đồ án môn học cung cấp điện thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng công nghiệp

Tính toán phụ tải động lực Tiến hành chia nhóm: - Các thiết bị điện trong cùng một nhóm gần nhau; - Nếu có thể, trong cùng một nhóm nên bố trí các máy có cùng chế độ làm việc; - Công suấ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG

CÔNG NGHIỆP

Sinh viên thực hiện : Vũ Văn Ninh

Mã sinh viên : 20810160459 Giáo viên hướng dẫn : TS NGUYỄN PHÚC HUY Ngành : CÔNG NGHỆ KT ĐIỆN ĐIỆN TỬ Chuyên ngành : HỆ THỐNG ĐIỆN

Hà Nội, tháng 10 năm 2023

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

Nhiệm vụ 2A

Họ và tên sinh viên: Vũ Văn Ninh Lớp: D15TDHHTD2

Mã SV: 20810160459 Chuyên ngành: Tự động hóa hệ thống điện

I Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng công nghiệp

II Các số liệu ban đầu:

1 Thông số cơ bản Phân xưởng: Chiều cao h=5,25 (m) Số liệu thiết bị điện như mục 2; tỷ lệ phụ tải

điện ưu tiên là 65%; thời gian sử dụng công suất cực đại T M =4000(h)

Nguồn điện: cách phân xưởng L=975 (m); Điện áp lưới phân phối là 22kV;

công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S k  MVA ;

Mạng điện: Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch t k =0,25 s Hao tổn điện áp cho

phép trong mạng điện hạ áp u cp  3, 5 % Hệ số công suất cần nâng lên là cos = 0,93

điện

Tham số kinh tế: Giá thành tổn thất điện năng c=1800đ/kWh; suất thiệt hại do mất

g th =18000đ/kWh, thời gian mất điện trung bình năm là 24 giờ, hệ số thu hồi vốn

đầu tư tiêu chuẩn atc=0,125; hệ số vận hành sửa chữa lớn là 4%

2 Số liệu thiết bị của phân xưởng

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 1:Quang thông của một số bộ đèn (tham khảo) 6

Bảng 1 2: phân nhóm thiết bị của phân xưởng 9

Bảng 1 3: tính toán cho nhóm 1 11

Bảng 1 4: Thông số tụ bù Mikro MKC-445250KT 23

Bảng 2 1: Bảng chọn mật độ kinh tế jkt 24

Bảng 2 2: Bảng số liệu máy biến áp 180kVA của hãng Đông Anh 28

Bảng 2 3: Bảng số liệu máy biến áp 320kVA của hãng Đông Anh 29

Bảng 2 4: Bảng kết quả tính toán các phương án chọn MBA 30

Bảng 3 1: Bảng kết quả tính toán phương án 1 37

Bảng 4 1 Kết quả tính toán ngắn mạch phân xưởng 52

Bảng 4 2: Thông số dao cách ly trung áp 55

Bảng 4 3: Thông số máy cắt trung áp 56

Bảng 4 4: Thông số cầu chảy cao áp KT 56

Bảng 4 5 Thông số BI tủ phân phối 57

Bảng 4 6 Thông số BU trung áp 57

Bảng 4 7 Thông số chống sét van 57

Bảng 4 8 Thông số các lộ ra của tủ phân phối 58

Bảng 4 9 Kết quả chọn Aptomat cho tủ phân phối 59

Bảng 4 10 Thông số BI tủ phân phối 60

Bảng 4 11 Thông số BU tủ phân phối 60

Bảng 4 12 Kết quả chọn Aptomat cho các phụ tải của tủ động lực 63

Bảng 4 13 Thông số BI của các tủ động lực 65

Bảng 4 14 Thông số BU tủ phân phối 66 Bảng 4 15 Kết quả chọn thanh cái cho các tủ động lực 67 Bảng 4 16 Kết quả chọn sứ đỡ thanh cái cho các tủ động lực 69

