Phần 2 của giáo trình Cung cấp điện mỏ tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: mạng điện xí nghiệp; mạng điện; chiếu sáng xí nghiệp mỏ; cung cấp điện một chiều; lựa chọn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ; các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống điện xí nghiệp;... Mời các bạn cùng tham khảo!
PHẦN II MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP Chương MẠNG ĐIỆN 5.1 Phân loại mạng điện 5.1.1 Phân loại mạng điện Có cách phân loại sau: - Theo cấp quản lý người ta chia mạng sau: + Mạng điện khu vực + Mạng điện dịa phương + Mạng điện thị + Mạng điện nơng thơn xí nghiệp - Theo hình dạng kết cấu: Mạng hở, mạng kín, mạng hình tia mạng rẽ nhánh v.v … - Theo cấp điện áp chia thành: Mạng hạ thế, mạng trung thế, mạng cao thế, mạng siêu cao mạng cực cao Ngồi phân thành mạng đường dây không, mạng cáp, mạng chiều, mạng xoay chiều v.v… 5.2 Sơ đồ cung cấp điện 5.2.1 Mạng cao áp Để cung cấp điện từ nguồn đến phụ tải thường sử dụng số loại sơ đồ sau đây: Cung cấp điện theo sơ đồ hình tia (Hình 5.1) 138 Sơ đồ hình tia sơ đồ mà điện từ nguồn cung cấp truyền thẳng đến trạm biến áp phân xưởng Nguồn cung cấp trạm biến áp chính, trạm phân phối hay nhà máy điện tự dùng Sơ đồ hình tia có ưu điểm nối dây rõ ràng, hộ dùng điện cung cấp từ đường dây chúng ảnh hưởng lẫn Độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, dễ vận hành bảo quản Nhược điểm vốn đầu tư lớn Do dùng để cung cấp điện cho hộ dùng điện loại I, II CDCL CDCL 35110kV MCPĐ MCLL 6-10kV Hình 5.1 Sơ đồ cung cấp điện hình tia - Cung cấp điện theo sơ đồ mạch vịng kín (Hình 5.2) 6/0,4kV 35/6kV 6/0,4kV Hình 5.2 Sơ đồ cung cấp điện mạch vịng kín Trong chế độ vận hành bình thường vịng hở trạm phía cao áp phụ tải lấy phân đoạn kV khác Khi cố 139 nhánh phụ tải cần thiết chuyển sang lấy điện phân đoạn kv lại Sơ đồ thường dùng cung cấp điện cho hộ dùng điện loại II,III mỏ lộ thiên - Sơ đồ cung cấp điện với đường dây kép (Hình 5.3) Hình 5.3 Sơ đồ cung cấp điện với đường dây kép Ở sơ đồ trạm trang bị tối thiểu máy biến áp, phân đoạn cấp điện áp điện áp thấp, đồng thời cung cấp từ hai đường dây 5.2.2 Mạng điện áp thấp Thường sử dụng sơ đồ nối dây sau: Sơ đồ hình tia: (Hình 4, a,b) a) Cung cấp điện cho phụ tải tập trung b) Cung cấp điện cho phụ tải phân tán Hình 5.4 Sơ đồ hình tia 140 - Sơ đồ dạng phân nhánh (sơ đồ dạng trục chính) (Hình 5.5 a, b) 6/0,4kV Hình 5.5 a Sơ đồ phân nhánh có Hình 5.5 b Sơ đồ phân nhánh máy biến áp - trục Đối với sơ đồ dạng phân nhánh, có nhiều điểm tiêu thụ hay nhiều điểm phân phối cung cấp từ vị trí khác trục 5.3 Tính tốn tổn thất điện áp mạng điện Khi truyền tải điện từ nguồn đến nơi tiêu thụ phần tử mạng điện có tổng trở gây nên tổn thất công suất tổn thất điện áp 5.3.1 Tổn thất điện áp đường dây pha có phụ tải tập trung Giả thiết mạng điện làm việc chế độ đối xứng, ta tách pha để nghiên cứu Trên hình