Đồ án môn học thiết kế hệ thống cung cấp Điện 98

Các dữ liệu ban đầu: Nguồn cung cấp điện cho nhà máy được lấy từ trạm biến áp trung gian quốc gia, điện áp 10KV, công suất vô cùng lớn, dung lượng ngắn mạch phía hạ áp là 200MVA, nguồn

Giảng viên hướng dẫn: ThS Lê Thị Thuong Sinh viên thực hiện : Nguyễn Duy Thắng

Hải Dương, năm 2023

1 TỔNG QUAN CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ HỆ THÔNG CUNG CẤP ĐIỆN 8

1.1 Hé thống năng lượng điện cece 12012211211 12112111111111212 1 111121 kg 8 1.2 Những yêu cầu chung về lưới cung cấp điện - 2211 SE E2 re 10 1.2.1 Độ tin cậy cung cấp II 0 10

1.2.2 Chất lượng điện 2-5 S1 E2 12112112112121211 2012111 2111 ra 10 X5 in 11

1.3 Lưới điện và lưới cung cấp ši 0 8 11 1.4 Các bước chính đề thực hiện một phương án thiết kế cung cấp điện 12

007.98)0/98900)ic95 8 12

2 Tính toán phụ tải điện c1 022211211 1211121111 112211111 10112112111 1111 1181k ra 12 2.1 Tong quan việc xác định phụ tải điện 5 0 2222222212251 1222112 2x22 12 2.2 Phụ tải của các phân xưởng c1 22121112112 112211 2211121111111 1181 18x xe 13 2.2.1 Phụ tải động lực L1 0 1211 H11 201111111111121 211201 12k ra 13

"han Go can o 32 4.1.2 Trong máy biến áp - 5s 5c s11 1211212111121 xre 32 4.2 Hao tốn công suất - - 112 11211212111112112112121 1111121111 11tr 33 A.2.1 Trén ch 33 4.2.2 Trong máy biến áp 5-5 n1 E1212211212111121212121111 211g xe 33

5 Chọn và kiểm tra thiết bị 2S SH 1101111515151 1511111215 1515155511155 HE Hei 33 5.1 Tính toàn ngắn "0 0 .ăšăš 33

5.2 Chọn thiết bị điện 2-52 2212212212215 21121121121127122211121 1112011 eeg 35

5.2.1 Chọn thiết bị phân phối phía cao áp - 5-5251 2E 1221112712722 e6 35 5.2.2 Chọn thiết bị phân phối phía hạ áp 2-52 S2 S2 S21 E121 1 12212 e6 36 5.3 Kiểm tra chế độ khởi động động cơ L Q2 2221 1211122122211 rà 39

6 Tính toán bù hệ số công suất — cOS@ 2-52-5211 1EE12712112121111 1E 1H 39 6.1 Xác định dung lượng tự ĐÙ: 2 02012211211 1211121212212 101101111111 H1 xe 39 6.2 Đánh giá hiệu quả ĐÙ: 2 2c 221221221121 1221211551 2115122121111 2 71111111112 39

7 Tính toán nối đất - -©22 22 2112112112112711112112112112112111112121221222212 xe 41

L1 00v 0i) NA Trrcltễ'^aỶŸŸäI 42

PHAN III: KẾT LUẬN 5 2 22321221 512125351152211155211 1211112111215 1128 E re 44

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Số hình Tên hình vẽ Trang

DANH MỤC CÁC BẢNG

Số bảng Tén bang Trang

2.3.blt Kết quả tính toán phụ tải của các phân xưởng 14

2.4.blt Kết quả tính toán tiết điện dây dẫn theo phương án 2 20

2.5.blt Tiết điện dây dân theo phương án 3 21

2.6.blt Kết quả tính tiết điện dây dẫn theo phương án 3 25

2.7.blt Kết quả tính toán kinh tế phương án 2 27

2.8.blt Kết quả tính toán kinh tế phương án 3 27

2.9.blt Các chỉ tiêu kinh tế cơ bản của các phương án so sánh 27

2.11.blt | Kết quả tính chọn số lượng và công suất máy biến áp 30

2.13.blt | Chọn Aptomat và máy biến dòng 36

2.14.blt Chon tu bu 38

Hoạch toán công trình 40

ĐÈ TÀI: THIẾT KẺ HỆ THÓNG CUNG CÁP ĐIỆN

(Phân xưởng, xí nghiệp, toa nha )

