCVN 7441:2008 chiếu sáng nhà xưởng kết hợp với DIALUX EVO 9.1 để tính tốn thiết kế Hình 2: Bố trí đèn cho nhà xưởng Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Hình 3: Mơ phần mềm Dialux Evo Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội Hình 4: Mơ phần mềm Dialux Evo Thông số mô phần mềm Khu vực Eyc (lux) Loại đèn Nhà xưởng >300 CoreLine HighbayBY121P G3 LED205S/840 PIR WB GR Số lượng (cái) 20 Công suất (w) 155 Quang thông (lm) 20500 Etb (lux) Emin/Etb 367 0.41 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội Hình 5: Kết mơ Hình 6: Kết mơ Cơng suất chiếu sáng tính tốn: Pttcs= Pbđ.N= 155 20= 3100W= 3,1(kW) 1.3 Phụ tải thơng thống Các quạt bố trí cho tạo độ thơng thống cần thiết, đảm bảo không gây nhiệt Các thiết bị sử dụng quạt gió quạt trần : Số hiệu sơ đồ 10 20 31 32 18 Tên thiết bị Hệ số Ksd Cosφ Công suất đặt P (KW) Quạt gió Quạt gió Quạt gió Quạt gió Quạt gió Quạt gió Quạt gió 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,45 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,83 5,5 6 8,5 Thiết kế hệ thống cung cấp điện 28 Trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội Quạt gió 0,45 0,83 12 Bảng 1.2: Các quạt gió sử dụng phân xưởng thông số chúng + Tổng công suất : P = 3+4+5,5+6+6+6+8,5+12=51 ( KW ) + Tổng số thiết bị là: N= ( thiết bị ) + Thiết bị có cơng suất lớn 12 kW, nửa công suất kW + Số thiết bị có P ≥ kW là: N1=5 + Tổng công suất N1 máy là: P1= 38,5 (kW) - Xác định n* p*: n*= p*= ; n*hq= - Số thiết bị hiệu quả: nhq = N*n*hq = 8*0,886 = 7,1 +, Ksd ∑ = = = 0,39 + Kmax= 1+1,3* =1,46 - Phụ tải tính tốn quạt gió: Pttqg = Kmax*Ksd* Ta bố trí thêm 24 quạt trần (4x6) Các quạt có cơng suất 120w, có hệ số cosφ = 0.8 Lấy hệ số ksd =1 : Thiết bị Số lượng Quạt trần 24 Công suất (W) 120 ksd cosφ 0,8 Tổng công suất (W) 2880 - Phụ tải tính tốn thơng thống làm mát: Ptt = Pttqg + Pqt = 29 + 2,88 = 31,88 kW 1.4 Phụ tải động lực 1.4.1 Cơ sở lý thuyết Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội Tính tốn phụ tải điện công việc bắt buộc cơng trình cung cấp điện Việc xẽ cung cấp số liệu phục vụ cho việc thiết kế sau người kỹ sư Phụ tải tính tốn có giá trị tương đương với phụ tải thực tế mặt ứng hiệu, việc chọn dây dẫn hay thiết bị bảo vệ cho đảm bảo Có nhiều phương pháp tính tốn phụ tải điện phương pháp hệ số nhu cầu, hệ số tham gia cực đại Đối với việc thiết kế cung câp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện, có thơng tin xác mặt bố trí cơng suất nên sử dung phương pháp theo hệ số nhu cầu( knc) Nội dung phương pháp sau:  Thực phân nhóm thiết bị có phân xưởng, nhóm từ đến thiết bị cung câp tủ động lực riêng lấy điện từ trạm biến áp Các thiết bị nhóm nên gần mặt phân xưởng Các thiết bị nhóm nên làm việc chế độ, số lượng thiết bị nhóm khơng nên q nhiều gây phức tạp vận hành giảm độ tin cậy cung cấp điện  Xác định hệ số sử dụng theo tổng hợp nhóm theo