vẽ biểu diễn đường dây có tổng trở Z = R+j X[] 141 phụ tải tập trung đặt cuối đường dây S = P+j Q[KVA], đồ thị véc tơ điện áp đường dây nêu Z=R+jX i , cos S = P+j Q Hình 5.6 U = P.R Q.X , V U dm (5.1) Để dễ so sánh ta thường tính theo trị số phần trăm so với định mức: U% = P.R Q X 100 ; 1000 U dm (5.2) Trong đó: P,Q - phụ tải tác dụng phụ tải phản kháng đường dây (kW),(kVAR); R,X- điện trở điện kháng đường dây (); Uđm- điện áp định mức lưới điện (kV) Yêu cầu: phải đảm bảo đường dây làm việc bình thường, tức là: U% Ucp% 5.3.2 Tổn thất điện áp đường dây pha có nhiều phụ tải tập trung P P1 i1, cos1 Hình 5.7 142 i2, cos2 U = U dm n Pi ri Q i x i ,V (5.3) i 1 Để so sánh, ta thường tính theo phần trăm so với định mức, vậy: U% = 100.U dm n P r Q x , i i i 1 i i (5.4) Trong đó: Pi , Qi- công suất chạy đoạn thứ i [kW, kVAR]; ri, xi - điện trở điện kháng đoạn dây thứ i [] Uđm- điện áp dây định mức lưới điện[kV] Nếu tính tổn thất điện áp khơng xuất từ dịng điện chạy đường dây (I 1, I2, , In) mà theo dòng điện phụ tải: i1, i2, , in ta được: n U = ( ii.Ri.cosi + ii.Xi.sini ),V (5.5) i 1 Nếu tính theo phần trăm so với định mức, ta được: U% = 100.U dm n p R i 1 i i qi X i , (5.6) Trong đó: pi , qi - Công suất phụ tải điểm đấu thứ I, (kW, kVAR); Ri, Xi - Điện trở điện kháng đường dây kể từ đầu nguồn đến điểm thứ I, (); Uđm- điện áp dây định mức lưới điện, (kV) 5.3.3 Trường hợp đặc biệt Nếu đường dây đồng nhất: tức đường dây có đoạn dây dẫn loại, tiết diện, cách lắp đặt (có r0, x0 nhau) Khi tổn thất điện áp là: 143 U% = 100 U dm n ( ii.Ri.cosi + ii.Xi.sini ), (5.7) ( ii.r0.Li cosi + ii.x0.Li sini ), (5.8) i 1 r0 x0 đoạn dây nên: U% = n 100 U dm i 1 n 100 U% = ( r0.costb + x0.sintb ) ii.Li ; U dm i 1 hay: đó: p i 10 ii = U dm cos tb U% = nên ta có: ; (5.9) (5.10) 10 3.10 n U dm cos tb ( r0.costb + x0.sintb ) pi.Li ; (5.11) i 1 nếu: điện trở điện kháng (r0,x0) đơn vị chiều dài dây dẫn, (/km); pi - Công suất phụ tải thứ i, (kW); Li - Chiều dài dây dẫn từ đầu nguồn đến phụ tải thứ i, (km); Uđm - điện áp dây định mức, (kV) Thì ta có: U% = 100.U dm cos tb n ( r0.costb + x0.sintb ) pi.Li ; (5.12) i 1 Trong đó: cos tb Pi cos i ; Pi (5.13) Nếu đường dây cung cấp cho phụ tải có cos = (đèn sợi đốt ,lò điện trở, ) đường dây cáp mạng điện áp thấp có (r0x0) tính tổn thất điện áp ta bỏ qua thành phần điện kháng, đó: 144 U% = n r pi.Li 100.U dm i 1 (5.14) 5.3.4 Tổn thất điện áp đường dây pha có phụ tải phân bố Trong thực tế ta gặp số đường dây có phụ tải phân bố (như hình dl vẽ) P0 L Hình 5.8 Với phụ tải S0 phân bố (S0=S/L) tổn thất điện áp đường dây là: U P.R Q.X ; 2.U dm (5.15) Từ ta có nhận xét là: Tổn thất điện áp đường dây có phụ tải phân bố nửa tổn thất điện áp đường dây có phụ tải tập trung cuối đường dây Nếu đường dây có đoạn mà phụ tải phân bố (như hình vẽ) L2 L1 P1 P=Pi P2 Hình 5.9 Khi đó, ta coi phụ tải phân bố tương đương với phụ tải tập