1 Các dữ liệu ban đầu:

Nguồn cung cấp điện cho nhà máy được lấy từ trạm biến áp trung gian quốc gia, điện áp 10KV, công suất vô cùng lớn, dung lượng ngắn mạch phía hạ áp là 200MVA, nguồn cách nhà máy 6Km và dùng đường dây lộ kép loại dây AC để truyền tải điện, nhà máy làm việc với chế độ 3 ca, thời gian sử dụng công suất cực đại của nhà máy là Tmax = 5000h Thiết bị trong các phân xưởng đều có công suất nhỏ, nhưng máy móc trong các phân xưởng tương đối nhiều, các máy móc đều hoạt động ở mức độ tối đa, tô chức làm việc hiệu quả và liên tục, do đó biểu đồ phụ tải khá bằng phẳng hệ số đồng thời của các phụ tải khá cao, khoảng 0,85 - 0,95, hệ sỐ nhu cầu cũng khá cao Theo yêu cầu thiết kế nhà máy thì sau khi thiết kế mạng hạ

áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí, ta thiết kế mạng cao áp cho toàn bộ nhà máy Sau đây là bản vẽ mặt bằng toàn nhà máy, số liệu cụ thê của các phân xưởng và số liệu cụ thê của các thiết bị trong phân xưởng sửa chữa cơ

khí và sơ đồ toàn phân xưởng

Giải mã: Các số liệu được lay theo alphabe của họ và tên người thiết kế; Tổng số chữ cái của họ, tên đệm và tên là tông phân xưởng ứng với số liệu gồm toạ độ, số lượng máy công tác và kích thước nhà xưởng (từ cột 2 đến cột 6); trường hợp có chữ cái trùng thì lấy theo dòng tiếp theo Số liệu về nguồn điện (cột 7 — 8) lấy theo chữ cái đầu tiên của tên đệm; Ví dụ trong trường hợp trên số liệu nguồn ứng với dòng V Số liệu về phụ tải động lực của mỗi phân xưởng gồm công suất định mức,

hệ số sử dụng và hệ số coso (cột 9 — 11) được lay bắt đầu từ chữ cái của dòng tương

Toa dé X,Y; so may Kaen » ak 2 > BA ok

ˆ Lo So liéu tai điềm su dung va hé so công tác N và kích thước ken ¬¬

2 ˆ dau dién cos@ cua cac may axb của phân xưởng ˆ Alphabe cong tac

Bảng 2.2.btl Số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng

2 |G |6 69 | ksd 0.43 | 0.54 | 0.56 | 0.47 | 0.49 | 0.67 | 0.65 | 0.62 | 0.64

cosø | 0.47 | 0.69 | 0.82 | 0.83 | 0.83 | 0.76 | 0.78 | 0.81 | 0.68 PkWl85 |45 |63 |10 |4 10 145 |3

3 |U |63 |73 |ksd 0.55 | 0.56 | 0.62 | 0.41 | 0.66 | 0.37 | 0.67 | 0.75

cos@ | 0.81 | 0.76 | 0.73 | 0.65 | 0.77 | 0.8 | 0.73 | 0.75 P,kW | 4 10 145 |3 5 45 |6 36 142 |7

4 |Y |12 |48 | ksd 0.66 | 0.37 | 0.67 | 0.75 | 0.63 | 0.56 | 0.65 | 0.72 | 0.49 | 0.8

cosp | 0.77 | 0.8 | 0.73 | 0.75 | 0.76 | 0.8 | 0.82 | 0.67 | 0.68 | 0.75 P,kW | 7 10 |2.8 |4.5 | 63

5 |E | 180] 84 | ksd 0.8 | 0.43 | 0.54 | 0.56 | 0.47

cosø | 0.75 | 0.74 | 0.69 | 0.82 | 0.83 PkWl45 [10 |7.5 |10 |2.8 | 5 75

6 |O | 138 | 134 | ksd 0.62 | 0.46 | 0.56 | 0.68 | 0.87 | 0.83 | 0.38

cosp | 0.8 | 0.68 | 0.64 | 0.79 | 0.84 | 0.77 | 0.69 P,kW | 6 36 142 |7 10 12.8 145 |63

7 |D |36 | 120} ksd 0.65 | 0.72 | 0.49 | 0.8 | 0.43 | 0.54 | 0.56 | 0.47

cos@ | 0.82 | 0.67 | 0.68 | 0.75 | 0.74 | 0.69 | 0.82 | 0.83 PkW | 4.5 |65 |10 |4 10 145 |3 5