cơng thức sau: K sΣd = ∑ P k ∑P i sdi i  Xác định số thiết bị hiệu dụng nhóm nhd theo cơng thức sau:  n   ∑ Pi ÷ Nhq=  in=1  ∑ P 2i i =1  Hệ số nhu câu nhóm: Knc= ksd + − k sd nhq  Tính cosφ cho tồn nhóm theo cơng thức: n Cos φn= ∑ P cosϕ i i =1 i n ∑P i =1 i  Phụ tải tính tốn nhóm: n Pttn=Knc ∑ Pi i =1 Qttn=Pttn.tan Sttn= Pttn + Qttn Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội  Cho toàn phân xưởng: Ptt = kđt ∑Pttni i =1 Qtt = kđt ∑Qttni i =1 Stt = Ptt + Qtt n Cosφt= ∑ P Cosϕ i =1 i i n ∑P i =1 i 1.4.2 Phân nhóm thiết bị Từ kiện cho ta phân thiết bị xưởng thành nhóm sau:  Nhóm 1: Số ký Tên thiết bị Công suất đặt hiệu Hệ số ksd cosφ (kW) sơ đồ Quạt gió 0,35 0,67 Máy biến áp hàn, ℇđm = 0,65 0,32 0,58 7,5 Máy biến áp hàn, ℇđm = 0,65 0,32 0,58 10 Cần cẩu 10T, ℇđm =0,4 0,23 0,65 11 17 Cửa khí 0,37 0,70 1,5 18 Quạt gió 0,45 0,83 8,5 19 Cần cẩu 10T, ℇđm =0,4 0,23 0,65 22 Tổng 63,5 Bảng 1.3: Các phụ tải thuộc nhóm phân xưởng thơng số chúng Số ký hiệu sơ  Nhóm 2: Tên thiết bị Hệ số ksd cosφ Công suất đặt (kW) 10 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Vậy tiết diện dây cáp : Ta chọn cáp có F = 10mm2 có r0 = 1,84 Ω/km, x0 = 0,073 Ω/km (theo bảng 20.pl SBT) Hao tổn điện áp thực tế : Tổn thất điện năng: ∆A0-5 = [kWh] Với τ = (0,124 + Tmax 10 −4 ).8760 = ( 0,124 + 5010 ⋅ 10 − ) ⋅ 8760 = 3421,875 h Suy : : ∆A0-5 = Chi phí cho tổn thất điện năm: C0-5 = ∆A0-5 c∆ = 482,2.2000 = 0,96.106 [đ] i.(i + 1) Th 0,12 ⋅ ( 0,12 + 1) = = 0,127 Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư: atc = Th (i + 1) − ( 0,12 + 1) 25 − 25 i hệ số chiết khấu Đề cho i = 12% T h tuổi thọ trung bình dây cáp đồng lấy 25 năm Hệ số khấu hao đường dây kkh = 5%( tra bảng 3.1 SGT ) Do hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn khấu hao : p = atc + kkh = 0,127 + 0,05 =0,177 Tra bảng 3.2, ta có a = 63,58.106 đ/km , b = 0,83.106 đ/(mm2 km) Vốn đẩu tư cho đoạn dây: V0-5 = (a + b.F0-5).L0-5 = (63,58 + 0,83.10).106.30.10-3 = 2,15.106 [đ] Chi phí quy đổi: Z0-5 = p.V0-5 + C0-5 = 0,177.2,15.106 + 0,96.106 = 1,3.106 [đ] Kết tính tốn phương án tổng kết bảng sau : Các thông số: Bảng 3.2 : Các thông số dây dẫn 28 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Công suất Đoạn P, kW Q, kVAR Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Dòng S, kVA N-0 389,8 420,3 573,24 0-1 110,745 150 186,44 0-2 116,946 122,66 169,48 0-3 140,42 118,59 183,8 0-4 155,232 183,92 240,67 0-5 18,2 2,8 19,2 Các thông số kỹ thuật kinh tế : Tiết diện, mm2 Dài I, A F tính F chọn 870,95 283,26 257,5 279,26 365,66 29,17 323 104 95 103 135 10,8 300 95 95 95 150 10 Thông số R0, X0, L, m Ω/km Ω/km 110 42 12 54 24 30 0,07 0,194 0,194 0,194 0.122 1,84 0,06 0,06 0,06 0,06 0,059 0.073 Bảng 3.3 : Các thông số kinh tế kỹ thuật đường dây Hao tổn Chi phí, 106đ Đoạn ∆U,V ∆A,kWh V C Z N-0 7,6 29979 17,19 59,96 63 0-1 3,36 6711 5,98 13,4 14,46 0-2 0,95 