Đề tài thiết kế mạng điện cho xí nghiệp

Đồ ún môn học - Cung cấp điện 1 Lớp DK1I CHUONG I TINH TOAN PHU TAI Mục đích xác định phụ tải tính toán: xác định phụ tải tính toán là một công đoạn rât quan trọng trong thiệt kê cung c

Trang 1

Đồ ún môn học - Cung cấp điện 1 Lớp DK1I

CHUONG I TINH TOAN PHU TAI

Mục đích xác định phụ tải tính toán: xác định phụ tải tính toán là một công đoạn rât quan trọng trong thiệt kê cung câp điện, nhăm làm cơ sở cho việc lựa chọn dây dân và các thiệt bị của lưới điện

1.1 Xác định phụ tải của các phần xưởng

a Phụ tải của phân xưởng A (có 6 thiết bị)

+ Xác định số thiết bị tiêu thụ hiệu quả: mp,

- Số thiết bị trong phân xưởng là n = 6

- Thiết bị có công suất đặt lớn nhất là Pa„wa„ = 10kW

- Số thiết bị của phân xưởng A có công suất lớn hơn hoặc băng nửa công

suât của thiệt bị có công suât lớn nhât trong nhóm : nị = 3

n n* = —=—=0,5

H

- _ Tổng công suất của 6 thiết bị là

SP, =104+4,5+3+5+4,5+6=33kKW i=l

- _ Tổng công suất của n¡ thiết bị là

> P =104+5+6=21kW

= P* -_È = 21 = 0,636

=P,, 3

Tra bang 3-1 Tr.36 sách CCĐ- NXBKH&KT ta được na = f(n*,p*) = 0,89

Nên sô thiệt bị dùng điện có hiệu quả

Nhg = N*hg-N = 0,89.6 = 5,34 = ta chon npg = 5 (thiét bị)

Nhóm SV thực hiện: Hoàng Thăng Long - Nguyễn Văn Mạnh - Đặng Văn Tuân

Trang 2

(1 Phu tai tinh toan cua toan b6 phan xuong A

Tổng công suất tác dụng của phân xưởng A là:

Trang 3

Do ứn môn học — Cung cấp điện 3 Lớp ĐKI

Sa = Pa + jQa = 27,538 +J19,66 (KVA)

b Tính toán tương tự cho các phân xưởng khác ta có bảng số liệu phụ tải của các

phân xưởng như sau:

N | 0,551) 11 | 0,686 | 82,4 | 56,538 | 0,777 | 47,802 | 4,14 | 58,95 | 75,895

O |0,557| 10 | 0,697 | 76,1 | 53,066 | 0,771 | 45,645 | 3,84 | 55,292 | 71,698

T | 0,573 | 10 | 0,708 | 65,8 | 46,566 | 0,773 | 39,574 | 2,88 | 48,203 | 62,367 U_| 0,547 | 7 0,718 | 47,8 | 34,334 | 0,794 | 28,389 | 4,704 | 37,097 | 46,714

Trang 4

( Trong đó N = 13 là số phân xưởng của toàn xí nghiệp)

c Hệ số công suất trung bình của toàn xí nghiệp

3,5,cosø, _ 509,127 —_

YS, 656,528 `

sINQ,, = 1-cos* Py, = 0,631

đ Tổng công suất tính toán của xí nghiệp

Sxn = Knexw -S; = 0,684.656,258 = 448,88 (kVA)

Pxn = Sxn-COS@xn = 567,007.0,776 = 439,997 (kW)

Qxn = Sxn-SiN@xn = 439,997.0,63 1 = 277,638 (kVAr)

COSQ,, =

CHUONG II THIET KE MẠNG ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP

2.1 Dat van dé:

Mạng điện xí nghiệp gồm 2 phần : bên trong và bên ngoài xí nghiệp Phần bên ngoài bao gồm đường dây điện từ hệ thống điện tới xí nghiệp Còn phần bên trong

bao gồm các tủ phân phối và các đường dây cung cấp điện cho phân xưởng Mạng

điện cho xí nghiệp phải đảm bảo các yêu câu cơ bản sau :

Fï Kinh tế :

- Vốn đầu tư ban đầu nhỏ

- Chi phí vận hành hàng năm hợp lý

- Tiêt kiệm được kim loại màu

Trang 5

[Ì Kỹ thuật :

- Đảm bảo liên tục cung cấp điện phù hợp với từng loại hộ tiêu thụ,

đảm bảo chât lượng điện năng

- Sơ đồ đi dây đơn giản, xử lý sự có nhanh, chính xác

Trong thực tế thì 2 mặt kinh tế và kỹ thuật mâu thuẫn với nhau Phương án

tôt vê mặt kỹ thuật thì lại đăt vê kinh tê và ngược lại Do đó ta phải so sánh cả 2 mặt kinh tê và kỹ thuật đê tìm ra phương ân tôi ưu nhật là phương án dung hoà cả 2 yêu cầu trên