trung đặt điểm đoạn có phụ tải phân bố có trị số tổng phụ tải tập trung 145 5.3.5 Mạng chiếu sáng Nếu đường dây trang bị đèn chiếu sáng loại dây tóc (cos = 1) đường dây coi bỏ qua điện kháng đường dây Tổn thất điện áp đường dây tính theo cơng thức: U% = n r pi.Li 100.U dm i 1 (5.16) Nếu thay: r0=1/ .F với = 1/ - gọi điện dẫn xuất vật liệu làm dây dẫn Đối với vật liệu đồng cu = 53,4, (m/.mm2); Đối với vật liệu nhôm Al = 31,5, (m/.mm2); F- tiết diện dây dẫn mm2; n p L i 1 i i = M - gọi mô men phụ tải, (kW.m) 5.3.6 Tổn thất điện áp máy biến áp Tương tự trường hợp tính tổn thất điện áp đường dây có phụ tải tập trung, tổn thất điện áp máy biến áp là: UT% = P.R Q X ; 100 U dm (5.17) Trong đó: P, Q - cơng suất tác dụng cơng suất phản kháng máy biến áp truyền tải [kW, kVAR]; R, X - điện trở điện kháng máy biến áp [] 5.4 Tính tốn tổn thất công suất mạng điện Tổn thất công suất gây tình trạng thiếu hụt điện nơi tiêu thụ, làm tăng giá thành truyền tải điện đưa đến hiệu kinh tế 5.4.1 Tổn thất công suất đường dây có phụ tải tập trung P,Q Hình 5.10 Giả sử có đường dây AB có tổng trở Z = R+j X dùng để cung cấp cho phụ tải tập trung có cơng suất (P,Q) hệ số công suất cos 146 Như ta biết: có dịng điện pha chạy qua dây dẫn có tổng trở Z = R+j X tổn thất công suất tác dụng công suất phản kháng là: P = 3.I2R = S2 P2 Q2 U U2 R Q = 3.I X = S2 U2 X (5.18) R P2 Q2 U2 X (5.19) Trong đó: P- tổn thất cơng suất tác dụng, (MW); Q- tổn thất công suất phản kháng, (MVAR); S - công suất biểu kiến truyền tải đường dây, (MVA); U- điện áp định mức lưới điện, (kV); R, X- tương ứng điện trở tác dụng điện kháng đường dây, () b Tổn thất cơng suất đường dây có phụ tải phân bố I dl I0 Hình 5.11 Khi tính tốn tổn thất cơng suất đường dây có phụ tải phân bố đều, ta thay phụ tải phân bố phụ tải tập trung đặt 1/3 đường dây tính từ nguồn 5.5 Tổn thất cơng suất máy biến áp Tổn thất công suất máy biến áp bao gồm tổn thất không tải (tổn thất lõi thép hay tổn thất sắt từ) tổn thất có tải (tổn thất dây quấn hay tổn hao đồng) S S S cu Thành phần tổn thất lõi thép không thay đổi phụ tải thay đổi tổn thất không tải 147 Khi chuyển cách đấu từ tam giác sang sao, mô men cực đại động giảm lần, cần kiểm tra hệ số mang tải động theo điều kiện làm việc ổn định Việc phân đoạn cuộn dây stator động không đồng nên áp dụng trường hợp đổi cách đấu d Hạn chế động máy biến áp làm việc không tải Nếu khoảng thời gian làm việc không tải động máy biến áp kéo dài tốt tạm thời cắt chúng khỏi mạng, giảm đáng kể lượng công suất phản kháng tiêu thụ vơ ích Trong dây truyền cơng nghệ, máy móc làm việc có quan hệ phụ thuộc, việc bố trí dây truyền cách chặt chẽ hạn chế làm việc không tải động e Tăng cường chất lượng sửa chữa động Sau sửa chữa động cơ, cần đảm bảo thông số định mức Chất lượng sửa chữa khơng đảm bảo làm tăng lượng công suất phản kháng tiêu thụ f Ưu tiên sử dụng động không đồng rotor lồng