1584 1,7 3,17 3,47 0-3 5,3 8386 7,69 16,77 18,13 0-4 1,88 4018 4,5 8,03 8,8 0-5 2,65 482,2 2,15 0,96 1,3 Từ bảng kết ta có chi phí quy dẫn tổng phương án : Z1 = (63+14,46+3,47+18,13+8,8+1,3).106 = 109,27.106 (đ) Hao tổn điện áp cực đại : Vậy dây dẫn chọn hợp lý 29 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội 2) Phương án 2: Tủ chiếu sang, tủ thơng thống làm mát cấp điện từ mạch riêng Các tủ động lực tủ ĐL3 ĐL4 cấp điện thông qua tủ ĐL1và ĐL2 TPP không thay đổi so với phương án POWER BA 55 m AT ÐL1 ÐL2 12 m 12 m 12 m ÐL3 ÐL4 30 m A3 A2 42 m A1 TPP LM&CS Hình 13: Phương án phân phối • Chọn dây dẫn từ trạm biến áp nguồn, cách L=55 m, tới tủ hạ tổng (TPP) cáp đồng pha dây đặt rãnh kín Dịng điện làm việc chạy dây dẫn : Mật độ dòng kinh tế cáp đồng ứng với TM = 5010 h jkt = 2,7 (A/mm2) (tra bảng 9.pl.BT –Trần Quang Khánh) Vậy tiết diện dây cáp : 30 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Vậy ta chọn cáp có F = 300 (mm2) có ro = 0,07(Ω/km) xo= 0,06 (Ω/km) (bảng 20.pl SBT ) Hao tổn điện áp thực tế: - (LN-0 chiều dài từ trạm tới THT) Tổn thất điện năng: ∆AN-0 = S tt2 px U đm rN − L N −0 τ [kWh] τ = (0,124 + Tmax 10 − ).8760 = ( 0,124 + 5010 ⋅ 10 − ) ⋅ 8760 = 3421,875 h Với Suy : : ∆AN-0 = Chi phí cho tổn thất điện năm : CN-0 = ∆AN-0 c∆ = 2000 =59,96.106 [đ] i.(i + 1) Th 0,12 ⋅ ( 0,12 + 1) = = 0,127 Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư: atc = Th (i + 1) − ( 0,12 + 1) 25 − 25 i hệ số chiết khấu Đề cho i = 12% T h tuổi thọ trung bình dây cáp đồng lấy 25 năm Hệ số khấu hao đường dây kkh = 5%( tra bảng 3.1 SGT ) Do hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn khấu hao : p = atc + kkh = 0,127 + 0,05 =0,177 Tra bảng 3.2, ta có a = 63,58.106 đ/km , b = 0,83.106 đ/(mm2 km) Vốn đẩu tư cho đoạn dây: VN-0 = (a + b.FN-0).LN-0 = (63,58 + 0,83.300).106.55.10-3 = 17,19.106 [đ] Chi phí quy đổi: ZN-0 = p.VN-0 + CN-0 = 0,177.17,19.106 + 59,96.106 = 63.106 [đ] 31 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Chọn dây dẫn từ THT đến tủ động lực, tủ chiếu sáng, tủ thơng thống làm mát theo điều kiện phát nóng dây dẫn Cho nhánh cấp điện cho tủ động lực (TPP →TĐL1) S0-1 = Sttđl1 + Sttđl3 = 186,44+183,8 = 370,24 (kVA) P0-1 = Pttđl1 + Pttđl3 = 110,745+140,42 = 251,165 (kW) Q0-1 = Qttddl1 +Qttđl3 = 150+118,59 = 268,59 (kVAR) Chọn LD-1 = 42 m Chọn dây dẫn đến phân xưởng cáp đồng pha lắp đặt rãnh ngầm Dòng điện chạy đường dây: Mật độ dòng kinh tế cáp đồng ứng với TM = 5010 h jkt = 2,7 (A/mm2) (tra bảng 9.pl.BT –Trần Quang Khánh) Vậy tiết diện dây cáp : Ta chọn cáp có F = 240mm2 có r0 = 0,08 Ω/km, x0 = 0,06 Ω/km (theo bảng 20.pl SBT) Hao tổn điện áp thực tế : S 02−1 Tổn thất điện năng: ∆A0-1 = ro1 L0−1 τ [kWh] U đm Với τ = (0,124 + Tmax 10 −4 ).8760 = ( 0,124 + 5010 ⋅ 10 − ) ⋅ 8760 = 3421,875 h Suy : : ∆A0-1 = Chi phí cho tổn thất điện năm: C0-1 = ∆A0-1 c∆ = 2000 =21,83.106 [đ] i.