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 1: Bố trí đèn chiếu sáng 4

Hình 1 2: Mặt bằng phân xưởng 8

Hình 4 1 Vị trí các điểm ngắn mạch 48

Hình 4 2: Sơ đồ thay thế mạng điện 49

Hình 5 1 Chọn Chương trình 72

Hình 5 2 Thông tin dự án 73

Hình 5 3 Sơ đồ đơn tuyến 74

Hình 5 4 Chọn dạng bản vẽ 75

Hình 5 5 Thông số nguồn 76

Hình 5 6 Tính toán 77

Hình 5 7 Sơ đồ sau khi tính toán phần mềm E-design 80

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 – TÍNH PHỤ TẢI VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 4

1.1.1 Tính toán công suất đèn chiếu sáng và ổ cắm 4

2.1.1 Lựa chọn phương án kết nối tại điểm đấu 24 2.1.2 Lựa chọn dây dẫn đến trạm biến áp 24

CHƯƠNG 3 – LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG 31 3.1 Đề xuất các phương án sơ bộ cung cấp điện phân xưởng 31

CHƯƠNG 4 – TÍNH NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN 48

4.1.2 Tính dòng ngắn mạch tại các điểm 48

4.2.2 Kiểm tra ổn định nhiệt của cáp điện 58 4.2.3 Lựa chọn thiết bị điện tủ hạ thế tổng TBA 58 4.2.4 Lựa chọn thiết bị điện tủ động lực 62 CHƯƠNG 5 – SỬ DỤNG PHẦN MỀM THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN 69

CHƯƠNG 1 – TÍNH PHỤ TẢI VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

1.1 Tính phụ tải chiếu sáng và ổ cắm

1.1.1 Tính toán công suất đèn chiếu sáng và ổ cắm

Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất công nghiệp có kích thước HxDxW là 36x24x5,25 m Coi trần nhà màu trắng, tường màu vàng, sàn nhà màu xám với độ rọi yêu cầu là Eyc = 50 (lux)

Theo biểu đồ Kruitho ứng với độ rọi 50 (lux) nhiệt độ màu càn thiết là Ө_m= 3000° K sẽ cho môi trường ánh sáng tiện nghi Mặt khác vì là phân xưởng sản xuất có nhiều máy điện quay nên ta dùng đèn sợi đốt có công suất là 200 (W) với

Chỉ số địa điểm cần tính:

𝐾 = 𝑎 𝑏

𝐻 (𝑎 + 𝑏) =

36 243,75 (36 + 24) = 3,84 với a, b (m) là kích thước của phân xưởng

Chỉ số treo đèn

𝐽 = ℎ1

𝐻 + ℎ1 =

0,73,75 + 0,7 = 0,267 Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất nên chọn khoảng cách giữa các đèn được xác định là:

chỉ số phòng K, chỉ số treo đèn (có thể lựa chọn j=0, hoặc j=1/3 tùy theo giá trị tính) ta tra bảng được hệ số sử dụng Ksd

Ta lấy loại đèn cao áp 100W với quang thông bằng 6000 lumen

Nhóm ổ cắm: Đối với khu vực phân xưởng, mỗi 200m2 ta bố trí 1 ổ cắm đơn 500W/ổ (Tổi đa 6 ổ cho mỗi mạch ổ cắm =>3000W/mạch)

1.2 Phụ tải thông thoáng và làm mát

Lưu lượng gió cần cấp là

 



D,R,H – chiều dài, rộng, cao của phân xưởng;với D=36m; R=24m; H=5,25m

ar = 6– tỉ số trao đổi không khí

Suy ra

𝑄𝑔𝑖ó = 36 × 24 × 5,25

6 = 756 (𝑚3/𝑝ℎú𝑡) Chọn quạt hút công nghiệp có Qquạt=3000 m3/h với số lượng là:

𝑁 = 60 𝑄𝑔𝑖𝑜

𝑄𝑞𝑢𝑎𝑡 =

60.756

3000 = 15,12 𝑣ậ𝑦 𝑡𝑎 𝑐ℎọ𝑛 16 Chọn quạt DLHCV35-PG4S F với các thông số kĩ thuật như sau:

Thiết bị P(W) Lượng gió

1.3 Tính toán phụ tải động lực

Tiến hành chia nhóm:

- Các thiết bị điện trong cùng một nhóm gần nhau;

- Nếu có thể, trong cùng một nhóm nên bố trí các máy có cùng chế độ làm việc;