sóc So với động rotor dây quấn, động rotor lồng sóc có hệ số công suất hiệu suất cao g Sử dụng động đồng Trong trường hợp nên sử dụng động đồng thay cho động khơng đồng bộ, động khơng đồng làm việc chế độ q kích thích phát công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất 9.1.3 Nâng cao hệ số công suất cos cách bù công suất phản kháng Trong trường sau áp dụng tất biện pháp kể mà hệ số cơng suất chung xí nghiệp cịn thấp giá trị qui định, cần phải áp dụng biện pháp bù công suất phản kháng Thực chất việc bù phát chỗ công suất phản 236 kháng với mục đích giảm cơng suất phản kháng truyền tải từ nguồn tới xí nghiệp để phát cơng suất phản kháng dùng máy bù đồng bộ, động đồng tụ điện tĩnh a Máy bù đồng Máy bù đồng thực chất động đồng có cấu tạo đặc biệt để việc không tải phát lượng phản kháng Trong công nghiệp mỏ, máy bù đồng có nhược điểm như: tiêu hao cơng suất tác dụng cao(0,32- 0,15 kW/kVAr); chi phí vận hành bảo quản cao, khơng sử dụng nhiên máy bù đồng có ưu điểm quan trọng dễ dàng điều chỉnh công suất phản kháng phát ra, ln ln trì hệ số công suất tối ưu Máy bù đồng sử dụng chủ yếu hệ thống điện cần bù điều chỉnh công suất phản kháng với giá trị lớn b Động đồng Trong xí nghiệp mỏ, máy cơng suất lớn khơng cần điều chỉnh tốc độ (bơm nước chính, quạt gió, máy ép khí, động sơ cấp hệ thống máy phát động cơ) nên sử dụng động đồng Vì động đồngbộ có ưu điểm là: có hệ số cơng suất cao làm việc chế độ q kích thích phát cơng suất phản kháng, cải thiện hệ số cơng suất chung xí nghiệp Nhưng nhược điểm động đồng là: cấu tạo phức tạp, giá thành đắt, nên sử dụng c Bù công suất phản kháng tụ bù Phương pháp bù dựa tính chất điện dung đấu mạch điện để tạo dòng điện trượt pha so với điện áp Lúc điện dung đủ lớn, tụ điện khơng làm góc trượt pha dương khu vực đó, mà cịn chuyển dịng phản kháng đến khu vực lân cận khác (từ đường dây tải điện đến điểm đấu tụ) 237 So với máy bù đồng tụ điện có ưu điểm: - Tiêu thụ cơng suất tác dụng không đáng kể (0,3- 1%) so với công suất tổng; - Là việc chắn chăm sóc đặc biệt; - Trọng lượng nhỏ khơng cần tới móng kiên cố để lắp đặt; - Làm việc không ồn Khi sử dụng tụ điện để nâng cao hệ số công suất cos , trước hết cần xác định công suất phản kháng cần thiết thiết bị bù: Qb = Ptb(tg1- tg2) , KVAr Trong đó: Ptb = Wa/ Tp - Cơng suất tác dụng trung bình năm xí nghiệp, Kw; (Wa- Năng lượng tác dụng tiêu thụ xí nghiệp, kWh; T p- số làm việc năm xí nghiệp, h); tg1- Tương ứng với hệ số cơng suất trung bình năm(cos1) xí nghiệp (có kể đến khả bù động đồng bộ); tg2- Tương ứng với hệ số công suất qui định cos2 Việc tăng hệ số cos2 giá trị qui định, cần quan quản lý hệ thống điện thoả thuận, tuỳ theo mức độ thiếu hụt lượng phản kháng hệ thống Công suất phản kháng tụ đấu tam giác: Q = .C.Ud2 103 , kVAr Trong đó: 2 f- Tần số góc dịng điện; C- Điện dung tụ, F; 238 (9.7) Ud- Điện áp dây định mức, kV Từ biểu thức cho thấy