(i + 1) Th 0,12 ⋅ ( 0,12 + 1) = = 0,127 Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư: atc = Th (i + 1) − ( 0,12 + 1) 25 − 25 i hệ số chiết khấu Đề cho i = 12% 32 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội T h tuổi thọ trung bình dây cáp đồng lấy 25 năm Hệ số khấu hao đường dây kkh = 5%( tra bảng 3.1 SGT ) Do hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn khấu hao : p = atc + kkh = 0,127 + 0,05 =0,177 Tra bảng 3.2, ta có a = 63,58.106 đ/km , b = 0,83.106 đ/(mm2 km) Vốn đẩu tư cho đoạn dây: V0-1 = (a + b.F0-1).L0-1 = (63,58 + 0,83.240).106.42.10-3 = 11,04.106 [đ] Chi phí quy đổi: Z0-1 = p.V0-1 + C0-1 = 0,177.11,04.106 + 21,83.106 = 23,78.106 [đ] Cho nhánh cấp điện cho tủ động lực (TPP →TĐL2) S0-2 = Sttđl2 + Sttđl4 = 169,48+240,67 = 410,15 (kVA) P0-2 = Pttđl2 + Pttđl4 = 116,946+155,232 = 272,178 (kW) Q0-2 = Qttđl2 +Qttđl4 = 122,66+183,92 = 306,58 (kVAR) Chọn LD-2 = 12 m Chọn dây dẫn đến phân xưởng cáp đồng pha lắp đặt rãnh ngầm Dòng điện chạy đường dây: Mật độ dòng kinh tế cáp đồng ứng với TM = 5010 h jkt = 2,7 (A/mm2) (tra bảng 9.pl.BT –Trần Quang Khánh) Vậy tiết diện dây cáp : Ta chọn cáp có F = 240mm2 có r0 =0,08 Ω/km, x0 = 0,06 Ω/km (theo bảng 20.pl SBT) Hao tổn điện áp thực tế : S 02− Tổn thất điện năng: ∆A0-2 = ro L0 − τ [kWh] U đm Với τ = (0,124 + Tmax 10 −4 ).8760 = ( 0,124 + 5010 ⋅ 10 − ) ⋅ 8760 = 3421,875 h 33 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Suy : : ∆A0-2 = Chi phí cho tổn thất điện năm: C0-2 = ∆A0-1 c∆ = 2000 = 7,65.106 [đ] i.(i + 1) Th 0,12 ⋅ ( 0,12 + 1) = = 0,127 Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư: atc = Th (i + 1) − ( 0,12 + 1) 25 − 25 i hệ số chiết khấu Đề cho i = 12% T h tuổi thọ trung bình dây cáp đồng lấy 25 năm Hệ số khấu hao đường dây kkh = 5%( tra bảng 3.1 SGT ) Do hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn khấu hao : p = atc + kkh = 0,127 + 0,05 =0,177 Tra bảng 3.2, ta có a = 63,58.106 đ/km , b = 0,83.106 đ/(mm2 km) Vốn đẩu tư cho đoạn dây: V0-2 = (a + b.F0-1).L0-1 = (63,58 + 0,83.240).106.12.10-3 = 3,15.106 [đ] Chi phí quy đổi: Z0-2 = p.V0-2 + C0-2 = 0,177.3,15.106 + 7,65.106 = 8,21.106 [đ] Cho nhánh cấp điện cho tủ động lực (TPP →TĐL3) Sttđl3 = 183,8 (kVA) Chọn L1-3 = 12 m Chọn dây dẫn đến phân xưởng cáp đồng pha lắp đặt rãnh ngầm Dòng điện chạy đường dây: Mật độ dòng kinh tế cáp đồng ứng với TM = 5010 h jkt = 2,7 (A/mm2) (tra bảng 9.pl.BT –Trần Quang Khánh) Vậy tiết diện dây cáp : Ta chọn cáp có F = 95 mm2 có r0 = 0,194 Ω/km, x0 = 0,06 Ω/km (theo bảng 20.pl SBT) 34 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Hao tổn điện áp thực tế : Tổn thất điện năng: ∆A1-3 = [kWh] Với τ = (0,124 + Tmax 10 −4 ).8760 = ( 0,124 + 5010 ⋅ 10 − ) ⋅ 8760 = 3421,875 h Suy : : ∆A1-3 = Chi phí cho tổn thất điện năm: C1-3 = ∆A1-3 c∆ = 2000 = 3,73.106 [đ] i.