8 |Ư |252|8 ksd 0.56 | 0.62 | 0.41 | 0.66 | 0.37 | 0.67 | 0.75 | 0.63

cos@ | 0.76 | 0.73 | 0.65 | 0.77 | 0.73 | 0.75 | 0.76 | 0.76 PkW}10 | 4.5 |3 5 45 |6

9 |A | 200} 24 | ksd 0.37 | 0.67 | 0.75 | 0.63 | 0.56 | 0.65

cosp | 0.8 | 0.73 | 0.75 | 0.76 | 0.8 | 0.82 PkW|63 [85 |45 |65 |10 |4 10T |75 |51 |ksd 0,45 | 0.55 | 0,56 | 0,62 | 0,41 | 0,66

cos@ | 0,70 | 0,81 | 0,76 | 0,73 | 0,65 | 0,77

PkW|28§ |45 | 63 | 7,2 |6 5,6 |4.5 | 10 7.5 | 10 1l;H |§ 108 | ksd 0,54 | 0.56 | 0,47 | 0,49 | 0,67 | 0,65 | 0.62 | 0,46 | 0.56 | 0.68

1 Tính cấp thiết đề tài

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá - Hiện đại hoá nước nhà, công nghiệp Điện Lực piữ một vai trò đặc biệt quan trọng bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được dùng rộng rãi nhất trone các ngành kinh tế quốc dân Khi xây dung một nhà máy, một khu kinh tế, khu dân cư, thành phố trước tiên người ta phải xây dung hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện năng cho các máy móc và nhu cầu sinh hoạt của con người Sự phát triển của các ngành công nghiệp và nhu cầu sử dụng điện năng đã làm cho sự phát triển không ngừng của hệ thống điện cả về công suất truyền tải và mức độ phức tạp với sự yêu cầu về chất lượng, điện năng ngày cảng cao, đòi hỏi người làm chuyên môn cần phải nắm vững kiến thức cơ bản, và hiểu biết sâu rộng về hệ thông điện

Bản dé án đối với em là một sự tập dượt quý báu trước khi bước vào thực tế khó khăn Bản đồ án của em là thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy, với đặc thù của loại nhà máy này là có nhiều thiết bị và công đoạn yêu cầu được cung cấp điện liên tục với chất lượng đảm bảo Trong suốt thời gian làm đồ án được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện - Khoa Điện - Trường đại học Bách Khoa Hà Nội và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình, chỉ tiết của thầy cô đã

giúp em hoàn thành bản đồ án nảy

Trong ngành điện thì thiết kế hệ thông cung cấp điện là một nội dung hết sức quan trọng khi xây dựng cơ sở sản xuất, đặc biệt là sản xuất công nghiệp

Vi vay khi sinh viên làm đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện là một cơ hội để sinh viên làm quen với thực tế Trong phạm vi đồ án này trình bày về: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp”

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

- Đối tượng: 9 phân xưởng

- Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng của xí nghiệp công nghiệp

4 Phương pháp thực hiện

+ Tham khảo nguồn tài liệu nghiên cứu: Khí cụ điện; Hệ thống cung cấp điện; Đồ

án thiết kế hệ thông cung cấp điện

+ Nghiên cứu, tìm hiểu, phân tích và tông hợp kiến thức lý thuyết và đặc biệt qua

tìm hiểu thực tiễn mạch điện cụ thể

5 Du kién những đóng góp của đề tài

- Là tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên ngành kỹ thuật điện về thiết kế hệ

thông cấp điện cho toà nhà, các nhà máy, các xí nghiệp, các phân xưởng

- Dé tai co tính thực tiễn cao, khả năng áp dụng được trong thực tế Đề tài chỉ ra phương án cấp điện tối ưu cho phân xưởng Đặc biệt đề tài có kết quả ứng dụng cao

đó là thiết kế được hoàn chỉnh hệ thống cấp điện

-Nâng cao hiệu suất: Thiết kế hệ thống cung cấp điện nhằm cải thiện hiệu suất và tôi

ưu hóa truyền tải năng lượng Điều này có thế đảm bảo rằng điện được cung cấp đúng lúc và giảm thiêu tổn thất năng lượng trong quá trình truyền tải