dung lượng tụ, công suất phản kháng tỉ lệ với bình phương điện áp với dung lượng tụ đặt phía cao áp cho công suất phản kháng lớn nhiều Nhưng đặt tụ phía cao áp phần cơng suất phản kháng tiêu thụ mạng hạ áp khơng bù Vì có khả nên đấu tụ gần phụ tải phía hạ áp Việc bố trí thiết bị bù tập trung, thành nhóm cá thể Khi bù tập trung, tụ thường đấu vào hạ áp (6- 10kV) trạm biến áp chính, lúc giảm công suất phản kháng phải phát truyền tải đến cho xí nghiệp Khi bù theo nhóm, tụ đấu vào cuối cá khởi hành, nhằm giảm truyền tải công suất phản kháng đường dây Khi bù cá thể, tụ đấu trực tiếp cạnh động cơ, giảm cơng suất phản kháng tồn mạng Vị trí đấu tối ưu thiết bị bù cần chọn sở so sánh kinh tế- kỹ thuật phương án 9.2 Tổn thất điện Tổn thất điện hệ thống cung cấp điện xí nghiệp mỏ chủ yếu tổn thất máy biến áp, mạng điện cao hạ áp 9.2.1 Tổn thất điện máy biến áp Việc xác định tổn thất điện máy biến áp tiến hành xuất phát từ thông số kỹ thuật, mức độ mang tải số sử dụng Tổn thất lượng tác dụng tính: Wa.ba= Pkt.T0 + 2.Pn.Tp , kWh; 239 (9.8) Trong đó: Pkt - Tổn thất cơng suất không tải máy biến áp, kW; Pn - Tổn thất công suất ngắn mạch, kW; T0 - Tổng số đấu máy biến áp vào mạng thời gian tính tốn, h; Tp - Số máy biến áp làm việc với tải trung bình thời gian tính tốn, h; - Hệ số mang tải máy biến áp, tính theo cơng thức: = Wa2 Wp2 (9.9) S d Tp (Wa, Wp- lượng tác dụng phản kháng tiêu thụ từ máy biến áp, xác định tính tốn, theo số đồng hồ vận hành; Sd - công suất định mức máy biến áp, kVA) Tổn thất lượng phản kháng tính theo cơng thức: Wp.ba= S d I kt U T0 S d n Tp 100 100 (9.10) Trong đó: Ik t- Dịng khơng tải máy biến áp, %; Un - Điện áp ngắn mạch tương đối, % 9.2.2 Tổn thất điện trong mạng (trừ máy biến áp) Tổn thất điện mạng xác định theo công thức: Wa = 3.I R.Tp.10 = tb -3 S 2tb R.Tp 10 3 U d2 Ptb2 R.Tp 10 3 240 U d2 Q 2tb R.Tp 10 3 U d2 (9.11) Trong đó: Itb - Dịng tải trung bình mạng, xác định theo cơng thức: Itb = Wa2 Wp2 U d Tp (9.12) Với: Wa vàWp - Năng ượng tác phản kháng phụ tải đấu vào mạng tiêu thụ thời gian Tp; Ud - Điện áp định mức mạng, V; Stb - Cơng suất trung bình truyền tải mạng, kVA; Ptb, Qtb- Công suất tác dụng công suất phản kháng trung bình truyền tải mạng 9.3 Định giá điện Tiền điện xí nghiệp (hộ tiêu thụ) phải trả tính theo giá biểu đơn giá biểu kép Theo giá biểu đơn, tiền điện phải trả sau khoảng thời gian định (1 tháng năm) tính số lượng điện (kW.h) tiêu thụ khoảng thời gian (theo số đồng hồ đo điện tác dụng) nhân với đơn giá điện (đ/kW.h) Cách tính nên áp dụng với hộ tiêu thụ với hộ tiêu thụ khơng phải xí nghiệp cơng nghiệp xí nghiệp cơng nghiệp có cơng suất nối mạng nhỏ Với xí nghiệp cơng nghiệp lớn, tiền điện thường tính theo biểu giá kép áp dụng hai phương thức sau: 1- Tính theo cơng suất tiêu thụ cực đại xí nghiệp (phần chính) số lượng điện tiêu thụ thực tế, xác định theo công thức: C = (a.Pmax + b.Wa).