Đồ án cung cấp điện (tk)

Đồ án cung cấp điện cho SV tham khảo

MỤC LỤC

2.4.Lưạ chọn dây dẫn từ điểm đấu điện về trạm biến áp 35

3.2.Xác định tổn hao công suất, tổn hao điện năng trên đường dây và

3.4.Xác định tổn hao điện áp, tổn hao công suất trên đường dây hạ áp 563.4.1.Tổn hao điện áp, tổn hao công suất trên đường dây

3.4.2.Tổn hao điện áp, tổn hao công suất trên đường dây

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT – CHỐNG SÉT

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dâncũng nâng cao nhanh chóng Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp,nông ngiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng Để đáp ứng nhu cầunày cần phải mở rộng và phát triển các nhà máy điện cũng như các mạng và hệthống điện Điều này đặt ra những nhiệm vụ quan trọng đối với các kỹ sư ngànhđiện Một trong những nhiệm vụ quan trọng đó là tính toán thiết kế cung cấpđiện cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp

Tính toán thiết kế hệ thống cấp điện là việc làm khó Một công trình điện

dù nhỏ nhất cũng đòi hỏi phải biết vận dụng tốt kiến thức lý thuyết để giải quyếtnhững vấn đề có tính chất phức tạp trong thực tế

Được sự giúp đỡ nhiệt tình của cô PHẠM THỊ HỒNG ANH cùng các thầy

cô giáo trong bộ môn đã giúp em tìm hiểu rõ và sâu sắc hơn về vấn đề tính toánthiết kế cung cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp

Trong nội dung bài thiết kế môn học: “CUNG CẤP ĐIỆN” em trình bàydưới đây sẽ cho thấy được những kiến thức lý thuyết về tính toán các chỉ tiêu kỹthuật, về độ tin cậy cung cấp điện cũng như các phương pháp tính toán kỹ thuật

để lựa chọn phương án tối ưu và phương pháp tính các thông số chế độ củamạng và hệ thống điện …

Tuy đã cố gắng nhiều nhưng không thể tránh khỏi những sai sót và nhầmlẫn Vì vậy em mong các thầy, cô tiếp tục giúp đỡ em nhiều hơn nữa Em xintrân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN

1.1.Xác định phụ tải phân xưởng P

TT PX

Dữ liệu hình học

Thông số

Số máy Tọa độ a x b

 Tổng hợp tính toán phụ tải của toàn phân xưởng P

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

2 H 8 108 13x26

P(kW ) 2.8 4.5 6.3 7.2 6 5.6 4.5 10 7.5 10

K sd 0.5

4

0.5 6

0.4 7

0.4 9

0.6 7

0.6 5

0.6 2

0.4 6

0.5 6

0.6 8 Cosφ 0.6

9

0.8 2

0.8 3

0.8 3

0.7 6

0.7 8

0.8 1

0.6 8

0.6 4

0.7 9

Diện tích phân xưởng là : F = a*b = 13*26 = 338 (m2)

Lấy p0 = 15 (W/m2) = 0.015 (kW/m2) và knccs = 0.8, ta có:

Pcs = p0*F*knccs = 0.015*338*0.8 = 4.06(kW)

Do xí nghiệp sử dụng đèn huỳnh quang nên ta chọn: Cos cs 0.8

cs cs

 Tổng hợp tính toán phụ tải của toàn phân xưởng H

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

1.3.1.Xác định phụ tải động lực

cs cs

 Tổng hợp tính toán phụ tải của toàn phân xưởng A

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Số máy Tọa độ

n

n

0.85 58.9

 Tổng hợp tính toán phụ tải của toàn phân xưởng M

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Số máy Tọa độ

 Tổng hợp tính toán phụ tải của toàn phân xưởng Đ

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Ptt = Pdl + Pcs = 34.86 + 3.7 = 38.56(kW)

- Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:

Số máy Tọa độ

Tra đồ thị 3-5/32 – [1] với nhq= 7 và ksdTB= 0.52, ta có kmax=1.43

 Tổng hợp tính toán phụ tải của toàn phân xưởng Ư

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

- Hệ số Costt của phân xưởng:

tt tt

Số máy Tọa độ

 Tổng hợp tính toán phụ tải của toàn phân xưởng C

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

1.8.Xác định phụ tải phân xưởng L

T

T PX

Dữ liệu hình học

Thông số

Số máy Tọa độ

8 L 25 210 16x20

P(kW ) 7.2 6

 Tổng hợp tính toán phụ tải của toàn phân xưởng L

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

1.9.Xác định phụ tải phân xưởng O

TT PX

Dữ liệu hình học

Thông số

Số máy Tọa độ

 Tổng hợp tính toán phụ tải của toàn phân xưởng O

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

TT PX

Dữ liệu hình học

Thông số

Số máy Tọa độ

Diện tích phân xưởng là : F = a*b = 14*22 = 308 (m2)

Lấy p0 = 15 (W/m2) = 0.015 (kW/m2) và knccs = 0.8, ta có:

Pcs = p0*F*knccs = 0.015*308*0.8 = 3.7(kW)

Do xí nghiệp sử dụng đèn huỳnh quang nên ta chọn: Cos cs 0.8

cs cs

 Tổng hợp tính toán phụ tải của toàn phân xưởng N

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

1.11.Xác định phụ tải phân xưởng G

TT PX Dữ liệu hình học Thông Số máy

Lấy p0 = 15 (W/m2) = 0.015 (kW/m2) và knccs = 0.8, ta có:

Pcs = p0*F*knccs = 0.015*392*0.8 = 4.7(kW)

Do xí nghiệp sử dụng đèn huỳnh quang nên ta chọn: Cos cs 0.8

cs cs

 Tổng hợp tính toán phụ tải của toàn phân xưởng G

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Từ các số liệu trên ta lập được một bảng tổng hợp về Ptt , Qtt , Stt và cos củacác phân xưởng:

TT PX P tt (kW) Q tt (kVAR) S tt (kVA) Cos

Phụ tải chiếu sáng

Phụ tải động lực

1.13.Xây dựng biểu đồ phụ tải cho xí nghiệp

Để biểu diễn phụ tải mỗi phân xưởng của nhà máy ta dùng một hình tròngồm 2 phần khác nhau: phần quạt nhỏ được gạch chéo biểu diễn cho phụ tảichiếu sáng của phân xưởng, phần còn lại biểu diễn cho phụ tải động lực củaphân xưởng ,tâm hình tròn trùng với tâm của phụ tải điện của phân xưởng

1.13.1.Bán kính của phụ tải

i px

S R

m



 (mm)

Trong đó:

Rpx - bán kính của vòng tròn biểu đồ phụ tải phân xưởng thứ i

Si - công suất tính toán toàn phần của phân xưởng thứ i

m - tỉ lệ xích, chọn m = 3 (KVA/mm2)

Vòng tròn phụ tải:

1.13.2.Góc của phụ tải chiếu sáng

csi cs

tti

360.PP

Trong đó :

csi

 - góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong phân xưởng

Pcsi - phụ tải chiếu sáng của phân xưởng thứ i

Ptti - phụ tải tác dụng tính toán của phân xưởng thứ i

 Bảng tính toán bán kính của biểu đồ phụ tải và góc của phụ tải chiếu sáng:

1.13.3.Xây dựng biểu đồ phụ tải

CHƯƠNG 2: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CUNG CẤP ĐIỆN

2.1.Xác định vị trí trạm biến áp của xí nghiệp

 Xác định vị trí trạm phân phối trung tâm:

 Xác định vị trí trạm biến áp phân xưởng:

Vị trí trạm biến áp phân xưởng lấy theo tọa độ tên của các phân xưởng:

 Xác định vị trí điểm đấu điện:

Vị trí điểm đấu điện được lấy theo tọa độ chữ cái đầu tiên của tên đệm củangười thiết kế: Đ(316;58)

2.2.Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện

Do:

- Phân xưởng có kích thước nhỏ.