- Tăng cường tin cậy: Hệ thống cung cấp điện phải được thiết ké dé dam bao tin cậy cao, tránh tỉnh trạng mất điện đột ngột và giảm thiểu thời gian gián đoạn cung cấp điện Điều này có thế được đạt được bằng cách sử dụng hệ thống phân phối dự

phòng và các biện pháp bảo vệ khác

- Tiết kiệm năng lượng: Đối với hệ thống cung cấp điện, việc tối ưu hóa sử dụng

năng lượng là rất quan trọng Thiết kế hệ thống để tiết kiệm năng lượng có thể bao

gồm việc sử dụng các thiết bị tiết kiệm điện, áp dụng các phương pháp quản lý tải hiệu quả và khuyến khích sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo

- Hội nhập công nghệ: Thiết kế hệ thống cung cấp điện đáng chú ý cũng sẽ bao gồm việc tích hợp các công nghệ tiên tiễn như trí tuệ nhân tạo, Internet of Things (IoT)

và hệ thông điện thông minh Điều này giúp tạo ra một môi trường đáng tin cậy và hiệu quả hơn trong việc cung cấp điện

6 Lời cảm ơn

Trong quá trinh nghiên cứu, em đã học hỏi và áp dụng kiến thức về hệ thông điện

và quản lý cung cập điện.Em cùng đã tiếp cận với các công nghệ mới nhất và thử

nghiệm những giải pháp sáng tao dé cai thiện hệ thống cung cap điện

Em xin cảm ơn cô Lê Thị Thương đã dành thời gian va kiến thức của mình đề hỗ

trợ em trong quá trình thực hiện dự án, từ đó tạo nên một sản phẩm điện tử hoàn

chỉnh và chất lượng

Cuối cùng, em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Lê Thị Thương đã giúp đỡ

em trone thời øian qua Sự động viên và đánh siá tích cực của cô là động lực lớn để

em đi tiếp và không ngừng cải tiến trong lĩnh vực cung cấp điện

7 Kết cầu của đề tài

Gém 3 phan:

Phan 1: Mo dau:

1 Tổng quan cơ sở lý luận về hệ thống cung cấp điện

Phần 2: Nội dung cua dé an

2 Tinh toan phy tai

3 Xác định sơ đồ của mạng điện

Chon va kiém tra thiét bi dién

Tính toán bù hệ số công suất

TONG QUAN CƠ SO LY LUAN VE HE THONG CUNG CAP ĐIỆN

1.1 Hệ thống năng lượng điện

hình dung nó là hệ thống điện, tương tự như vậy đôi lúc ngường ta gọi Khoa điện

là Khoa năng lượng, đó không phải là hiện tượng ngẫu nhiên mả nó chính là bản chất của vấn đề Lý do là ở chỗ năng lượng điện đã có ưu thế trong sản xuất, khai thắc và truyền tải, cho nên hầu như toán bộ năng lượng đang khai thác được

trong tự nhiên người ta đều chuyên đổi nó thành điện năng trước khi sử dụng nó

Từ đó hình thành một hệ thống điện nhằm truyền tải, phân phối và CCĐ điện

Ngày nay khi nói đến hệ thông năng lượng, thông thường người ta thường

năng đến từng hộ sử dụng điện

NL sơ cấp 220 kV 110 kV 10 kV

—Ẵ©‡—————+$@" kØ+9

phat can dan

Hình 1.1 CAu tric hé thong dién

Hệ thống điện bao gồm các khâu sản xuất ra điện nang; khau truyén tải; phân phối và cung cấp điện năng đến tận các hộ gia đình dùng điện

Một số ưu điểm của điện năng:

+ Dễ chuyền hoá thành các dạng năng lượng khác (quang, nhiệt, cơ nang ) + Dễ truyền tải và truyền tải với hiệu suất khá cao

+ Không có sẵn trong tự nhiên, đều được khai thác rồi chuyền hoá thành điện năng Ở nơi sử đụng điện năng lại đễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác + Ngày nay phân lớn năng lượng tự nhiên khác được khai thác ngay tại chỗ rồi được đổi thành điện năng (VD: Nhà máy nhiệt điện thường được xây dựng tại nơi gần nguồn than; Nhà máy thuý điện gần nguồn nước ) Đó cũng chính là lý do xuất hiện hệ thống truyền tải, phân phối và cung cấp điện năng mà chúng ta thường

gọi là hệ thống điện

Vài nét đặc trưng của năng lượng điện:

- Khác với hầu hết các sản pham, điện năng được sản xuất ra, nói chung không tích trữ được (trừ vài trường hợp đặc biệt với công suất nhỏ như pin, acqui )

— Tại mỗi thời điểm luôn luôn phải đảm bảo cần bằng giữa lượng điện năng sản xuất ra và tiêu thụ có kế đến tôn thất trong khâu truyền tải Điều này cần phải được quán triệt trone khâu thiết kế, qui hoạch, vận hành và điều độ hệ thống điện, nhằm giữ vững chất lượng điện

- Các quá trình về điện xảy ra rất nhanh Chẳng hạn sóng điện từ lan tuyển trong

dây dẫn với tốc độ rất lớn xấp sỉ tốc độ ánh sáng 30 000 000 km/s (quá trình ngắn

mạch, sóng sét lan truyền) —› Đóng cắt của các thiết bị bảo v.v đều phải xảy ra

trong vòng nhỏ hơn 1/10 giây — cần thiết để thiết kế, hiệu chỉnh các thiết bị bảo vệ

9

- Công nghiệp điện lực có quan hệ chặt chẽ đến nhiều ngành kinh tế quốc dân (luyện kim, hoá chất, khai thác mỏ, cơ khí, công nghiệp dệt ) — là một trong những động lực tăng năng suất lao động tạo nên sự phát triển nhịp nhành trong cấu trúc kinh tế Quán triệt đặc điểm này sẽ xây dựng những quyết định hợp lý trong mức độ điện khí hoá đối với các ngành kinh tế — Các vùng lãnh thô khác nhau — Mức độ xây dựng nguồn điện, mạng lưới truyền tai, phân phối —› nhằm đáp ứng sự phát triển cân đối, tránh được những thiệt hại kinh tế quốc dân do phải hạn chế nhu cầu của các hộ dùng điện

1.2 Những yêu cầu chung về lưới cung cấp điện

1.2.1 Độ tin cậy cung cấp điện

Tuy theo tinh chất của hộ dùng điện có thể chia thành 3 loại:

Hộ loại I: Là hộ mà khi sự cố ngưng CCĐ sẽ gây ra những thiệt hại lớn về kinh tế, đe đoạ đến tính mạng con người, hoặc ảnh hưởng có hại lớn về chính trị — gây những thiệt hại do rối loạn qui trình công nghệ Hộ loại I phải được CCĐ từ 2 nguồn độc lập trở lên Xác suất ngừng CCĐ rất nhỏ, thời gian ngừng CCD thường

chỉ được phép bằng thời gian tự động đóng thiết bị dự trữ (VD bệnh viện, trường

học, xí nghiệp luyện kim, hoá chất lớn )

Hộ loại II: Là hộ tuy có tầm quan trọng lớn nhưng khi ngừng CCĐ chỉ dẫn đến thiệt hại về kinh tế do hư hỏng sản phẩm, ngừng trệ sản xuất, lãng phí loa

động v.v Hộ loại II được CCD tr 1 hoặc 2 nguồn — thoi gian ngtmg CCD cho phép bằng thời gian để đóng TB dự trữ bằng tay (XN cơ khí, đệt, công nghiệp nhẹ, công nghiệp địa phương )

Hồ loai HII: mức độ tin cậy thấp hơn, gồm các hộ không nam trong hộ loại 1

và 2 Cho phép mắt điện trong thời gian sửa chữa, thay thế phần tử sự cố nhưng không quá một ngày đêm Hộ loại II thường được CCĐ băng một nguồn

1.2.2 Chất lượng điện

Chất lượng điện được thế hiện qua hai thông số: tần số (f) và điện áp (U) Các trị số này phải nằm trong phạm vi cho phép

Trung tâm điều độ quốc gia và các trạm điện có nhiệm vụ giữ ổn định các

thông số này Tần số f được giữ 50 + 0,5Hz

Điện áp yêu cầu độ lệch |õU|E U - Uam<5%Ua„ Lưu ý độ lệch điện áp khác

với tôn thât điện áp (hiệu sô điện áp giira dau va cudi nguôn của củng câp điện áp)

10

l(km)

Hình 0.1: Độ lệch va tốn thất điện áp 1.2.3 Tính kinh tế

Tính kinh tế của một phương án cung cấp điện thể hiện qua hai chỉ tiêu: vốn

Thông thường hai loại chỉ phí này mâu thuẫn nhau Phương án cấp điện tối ưu

là phương án dung hòa hai chị phí trên, đó là phương án có chi phí tính toán hang năm nhỏ nhất