- Công suất các nhóm xấp xỉ bằng nhau

Sử dụng phương pháp hệ số sử dụng ku và hệ số đồng thời của nhóm thiết bị điện

ks

Mỗi một phụ tải không phải luôn làm việc với công suất định mức của nó và không đồng thời làm việc với các phụ tải khác trong nhóm

Hình 1 2: Mặt bằng phân xưởng

Bảng 1 2: phân nhóm thiết bị của phân xưởng

stt Số hiệu trên

sơ đồ

Tên thiết bị Hệ số Ksd cosφ Công suất

P(kW) Nhóm 1

Hệ số sử dụng công suất lớn nhất ku

Là hệ số cho biết công suất thực tế của một thiết bị thường nhỏ hơn công suất định mức của nó trong điều kiện làm việc bình thường

Hệ số ku áp dụng riêng cho từng tải, phụ thuộc vào tính chất tải :

- Động cơ công nghiệp ku=0,75

- Tải chiếu sáng : ku=1,0

- Mạch ổ cắm : ku=0,1 0,2 hoặc lớn hơn phu thuộc hoàn toàn vào thiết bị sử

dụng ổ cắm

Hệ số đồng thời sử dụng điện ks :

Là hệ số cho biết sự làm việc đồng thời của các thiết bị điện trong nhóm

Hệ số ks được áp dụng riêng cho nhóm thiết bị được cấp từ một tủ phân phối hoặc bảng phân phối nhỏ

Hệ số ks được xác định không giống nhau cho từng nước khác nhau, và thường theo kinh nghiệm của người thiết kế

Bảng 1 3: tính toán cho nhóm 1 stt số

5 36 Máy

tiện bu lông

𝑆𝑡𝑡𝑛 = 𝑃𝑡𝑡𝑛

𝑐𝑜𝑠𝜑𝑡𝑏 =

51,420,6 = 85,7 (𝑘𝑉𝐴) 𝑄𝑡𝑡𝑛 = √𝑆𝑡𝑡𝑁2 − 𝑃𝑡𝑡𝑁2 = √85,72− 51,422 = 68,56 (𝑘𝑉𝐴𝑟)

Tính toán tương tự như các nhóm khác

0,85 0,58 2,8

4,82 2,38 1,62 1,38

khoan 0,87 0,66 1,2 1,81 1,04 0,79 0,68

7 37

Máy tiện bu lông

nhẵn tròn

23 1

Máy mài nhẵn tròn

nhẵn phẳng

0,85 0,58 22

37,93 18,7 12,76 10,84

35 4

Máy tiện bu lông

0,85 0,65 2,8

4,3 2,38 1,82 1,54

36 13

Máy tiện bu lông

0,85 0,58 2,8

4,82 2,38 1,62 1,38

37 5

Máy tiện bu lông

0,85 0,58 10

17,24 8,5 5,8 4,93

39 14

Máy tiện bu lông

0,85 0,58 2,8

4,82 2,38 1,62 1,38

40 25

Máy tiện bu lông

0,85 0,58 12

20,68 10,2 6,96 5,91

41 15

Máy tiện bu lông

Hệ số sử dụng của nhóm động lực là:

𝐾𝑠𝑑𝑙 = ∑ 𝑃𝑡𝑡 𝑘𝑠𝑑

∑ 𝑃𝑡𝑡 =232,72

278,34 = 0,83 Công suất tính toán của các nhóm thiết bị động lực

∑𝑁𝑗=1𝑃𝑡𝑡𝑁𝑗 =

185,25278,34 = 0,66

𝑆𝑡𝑡𝑑𝑙 = 𝑃𝑡𝑡𝑑𝑙

𝐶𝑜𝑠𝜑𝑡𝑏𝑑𝑙 =

231,020,66 = 350,03 (𝑘𝑉𝐴) 𝑄𝑡𝑡𝑑𝑙 = √𝑆𝑡𝑡𝑑𝑙2 − 𝑃𝑡𝑡𝑑𝑙2 = √350,032− 231,022 = 262,96(𝑘𝑉𝐴𝑟)

1.4 Tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng

1.5.1 Các biện pháp bù công suất phản kháng

Nâng cao hệ số công suất tự nhiên

Nâng cao hệ số cos 𝝋 tự nhiên bằng cách xí nghiệp giảm bớt lượng công suất phản kháng quy tiêu thụ cụ thể là

