1 Tính toán phụ tải điện Tính toán phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi công trình cung cấp điện, giúp cho việc thiết kế lưới điện về sau của người kĩ sư Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt, do đó việc chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệ cho nó sẽ được đảm bảo Từ dữ liệu đã cho, phân xưởng được thiết kế là phân xưởng sửa chữa cơ khí Chúng em chọn thời gian sử dụng công suất cực đại TM=4600 Nguồn cấp điện cho nhà xưởng lấy từ đườ.
1 Tính tốn phụ tải điện Tính tốn phụ tải điện công việc bắt buộc cơng trình cung cấp điện, giúp cho việc thiết kế lưới điện sau người kĩ sư Phụ tải tính tốn có giá trị tương đương với phụ tải thực tế mặt hiệu ứng nhiệt, việc chọn dây dẫn hay thiết bị bảo vệ cho đảm bảo - Số hiệu 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Từ liệu cho, phân xưởng thiết kế phân xưởng sửa chữa khí Chúng em chọn thời gian sử dụng công suất cực đại TM=4600 Nguồn cấp điện cho nhà xưởng lấy từ đường dây 22KV cách nhà xưởng 200m Điện trở suất vùng đất xây dựng nhà xưởng đo mùa khô 𝜌đ = 100Ω𝑚 Theo số thứ tự đề tài có i=5 có bảng số liệu: Tên Pđi Pđ cos𝜑 ksd Pđ*ksd Pđ*cos𝜑 Quạt gió Máy biến áp hàn Máy biến áp hàn Cần cẩu 10T Máy khoan đứng Máy mài Quạt gió Máy khoan đứng Máy tiện ren Quạt gió Máy bào dọc Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy bào dọc Cửa khí Quạt gió Cần cẩu 10T 7.5 10 11 2.8 1.1 5.5 2.8 5.5 10 6.5 10 5.5 12 1.5 8.5 22 15 37.5 50 55 14 5.5 20 27.5 14 27.5 50 32.5 40 50 27.5 60 7.5 42.5 110 0.67 0.58 0.58 0.65 0.66 0.62 0.67 0.66 0.58 0.67 0.63 0.67 0.67 0.67 0.58 0.63 0.70 0.83 0.65 0.35 0.32 0.32 0.23 0.26 0.42 0.35 0.26 0.30 0.35 0.41 0.45 0.45 0.45 0.30 0.41 0.37 0.45 0.23 5.25 12 16 12.65 3.64 2.31 7.15 4.2 9.625 20.5 14.625 18 22.5 8.25 24.6 2.775 19.125 25.3 10.05 21.75 29 35.75 9.24 3.41 13.4 18.15 8.12 18.425 31.5 21.775 26.8 33.5 15.95 37.8 5.25 35.275 71.5 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Quạt gió Bàn lắp ráp nghiệm Bàn lắp ráp nghiệm Bàn lắp ráp nghiệm Bàn lắp ráp nghiệm Máy mài Máy ép quay Cần cẩu 10T Quạt gió Máy mài Máy ép quay Quạt gió Quạt gió thử 10 30 50 0.67 0.69 0.35 0.53 10.5 26.5 20.1 34.5 thử 12 60 0.69 0.53 31.8 41.4 thử 16 80 0.69 0.53 42.4 55.2 thử 18 90 0.69 0.53 47.7 62.1 11 27.5 150 60 22.5 37.5 30 30 0.62 0.54 0.65 0.83 0.62 0.54 0.67 0.67 0.42 0.35 0.23 0.45 0.42 0.35 0.35 0.35 4.62 9.625 34.5 27 9.45 13.125 10.5 10.5 6.82 14.85 97.5 49.8 13.95 20.25 20.1 20.1 2.2 5.5 30 12 4.5 7.50 6 1.1 Tính tốn phụ tải chiếu sáng - Phân xưởng sửa chữa khí, chọn 𝜌0 = 13 Có d =36m, r =24m 𝑃𝑐𝑠 = 𝜌0 ∗ 𝐹 = 13 ∗ 24 ∗ 36 = 11.23(𝑘𝑊) - Trong đó: 𝜌0 suất phụ tải 1m2 diện tích sản xuất(kw/m2) F: Diện tích phân xưởng - Chọn bóng đèn đèn compact có cos𝜑 = 0.9 1.2 Tính tốn phụ tải thơng thống làm mát - Phân xưởng có diện tích F=24*36=846 m2 Chọn quạt thơng gió có cơng suất: P1 = 100 W Chọn quạt làm mát quạt trần có công suất P2 =100 W Tổng công suất thông thoáng làm mát là: Pq =P1 + P2 =100*6+100*8=1400 (W)=1.4(kW) - Hệ số cos𝜑 = 0.8 (theo PL1 TKCĐ) 1.3 Tính tốn phụ tải động lực Vì phân xưởngcó nhiều thiết bị nằm rải rác nhiều khu vực tên mặt phân xưởng, nên việc tính tốn phụ tải xác làm thiết kế tủ động lực cấp điện cho phân xưởng, ta chia thiết bị nhóm nhỏ, đảm bảo: Các thiết bị điện nhóm gần Nếu có thể, nhóm nên bố trí máy có chế độ làm việc Cơng suất nhóm xấp xỉ Vì phụ tải phân xưởng chia thành nhóm tính tốn sau: Nhóm 1: Bao gồm phụ tải: 1;2;3;4;5;6;7;8;9;12;13;14 Số hiệu 12 13 14 15 Tổng Tên Pđ cosφ ksd Pđ*ksd Pđ*cosφ Quạt gió Máy biến hàn áp Máy biến hàn áp Cần cẩu 10T Máy khoan đứng Máy mài Quạt gió Máy khoan đứng Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren 15 37.5 50 55 14 5.5 20 27.5 14 32.5 40 50 27.5 388.5 0.67 0.58 0.58 0.65 0.66 0.62 0.67 0.66 0.58 0.67 0.67 0.67 0.58 0.35 0.32 0.32 0.23 0.26 0.42 0.35 0.26 0.30 0.45 0.45 0.45 0.30 5.25 12 16 12.65 3.64 2.31 7.15 4.2 14.625 18 22.5 8.25 133.575 10.05 21.75 29 35.75 9.24 3.41 13.4 18.15 8.12 21.775 26.8 33.5 15.95 246.895 Hệ số k sd ∑ = sử ∑ni=1 Pđ i ∗ k sd ∑ni=1 Pđi dụng = 133.575 = 0.34 388.5 tổng: Tính nhq , có 𝑃max = 27.5 n1 = 8; P1 = 37.5+ 50 + 55 + 27.5+ 32.5 + 40 + 50 + 27.5=320 n∗ = n1 = 0.62 n2 P∗ = P1 = 0.82 P n∗hq = 0.95 0.95 = = 0.81 2 (1 − P∗ ) (1 − 0.82)2 ) 0.82 + + n∗ − n∗ 0.62 − 0.62 P∗2 ∗ nhq = nhq ∗ n = 0.81 ∗ = 7.29 Tính hệ số kmax : k max = + 1.3√ − k sd ∑ 1 − 0.34 = + 1.3√ = 1.5 + nhq ∗ k sd ∑ 7.29 ∗ 0.34 + Tổng công suất phụ tải động lực: n Pđl1 = k max ∗ k sd ∗ ∑ Pđi = 1.5 ∗ 0.34 ∗ 388.5 = 198.135(kW) Hệ số công suất trung bình là: ∑ni=1 Pđ ∗ cosφ 246.895 cosφtb = = = 0.64 ∑ni=1 Pđ 388.5 Cơng suất tồn phần là: Sđl1 = Pđl1 198.135 = = 309.59(kVA) cosφtb 0.64 Công suất phản kháng là: 2 Q đl1 = √Sđl1 − Pđl1 = √309.592 − 198.1352 = 237.88(kVAr) Dịng điện chạy nhóm là: Sđl1 309.59 Iđl1 = = = 470.37 (A) √3 ∗ Uđm √3 ∗ 0.38 Vì nhóm có cách tính giống nên tương tự ta tính được: Nhóm 2: Các phụ tải 17; 18; 19; 21; 22; 23; 25; 26; 29; 30 Số hiệu Tên 17 18 19 21 22 23 25 26 29 30 Tổng Pđ Cửa khí 7.5 Quạt gió 42.5 Cần cẩu 10T 110 Bàn lắp ráp thử 50 nghiệm Bàn lắp ráp thử 60 nghiệm Bàn lắp ráp thử 80 nghiệm Máy mài 11 Máy ép quay 27.5 Máy mài 22.5 Máy ép quay 37.5 448.5 cosφ 0.70 0.83 0.65 0.69 ksd Pđ*ksd 0.37 0.45 0.23 0.53 2.775 19.125 25.3 26.5 Pđ*cosφ 5.25 35.275 71.5 34.5 0.69 0.53 31.8 41.4 0.69 0.53 42.4 55.2 0.62 0.54 0.62 0.54 0.42 0.35 0.42 0.35 4.62 9.625 9.45 13.125 184.72 6.82 14.85 13.95 20.25 340.495 Hệ số sử dụng tổng: k sd ∑ ∑ni=1 Pđ i ∗ k sd = = 0.4 ∑ni=1 Pđi n∗ = 0.3; P ∗ = 0.58 nhq∗ = 0.69; nhq = 6.9 lấy tròn Tính hệ số kmax − k sd ∑ k max = + 1.3√ = 1.46 + nhq ∗ k sd ∑ Tổng công suất phụ tải động lực: : n Pđl2 = k max ∗ k sd ∗ ∑ Pđi = 269.69(kW) Hệ số cơng suất trung bình là: cosφtb ∑ni=1 Pđ ∗ cosφ = = 0.76 ∑ni=1 Pđ Sđl2 = Pđl2 = 354.86(kVA) cosφtb Cơng suất tồn phần là: Công suất phản kháng là: 2 Q đl2 = √Sđl2 − Pđl2 = 230.64(kVAr) Dòng điện chạy nhóm là: Iđl2 = Sđl2 √3 ∗ Uđm = 539.15(A) Nhóm 3: Gồm phụ tải: 10; 11; 16; 20; 23; 24; 27; 28; 31 Số hiệu 10 11 16 20 23 24 27 28 31 Tên Pđ Quạt gió 27.5 Máy bào dọc 50 Máy bào dọc 60 Quạt gió 30 Bàn lắp ráp thử 80 nghiệm Bàn lắp ráp thử 90 nghiệm Cần cẩu 10T 150 Quạt gió 60 Quạt gió 30 cosφ ksd Pđ*ksd Pđ*cosφ 0.67 0.63 0.63 0.67 0.69 0.35 0.41 0.41 0.35 0.53 9.625 20.5 24.6 10.5 42.4 18.425 31.5 37.8 20.1 55.2 0.69 0.53 47.7 62.1 0.65 0.83 0.67 0.23 0.45 0.35 34.5 27 10.5 