Z = Cay,+ a, ).K + c.A4 > min

Trong do:

đ,„: hệ số vận hành, với đường dây trên không lay 0,04; cap va tram bién ap lay 0,1 4¢ hé s6 thu hoi von đâu tư tiêu chuân =——, với lưới cung câp điện Tc = 5 năm

T K: vốn đầu tư

AA : tôn thất điện l năm

c: giá tiền tôn thất điện năng (đ/kWh)

1.3 Lưới điện và lưới cung cấp điện

Lưới điện để truyền tải điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ, lưới gồm đường dây truyền tải và các trạm biến áp

Lưới điện Việt nam hiện có các cấp điện áp: 0,4; 6; 10; 22; 35; 110; 220 và 500kV Tương lai sẽ chỉ còn các cấp: 0,4; 22; 110; 220 và 500kV

11

Có nhiều cách phân loại lưới điện:

Theo điện áp: siêu cao áp (500kV), cao áp (220, 110kV), trung áp (35, 22,

10, 6kV) và hạ áp (0,4kV)

Theo nhiệm vụ: lưới cung cấp (500, 220, 110kV) và lưới phân phối (35,

22, 10, 6 va 0,4kV)

Ngoài ra, có thể chia theo khu vực, số pha, công nghiệp, nông nghiệp

1.4 Các bước chính để thực hiện một phương án thiết kế cung cấp điện

Xác định phụ tải tính toán để đánh giá nhu cầu và chọn phương thức cung cấp điện

- Xác định phương án về nguồn điện

- Xác định cấu trúc mạng

- Chọn thiết bị

- Tính toán chồng sét, nối đất chống sét và nối đất an toàn

- Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

- Tiếp theo thiết kế kỹ thuật là bước thiết kế thí công như các bản vẽ lắp đặt, những nguyên vật liệu cần thiết Cuỗi cùng là công tác kiếm tra điều chỉnh và thử nghiệm các trang thiết bị, đưa vào vận hanh va ban giao

PHAN II NOI DUNG DO AN

2 Tinh toan phu tai dién

2.1 Tống quan việc xác định phụ tải điện

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó, nhiệm vụ đầu tiên của chúng ta là xác định phụ tải điện của công trình ấy Tùy theo quy mô của công trình

mà phụ tải điện phải được xác định theo phụ tải thực tế, hoặc còn phải kê đến khả

năng phát triển của công trình, trong tương lai 5 năm, 10 năm hoặc lâu hơn nữa

Như vậy xác định phụ tải điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dải

12

hạn Dự báo phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải công trình ngay sau khi công

trình đi vào vận hành, phụ tải đó thường được gọi là phụ tải tính toán Người thiết

kế cần biết phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện như : Máy biến áp, dây dẫn,

các thiết bị đóng cắt, bảo vệ vv đề tính tôn that công suất, điện áp để chon các

thiết bị bù v.v Như vậy phụ tải tính toán là số liệu quan trọng dé thiết kế cung cấp điện

Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như :Công suất, sô lượng máy,chế

độ vận hành cua chung, quy trình công nghệ sản xuất Vì vậy xác định chính xác

phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trong, vi néu xac dinh

phụ tải tính toán mà nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuôi thọ các thiết bị

điện, có khi dẫn đến cháy, nô rất nguy hiểm, còn nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ

tải thực tế nhiều thì các thiết bị điện được chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu do đó gay

Xác định hệ số sử dụng tông hợp của phân xưởng theo công thức:

Công suất chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo suất tiêu thụ công suất Po

P =P, xa xb =l2xI5x24x10'` =4.32 (kW)

2.2.3 Xác định phụ tải tính toán của toàn bộ phần xưởng B

- Tổng công suất tác dụng của phân xưởng xác định:

P,,, =P, +P, =24.10+4.32 =26.62 (kW)

- Hệ số công suất tông hợp của toàn phân xưởng:

COs G, —ev= T= XÌ =0.79—¬ tựợi, =0.78

- Công suất biểu kiến:

S _ Pog _ 26.62

=33.78 (kVA) cosg, 0.79

-{ chọn m=5 (kVA/mm”) Ta có r = |? S =1.47 mm

Ýxxm \3.14x5 Tính toán tương tự cho các phân xưởng khác, kết quả ghi trong bảng 2.3.btl Trên

cơ sở kết quả tinh toán ta xây dựng biểu đỗ phụ tải trên hình 2.1.btl

kK xy =0.58 + —— =(0.76

V6

- Hệ sô công suất của toàn xí nghiệp

Vay : Sx = 252.57 + j 204 (kVA)

Bang 2.3.btl Kết quả tính toán phụ tải của các phân xướn

B | 0.65] 6} 0.79 | 30.30} 24.1 | 0.79 | 20.80 | 4.32 | 26.62 | 22.78 | 1.47 U/ 0.53] 8 | 0.75 531 | 38.25} 0.79 | 35.57] 7.34 | 45.6 | 58.46 | 1.93

I /}0.55| 7] 0.76 | 441 | 336 | 0.8 | 24.78} 2.88 | 35.48 | 40.75 | 1.6 V/}0.53| 7} 0.71 | 42.80 | 30.34] 0.77 | 27.06} 3.7 | 32.48 | 42.28 | 1.64 A|0.65/ 5] 08 23 | 18.49} 0.83 | 14.60 | 5.76 | 21.92 | 26.34 |} 1.3

N | 0.59] 8 | 0.7965 | 52.9 | 42.13] 0.76 | 38.95 | 3.696 | 45.826 | 60.29 | 1.96 O/] 0.59) 7} 08 47.3 | 37.84] 0.76 | 38.63 | 5.376] 43.21 | 56.85 | 1.9

+ = =102.08 (m)

Vậy toạ độ trạm biến áp O (83.52 ; 102.08)

3.2 Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp

Chiéu dai duong day duoc xac dinh theo biéu thitc:

/ , 2 , 2 [ ¬^2 œ¬92 ¬¬ nao2 "2a n~”

L = - Xu.) #(yy 7 Yuya)” =y(26- 83.52) +(427- 102.08)° =329.97 (mm)

Tiét dién day dan cao ap co thé chon theo mật độ dòng điện kinh tế Căn cứ

vào số liệu ban đầu ứng với dây nhôm theo bảng 8.pI.BT ta tìm được j¿ = 2A/mm?

Dòng điện chạy trên dây dẫn được xác định:

3.3 Sơ đồ nối dây từ trạm biến áp đến các phân xưởng

3.3.1 Sơ đồ vạch các tuyến dây:

Đề đảm bảo an toàn và mỹ quan trong xí nghiệp các tuyến dây sẽ được xây dựng bằng đường cáp Có thể so sánh ba phương án nối dây như sau:

Phương án 1 (hình 2.2 blt): Từ trạm biến áp kéo dây trực tiếp đến các phân xướng theo đường thắng, các tủ phân phối sẽ được đặt ngay tại đầu các nhà xưởng

để cung cấp điện cho các thiết bị trong xưởng Phương án này có tông chiều dải hình học nhỏ nhất, nhưng không thuận tiện cho việc thị công, vận hành và phát triển mạng điện, nên không có tính khả thị, vì vậy ta loại bỏ ngay phương ân này

18

Phương án 3 (hình 2.4.btl) Từ trạm biến áp ta xây dựng các đường trục chính, các phân xưởng ở gần các đường trục sẽ được cấp điện từ đường trục này qua các tủ phân phối trung gian Tuy nhiên do các khoảng cách không lớn và việc đặt các tủ phân phối trung gian cũng đòi hỏi chỉ phí nhất định, nên trong phương án này

ta chỉ cần đặt 2 tủ phân phối tại điểm 1 và điểm 2 Tủ phân phối 1 cung cấp cho 5

phân xướng B,N, U, I,M Tủ 2 phân phối điện cho 4 phân xưởng: V„ Ä, O, A Các

phân xưởng còn lại lấy điện từ trạm biến áp, những tuyến đi dây vẫn bẻ góc theo đường trục

Phương án này sẽ giảm được số lượng tuyến dây và tông chiều dài dây dẫn, nhưng tiết diện dây dẫn và các đường trục chính sẽ lớn hơn Như vậy chúng ta chỉ tính toán so sánh 2 phương án 2 và 3

Do lấy các toạ độ các điểm 1 và 2 có tung độ trùng với tung độ của trạm biến

áp nên toạ độ các điểm 1 và 2 cần lay la:

Diém 1: (60.33 ; 102.08)

Điểm 2: (124.11 ; 102.08)