-Thay đổi và cải thiện quy trình công nghệ để thiết bị làm việc ở chế độ hợp lý nhất

-Giảm điện áp của những động cơ làm việc non tải

-Thay thế những máy biến áp làm việc non tải bằng những máy biến áp dung lượng lớn

-Nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ

-Là loại thiết bị bù tĩnh làm việc với dòng vượt mức điện áp do đó có thể sinh ra công suất phản kháng Q cung cấp cho mạng

*Ưu điểm: Suất tổn thất công suất tác dụng bé, việc tháo lắp dễ dàng, hiệu quả cao, vốn đầu tư nhỏ

*Nhược điểm: Nhạy cảm với sự biến động của điện áp đặt lên cực tụ điện, cơ cấu kém chắc chắ, dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch xảy ra khi điện áp tăng Khi tụ điện đóng vào mạng sẽ có dòng điện xung hay khi cắt điện khỏi tụ nhưng trong tụ vẫn còn điện áp

dư có thể gây nguy hiểm

Với những ưu và nhược điểm trên để kinh tế thì máy bù đồng bộ cần đặt ở những nơi cần bù tập trung với dung lượng lớn

*Ưu điểm: Có khả năng sinh ra công suất lớn

*Nhược điểm: Tổn thất công suất lớn, khả năng quá tải kém

1.5.3 Tính toán lựa chọn vị trí và công suất bù

Thiết bị bù có thể đặt ở mạng cao áp hoặc mạng hạ áp với nguyên tắc bố trí thiết

bị bù sao cho chi phí tính toán là nhỏ nhất

Máy bù đồng bộ do có công suất lớn nên thường đặt ở những nơi quan trọng của

hệ thống điện

Tụ điện có thể đặt ở mạng cao áp hoặc điện áp thấp

Tụ điện áp cao thường đặt tầm trung ở Thanh cái của trạm trung gian hay trạm phân phối

Tụ điện áp thấp có thể đặt theo các cách là: tập trung ở thanh cái hạ áp của trạm biến áp phân xưởng, đặt thành nhóm ở tủ phân phối động lực, hay đặt riêng lẻ từng thiết

bị dùng điện

Dung lượng bù theo công thức:

𝑄𝑏ù = 𝑃 (𝑡𝑔𝜑1 − 𝑡𝑔𝜑2) Trong đó:

𝑡𝑔𝜑1 là góc ứng vị hệ số cos𝜑1( trước khi bù)

𝑡𝑔𝜑2 là góc ứng vị với hệ số cos𝜑2 muốn đạt được( sau khi bù)

Hệ số công suất cos𝜑2 do quản lí hẹ thống quy định cho hộ tiêu thụ phải đạt được:

𝑄𝑏ù = 𝑃 (𝑡𝑔𝜑1− 𝑡𝑔𝜑2)=292,752.(tg(acos0,669)– tg(acos0,93))=209,54 (kVAr)

Ta có công suất tính toán sau bù là:

Vb

(106đ)

CHƯƠNG 2 – LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP NGUỒN VÀ TRẠM BIẾN ÁP

2.1 Lựa chọn phương án nguồn trung áp

2.1.1 Lựa chọn phương án kết nối tại điểm đấu

Ta chọn dây dẫn cao áp từ nguồn điện vào trạm biến áp là đường dây trên không cáp XLPE lõi đồng lộ kép và dây dẫn hạ áp là cáp đồng 3 pha cách điện băng PVC mắc trong hào cáp

2.1.2 Lựa chọn dây dẫn đến trạm biến áp

Dòng qua dây dẫn là dòng trung áp, có U = 22 kV, nên tiết diện dây sẽ được lựa chọn theo mật độ dòng kinh tế Mật độ dòng kinh tế được cho trong bảng dưới đây:

Vì Tmax = 4000 h nên ta chọn được jkt = 3,1 A/mm2

Dòng điện chạy trong dây dẫn trung áp:

𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = 𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 ∑ 𝑠𝑏

2√3 𝑈 =

325,682√3 22 = 4,27 (𝐴)

Tiết diện dây cần thiết:

𝐹 =𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥

𝐽𝑘𝑡 =

4,273,1 = 1,377 (𝑚𝑚

- Kiểm tra điều kiện sự cố một cáp

Khi sự cố một cáp thì cáp còn lại phải chịu dòng điện tăng gấp đôi:

𝐼𝑐𝑏 = 2 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = 2.4,27 = 8,54 (𝐴) < 𝐼𝑐𝑝Vậy cáp thỏa mãn điều kiện sự cố một cáp

- Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp

𝑅𝑐 = 0,5 𝑟0 𝐿 = 0,5.0,669.0,975 = 0,326 (Ω)

𝑋𝑐 = 0,5 𝑋0 𝐿 = 0,5.0,0752.0,975 = 0,037 (Ω) Tổn thất điện áp trên đường dây

Vậy cáp thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp

- Kiểm tra phát nóng cho phép

Điều kiện phát nóng: cp lv max

1 2 3

I I

k k k



Trong đó :

k1: hệ số thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp với cáp trên không k1= 0,95;

k2: hệ số thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của các mạch đặt kề nhau k2 = 0,85;

k3: Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện , giả sử nhiệt độ môi trường là t =300C , k3=0,95

𝐼𝑐𝑝 = 111(𝐴) > 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥

𝑘1 𝑘2 𝑘3 =

4,270,95.0.85.0.95 = 5,566(𝐴) Vậy cáp thỏa mãn điều kiện phát nóng cho phép

2.2 Lựa chọn phương án trạm biến áp

- Phải không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư chính của xí nghiệp

- Phải thuận tiện cho việc làm mát tự nhiên, có khả năng phòng cháy, phòng nổ tốt đồng thời phải tránh được bị các hóa chất hoặc các khí ăn mòn của chính phân xưởng này có thể gây ra

-Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ

- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới

- Tổng tổn thất công suất trên các đường dây là nhỏ nhất

Căn cứ vào sơ đồ bố trí các thiết bị trong phân xưởng thấy rằng các phụ tải được

bố trí với mật độ cao trong nhà xưởng nên không thể bố trí máy biến áp trong nhà Vì

những lí do trên ta chọn đặt TBA ở phía sát tường cao nhất bên trái, phía ngoài,ở rìa tường

ttpxΣsb dmB

hc

SS

n.k



 Khi một máy xảy ra sự cố :

ptI dmB

qt hc

SS

(n-1).k k



Trong đó :

ptI

S : là công suất phụ tải loại 1

n : là số máy biến áp của trạm

khc : là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn máy biến áp do Việt Nam sản xuất nên hệ số hiệu chỉnh khc = 1

kqt : là hệ số quá tải Khi một máy bị sự cố thì máy còn lại phải chịu toàn bộ công suất của phụ tải loại I Nên có thể cho phép máy biến áp quá tải 40% trong thời gian 5 ngày đêm, mỗi ngày đêm không quá 6 giờ 5 ngày đêm chính là khoảng thời gian cần thiết để đưa máy sự cố ra khỏi lưới và thử nghiệm, lắp đặt để đưa máy dự phòng vào làm việc ( kqt = 1,4 )

Nên chọn máy biến áp cùng chủng loại và cùng công suất để thuận lợi cho việc lắp đặt, vận hành, sữa chữa và thay thế

Ta đề xuất 2 phương án như sau:

Phương án 1: Dùng 2 máy làm việc song song

Sử dụng máy biến áp có tỉ số biến đổi 22/0,4 kV

Công suất sự cố:

𝑆𝑝𝑡𝐼 = 𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 ∑ 𝑠𝑏 𝑘𝐼 = 325,68.0,65 = 211,692 (𝐾𝑉𝐴)

Trong đó: kI: tỷ lệ phụ tải điện loại 1

Khi các máy vận hành bình thường:

𝑆𝑑𝑚𝐵 ≥𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 ∑ 𝑠𝑏

𝑛 𝑘ℎ𝑐 =

325,682.1 = 162,84(𝑘𝑉𝐴) Khi một máy xảy ra sự cố :

𝑆𝑑𝑚𝐵 ≥ 𝑆𝑝𝑡𝐼

(𝑛 − 1) 𝑘𝑞𝑡 𝑘ℎ𝑐 =

211,6921.1,4.1 = 151,2(𝑘𝑉𝐴) Bảng 2 2: Bảng số liệu máy biến áp 180kVA của hãng Đông Anh