(i + 1) Th 0,12 ⋅ ( 0,12 + 1) = = 0,127 Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư: atc = Th (i + 1) − ( 0,12 + 1) 25 − 25 i hệ số chiết khấu Đề cho i = 12% T h tuổi thọ trung bình dây cáp đồng lấy 25 năm Hệ số khấu hao đường dây kkh = 5%( tra bảng 3.1 SGT ) Do hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn khấu hao : p = atc + kkh = 0,127 + 0,05 =0,177 Tra bảng 3.2, ta có a = 63,58.106 đ/km , b = 0,83.106 đ/(mm2 km) Vốn đẩu tư cho đoạn dây: V1-3 = (a + b.F1-3).L1-3 = (63,58 + 0,83.95).106.12.10-3 = 1,71.106 [đ] Chi phí quy đổi: Z1-3 = p.V1-3 + C1-3 = 0,177.1,71.106 + 3,73.106 = 4,03.106 [đ] Cho nhánh cấp điện cho tủ động lực (TPP →TĐL4) Sttđl4 = 240,67 (kVA) Chọn L2-4 = 12 m Chọn dây dẫn đến phân xưởng cáp đồng pha lắp đặt rãnh ngầm Dòng điện chạy đường dây: 35 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Mật độ dòng kinh tế cáp đồng ứng với TM = 5010 h jkt = 2,7 (A/mm2) (tra bảng 9.pl.BT –Trần Quang Khánh) Vậy tiết diện dây cáp : Ta chọn cáp có F = 150mm2 có r0 = 0,122 Ω/km, x0 = 0,059 Ω/km (theo bảng 20.pl SBT) Hao tổn điện áp thực tế : Tổn thất điện năng: ∆A2-4 = [kWh] Với τ = (0,124 + Tmax 10 −4 ).8760 = ( 0,124 + 5010 ⋅ 10 − ) ⋅ 8760 = 3421,875 h Suy : : ∆A2-4 = Chi phí cho tổn thất điện năm: C2-4 = ∆A2-4 c∆ = 2009.2000 = 4,02.106 [đ] i.(i + 1) Th 0,12 ⋅ ( 0,12 + 1) = = 0,127 Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư: atc = Th (i + 1) − ( 0,12 + 1) 25 − 25 i hệ số chiết khấu Đề cho i = 12% T h tuổi thọ trung bình dây cáp đồng lấy 25 năm Hệ số khấu hao đường dây kkh = 5%( tra bảng 3.1 SGT ) Do hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn khấu hao : p = atc + kkh = 0,127 + 0,05 =0,177 Tra bảng 3.2, ta có a = 63,58.106 đ/km , b = 0,83.106 đ/(mm2 km) Vốn đẩu tư cho đoạn dây: V2-4 = (a + b.F2-4).L2-4 = (63,58 + 0,83.150).106.12.10-3 = 2,25.106 [đ] 36 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Chi phí quy đổi: Z2-4 = p.V2-4 + C2-4 = 0,177.2,25.106 + 4,02.106 = 4,4.106 [đ] Cho nhánh cấp điện cho tủ chiếu sáng làm mát (TPP →TLM&CS) Scslm = 4,8+14,4=19,2 (kVA) ,Chọn LD-5 = 30 m Chọn dây dẫn đến phân xưởng cáp đồng pha lắp đặt rãnh ngầm Dòng điện chạy đường dây: Mật độ dòng kinh tế cáp đồng ứng với TM = 5010 h jkt = 2,7 (A/mm2) (tra bảng 9.pl.BT –Trần Quang Khánh) Vậy tiết diện dây cáp : Ta chọn cáp có F = 10mm2 có r0 = 1,84 Ω/km, x0 = 0,073 Ω/km (theo bảng 18.pl SBT) Hao tổn điện áp thực tế : Tổn thất điện năng: ∆A0-5 = [kWh] Với τ = (0,124 + Tmax 10 −4 ).8760 = ( 0,124 + 5010 ⋅ 10 − ) ⋅ 8760 = 3421,875 h Suy : : ∆A0-5 = Chi phí cho tổn thất điện năm: C0-5 = ∆A0-5 c∆ = 482,2.2000 = 0,96.106 [đ] i.