97.5 49.8 20.1 Tổng Hệ 577.5 số 222.325 sử k sd ∑ = dụng ∑ni=1 Pđ i ∗ k sd = 0.39 ∑ni=1 Pđi n∗ = 0.33; P ∗ = 0.55 nhq∗ = 0.78; nhq = 7.02 Tính hệ số Kmax − k sd ∑ k max = + 1.3√ = 1.47 + nhq ∗ k sd ∑ Tổng công suất phụ tải động lực: n Pđl3 = k max ∗ k sd ∗ ∑ Pđi = 331.08(kW) Hệ số công suất trung bình là: cosφtb ∑ni=1 Pđ ∗ cosφ = = 0.68 ∑ni=1 Pđ Sđl3 = Pđl3 = 486.88(kVA) cosφtb Cơng suất tồn phần là: Cơng suất phản kháng là: 2 Q đl3 = √Sđl3 − Pđl3 = 356.98(kVAr) Dịng điện chạy nhóm là: Iđl3 = 486.88 √3 ∗ Uđm = 739.74 (A) 1.4 Tổng hợp phụ tải tồn phân xưởng Phân xưởng có ba nhóm động lực chính, nên ta chọn kđt = 0.9 392.525 tổng: 𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥 = 0.9 ∗ (𝑃đ𝑙1 + 𝑃đ𝑙2 + 𝑃đ𝑙3 + 𝑃𝑐𝑠 + 𝑃𝑙𝑚 ) 𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥 = 198.35 + 269.69 + 331.08 + 11.23 + 1.4 = 730.575(𝑘𝑊) ∑𝑛𝑖=1 𝑃𝑖 cos 𝜑 cos 𝜑𝑡𝑏 = ∑𝑛𝑖=1 𝑃𝑖 198.35 ∗ 0.64 + 269.69 ∗ 0.76 + 331.08 ∗ 0.68 + 11.23 ∗ 0.9 + 1.4 ∗ 0.8 = 811.75 = 0.7 => 𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 = 𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥 730.575 = = 1043.68(𝑘𝑉𝐴) cos 𝜑𝑡𝑡𝑏 0.7 2 => 𝑄𝑡𝑡𝑝𝑥 = √𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 − 𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥 = 745.34(𝑘𝑉𝐴𝑟) Tài liệu tham khảo - Giáo trình cung cấp điện -Nguyễn Xuân Phú - https://www.tranphucable.com.vn/tin-thi-truong/cac-so-do-diday-dien-trong-nha-thong-dung-va-tieu-chi-lap-dat-mang-dienphu-hop - https://engineer.decorexpro.com/vi/elektrika/docselektrika/sxema-elektroprovodki-v-chastnom-dome.html Xác định sơ đồ cấp điện phân xưởng 1.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng Vị trí trạm biến áp cần phải thỏa mãn yêu cầu bản: - An toàn liên tục cấp điện - Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp tới - Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng - Tiết kiệm vốn đầu tư chi phí vận hành nhỏ - Bảo đảm điều kiện khác cảnh quan mơi trường, có khả điều chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng khẩn cấp, - Tổng tổn thất công suất đường dây nhỏ Vị trí trạm biến áp thường đặt liền kề, bên bên phân xưởng - Trạm biến áp đặt bên ngồi phân xưởng, hay cịn gọi trạm độc lập, dùng trạm cung cấp cho nhiều phân xưởng, cần tránh nơi, bụi bặm có khí ăn mịn rung động; khơng tìm vị trí thích hợp bên cạnh phân xưởng - Trạm xây dựng liền kề dùng phổ biến tiết kiệm xây dựng ảnh hưởng tới cơng trình khác - Trạm xây dựng bên dùng phân xưởng rộng có phụ tải lớn Khi sử dụng trạm cần đảm bảo tốt điều kiện phòng nổ, phòng cháy cho trạm Ta chọn hai máy biến áp làm việc song song đặt bên xưởng, cạnh tủ phân phối phân xưởng, công suất máy S = 250 kVA 1.2 Các phương án cấp điện cho phân xưởng 1.2.1 Sơ chọn phương án Mỗi nhóm thiết bị động lực cấp điện từ tủ động lực, đặt gần tâm phụ tải (gần có thể) Tủ chiếu sáng tủ làm mát cấp điện từ tủ động lự gần Các tủ động lực cấp điện từ tủ hạ tổng, đặt góc tường phân xưởng, khơng làm ảnh hưởng đến việc lại, làm việc phân xưởng Từ ta vạch phương án: Phương án 1: Các tủ động lực lấy điện từ tủ hạ tổng, tủ chiếu sáng làm mát lấy điện từ tủ động lực Phương án 2: Tủ động lực lấy điện từ tủ hạ tổng, tủ chiếu sáng làm mát lấy điện từ tủ động lực 3, tủ động lực lại lấy điện từ tủ phân phối phụ Phương án 3: Tủ động lực 3, lấy điện từ tủ hạ tổng, tủ chiếu sáng làm mát lấy điện từ tủ động lực 3, tủ động lực 1, lấy điện từ tủ phân phối phụ 1) Phương án 1: a Tính tốn tiết diện dây dẫn Chọn dây dẫn từ trạm biến áp nguồn, cách L m, tới tủ hạ tổng (THT) Tính toán lựa chọn dây dẫn trung áp dây dẫn đến tủ phân phối Dây dẫn trung áp Chọn dây dẫn đến trạm biến áp phân xưởng cáp nhơm lõi thép pha, có bọc XLPE Tài liệu tham khảo - Giáo trình điện tử cơng suất HaUi - https://lapdattudien.net/tinh-toan-ton-that-cong-suat-va-dien-nangtrong-mang-dien/ - https://trithuctot.com/cac-bien-phap-giam-ton-that-cong-suat-va-dieuchinh-dien-ap-trong-luoi-dien/ - https://text.123docz.net/document/3022901-giai-phap-tinh-toan-tonthat-cong-suat-va-ton-that-dien-nang-trong-mang-dien-phan-phoi.htm Thiết kế trạm biến áp 1.1 Tổng quan trạm biến áp a Phân loại điện áp: Phân làm cấp điện áp: Siêu cao áp: Lớn 500 KV Cao áp: 66kV, 110kV, 220kV 500kV Trung áp: 6kV, 10kV, 15kV, 22kV 35 kV Hạ áp: 0,4kV 0,2kV Các điện áp nhỏ KV b Phân loại trạm biến áp Theo nhiệm vụ phân thành loại trạm biến áp: Trạm biến áp trung gian: Nhận điện áp từ 220 KV – 35 KV biến đổi thành điện áp 35 KV – 15 KV theo nhu cầu sử dụng Trạm biến áp phân xưởng hay trạm biến áp phân phối: Nhận điện áp 35 KV – KV biến đổi thành điện áp 0,4 KV – 0,22 KV => trạm biến áp dùng mạng hạ áp dân dụng tòa nhà, thường thấy trạm 22/0,4 KV Theo cấu trúc chia làm hai loại trạm biến áp: Trạm biến áp trời: trạm này, cá thiết bị cao áp đặt ngồi trời, cịn phần phân phối điện áp thấp đặt nhà tủ chuyên dùng chế tạo sẵn Trạm biến áp nhà: trạm này, tất thiết bị đặt nhà Chi phí xây dựng trạm nhà lớn trạm ngồi trời c Cơng suất máy biến áp: Gồm máy biến áp có cấp điện áp sơ/thứ cấp: 35/0.4KV, 22/0.4 KV, 10&6.3/0.4 KV Công suất biểu kiến Trạm phổ biến: 50KVA, 75KVA, 100KVA, 160KVA, 180KVA, 250KVA, 320KVA, 400KVA, 500KVA, 560KVA, 630KVA, 750KVA, 800KVA, 1000KVA, 1250KVA, 1500KVA, 1600KVA, 1800KVA, 2000KVA, 2500 KVA d Vị trí đặt trạm biến áp Vị trí trạm biến áp cần phải thỏa mãn yêu cầu bản: - An toàn liên tục cấp điện - Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp tới - Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng - Tiết kiệm vốn đầu tư chi phí vận hành nhỏ - Bảo đảm điều kiện khác cảnh quan môi trường, có khả điều chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng khẩn cấp, - Tổng tổn thất công suất đường dây nhỏ Vị trí trạm biến áp thường đặt liền kề, bên bên phân xưởng - - Trạm biến áp đặt bên phân xưởng, hay gọi trạm độc lập, dùng trạm cung cấp cho nhiều phân xưởng, cần tránh nơi, bụi bặm có khí ăn mịn rung động; khơng tìm vị trí thích hợp bên cạnh phân xưởng Trạm xây dựng liền kề dùng phổ biến tiết kiệm xây dựng ảnh hưởng tới cơng trình khác Trạm xây dựng bên dùng phân xưởng rộng có phụ tải lớn Khi sử dụng trạm cần đảm bảo tốt điều kiện phòng nổ, phòng cháy cho trạm 1.2 Chọn phương án thiết kế xây dựng trạm biến áp 1.2.1 Số lượng máy biến áp Đối với phân xưởng khí phụ tải loại II, ta lựa chọn phương án: + Phương án 1: Sử dụng máy biến áp + Phương án 2: Sử dụng máy biến áp 1.2.2 Chọn dung lượng máy biến áp Phương án 1: Sử dụng