2.2 Chọn công suất và số lượng máy biến ap trong tram biến áp của xí nghiệp

- Trong lĩnh vực truyền tải và cung cấp điện năng tâm biến áp đóng vai trò rất quan trọng Trạm biên áp ngoài có nhiệm vụ như trạm phân phôi, nó còn có nhiệm

vụ biên đôi điện áp này thành điện áp khác ứng với nhu câu phụ tải Do đó, ngoài các thiệt bị giông như trạm phân phôi, trạm biên áp còn có thêm một hoặc nhiêu máy biên áp (MBA)

- Dung lượng của MBA, vị trí, số lượng và phương hướng vận hành của trạm biên áp sẽ ảnh hưởng rât lớn đên chỉ tiêu kinh tê kỹ thuật của hệ thông cung câp điện

- Việc lựa chọn vị trí và số lượng máy biến áp cho xí nghiệp cần phải tiễn hành

so sánh các chỉ tiêu về kinh tê và kỹ thuật

- Vị trí của máy biến áp phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản sau

+ An toàn liên tục khi cung cấp điện

+ Phòng chống cháy nô, bụi bân, khí ăn mòn

+ Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện

+ Thao tác vận hành xử lý dễ dàng

+ Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành

-_ Số lượng máy biến áp trong nhà máy phụ thuộc vào mức độ tập trung hay

phân tán của phụ tải trong nhà máy Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào tính chất

quan trọng của nhà máy vê mức độ cung câp điện

Đề chọn vị trí đặt trạm biến áp cho nhà máy được phù hợp với các yêu cầu trên,

ta phải tiến hành tính tâm phụ tải của toàn xí nghiệp, nếu đặt trạm biến á áp tại tâm phụ tải tính toán (theo điều kiện cho phép) thì sẽ giảm chi phí ton thất về điện áp và công suất điện năng Tuy nhiên, việc lựa chọn vị trí cuối cùng còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như: đảm bảo tính mỹ quan, như thuận tiện và an toàn trong thao

tác V.V

Tâm phụ tải được xác định như sau

Trang 6

Trong đó: X,Y là hoành độ và tung độ của tâm phụ tải (so với gốc chuẩn)

X¡,y¡ là hoành độ và tung độ của phân xưởng thir i

S;¡ là công suất biêu kiến của phân xưởng thứ ¡

Như vậy ta sẽ đặt máy biến áp tại vị trí tâm phụ tải, khi đó toạ độ máy biến áp

là

Xpa= 80,48m; Ypa= 94,78m

2.3 Chọn dây dẫn từ nguồn tới trạm biến áp

Chiều dài đường dây được xác định theo công thức sau:

L= (x, , -¥,, ) =4/(435-80,48)° + (68-94,78) = 355,53 m (Ở đây xv,yv ta chọn là toạ độ của trưởng nhóm có chữ cái đầu của tên đệm là V) Tiét diện của dây ta chọn theo mật độ dòng điện kinh tế Tra trong bảng

9.pI.BT trang 456 sach BTCCD- NXBKH&KT ta chon duge jie cua dong 1a jie =

3,1 (A/mm)) với Tụ =5000h Khi đó dòng điện chạy trên đây dẫn được xác định:

Đề đảm bảo an toàn, người ta qui định tiết diện dây nhỏ nhất cho phép tuỳ

theo loại dây và cấp đường dây Do vậy ta chọn tiết diện dây cáp đồng có tiết diện

tối thiểu là 25mm” (theo bảng 4.2: đường kích và tiết điện cho phép nhỏ nhất của

các loại dây dẫn Tr.58 sách HTCCĐ- NXBKH&KT)

Nhóm SV thực hiện: Hoàng Thang Long - Nguyén Van Manh - Dang Van Tuan

Trang 7

2.4 Sơ đồ nối dây từ trạm biến áp đến các phân xướng

Sau khi xác định được vị trí đặt của máy biến ap ta tiến hành vẽ sơ đồ đi dây cho các phân xưởng và cho toàn bộ xí nghiệp như sau