SMBA (kVA) ΔP0 (kW) ΔPN (kW) UN% Giá (106 VNĐ)

∆𝐴1 = 2.0,295.8790 +2,09

2 325,682

180 2 2405,29 =13414,6 (kWh) Chi phí cho thành phần tổn thất là:

𝐶1 = ∆𝐴1 𝑐∆ = 13414,6.1800 = 24,1 106(𝑉𝑁Đ)

Vậy tổng chi phí qui đổi của phương án :

𝑍1 = (0,165.2.179 106+ 24,1 106) = 83,38 106 (𝑉𝑁Đ)

Phương án 2: dùng 1 máy biến áp

𝑆𝑑𝑚𝐵 ≥ 𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 ∑ 𝑠𝑏 = 325,68(𝑘𝑉𝐴)

Vậy ta chọn MBA công suất 400 kVA do hãng ABB chế tạo có thông số:

Bảng 2 3: Bảng số liệu máy biến áp 320kVA của hãng Đông Anh

SMBA (kVA) ΔP0 (kW) ΔPN (kW) UN% Giá (106 VNĐ)

𝐶2 = ∆𝐴2 𝑐∆ = 9880,95.1800 = 17,78 106(𝑉𝑁Đ) Chi phí tổn thất do mất điện:

th th th th th f

Y =A g =P g t (VNĐ)

Trong đó:

Ath: điện năng thiệt hại

Pth: công suất thiệt hại

gth: là suất thiệt hại do mất điện (VND/kWh) và tf là thời gian mất điện (h/năm)

tf: thời gian mất điện trung bình năm

𝑌𝑡ℎ = 𝐴𝑡ℎ 𝑔𝑡ℎ = 𝑃𝑡ℎ 𝑔𝑡ℎ 𝑡𝑓 = 0,65.292,752.18000.24 = 82,2 106(𝑉𝑁Đ) Tổng chi phí quy đổi của phương án:

𝑍2 = 0,165.312,1 106+ 17,78 106+ 82,2 106 = 151,47 106(𝑉𝑁Đ)

Các kết quả tính toán được trình bày trong bảng:

Bảng 2 4: Bảng kết quả tính toán các phương án chọn MBA

Tổng chi phí quy đổi của dự án Z, 106đ 83,38 151,47

Có thể nhận thấy phương án 1 có tổng chi phí quy đổi thấp nhất, vì vậy chúng ta chọn phương án 1( dùng 2 máy biến áp công suất mỗi máy 180 kVA)

2.2.3 Chọn cáp từ MBA tới tủ phân phối tổng

Ta chọn đi dây lộ kép từ MBA tới tủ phân phối tổng

Dòng điện làm việc chạy trên đường dây:

𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 =𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 ∑ 𝑠𝑏

2√3 𝑈 =

325,682√3 0,38 = 247,4(𝐴)

Điều kiện phát nóng:

lv max cp

1 2 3

I I

k k k



Trong đó :

k1: hệ số thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp với cáp trên không k1=0,95;

k2: hệ số thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của các mạch đặt kề nhau k2 = 0,85;

k3: Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện, với t=300C,

k3=0,95

𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥

𝑘1 𝑘2 𝑘3=

247,40,95.0,85.0,95 = 322,5(𝐴)

Ta chọn cáp Cu/XLPE/PVC (4x300)mm2 +E150mm2 do Cadisun sản xuất có r0 = 0,081 Ω/km, x0 = 0,071 Ω/km , Icp= 390 A

CHƯƠNG 3 – LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG 3.1 Đề xuất các phương án sơ bộ cung cấp điện phân xưởng

Để cung cấp điện có thể có nhiều phương án đi dây, có thể dùng sơ đồ hình tia có

độ tin cậy cung cấp điện cao, có thể dùng sơ đồ hình tia liên thông, đường trục, hoặc hỗn hợp.Với phân xưởng nên áp dụng sơ đồ tia vì các thiết bị điện khá tập trung Các phương án được nêu chi tiết dưới đây

Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ, trong xưởng ta đặt 1 tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp về và cấp điện cho 4 tủ động lực đặt rải rác cạnh tường phân xưởng, mỗi tủ động lực cấp điện cho 1 nhóm phụ tải đã phân nhóm ở trên Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng tiến hành xem xét 3 phương án sau :

3.2 Tính toán lựa chọn phương án tối ưu

3.2.1 Tính toán cho phương án 1

Phương án đi dây phương án 1

Xác định dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 1: TPP-TDL1

Chiều dài dây dẫn từ TPP đến TDL1 là: 𝐿𝑁ℎ1 =4,7 (m)

Tủ động lực cung cấp điện cho phụ tải nhóm 1 có :

𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑡𝑡𝑁ℎ1

𝑘1 𝑘2 𝑘3Trong đó :

k1: hệ số thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp với cáp trên không k1=0,95;

k2: hệ số thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của các mạch đặt kề nhau k2 = 0,75;

Ta chọn cáp Cu/XLPE/PVC (4x95)mm2 +E 50mm2 do Cadisun sản xuất có Icp= 201(A)

∆𝑈𝑠𝑐% = 2 ∆𝑈𝑏𝑡% = 2.0,28 = 0,56% < 7%(𝑡ℎỏ𝑎 𝑚ã𝑛) Tổn thất điện năng:

∆𝐴 = 𝑆𝑡𝑡𝑁ℎ1

2

𝑈đ𝑚2 𝑟0𝑁ℎ1 𝐿𝑁ℎ1 𝜏 =

85,720,382 0,248.4,7.2405,29 10−6 = 142,6(𝑘𝑊ℎ) Chi phí cho tổn thất điện năng trong một năm:

𝐶 = ∆𝐴 𝑐∆ =142,6.1800=0,257.106(𝑉𝑁Đ)

Chi phí tính toán hàng năm của đường dây:

Vốn đầu tư đường dây:

𝑉 = 𝑣0 𝐿𝑁ℎ1 = 1620,02 106 4,7 10−3 = 7,61 106(𝑉𝑁Đ)

Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao đối với dây dẫn

𝑝 = 𝑎𝑡𝑐 + 𝑎𝑣ℎ = 0,125 + 0,04 = 0,165 Trong đó:

atc : Hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn

avh : Hệ số vận hành; lấy avh = 0,04

Chi phí quy đổi:

𝑍 = 𝑝 𝑉 + 𝐶 = (0,165.7,61 + 0,257) 106 = 1,51 106(𝑉𝑁Đ)

Chọn cáp cấp điện cho thiết bị 1 (TĐL 1-TB1)

Chiều dài cáp từ TĐL1 đến thiết bị 34 là 2,4(m)

Dòng điện làm việc chạy trên đường dây:

𝐼𝑡𝑡1 = 𝑆𝑡𝑡1

√3 𝑈đ𝑚 =

51,72

√3 0,38 = 78,58 (𝐴) Điều kiện phát nóng:

𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑡𝑡34

𝑘1 𝑘2 𝑘3Trong đó :

k1: hệ số thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp với cáp đi âm sàn k1=1;

k2: hệ số thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của các mạch đặt kề nhau k2 = 0,7; do có 12 mạch thiết bị

k3: Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện, với t=300C,

k3=0,95

𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑡𝑡34

𝑘1 𝑘2 𝑘3 =

78,581.0,7.0,95= 118,16 (𝐴)

Ta chọn được cáp Cu/PVC/PVC (3x50)mm2 +E 25mm2 do Cadisun sản xuất có

𝐶 = ∆𝐴 𝑐∆ = 52,4.1800 = 0,09 106(𝑉𝑁Đ) Chi phí tính toán hàng năm của đường dây:

Vốn đầu tư đường dây:

𝑉 = 𝑣0 𝐿34 = 626,67 106 2,4 10−3= 1,5 106(𝑉𝑁Đ)

Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao đối với dây dẫn

𝑝 = 𝑎𝑡𝑐 + 𝑎𝑣ℎ = 0,125 + 0,04 = 0,165 Trong đó:

atc : Hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn

avh : Hệ số vận hành; lấy avh = 0,04

Chi phí quy đổi:

𝑍 = 𝑝 𝑉 + 𝐶 = (0,165.1,5 + 0,09) 106 = 0,337 106(𝑉𝑁Đ)