(1 K), đ/ năm Trong đó: 241 (9.13) Pmax - Công suất tiêu thụ cực đại xác định theo số đồng hồ đo, kW; A - Đơn giá kW công suất cực đại năm, đ/ kW.năm; B - Đơn giá điện năng, đ/ kW.h; Wa - Lượng điện xí nghiệp tiêu thụ năm, kW.h; k- Hệ số [thưởng (-) (+)] tuỳ theo hệ số công suất cos thực tế xí nghiệp - trả theo cơng suất nối mạng lượng điện tiêu thụ, xác định theo công thức: C = [a.(Sđ.ba + Sđ.đc) + b.Wa].(1k), đ/ năm (9.14) Trong đó: Sđ.ba - Tổng cơng suất định mức máy biến áp đấu vào mạng, kVA; Sđ.đc - Tổng công suất định mức động cao áp (trừ động phép dự phịng theo luật an tồn, động đấu vào mạng với mục đích bù cơng suất phản kháng); a - Đơn giá công suất nối mạng năm, đ/ kVA.năm 9.4 Suất tiêu thụ điện Lượng điện tiêu thụ để xí nghiệp sản xuất đơn vị sản phẩm tiêu quan trọng để đánh giá việc sử dụng hợp lý điện Suất tiêu thụ điện đặc trưng choviệc sử dụng phương tiện giới tự động hố xí nghiệp, việc tăng cường trang bị cho q trình cơng nghệ Việc tổ chức khơng hồn hảo q trình sản xuất sử dụng không hết khả phương tiện giới hoá, dẫn đến hậu suất giảm suất tiêu thụ điện tăng Suất tiêu thụ điện xác định tỉ số: 242 a= Wa , kW.h/đ.vị sản phẩm z (9.15) Trong đó: Wa - Lượng điện tiêu thụ thời gian tính tốn, kwh; Z - Sản lượng xí nghiệp thời gian tính tốn Tuy nhiên sở suất tiêu thụ điện để đáng trình độ sử dụng điện xí nghiệp khơng hồn tồn xác, cơng nghiệp mỏ, suất tiêu thụ điện phụ thuộc vào điều kiện địa chất mỏ, độ chứa khí chiều sâu vỉa, độ xâm nhập nước ngầm v.v… việc tiêu thụ điện cho thiết bị không tham gia vào sản xuất (bơm, quạt v.v…) xí nghiệp khác nhâu đáng kể, thiết bị có tham gia vào sản xuất có khác tiêu thụ điện Bởi lập kế hoạch cung cấp cho công nghiệp mỏ xây dựng định mức tiêu thụ điện năng, cần phải tính đến đặc điểm vùng nhóm mỏ loại Qua việc phân tích ta thấy Suất tiêu thụ điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nên việc tính suất tiêu thụ điện cách xác tương đối phức tạp Cho nên thực tế để tính suất tiêu thụ điện người ta thường sử dụng phương pháp sau: phương pháp tính tốn, phương pháp thực nghiệm - tính tốn phương pháp thơng kê 9.5 Chi phí mạng điện Tiền điện xí nghiệp (hộ tiêu thụ) phải trả tính theo giá biểu đơn giá biểu kép Theo giá biểu đơn, tiền điện phải trả sau khoảng thời gian định (1 tháng hoặc, năm) tính số lượng điện (kW.h) tiêu thụ khoảng thời gian (theo số đồng hồ đo điện tác dụng) nhân với đơn giá điện (đ/ kW.h) Cách tính nên áp dụng với hộ tiêu thụ với hộ tiêu thụ xí nghiệp cơng nghiệp xí nghiệp cơng nghiệp có cơng suất nối mạng nhỏ 243 Với xí nghiệp cơng nghiệp lớn, tiền điện thường tính theo biểu giá kép áp dụng hai phương thức sau: 1- tính theo cơng suất tiêu thụ cực đại xí nghiệp (phần chính) số lượng điện tiêu thụ thực tế, xác định theo công thức: C = (a.Pmax + b.Wa).