2.4.1 Sơ bộ các phương an

Có nhiều phương pháp để đi dây cho các phân xưởng

a Phuong an I: ta kéo dây trực tiếp tử trạm biến áp tới các phân xưởng

Hxnh1: $3 @a néi @i d©y theo ph^ng „n I

LOO panna TT TT TT rrrnrrrrerrreereeerrrreerrrerrrereei

b Phuong án II: cling kéo dây trực tiếp từ TBA tới các phân xưởng nhưng bẻ góc

theo các mép đường và nhà xưởng đê thuận tiện cho việc xây dựng, vận hành và

phát triên mạng điện

c Phương án III: ta đặt 2 tủ phân phối cho một số phân xưởng xa nhất đề tiết kiệm

chỉ phí kim loại mâu

Trang 9

2.4.2 Sơ bộ xác định tiết diện dây dẫn

Chọn dây dẫn cũng là một công việc khá quan trọng, vì dây dẫn chọn không

phù hợp, tức không thoả mãn các yêu cầu về kỹ thuật thì có thể dẫn đến các sự cô

như chập mạch do dây dẫn bị phát nóng quá mức dẫn đến hư hỏng cách điện Từ đó làm giảm độ tin cậy cung cấp điện và có thể gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng

Bên cạnh việc thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật thì việc chọn lựa dây dẫn cũng cân

phải thoả mãn các yêu cầu về kinh tế

_ Cap dung trong mang điện cao áp và hạ áp có nhiều loại thường gặp là cáp

đông cáp nhôm, cáp một lõi, hai lõi, ba hay bôn lõi, cách điện băng dâu, cao su hay

nhựa tông hợp

Trong mạng điện xí nghiệp, dây dẫn và cáp thường được chọn theo hai điều kiện sau:

- Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép

- Chọn theo điều kiện tôn thất điện áp cho phép

- Ở đây ta tính tiết điện dây dẫn theo phương pháp hao tổn điện áp cho phép, tức dây dẫn phải được lựa chọn sao cho tốn thất điện áp trên đường dây không vượt quá giới hạn cho phép

AUy < AUcp

Với hao tôn cho phép là: AU = 5% = AU = 0,05.380 = 19 (V)

Giả sử sẽ đặt cáp trong các rãnh xây dựng ngầm dưới đất, do vậy ta chọn sơ

bộ giá trị điện trở kháng của đường dây là xạ = 0,07(/km)

a Đối với phương án II đi đây theo góc bẻ của phân xưởng

+ Xét với phan xuong A

Chiều dài từ TBA tới các phân xưởng là:

oA = |Ÿz„T—x„|+|Ÿ;„ — ¥4| = (80,48 — 200] + |94,78 — 24| = 190,3 li + Thành phần phản kháng của hao tồn điện áp được xác định theo biểu thức

QO,1,x, _ 19,66.190,31.0,07

+ Thanh phan tác dụng của hao tồn điện áp:

AUga = AU, - AUpxa = 19 - 0,689 = 18,311 V

+ Tiét dién dây dẫn được xác định theo biểu thức:

Trang 10

Do ứn môn học — Cung cấp điện 10 Lớp ĐKI

Tra bảng 2-36 Tr.645 sách CCĐ- NXBKH&KT ta chọn cáp đồng có tiết diện

F=16mm va “| ro = 1,25 (O/km)

Xo = 0,07 (Q/km) + Ở đây ta chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp hao tốn điện áp cho phép vì

đôi với mạng hạ áp thì chât lượng điện phải được đặt lên hàng đâu Khi đó hao tôn

điện áp thực tê đôi với phân xưởng A được xác định theo biêu thức:

Vậy thoả mãn điều kiện cho phép

Tính toán tương tự ta có bảng số liệu sau:

Trang 11

Đồ ún môn học - Cung cấp điện ll Lớp DK1I

b Đối với phương án III

_ÌXét trên tủ phân phối thứ nhất (đoạn Ol) bao gồm các phân xưởng

A,U,N,D Tổng công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn O1 là

Po, = Pat Put Ppt Py = 27,538 + 37,097 + 26,622 + 58,95 = 150,197 (kW) Qo: = Qa + Qu + Qn + Qn = 19,66 + 28,389 + 20,58 +47,802=116,316 (kVAr)

Hình 3: Sơ đồ nối từ TBA tới tủ phân phối I

_ + Xac dinh tiét dién dây dẫn của đoạn OI, coi hao tồn điện áp cho phép tới điêm tai xa nhat là 19V Phân xưởng U được xác định là phân xưởng có tọa độ nhất, khi đó ta có:

150,197.89,3?