- Công suất của xí nghiệp tương đối nhỏ (≤ 1000kVA)

- Phụ tải loại I chiếm 55% tổng công suất toàn mạng

Vì vậy ta chọn phương án một trạm biến áp gồm hai máy biến áp

Ta chia 11 phân xưởng ra làm hai nhóm phụ tải

 Nhóm 1: Dành cho máy biến áp 1 gồm các phân xưởng sau:

Sơ đồ phân phối dạng hình tia: Mỗi phân xưởng có một đường đi dây riêng

đi từ trạm biến áp của xí nghiệp Các phân xưởng loại I có thêm đường dây dựphòng, các phân xưởng loại II và loại III không có đường dây dự phòng

AT3 AT4 AT5 AT6 AT7 AT8 AT9 AT10 AT11 AT12 AT13 AT14 AT15 AT16 AT17 AT18 AT19

BA2 - 630KVA 22/0,4kv

Tủ hạ áp

BA1- 630KVA 22/0,4kv

ATT

AT36 AT35 AT34 AT33 AT32 AT31 AT30 AT29 AT28 AT27 AT26 AT25 AT24 AT23 AT22 AT21 AT20

Điểm đấu điện

AT3 AT4 AT6 AT7 AT8 AT9 AT19 AT120

AT121 AT22 AT23 AT24 AT25AT5

- 630KVA 22/0,4kv

2.3.Lựa chọn máy biến áp

 Tổng công suất phụ tải nhóm 1:

S1 = SpxP + SpxH + SpxC + SpxM + SpxL

= 59.15 + 68.5 + 49.65 + 71.26 + 77.45 = 326.01(kVA)

Tổng công suất phụ tải loại I của nhóm 1:

S1I = SpxP + SpxH + SpxC = 59.15 + 68.5 + 49.65 = 177.3(kVA)

Chiếm 54% tổng công suất phụ tải nhóm 1

 Tổng công suất phụ tải nhóm 2:

S2 = SpxA + SpxĐ + SpxO + SpxG + SpxN + SpxƯ

= 39.24 + 50.6 + 59.54 + 59.57 + 61.08 + 53.61 = 324.24(kVA)

Tổng công suất phụ tải loại I của nhóm 2:

S2I = SpxA + SpxĐ + SpxO = 39.24 + 50.6 + 59.54 =149.38(kVA)

Chiếm 46% tổng công suất phụ tải nhóm 2

Chọn công suất của máy biến áp để SđmMBA  Stt và khi có sự cố xảy ra nókhông những chịu được công suất của phụ tải nhóm đó mà còn chịu thêm phụ tảiloại I của nhóm gặp sự cố

ttMBA1

S 326.01 149.38 475.39(kVA) 

ttMBA2

S 324.24 177.3 501.54(kVA) 

Ta chọn 2 máy biến áp giống nhau có công suất lớn hơn hoặc bằng 501,54(kVA)

Ta thường chọn SđmMBA ¿ SttMBA

Tra bảng PL II.2/Tr258 – [2], ta chọn máy biến áp phân phối do ABB chế tạoloại 630kVA với các thông số ở bảng sau:

2.4.Lựa chọn dây dẫn từ điểm đấu điện về trạm biến áp

Nguồn điện được lấy từ điểm đấu điện của lưới điện 22kV có tọa độĐ(316;58)

Đường dây cung cấp lấy từ nguồn 22kV đến trạm biến áp có tọa độTBA(81;114) có độ dài:

I : Dòng điện làm việc cực đại

I: Dòng điện cho phép ứng với dây dẫn đã chọn

k=1: Hệ số hiệu chỉnh về nhiệt độ, tra bảng 2.57 / Tr655- [1]

Đối với đường dây trung áp tiết diện tối thiểu không nhỏ hơn 35 mm2, do đó

ta chọn dây dẫn M-35 nối từ nguồn đến trạm biến áp

Tra bảng 2-55 / Tr654 – [1] ta chọn dây dẫn đồng trần M-35 có Icp= 220(A).Tra bảng 2-33 / Tr644 – [1] ta được giá trị của điện trở và điện kháng củadây đồng trần M-35 với khoảng cách trung bình hình học giữa các dây dẫn2000mm là r0 =0,54[ km] và x0 = 0,41[ km].

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VỀ ĐIỆN

3.1.Xác định tổn hao điện áp trên đường dây trung áp

Từ mục tính toán 2.4 ta được giá trị của điện trở và điện kháng của đườngdây trung áp là dây đồng trần M-35: r0 =0,54[ km] và x0 = 0,41[ km]

Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp theo công suất chạy trên đường dây, ta có:

Như vậy dây dẫn được chọn thỏa mãn điều kiện về tổn thất điện áp cho phép

3.2.Xác định tổn hao công suất, tổn hao điện năng trên đường dây và trong máy biến áp

a) Tổn hao trên đường dây

 Tổn hao công suất trên đường dây từ điểm đấu điện về trạm biến áp:

6 0

- P = 0.137(kW) : tổn thất công suất trên đường dây với phụ tải tính toán

-  : thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất

Theo công thức kinh nghiệm Kezevits, ta có:

4 max

b) Tổn hao trong máy biến áp

Trạm biến áp sử dụng hai máy biến áp có dung lượng như nhau, mỗi máycung cấp điện cho một nhóm phân xưởng Khi một máy biến áp gặp sự cố thìmáy biến áp còn lại sẽ đảm bảo nguồn cấp điện cho toàn bộ phân xưởng loại I

Do số lượng phụ tải và công suất phụ tải của hai nhóm phân xưởng mà hai máybiến áp cấp điện là khác nhau nên tổn hao trong hai máy là khác nhau

 Tổn hao do công suất tác dụng trong máy biến áp:

2 pt

- Đối với máy biến áp 1: Spt = 326.01(kVA)

2 BA1

 Tổn hao điện năng trong máy biến áp:

- Đối với máy biến áp 1: Spt = 326.01(kVA)

pt T1 0 k

(t = 8760h là thời gian vận hành của máy biến áp trong năm)

3.3.Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp

3.3.1.Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp của phương án 1: (Sơ đồ hình tia).

 Chọn loại dây dẫn là dây đồng trần.

 Vị trí lắp đặt: Đường dây trên không.

 Chọn theo kinh nghiệm giá trị điện kháng của dây dẫn hạ áp trên không

là x 0 =0.25(Ω/km).Ω/km).km).

 Điện dẫn suất của dây đồng: γ Cu =0,053(Ω/km).km/km).Ωmm 2 ).

 Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây chọn D=2000(Ω/km).mm).

 Tính chọn dây dẫn đến phân xưởng P:

45.1+j38.27 180m

- Chiều dài dây dẫn từ máy biến áp tới phân xưởng P:

Tra bảng 2-55/Tr654 – [1] với điều kiện Ftc Ftt ta chọn loại dây dẫn M-35

- Tính lại tổn thất điện áp trên dây dẫn vừa chọn:

Tra bảng 2-33/Tr644 – [1] ta được giá trị điện trở và điện kháng của loại dây

 Tính chọn dây dẫn đến phân xưởng H:

52.15+j44.41 79m

- Chiều dài dây dẫn từ máy biến áp tới phân xưởng H:

Tra bảng 2-55/Tr654 – [1] với điều kiện Ftc Ftt ta chọn loại dây dẫn M-16

- Tính lại tổn thất điện áp trên dây dẫn vừa chọn:

Tra bảng 2-33/Tr644 – [1] ta được giá trị điện trở và điện kháng của loại dây

   

, vậy loại dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện đặt ra

 Tính chọn dây dẫn đến phân xưởng A:

30.75+j24.38 209m

- Chiều dài dây dẫn từ máy biến áp tới phân xưởng A:

Tra bảng 2-55/Tr654 – [1] với điều kiện Ftc Ftt ta chọn loại dây dẫn M-25

- Tính lại tổn thất điện áp trên dây dẫn vừa chọn:

Tra bảng 2-33/Tr644 – [1] ta được giá trị điện trở và điện kháng của loại dây

dẫn đã chọn là r0 =0.74[ km] và x0 = 0.421[ km]

, vậy loại dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện đặt ra.

 Tính chọn dây dẫn đến phân xưởng M:

53.28+j47.32 77m

- Chiều dài dây dẫn từ máy biến áp tới phân xưởng M:

Tra bảng 2-55/Tr654 – [1] với điều kiện Ftc Ftt ta chọn loại dây dẫn M-16

- Tính lại tổn thất điện áp trên dây dẫn vừa chọn:

Tra bảng 2-33/Tr644 – [1] ta được giá trị điện trở và điện kháng của loại dây

dẫn đã chọn là r0 =1.20[ km] và x0 = 0.435[ km]

, vậy loại dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện đặt ra.