(1 K), đ/ năm, Trong đó: Pmax- cơng suất tiêu thụ cực đại xác định theo số đồng hồ đo, kW; a- đơn giá kW công suất cực đại năm, đ/ kW.năm; b- đơn giá điện năng, đ/ kW.h; Wa- lượng điện xí nghiệp tiêu thụ năm, kW.h; k- hệ số [ thưởng (-) (+)] tuỳ theo hệ số công suất cos thực tế xí nghiệp 2- trả theo cơng suất nối mạng lượng điện tiêu thụ, xác định theo công thức: C = [a.(Sđ.ba + Sđ.đc) + b.Wa].(1k), đ/ năm Trong đó: Sđ.ba- tổng cơng suất định mức máy biến áp đấu vào mạng, kVA; Sđ.đc- tổng công suất định mức động cao áp ( trừ động phép dự phòng theo luật an toàn, động đấu vào mạng với mục đích bù cơng suất phản kháng); a- đơn giá công suất nối mạng năm, đ/ kVA.năm 244 Câu hỏi tập chương Phấn lý thuyết Hệ số cơng suất cos gì? Ngun nhân hậu hệ số cos thấp? ý nghĩa việc nâng cao hệ số cos? Các biện pháp dùng để nâng cao hệ số cos? Phương pháp xác định giá trị điện cho xí nghiệp? Suất tiêu thụ điện gì? Nó đặc trưng cho gì? Suất tiêu thụ điện có ý nghĩa xí nghiệp? Phần tập Bài tập 1: Yêu cầu thiết kế lắp đặt tụ bù cho trạm bơm nước xí nghiệp mỏ đặt máy bơm 75 kW Khi làm việc hệ số cơng suất trạm bơm có trị số cos = 0,7; yêu cầu đặt tụ điện để nâng hệ số công suất lên 0,95 Bài tập 2: Yêu cầu lựa chọn tụ bù để nâng cao cos phân xưởng điện lên 0,95; cơng suất tính toán phân xưởng (80 + j105) kVA Xét khả giảm cỡ công suất máy biến áp đặt tụ bù? Bài tập 3: Một xí nghiệp có mặt cấp điện hình vẽ, u cầu thiết kế tính tốn tụ cho cos xí nghiệp 0,95 ) +1.6 3.10 ( g ®ån m Cáp 40 Cáp đồng (3.26+1.16) 15 m Cá pđ ån g( 50 3.16+ m 1.1 0) 24+J32KVA 42+J56KVA 245 M¸y khuÊy 30+j30 kva Tài liệu tham khảo [1] Giáo trình Điện khí hố mỏ - PGS.PTS Nguyễn Anh Nghĩa - NXB GTVT Hà Nội 1997 [2] Giáo trình Hệ thống cung cấp điện mỏ - PGS.PTS Nguyễn Anh Nghĩa - NXB GTVT - Hà Nội 2007 [3] Thiết kế cấp điện - Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm - NXB KHKT - Hà Nội 1998 [4] Kỹ thuật điện mỏ - Nguyễn Đức Trung - Nhà máy in Diên Hồng - 1970 [5] Giáo trình điện mỏ - Nguyễn Hanh Tiến – Trường Đại học Mỏ - Địa chất 2004 [6] Giáo trình Điện khí hố xí nghiệp – Nguyễn Văn Chung - Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh 2010 [7] Плащанский Л.А Основы электроснабжения горных предприятий – Излательство Московского госудаственного горного университета, 2005 [8] Волотковский С.А Основы электроснабжения горных предприятий – Киев Техника,1978 [9] Гладилин Л.В Основы электроснабжения горных предприятий – М Недра.1980 [10] Железко Ю.С Компенсация реактивной мощности и повыщение качества электрической энергии – М Энергоатомиздат,1989 [11] Кубрин Т.И Электроснабжения промышленных предприятий – М.Энергоатомиздат,1995 [12] Липкин Ю.Б Элекетроснабжения промышленных предприятий и установок – М Высшая школа, 1990 246 [13] Праховник А.В, Розен В.П., Дегтярев В.В Энергосберегающие режимы электроснабжения горно-добывающих предприятий М Недра.1985 [14] Рожкова Л.Д., Козулин В.С Электрооборудование станций и подстанций – М.