Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệpTrịnh Thị Quyên

Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng số liệu thiết kế cấp điện phân xưởng. Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 70%. Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp 3.5% . Hệ số công suất cấn nâng lên là cos = 0,9. Hệ số chiết khấu i=12%; Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện , MVA; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch =2,5. Giá thành tổn thất điện năng =1500đkWh; suất thiệt hại do mất điện =8000đkWh. Đơn giá tụ bù là 110. đkVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn thất trong tụ =0,0025 kWkVAr. Giá điện trung bình g=1250 đkWh. Điện áp lưới phân phối là 22kV. Thời gian sử dụng công suất cực đại =4500 (h). Chiều cao phân xưởng h=4,7(m). Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L=150(m). Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện. Số hiệu trên sơ đồ Tên thịết bị Hệ số k_sd cosφ Công suất đặt P, KW theo các phương án 1;2;3;4 Lò điện kiểu tầng 0,35 0,91 18+25+18+25 5;6 Lò điện kiểu buồng 0,32 0,92 40+55 7;12;15 Thùng tôi 0,3 0,95 1,1+ 2,2+ 2,8 8;9 Lò điện kiểu tầng 0,26 0,86 30+20 10 Bể khử mỡ 0,47 1 1,5 11;13;14 Bồn đun nước nóng 0,3 0,98 15+ 22+ 30 16;17 Thiết bị cao tần 0,41 0,83 32+22 18;19 Máy quạt 0,45 0,67 11+ 5,5 20;21;22 Máy mài tròn vạn năng 0,47 0,6 2,8+ 5,5+ 4,5 23;24 Máy tiện 0,35 0,63 2,2+ 4,5 25;26;27 Máy tiện ren 0,53 0,69 7,5+12+12 28;29 Máy phay đứng 0,45 0,68 4,5+12 30;31 Máy khoan đứng 0,4 0,6 5,5+7,5 32 Cầu cẩu 0,22 0,65 7,5 33 Máy mài 0,36 0,872 2,8 Hình 1.2. sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí sửa chữa N 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG

ĐỒ ÁN : CUNG CẤP ĐIỆN

Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng

sản xuất công nghiệp

Giáo viên hướng dẫn : PHẠM MẠNH HẢI Sinh viên : TRỊNH THỊ QUYÊN

Lớp : D7-ĐCN2

Hà nội , năm 2014

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, lại vừa gia nhậpWTO nên kinh tế đang tăng trưởng nhanh chóng Trong đó, để phục vụ sản xuất,thể thao, sinh hoạt thì cung cấp điện là một lĩnh vực không thể thiếu, mặt khác cungcấp điện còn là yếu tố thẩm mĩ làm tăng vẻ đẹp cho các công trình góp phần làmđẹp đô thị

Việc nâng cao chất lượng cung cấp điện không chỉ nhằm mục đích thõa mãnnhu cầu ngày càng tăng trong cuộc sống mà hơn nữa còn chính là một trong nhữngsách lược toàn cầu trong việc tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường Nhiệm vụthiết kế đô thị đi đôi với bảo vệ môi trường bền vững là một đòi hỏi cấp thiết Giảiquyết vấn đề cung cấp điện trong công trình kiến trúc trong thành phố trước hết liênquan đến những người làm việc và nghỉ ngơi trong công trình, cũng như chất lượngcác sản phẩm do họ tạo ra Sự tiện nghi ánh sáng tạo ra cảm giác thư thái lúc nghỉ,gây hưng phấn khi làm việc, nâng cao an toàn lao động, giảm bệnh cho mắt, nângcao chất lượng sản phẩm.Giải quyết hợp lí chiếu sáng tự nhiên và nhân tạo tănghiệu quả kinh tế.Chiếu sáng hôm nay không chỉ tập trung cho chiếu sáng trong côngtrình phục vụ cho việc học tập, sinh hoạt thêm thuận lợi và văn minh hơn mà cònchú ý việc chiếu sáng ngoài công trình làm cho cảnh quan đô thị thêm sinh động,rạng rỡ hơn.Chiếu sáng cảnh quan tôn thêm vẻ đẹp cho công trình kiến trúc tượngđài, danh lam thắng cảnh Chiếu quảng cáo với thẩm mĩ cao để tăng sự nhận biết vềsản phẩm Chiếu sáng nhân tạo đã góp phần đẩy mạnh sản xuất, kéo dài thêm thờigian hoạt động của con người, thúc đẩy các hoạt động giáo dục, văn hóa nghệthuật,giữ gìn an toàn trật tự, văn minh xã hội