 Tính chọn dây dẫn đến phân xưởng Đ:

38.56+j32.76 119m

- Chiều dài dây dẫn từ máy biến áp tới phân xưởng Đ:

Tra bảng 2-55/Tr654 – [1] với điều kiện Ftc Ftt ta chọn loại dây dẫn M-16

- Tính lại tổn thất điện áp trên dây dẫn vừa chọn:

Tra bảng 2-33/Tr644 – [1] ta được giá trị điện trở và điện kháng của loại dây

, vậy loại dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện đặt ra

 Tính chọn dây dẫn đến phân xưởng Ư:

40.02+j35.67 277m

- Chiều dài dây dẫn từ máy biến áp tới phân xưởng Ư:

- Tính lại tổn thất điện áp trên dây dẫn vừa chọn:

Tra bảng 2-33/Tr644 – [1] ta được giá trị điện trở và điện kháng của loại dây

    , vậy loại dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện đặt ra

 Tính chọn dây dẫn đến phân xưởng C:

37.52+j32.52 43m

- Chiều dài dây dẫn từ máy biến áp tới phân xưởng C:

Tra bảng 2-55/Tr654 – [1] với điều kiện Ftc Ftt ta chọn loại dây dẫn M-10.

- Tính lại tổn thất điện áp trên dây dẫn vừa chọn:

Tra bảng 2-33/Tr644 – [1] ta được giá trị điện trở và điện kháng của loại dây

, vậy loại dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện đặt ra

 Tính chọn dây dẫn đến phân xưởng L:

57.59+j51.79 152m

- Chiều dài dây dẫn từ máy biến áp tới phân xưởng L:

Tra bảng 2-55/Tr654 – [1] với điều kiện Ftc Ftt ta chọn loại dây dẫn M-35.

- Tính lại tổn thất điện áp trên dây dẫn vừa chọn:

Tra bảng 2-33/Tr644 – [1] ta được giá trị điện trở và điện kháng của loại dây

, vậy loại dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện đặt ra

 Tính chọn dây dẫn đến phân xưởng O:

43.89+j40.24 77m

- Chiều dài dây dẫn từ máy biến áp tới phân xưởng O:

- Tiết diện dây dẫn đến phân xưởng O:

Tra bảng 2-55/Tr654 – [1] với điều kiện Ftc Ftt ta chọn loại dây dẫn M-10

- Tính lại tổn thất điện áp trên dây dẫn vừa chọn:

Tra bảng 2-33/Tr644 – [1] ta được giá trị điện trở và điện kháng của loại dây

    , vậy loại dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện đặt ra

 Tính chọn dây dẫn đến phân xưởng N:

45.91+j41.19 95m

- Chiều dài dây dẫn từ máy biến áp tới phân xưởng N:

Tra bảng 2-55/Tr654 – [1] với điều kiện Ftc Ftt ta chọn loại dây dẫn M-16.

- Tính lại tổn thất điện áp trên dây dẫn vừa chọn:

Tra bảng 2-33/Tr644 – [1] ta được giá trị điện trở và điện kháng của loại dây

    , vậy loại dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện đặt ra

 Tính chọn dây dẫn đến phân xưởng G:

46.02+j37.83 120m

- Chiều dài dây dẫn từ máy biến áp tới phân xưởng G:

- Tổn thất điện áp do công suất tác dụng:

Tra bảng 2-55/Tr654 – [1] với điều kiện Ftc Ftt ta chọn loại dây dẫn M-25

- Tính lại tổn thất điện áp trên dây dẫn vừa chọn:

Tra bảng 2-33/Tr644 – [1] ta được giá trị điện trở và điện kháng của loại dây

    , vậy loại dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện đặt ra

3.3.2.Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp của phương án 2: (Sơ đồ phân nhánh)

 Chọn loại dây dẫn là dây đồng trần.

 Vị trí lắp đặt: Đường dây trên không.

 Chọn theo kinh nghiệm giá trị điện kháng của dây dẫn hạ áp trên không

là x 0 =0.25(Ω/km).Ω/km).km).

 Điện dẫn suất của dây đồng: γ Cu =0,053(Ω/km).km/km).Ωmm 2 ).

 Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây chọn D=2000(Ω/km).mm).

 Tính toán dây dẫn đến phân xưởng N – M – L:

ML ML

+ Dây dẫn đoạn ON chọn loại M-300

+ Dây dẫn đoạn NM chọn loại M-240

+ Dây dẫn đoạn ML chọn loại M-120

Tra bảng 2-36/Tr645 – [1] ta được giá trị điện trở và điện kháng của các dâydẫn:

+ Dây dẫn M-300: r0 = 0.07(Ω/km), x0 = 0.19(Ω/km)