(i + 1) Th 0,12 ⋅ ( 0,12 + 1) = = 0,127 Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư: atc = Th (i + 1) − ( 0,12 + 1) 25 − 25 i hệ số chiết khấu Đề cho i = 12% T h tuổi thọ trung bình dây cáp đồng lấy 25 năm Hệ số khấu hao đường dây kkh = 5%( tra bảng 3.1 SGT ) 37 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội Do hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn khấu hao : p = atc + kkh = 0,127 + 0,05 =0,177 Tra bảng 3.2, ta có a = 63,58.106 đ/km , b = 0,83.106 đ/(mm2 km) Vốn đẩu tư cho đoạn dây: V0-5 = (a + b.F0-5).L0-5 = (63,58 + 0,83.10).106.30.10-3 = 2,15.106 [đ] Chi phí quy đổi: Z0-5 = p.V0-5 + C0-5 = 0,177.2,15.106 + 0,96.106 = 1,3.106 [đ] - Kết tính tốn phương án tổng kết bảng sau : Bảng 3.4 : Các thông số đoạn dây Công suất Đoạn N-0 0-1 0-2 1-3 2-4 0-5 - Dòng P, kW Q, kVAR S, kVA I, A 389,8 251,135 272,178 140,42 155,232 18,2 420,3 268,59 306,58 118,59 183,92 2,8 573,24 370,24 410,15 183,8 240,67 19,2 870,95 562,52 623,16 279,26 365,66 29,17 Tiết diện, mm2 Dài Thơng số R0, X0, F tính F chọn L, m Ω/km Ω/km 323 208,34 230.,8 103 135 10,8 300 240 240 95 150 10 55 42 12 12 12 30 0,07 0,077 0,077 0,194 0.122 1,84 0,06 0,058 0,058 0,06 0,059 0.073 Các thông số kỹ thuật kinh tế : Bảng 3.5 : Các thông số kinh tế kỹ thuật đoạn dây Đoạn N-0 0-1 0-2 1-3 2-4 0-5 Hao tổn ∆U,V ∆A,kWh 7,6 29979,44 10914,48 1,27 3826,96 1,08 1863,59 0,94 2009 2,65 482,2 Chi phí, 106đ V C Z 17,19 59,96 63 11,04 21,83 23,78 3,15 7,65 8,21 1,71 3,73 4,03 2,25 4,02 4,4 2,15 0,96 1,3 Từ bảng kết ta có chi phí quy dẫn tổng phương án : Z2 = (63+23,78+8,21+4,03+4,4+1,3).106 = 104,79.106 (đ) Hao tổn điện áp cực đại : 38 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Vậy dây dẫn chọn hợp lý 39 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội 3) Phương án 3: Đặt TPP phân xưởng dây hình tia cấp điện cho tủ động lực làm mát, chiếu sáng POWER BA 24 m AT ÐL1 ÐL3 15 m 20 m 18 m ÐL2 A5 A4 ÐL4 18 m A3 A2 10 m A1 TPP LM&CS Hình 13: Phương án phân phối Phương pháp tiết kiệm số lượng dây, dễ dàng sửa chữa lắp đặt có nhiều điểm bất hợp lý làm mỹ quan xưởng sản xuất, cản trở đường lối lại nhà xưởng Do số lượng thiết bị nhiều mà lại đặt làm tốn diện tích nhà xưởng, thơng thống vốn có 1.1.2.2 Tính tốn tổn thất MBA Ta có tổng cơng suất đầu máy biến áp 573,24 KVA, Tra bảng 6.1, phụ lục (giáo trình cung cấp điện), chọn MBA loại 22kv/0.4Kv, Công suất 630kVA, có thơng số kỹ thuật sau: ∆P0=1200W ∆Pn=8200W Un%=4% Chiều dài:1570mm 40 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Chiều rộng: 940mm Chiều cao:1670mm Tính tốn loại tổn thất MBA Ta có: ∆Pnđm U 8200.222 = = 10 Ω R B= S đm 6302 ZB= U nđm %.U S đm = 4.222 10 = 30,73 Ω 630 XB= Z B − RB2 = 30,732 − 102 = 29,06 Ω Tổng tổn thất máy biến áp S S ∆SB = [∆P0 + ( t ) RB ] + j[∆Pn + ( t ) X B ] U2 U2 573, 24 573, 24 ) 10] + j[8200 + ( ) 29,06] = + 27,93 j KVA 22 22 ∆SB =29,05 kVA Tổng công suất đầu vào MBA là: SMBA=ST+ ∆S B =(397,8+448,23j) kVA Tổn hao điện máy biến áp: ∆AMBA=∆PMBA τ =8.3421,875=27375 KWh 1.1.2.3 Tính tốn tổn thất đường dây trung áp Chọn dây trung áp dây AC 35 có R0= 0.85 Ω/km X0=0.403 Ω/km có chiều dài 250m, Kiểm tra: P.r + Q.x0 397,8.0,85 + 448, 23.0, 403 ∆U = L = 0, 25 = 6V