Để có một công trình cung cấp điện đạt yêu cầu về chất lượng và tính nghệthuật như mong muốn thì việc tính toán hệ thống chiếu sáng đóng vai trò quantrọng

Qua một thời gian làm, ngoài sự nỗ lực của bản thân còn có sự chỉ bảo, hướngdẫn tận tình của thầy Phạm Mạnh Hải , chúng em đã hoàn thành đồ án Tuy nhiên

do vốn hiểu biết còn có hạn và chưa có kinh nghiệm nên đồ án của chúng em cònnhiều sai sót và hạn chế, kính mong các thầy cô giáo chỉ bảo để đồ án của em đượchoàn thiện hơn và cho em nhưng kinh nghiệm quý báu đẻ phục vụ công tác sau này

Em xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, tháng 11 năm 2014

Đề tài :

PHẦN A: ĐỀ BÀI Thiết kế cung cấp điện

70% Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp 3.5% Hệ số

công suất cấn nâng lên là cos ϕ = 0,9 Hệ số chiết khấu i=12%; Công

suất ngắn mạch tại điểm đấu điện k

đ/kVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn thất trong tụ

Số hiệu trên sơ

đồ

Tên thịết bị Hệ số cos Công suất đặt P,

KW theo các phương án

30;31 Máy khoan đứng 0,4 0,6 5,5+7,5

25 26

B Nội dung thuyết minh gồm những phần chính sau :

I. Thuyết minh

1. Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng

2. Tính toán phụ tải điện

2.1. Phụ tải chiếu sáng

2.2. Phụ tải thông thoáng và làm mát

2.3. Phụ tải động lực

2.4. Phụ tải tổng hợp

3. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng

3.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng

3.2. Chọn công suất và số lượng máy biến áp

3.3. Lựa chọn sơ đồ nối dây tối ưu

4. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện

4.1. Chọn dây dẫn của mạng động lực, dây dẫn của mạng chiếu

6. Tính chọn bù nâng cao hệ số công suất

6.1. Xác định dung lượng bù cần thiết

6.2. Lựa chọn vị trí đặt tụ bù

6.3. Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng

6.4. Phân tích kinh tế , tài chính bù công suất phản kháng

4. Sơ đồ chiếu sáng và sơ đồ nối đất

5. Bảng số liệu tính toán mạng điện

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG

Thiết kế chiếu sáng là yêu cầu cơ bản trong mọi công việc Vấn đề quan trọngnhất trong thiết kế chiếu sáng là đáp ứng các yêu cầu về độ rọi và hiệu quả củachiếu sáng đối với thị giác Ngoài ra hiệu quả của chiếu sáng còn phụ thuộc vàoquang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp lý cùng sự bố trí chiếu sáng vừađảm bảo tính kinh tế và mỹ quan hoàn cảnh Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo cácyêu cầu sau:

o Phải tạo ra được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày

Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung, chiếu sáng cục bộ và chiếusáng kết hợp ( kết hợp giữa cục bộ và chung ) Do yêu cầu thị giác cần phải làmviệc chính xác, nơi mà các thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo

ra các bóng tối sâu thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kếthợp

Các phân xưởng thường ít dùng đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh quang có tần

số làm việc là 50Hz gây ra ảo giác không quay cho các động cơ không đồng bộ,nguy hiểm cho người vận hành máy, dễ gây ra tai nạn lao động Do đó người tathường sử dụng đèn sợi đốt cho các phân xưởng sửa chữa cơ khí