Энергоатомиздат,1987 [15] Справочник по электроустановкам Электроустановки угольных шахт - М Недра.1988 247 угольных предприятий MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Phần TRẠM ĐIỆN XÍ NGHIỆP Chương Hệ thống cung cấp điện 3 1.1 Khái niệm chung 1.2 Phân loại hộ dùng điện 1.3 Đặc điểm cung cấp điện cho xí nghiệp mỏ 1.4 Các yêu cầu thiết kế cung cấp điện 20 Câu hỏi tập chương 23 Chương Phụ tải điện 25 2.1 Đồ thị phụ tải 25 2.2 Các tham số đặc trưng phụ tải 30 2.3 Các phương pháp tính phụ tải điện 35 2.4 Một số ví dụ minh họa 45 Câu hỏi tập chương 59 Chương Trạm biến áp xí nghiệp 61 3.1 Khái quát phân loại loại trạm điện 61 3.2 Chọn vị trí trạm 61 3.3 Tính tốn chọn dung lượng biến áp 63 3.4 Sơ đồ điện trạm 79 3.5 Vận hành trạm biến áp 83 Câu hỏi tập chương 94 Chương Ngắn mạch hệ thống điện 96 4.1 Khái niệm chung 96 4.2 Tính tốn ngắn mạch mạng cao áp 99 4.3 Tính tốn ngắn mạch mạng hạ áp 112 248 4.4 Nguyên nhân, tác hại, biện pháp hạn chế, ngăn ngừa ngắn mạch 115 4.5 Một số ví dụ 116 Câu hỏi tập chương 133 PHẦN MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP Chương Mạng điện 138 138 5.1 Phân loại mạng điện 138 5.2 Sơ đồ cung cấp điện 138 5.3 Tính tốn tổn thất điện áp mạng điện 141 5.4 Tính tốn tổn thất công suất mạng điện 146 5.5 Tổn thất cơng suất máy biến áp 147 5.6 Tính toán tổn thất điện mạng điện 149 5.7 Các phương pháp lựa chọn dây dẫn, cáp mạng điện 150 5.8 Một số ví dụ 166 Câu hỏi tập chương 180 Chương Chiếu sáng xí nghiệp mỏ 186 6.1 Ý nghĩa chiếu sáng mỏ 186 6.2 Các đại lượng kỹ thuật chiếu sáng 186 6.3 Thiết bị chiếu sáng 190 6.4 Tính tốn chiếu sáng 195 Câu hỏi tập chương 201 Chương Cung cấp điện chiều 202 7.1 Đặc điểm cung cấp điện chiều 202 7.2 Cung cấp điện cho tàu điện cần vẹt 201 7.3 Cung cấp điện cho tàu điện ắc qui 208 7.4 Cung cấp điện cho tàu điện cao tần 212 7.5 Cung cấp điện cho tàu dùng điện xoay chiều 214 Câu hỏi tập chương 215 249 Chương Lựa chọn thiết bị đóng cắt bảo vệ 216 8.1 Các điều kiện chọn thiết bị 216 8.2 Lựa chọn thiết bị điện cao áp 220 8.3 Lựa chọn thiết bị điện hạ áp 224 8.4 Một số ví dụ 225 Câu hỏi tập chương 229 Chương Các tiêu kinh tế kỹ thuật hệ thống điện xí nghiệp 231 9.1 Hệ số cơng suất cos 231 9.2 Tổn thất điện 239 9.3 Định giá điện 241 9.4 Suất tiêu thụ điện 242 9.5 Chi phí mạng điện 243 Câu hỏi tập chương 245 Tài liệu tham khảo 246 Mục lục 248 250 ... là: P = 3.I2R = S2 P2 Q2 U U2 R Q = 3.I X = S2 U2 X (5.18) R P2 Q2 U2 X (5.19) Trong đó: P- tổn thất công suất tác dụng, (MW); Q- tổn thất công suất phản kháng, (MVAR); S - công suất... 408 475 ,2) .1,8 5 72, 44(V ) U dm 10 U 12 P 12 R 12 Q 12 X 12 (400 540).1,61 ( 408 475 ,2) .1,4 27 5(V ) U dm 10 U 23 P23 R23 Q23 X 23 540.1,84 475 ,2. 1,6 175,39(V ) U... trị điện trở điện kháng đoạn dây dẫn: RA1= r0.lA1 = 0,65.3 = 1,95() XA1= x0.lA1 = 0,4.3 = 1 ,2( ) R 12= r0.l 12 = 0,65.3,5 = 2, 28() X 12= x0.l 12 = 0,4.3,5 = 1,4() R23= r0.l23 = 0,65.4 = 2, 6() X23=