máy biến áp Công suất máy biến áp thỏa mãn điều kiện: 𝑆đ𝑚𝐵𝐴 ≥ 𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 = 359.82 𝑘𝑉𝐴 Chọn máy biến áp 22/0.4 kV có cơng suất 400 kVA, công ty Đông Anh sản xuất 𝑆đ𝑚𝐵𝐴 , 𝑃0 , kW 𝑃𝑘 , kW kVA 400 0.433 3.82 Phương án 2: Sử dụng máy biến áp làm việc song song Công suất máy biến áp thỏa mãn điều kiện: 𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 359.82 𝑆đ𝑚𝐵𝐴 ≥ = = 179.91 𝑘𝑉𝐴 2 Đồng thời, xảy cố máy biến áp, cắt giảm số thiết bị để giảm tải: 1.4 × 𝑆đ𝑚𝐵𝐴 ≥ 𝑆𝑡𝑡𝑠𝑐 = 0.8𝑆 ×𝑡𝑡𝑝𝑥 = 0.8 × 359.82 = 287.856 𝑘𝑉𝐴 𝑆𝑡𝑡𝑠𝑐 287.856 = = 205.6 𝑘𝑉𝐴 1.4 1.4 Lựa chọn máy biến áp 22/0.4 kV có cơng suất 250 kVA, công ty Đông Anh sản xuất: => 𝑆đ𝑚𝐵𝐴 = 𝑆đ𝑚𝐵𝐴, kVA 250 𝑃0 , kW 0.34 𝑃𝑘 , kW 2.6 1.2.3 So sánhvà lựa chọn phương án tối ưu Xét kỹ thuật, phương án không ngang độ tin cậy cung cấp điện: + Đối với phương án 1, có cố máy biến áp, phải ngừng cung cấp điện cho toàn phân xưởng + Đối với phương án 2, có cố với máy biến áp máy biến áp cịn lại phải gánh tồn phụ tải phân xưởng Để đảm bảo tương đồng kỹ thuật, ta cần phải xét đến thiệt hại xảy cố máy biến áp Phương án 1: Vốn đầu tư trạm biến áp: 𝑉𝐵𝐴1 = 𝑚 + 𝑛 × 𝑆đ𝑚𝐵𝐴1 = 24.18 + 0.18 × 400 = 96.18 × 106 (đ) Trong đó: m, n – hệ số kinh tế cố định thay đổi trạm biến áp, đ đ/kVA Tổn thất điện máy biến áp: ∆𝐴𝐵1 𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 = ∆𝑃0 × 8760 + ∆𝑃𝑘 × ( ) ×𝜏 𝑆đ𝑚𝐵𝐴1 359.82 = 0.433 × 8760 + 3.82 × ( ) × 2987.65 = 13028.225 (𝑘𝑊ℎ) 400 Thiệt hại điện có cố: 𝑌𝑡ℎ1 = 𝑔𝑡ℎ ∗ 𝑃𝑡ℎ ∗ 𝑡𝑓 = 𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 ∗ cos 𝜑 ∗ 𝑡𝑓 ∗ 𝑔𝑡ℎ = 359.82 ∗ 0.86 ∗ 24 ∗ 5000 = 37.13(106 đ) Trong đó: Yth – Thiệt hại điện Gth – đơn giá thiệt hại điện, đồng/kWh, xí nghiệp cơng nghiệp lấy gth = 5000÷7000 đ/kWh Pth – cơng suất thiếu hụt thời gian điện tf Tf – thời gian điện, trạm biến áp trung gian lấy tf = 12 với trạm tiêu thụ lấy tf = 24 /năm Chi phí quy đổi: 𝑍𝐵1 = 𝑝𝐵 × 𝑉𝐵1 + ∆𝐴𝐵1 × 𝑐∆ + 𝑌𝑡ℎ = 0.189 × 96.18 × 106 + 13028.2 × 1000 + 37.13 ∗ 106 = 68.34 × 106 (đ) Trong đó: VB – vốn đầu tư biến áp p – hệ số sử dụng tiêu chuẩn khấu hao thiết bị (pB =0.125ữ0.2 ) ì - Chi phớ tn thất điện Phương án 2: Với phương án máy cịn lại phép q tải 40% liên tục trong ngày, ngày tuần Và điện cần thiết phải tắt bớt số phụ tải không cần thiết để đảm bảo cấp điện tốt Vốn đầu tư trạm biến áp: 𝑉𝐵𝐴2 = 1.6 × (𝑚 + 𝑛 × 𝑆đ𝑚𝐵𝐴2) = 1.6(24.18 + 0.18 × 250) = 110.688 × 106 (đ) Tổn thất máy biến áp: ∆𝐴𝐵2 = × ∆𝑃0 × 8760 + ∆𝑃𝑘 = × 0.34 × 8760 + 2.6 2 𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 ×( 𝑆đ𝑚𝐵𝐴2 ) ×𝜏 359.82 ×( 250 ) × 2987.65 = 14002.497 Thiệt hại cố điện, ta cắt bỏ 20% phụ tải 𝑌𝑡ℎ1 = 𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 ∗ cos 𝜑 ∗ 𝑡𝑓 ∗ 𝑔𝑡ℎ = 0.2 ∗ 359.82 ∗ 0.86 ∗ 24 ∗ 5000 = 7.4 ∗ 106 đ Chi phí quy đổi: 𝑍𝐵1 = 𝑝𝐵 × 𝑉𝐵1 + ∆𝐴𝐵1 × 𝑐∆+Yth = 0.189 × 110.688 × 106 + 14002.5 × 1000 + 7.4 ∗ 10^6 = 42.32 × 106 (đ) Phương án Stt, kVA ∆𝑃0 , kW ∆𝑃𝑘 , kW 𝑉𝐵𝐴 , 106 đ A, kWh Z, 106 đ 400 0.433 3.82 96.18 13028.2 68.34 2x250 0.34 2.6 110.688 14002.5 42.32 Tài liệu tham khảo - Giáo trình điện tử cơng suất HaUi - https://ieec.com.vn/bu-cong-suat-phan-khang/ - http://www.nuintek.vn/cach-tinh-cong-suat-phan-khang-can-bu.html - https://hnue.edu.vn/Portals/0/TeachingSubject/tungpk/81944728-81234842-96fc-e13fe71c24a5CCD -C-7 -Bu-cong-suat-phan-khang.pdf Tính bù công suất phản kháng nâng cao hệ số công suất 1.1 Ý nghĩa việc bù công suất phản kháng a Đặt vấn đề Vấn đề sử dụng hợp lý tiết kiệm điện xí nghiệp cơng nghiệp có ý nghĩa lớn kinh tế xí nghiệp tiêu thụ khoảng 70% tổng số điện sản xuất Tính chung tồn hệ thống điện thường có 10 – 15 % lượng phát bị mát q trình truyền tải phân phối Mạng điện xí nghiệp thường dùng điện áp tương đối thấp, đường dây lại dài phân tán đến phụ tải nên gây tổn thất điện lớn Vì việc thực biện pháp tiết kiệm điện xí nghiệp có ý nghĩa quan trọng, khơng có lợi cho thân xí nghiệp, mà cịn có lợi chung cho kinh tế quốc dân.Hệ số công suất cosφ tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý tiết kiệm hay không Nâng cao hệ số công suất cosφ chủ trương lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu cao trình sản xuất, phân phối sử dụng điện b Ý nghĩ việc nâng cao hệ số công suất 𝐜𝐨𝐬 𝝋 Giảm tổn thất công suất mạng điện Chúng ta biết tổn thất công suất đường dây tính sau: P P Q2 P2 Q2 R R R P P P Q U2 U2 U2 (5-2) Khi giảm Q truyền tải đường dây, ta giảm thành phần tổn thất công suất P(Q) Q gây Giảm tổn thất điện áp mạng điện Tổn thất điện áp tính sau: U PR QX PR QX U (P) U (Q) U U U (5-3) Giảm lượng Q truyền tải đường dây, ta giảm thành phần Q(Q) Q gây Tăng khả truyền tải đường dây máy biến áp Nó phụ thuộc vào điều kiện phát nóng, tức phụ thuộc vào dòng điện cho phép chúng Dòng điện chạy dây dẫn máy biến áp tính sau: I P Q2 3.U Biểu thức chứng tỏ với tình trạng phát nóng định đường dây máy biến áp (I= const) tăng khả truyền tải công suất tác dụng P chúng cách giảm cơng suất phản kháng Q mà chúng tải Vì giữ nguyên đường dây máy biến áp cos 𝜑 mạng nâng cao (tức giảm lượng Q phải truyền tải) khả truyền tải chúng tăng lên Ngoài việc nâng cao hệ số cos 𝜑 đưa đến hiệu giảm chi phí kim loại màu, góp phần ổn định điện áp, tăng khả phát điện máy phát điện… 1.2 Tính tốn bù cơng suất phản kháng để 𝐜𝐨𝐬 𝝋 mong muốn sau bù đạt 0.9 Để bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện sử dụng tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ, động không đồng bọ làm việc chế độ kích thích, ta lựa chọn tụ tĩnh để làm thiết bị bù cho phân xưởng sử dụng tụ điện có ưu điểm tiêu hao cơng suất tác dụng, khơng có phần quay máy bù đồng nên lắp ráp, bảo quản vận hành dễ dàng 1.2.1 Xác định dung lượng bù Dung lượng bù cần thiết cho nhà máy xác định theo công thức sau: 𝑄𝑏ùΣ = 𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥 (tan 𝜑1 − tan 𝜑2) 𝛼 Trong đó: 𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥 : Phụ tải tác dụng tính tốn phân xưởng(kW) 𝜑1: Góc ứng với hệ số cơng suất trung bình trước bù cos 𝜑1 = 0.84 → tan 𝜑1 = 0.65 𝜑2: Góc ứng với hệ số cơng suất bắt buộc sau bù cos 𝜑2 = 0.9 → tan 𝜑2 = 0.48 𝛼: Hệ số xét tới khả nâng cao cos 𝜑 biện pháp khơng địi hỏi đặt thiết bị bù, 𝛼 = 0.9 − 𝑄𝑏ùΣ : Tổng dung lượng cần bù Với phân xưởng thiết kế ta tìm dung lượng bù cần thiết là: 𝑄𝑏ùΣ = 𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥 (tan 𝜑1 − tan 𝜑2) 𝛼 = 302.25 ∗ (0.65 − 0.48) ∗ 0.9 = 46.24 (𝑘𝑉𝐴𝑅) Tra PL 34 (Trang 211 “giáo trình