Trang 12

Tra bảng 2-36 Tr.645 sách CCĐÐ- NXBKH&KT ta chọn được cáp đồng có tiết

diện Fại = 95 (mm?) và có rạ = 0,21 (O/km)

=> thoa man yéu cau ton that cho phép

Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp cho phép từ tủ phân phối đến các

phân xưởng A,D,U,N

AURpx = AUR - AURo: = 16,511 — 7,4 = 9,111(V)

+ Tiết diện dây dẫn đoạn 1U (phân xưởng U là phân xưởng xa nhất)

Trang 14

Đề đảm bảo tính tương đồng khi so sánh về kinh tế của các phương án ta cần

so sánh theo chỉ tiêu chi phí qui đôi

Z=pV+C =pV +AA.ca = (a¿ + kụi).VECAA.cA

Trong đó:

V- vốn đầu tư thiết bị

a¿ — hệ số tiêu chuân sử dụng hiệu quả vốn đầu tư a¿ = 1/T

AA- ton thất điện năng, kWh

ca - giá thành ton thất điện nang, d/kWh

kin — hé số khấu hao đường cáp

„ Ở đây thời gian thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn của nước ta là F¿= 8 năm, và lây hệ sô khâu hao đường cáp là 6%, tite ky, = 0,06 khi đó p = a¿ + ky, = 1/8 + 0,06

= 0,185, gia thanh ton that c,= 1000 dong/kWh

Thời gian hao tồn cực đại r được xác định theo biểu thức

t= (0,124 + Tụ.10).8760 = (0,124 + 5000.10)ˆ.8760 = 3411 h

a Xét với đoạn ÓA (tức đoạn dây tử MBA tới phân xưởng A)

cố Nhóm SV thực hiện: Hoàng Thăng Long — Nguyên Văn Mạnh - Đặng Van Tuan

Trang 15

Hao tôn tác dụng trên đường dây

Trang 16

Đồ ún môn học - Cung cấp điện 16 Lớp ĐKI

180mm x3c + 95mmˆxIc | 37/2,52 + 19/2,52 783,735

” Nhóm SV thực hiện: Hoàng Thăng Long — Nguyên Văn Mạnh - Đặng Van Tuan

Trang 19

Từ số liệu tính toán của 2 phương án trên ta thấy tốn hao điện năng của phương án 3 nhiêu hơn phương án 2 1a: 114437,7 — 112228,08 = 2209,62 kW, nhưng phương án 2 lại có tông chi phí qui đôi nhỏ hơn phương án 3 là:

137,241.10° — 134,54.10° = 2,701.10° 4

CHUONG III CHON CONG SUAT VA SO LUONG MAY BIEN AP

Về việc chọn số lượng máy biến áp thường có các phuong an : 1 MBA,

2MBA, 3MBA

- Phương án I MBA: đối với các hộ tiêu thụ loại 2 và loại 3, ta có thể chọn

phương án chỉ sử dụng một MBA Phương án này có ưu điểm là chị phí thap, van hành dơn giản, nhưng độ tin cậy cung câp điện không cao

- Phương án 2 MBA: phương án này có ưu điểm là độ cung cấp điện cao nhưng chi phí khá cao nên thường chỉ sử dụng cho những hộ tiêu thụ có công suât

lớn hoặc quan trọng (hộ loại 1)

- Phương án 3 MBA: độ tin cậy cấp điện rất cao nhưng chỉ phí cũng rất lớn

nên ít được sử dụng, thường chỉ sử dụng cho những hộ tiêu thụ dạng đặc biệt quan trọng

Do vậy mà tuỳ theo mức độ quan trọng của hộ tiêu thụ, cũng như các tiêu chí

kinh tê mà ta chọn phương án cho thích hợp

Từ kết quả tính toán hao tôn công suất ở bảng ta có:

AS = AP + AQ = 32,902 +)1,71 (kVA) Nên ta có tông công suât tính toán có kê đên hao tôn công suât trên đường dây

như sau:

Sy =P +EAP + j(Q + YAQ) = (439,997 +32,902) + j( 277,638 +1,71)

=> Sy = 472,899 + j279,348 (kVA) Nén S, = 472,899" + 279,348" = 549,244 (kVA)

+ Công suất trung bình:

_ Sy.7„ _ 549,244.5000

Nhoém SV thwe hién: Hoang Thang Long - Nguyén Van Manh - Dang Van Tuan

Trang 20

Từ bảng số liệu trên ta có thể lập ra các phương án sau đề chọn máy biến áp

cho xí nghiệp như sau:

Phương án I: I MBA có dung lượng 400kVA (22/0,4kV) nhỏ hơn công suất

Sy = 549,244 (KVA) Theo phương án này thì hệ số quá tai MBA là:

5 549,244

k= " s = =137<14 400

Phương án II: chọn 2 máy biến áp có công suất: 2x250 (KVA)

Hệ số quá tải của phương án này là:

Š%, 549,244

k„=— th G = 2.250 =I,098<14

MBA

; Khi đó hệ thông MBA có khả năng làm việc qua tả khi một MBA bị xảy ra

sự cô hoặc bảo trì, bảo dưỡng Giả sử 1 MBA bị sự cô thì trong trường hợp này MBA con lại có thê làm việc quá tải trong một thời gian với toàn bộ phụ tải không?

Định dạng
Số trang	40
Dung lượng	13,12 MB