cung cấp điện” Ngô Hồng Quang – NXB GDVN - 2016) ta chọn tụ pha 50 kVAR DEA YEONG chế tạo loại DLE -3H50K6T Xác định điện trở phóng điện: Cơng thức: 𝑅𝑝đ 𝑈𝑝2 = 15.10 𝑄 Trong đó: Q - Dung lượng tụ, kVAR U – Điện áp pha, kV Phân xưởng có điện áp 380/220V Như để bù cho xưởng khí 50 kVAR, điện trở phóng điện cần có trị số: 𝑅𝑝đ 𝑈𝑝2 0.222 = 15.10 = 15 ∗ 10 ∗ = 14520(Ω) 𝑄 50 Dùng bóng 40W làm điện trở phóng điện, có: 𝑈𝑝2 2202 𝑅= = = 1210(Ω) 40 40 Số bóng đèn cần dùng để phóng điện cho tụ là: 𝑛= 14520 = 12 𝑏ó𝑛𝑔 1210 Như dùng 12 bóng 40W điện áp 220V, pha bóng làm điện trở phóng điện cho tụ 1.3 Đánh giá hiệu bù công suất phản kháng Trước bù 𝑃2 + 𝑄 302.252 + 195.232 ∆𝑃1 = ∗𝑅 = ∗ 4.32 ∗ 10−4 = 0.387(𝑘𝑊) 2 𝑈 0.38 Sau bù 𝑃2 + (𝑄 − 𝑄𝑏 )2 ∆𝑃1 = ∗ 𝑅 ∗ 10−3 𝑈2 𝟑𝟎𝟐 𝟐𝟓𝟐 + (𝟏𝟗𝟓 𝟐𝟑 − 𝟓𝟎)𝟐 = ∗ 𝟒 𝟑𝟐 ∗ 𝟏𝟎−𝟒 = 𝟎 𝟑𝟑𝟔(𝒌𝑾) 𝟎 𝟑𝟖𝟐 Tài liệu tham khảo - Giáo trình cung cấp điện - Dùng cho trường ĐH kỹ thuật Loại tài liệu: Tài liệu số - Ebook Tác giả: Trần Quang Khánh Nhà xuất bản: Khoa học kỹ thuật Năm xuất bản: 2009 - https://tailieunhanh.com/vn/tlID559443_xac-dinh-phu-tai-dienkhu-vuc-do-th.html Tính tốn nối đất chống sét 1.1 Tính tốn nối đất Bước 1: Các số liệu cần thiết 𝑆𝑀𝐵𝐴 = 400 (𝑘𝑉𝐴) 𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 = 359.82 (𝑘𝑉𝐴) đ = 120 (Ωm) – đo mùa khô Bước 2: Xác định điện trở nối đất theo yêu cầu Từ số liệu thu thập tính toán được, theo yêu cầu thiết kế nối đất dựa vào bảng quy phạm giáo trình Vật liệu điện an tồn điện xác định cần phải tính tốn điện trở nối đất đạt yêu cầu là: 𝑅𝑦𝑐 ≤ Ω Bước 3: Tính tốn Dự kiến dùng điện cực hỗn hợp gồm 30 cọc thép góc 60x60x6 dài L = 2.5m chơn thẳng đứng đóng xuống đất theo mạch vòng HCN, mõi cọc cách khoảng a = 2.5m Thanh ngang dùng thép dẹt 40x4mm chôn độ sâu 𝑡𝑡 = 0.8𝑚 Chôn cọc theo diện tích xưởng 36x24m Vậy ta áp dụng cơng thức: 𝑅= - 𝑅𝑐 × 𝑅𝑡 𝑡 × 𝑅𝑐 + 𝑛 × 𝑐 × 𝑅𝑡 Điện trở cọc: 𝑅𝑐 = 𝜌 2𝐿 4𝑡 + 3𝐿 (ln + ln ) 2𝜋𝐿 𝑑 4𝑡 + 𝐿 Độ chôn sâu cọc L: Chiều dài cọc L = 250cm 𝑡𝑐 = ℎ = 80(𝑐𝑚) d: đường kính cọc, 𝑑 = 0.95𝑏 = 0.95.60 = 5,7 (𝑐𝑚) 𝜌 = 𝜌đ 𝑘𝑚 = 1.2 ∗ 104 ∗ 1.4 = 168 00(Ωcm) (Lấy 𝑘𝑚 = 1.4 theo bảng 5.2 giáo trình Vật liệu điện an tồn điện) Thay vào cơng thức, ta được: 𝑅𝑐 = 16800 × 250 × 80 + ∗ 250 (ln + ln ) = 51.24(Ω) 2𝜋 × 250 5.7 × 80 + 250 - Điện trở thanh: ρ KL2 Rt = ln 2πL t d 𝑡 = 0.8𝑚 𝜌 = 𝜌đ 𝑘𝑚 = 1.2 ∗ 10^4 ∗ 1.6 = 19200 (Ωcm) (Lấy 𝑘𝑚 = 1.6 theo bảng 5.2 giáo trình Vật liệu điện an tồn điện) 𝑑= 𝑏 40 = = 20 𝑚𝑚 = 0.002𝑚 2 𝐿 = 2.5 × 30 = 75𝑚 (Vì nối 30 cọc với nhau, cọc cách 2m) ,tra bảng 5.3 K = 5.81 𝑙1 36 𝐾 = 𝑓( ) = = 1.5 𝑙2 24 Thay vào cơng thức, ta được: 19200 5.81 × 7502 𝑅𝑡 = ln = 40.45 (Ω) × 3.14 × 750 80 ∗ - Tra bảng 5.4 giáo trình Vật liệu điện an toàn điện, được: 𝑎 c = 0.43, t = 0.24 (dựa vào n = 30 cọc = 1) 𝑙 - Điện trở điện cực hỗn hợp: 𝑅= 𝑅𝑐 × 𝑅𝑡 51.24 ∗ 40.45 = = 3.88 (Ω) 𝑡 × 𝑅𝑐 + 𝑛 × 𝑐 × 𝑅𝑡 0.24 × 51.24 + 30 × 0.43 × 40.45 𝑅 < 𝑅𝑦𝑐 = Ω Như điện trở điện cực dự kiến gồm cọc ban đầu tương đối phù hợp Bước 4: Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt, thiết bị hạ áp nên không cần kiểm tra Bước 5: Vẽ mặt mặt cắt hệ thống nối đất 1.2 Tính tốn chống sét Chống sét trạm biến áp Sử dụng kim thu lôi ∅𝟏𝟔 dài 1m đặt cách 20m vf cao h = 10m Dây dẫn sét dùng dây thép tròn ∅𝟒 Phạm vi bảo vệ Giả sử độ cao xưởng 15m, xưởng có độ cao hx = 8m, khoảng cách cọc a = 36m Chiều cao hiệu dụng = h – hx =18 – 8=10m Bán kính bảo vệ độ cao hx - 𝑹𝒙 = 𝟏.𝟔.𝒉.𝒉𝒂 𝒉+𝒉𝒙 = 𝟏.𝟔∗𝟏𝟖∗𝟏𝟎 𝟏𝟖+𝟖 = 𝟏𝟏 𝟎𝟕𝒎 Bề ngang bảo vệ hẹp - 𝟐𝒃𝒙 = 𝟕𝒉𝒂 −𝒂 𝟏𝟒𝒉𝒂 −𝒂 ∗ 𝟒𝑹𝒙 = 𝟕∗𝟏𝟎−𝟑𝟔 𝟏𝟒∗𝟏𝟎−𝟑𝟔 ∗ 𝟒 ∗ 𝟏𝟏 𝟎𝟕 = 𝟏𝟒 𝟒𝟕𝒎 Phạm vi đường bảo vệ - 𝑫 ≤ 𝟖, = 8*10=80m - Xưởng có chiều dài 36m rộng 24 => 𝑫𝒙ưở𝒏𝒈 = √𝟑𝟔𝟐 + 𝟐𝟒𝟐 = 𝟒𝟑 𝟐𝒎 𝑫 > 𝑫𝒙ưở𝒏𝒈 => Thỏa mãn 7.Dự tốn cơng trình Kê danh mục thiết bị Bảng thiết bị máy biến áp dây cáp STT Tên thiết bị Máy biến áp CVV – 2.5 CVV – CVV – CVV – 10 CVV – 16 CVV – 25 Đơn vị Máy m m m m m m Số lượng 80.50 17.00 43.00 31.00 43.00 14.00 Đơn giá (103) 120,000 19.58 28.6 40.7 66 104.4 157.6 Thành tiền 240,000,000 1,576,190 486,200 1,750,100 2,046,000 4,489,200 2,206,400 10 11 12 13 CVV – 35 CVV – 70 CVV – 95 CVV – 120 CVV - 500 AL/XLPE – 4*50 m m m m m m 16.00 61.00 18.50 26.00 4.00 200 211.8 403.3 555.7 933.4 2319.2 71 Tổng 3,388,800 24,601,300 10,280,450 24,268,400 92,768,000 14,200,000 338,569,840 Bảng thiết bị aptomat, contacto, rơ – le nhiệt STT Tên thiết bị Đơn vị BKN 1P Cái BKN B Cái ABN53c Cái ABN63c Cái ABN103c Cái ABN203c Cái ABN803c Cái MC - 6a Cái MC - 9a Cái 10 MC - 12a Cái 11 MC - 18a Cái 12 MC - 32a Cái 13 MC - 50a Cái 14 MC - 65a Cái 15 MC - 75a Cái 16 MC - 85a Cái 17 MC - 100a Cái 18 MC - 130a Cái 19 MC - 150a Cái 20 MC - 265a Cái 21 MT - 12 Cái 22 MT - 32 Cái 23 MT - 63 Cái 24 MT - 95 Cái 25 MT - 150 Cái 26 MT - 400 Cái Tổng Bảng danh mục thiết bị khác Số lượng 16 7 1 3 7 Đơn giá (103) 67 200 690 810 920 1750 8700 250 270 280 435 820 1160 1320 1500 1830 2400 2900 3700 7700 248 295 635 915 1380 3580 Thành tiền 536,000 200,000 11,040,000 2,430,000 6,440,000 12,250,000 8,700,000 250,000 270,000 840,000 870,000 4,100,000 4,640,000 3,960,000 1,500,000 5,490,000 7,200,000 5,800,000 14,800,000 7,700,000 1,736,000 1,475,000 4,445,000 6,405,000 8,280,000 3,580,000 124,937,000 STT 10 11 12 13 14 15 Tổng Tên thiết bị Sứ đỡ tủ ĐL Sứ đỡ tủ PP Thanh góp tủ phân phối Thanh tủ động lực Đồng hồ vol kế Công tắc chuyển mạch vol Công tắc chuyển mạch ampe Đồng hồ ampe Biến dịng Cơng tơ Cầu chì ống Tủ động lực Chống sét van Dao cách ly Tủ phân phối Đơn vị Cái Cái Kg Số lượng 24 Đơn giá 15 25 170 Thành tiền 360,000 150,000 1,530,000 Kg Cái Cái 12 1 170 174 244 2,040,000 174,000 244,000 Cái 260 260,000 Cái Cái Cái Cái Cái Cái Bộ Cái 3 1 526 596 1360 2000 4000 4900 6500 7000 526,000 1,788,000 1,360,000 6,000,000 16,000,000 14,700,000 6,500,000 7,000,000 58,632,000 -Giáo trình : An tồn điện bảo vệ nối đất Trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng ... Nhà xuất bản: Khoa học kỹ thuật Năm xuất bản: 2009 - Thiết kế cấp điện - Ngô Hồng Quang Lựa chọn kiểm tra thiết bị điện Các thiết bị điện, sứ cách điện phận dẫn điện khác hệ thống điện điều... dòng điện ngắn mạch, Trong chế độ làm việc lâu dài, thiết bị điện, sứ cách điện phận dẫn điện khác làm việc tin cậy chúng chọn theo điện áp dòng điện định mức Trong chế độ tải, dòng điện qua thiết. .. xưởngcó nhiều thiết bị nằm rải rác nhiều khu vực tên mặt phân xưởng, nên việc tính tốn phụ tải xác làm thiết kế tủ động lực cấp điện cho phân xưởng, ta chia thiết bị nhóm nhỏ, đảm bảo: Các thiết