Việc bố trí đèn khá đơn giản, thường được bố trí theo các góc của hình vuônghoặc hình chữ nhật

1. Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng

Bài toán thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng:

Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí – sửa chữa có kích thước a xb xh

là 36.24.4,7 m Coi trần nhà màu trắng, tường màu vàng, sàn màu sám, với

độ rọi yêu cầu là Eyc = 50 lux.( theo bảng 18.pl.BT)

Theo biểu đồ Kruithof ứng với độ rọi 60 lux nhiệt độ màu cần thiết là

sữa chữa có nhiều máy điện quay nên ta dùng đèn rạng đông với công suất là200w với quang thông là F= 3000 lumen ( bảng 45.pl trang 488 gt )

Chọn độ cao treo đèn là : h’ = 0,5 m ;

Chiều cao mặt bằng làm việc là : : hlv = 0,8 m ;

Chiều cao tính toán là : h = H – hlv = 4,2 – 0,8 =3,4 m;

Tỉ số treo đèn là :

3

1 17 , 0 5 , 0 4 , 3

5 , 0

'

'

<

= +

= +

=

h h

h

j

 thỏa mãn yêu cầu Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất nên chọn khoảngcách giữa các đèn được xác định là :

L/h =1,5 tức là:

L = 1,5 h = 1,5 3,4= 5,1 m

Căn cứ vào kích thước phân xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn

là Ld = 4 m và Ln = 4 m  q=2; p=2;

≤

<

 thỏa mãnVậy số lượng đèn tối thiểu để đảm bảo đồng đều chiếu sáng là Nmin = 54;

Hệ số không gian:

4,8( ) 3.(36 24)

kg

a b K

h a b

Căn cứ đặc điểm của nội thất chiếu sáng có thể coi hệ số phản xạ của trần:tường: sàn là 70:50:30 (Tra bảng 47.pl trang 313 gt cung cấp điện) ứng với hệ sốphản xạ đã nêu trên và hệ số không gian là kkg =4,8 ta tìm được hệ số lợi dụng kld =0,598; Hệ số dự trữ lấy bằng kdt=1,2; hệ số hiệu dụng của đèn là

58,0

=

η

Xác địnhquang thông tổng:

50.24.36.1, 2

149463,7297 0,58.0,598

yc dt ld

E S K F

82,493000

7297,149463F

Như vậy tổng số đèn cần lắp đặt là 54 được bố trí như sau:

Kiểm tra độ rọi thực tế:

a b

ηδ

(lux) > Eyc=50luxNgoài chiếu sáng chung còn trang bị thêm cho mỗi máy 1 đèn công suất 100

W để chiếu sáng cục bộ, cho 2 phòng thay đồ và 2 phòng vệ sinh mỗi phòng 1 bóng

100 W

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện

Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố như: công suất, số lượng, chế độlàm việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống Vì vậyxác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quantrọng

Từ trước tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và có nhiều phươngpháp tính toán phụ tải điện Song vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đãtrình bày ở trên nên cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác

và tiện lợi Những phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếuchính xác, còn nếu nâng cao được độ chính xác, kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tốthì phương pháp tính lại phức tạp

Sau đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trongthiết kế hệ thống cung cấp điện:

• Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu

• Phương pháp tính theo hệ số

M k

và công suất trung bình

• Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

• Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất

Trong thực tế tuỳ theo quy mô và đặc điểm của công trình, tuỳ theo giai đoạnthiết kế sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp tính toán phụ tải điệnthích hợp

II.1. Phụ tải chiếu sáng

Tổng công suất chiếu sáng chung (coi hệ số đồng thời kđt =1)

Pcs chung = kđt N Pd = 1 54 200 = 10800 WChiếu sáng cục bộ :

Pcb = (39+ 4).100 = 4300 WVậy tổng công suất chiếu sáng là:

Pcs = Pcs chung + Pcb = 10800 + 4300 = 15100 W = 15,1 kW

Vì đèn dùng nên hệ số cos của nhóm chiếu sáng là 1

II.2. Phụ tải thông thoáng và làm mát

Phân xưởng trang bị 40 quạt trần mỗi quạt có công suất là 150 W và 10 quạt hútmỗi quạt 80 W, hệ số công suất trung bình của nhóm là 0,8

Tổng công suất thông thoáng và làm mát là:

Plm = 40.150 +10.80 = 5340 W = 5,34 kW

II.3. Phụ tải động lực

a.Phân nhóm các phụ tải động lực :

Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất

và chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần phải phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau:

+ Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau đểgiảm chiều dài đường dây hạ áp Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốnđầu tư và tổn thất trên đường dây hạ áp trong phân xưởng

+ Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giốngnhau để xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiệntrong việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm

+ Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau đểgiảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và trongtoàn nhà máy Số thiết bị trong một nhóm cũng không nên quá nhiềubởi số đầu ra của các tủ động lực thường là 8 ÷ 12

Tuy nhiên thường rất khó khăn để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên, vì vậy khi thiết kế phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu nhất trong các phương án có thể

Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành 5 nhóm Kết quả phân nhóm phụ tải được trình bày ở bảng 1.1

Bảng 1.1: Phân nhóm thiết bị điện của phân xưởng sửa chữa

1 Lò điện kiểu tầng 1 0,35 0,91 18

2.2 Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực

2.2.1 Tính toán cho nhóm 1 : ( Số liệu phụ tải cho trong bảng 1.1 )

a) Xác định hệ số sử dụng tổng hợp ∑

sd k

Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của phụ tải nhóm I theo công thức:

∑

sd k

= ∑ ∑ i

sdi i P

k

P

Trong đó :

ksdi là hệ số sử dụng của thiết bị

Pi là công suất đặt của thiết bị

- Vậy hệ số sử dụng tổng hợp của Nhóm 1 là:

∑

sd k

= ∑ ∑ i

sdi i P

k

P

Số lượng hiệu dụng của nhóm thứ i:

2 2

( i)

hdni

i

P n

P

∑

=

∑

Pi – công suất định mức của thiết bị điện thứ i

Nếu số lượng thiết bị điện n > 4 và giá trị của tỷ số k= Pmax/Pmin nhỏ hơn giá trị kb

cho trong bảng sau, ứng với hệ số sử dụng tổng hợp, thì có thể lấy giá trị nhd= n

ncn

n

k k

1

- Tổng công suất phụ tải nhóm thứ i:

sơ đồ

Hệ số

Ksd

cosφ Công

suất P(KW)

P ksd P.cosφ

P2

Nhóm 1

P

: =

6,233

5,1.47,0)2030.(

26,01,1.3,0)5540.(

32,0)25182518

6,

ncn

n

k k

1

= 0,32+

97,6

32,0

1−

=0,819

- Tổng công suất phụ tải nhóm 1 :

KW P

K

P n1 = ncni.∑ i =0,819.233,6=191,318

- Hệ số công suất của phụ tải nhóm thứ i :

6 , 233

205 , 211 cos

sơ đồ

Hệ số

Ksd

Cosφ Công

suất P(KW)

P ksd P.cosφ

P2

P

= 142,5

165,51

=0,359

- Số lượng hiệu dụng của nhóm thứ i :

54,142,2

32min max = =

5,

142 2

=

- Hệ số nhu cầu nhóm 1 :

hdni

sdni sdni

ncn

n

k k

1

= 0,359+

19,6

359,0

K

P n1 = ncni.∑ i =0,616.142,5=87,78-

Hệ số công suất của phụ tải nhóm thứ i :

5 , 142

285 , 126 cos

sơ đồ

Hệ số

Ksd

Cosφ Công

suất P(KW )

P ksd P.cosφ

P2

5,

ncn

n

k k

1

= 0,469+

31,6

469,0

656 , 28 cos

sơ đồ

Hệ số

Ksd

Cosφ Công

suất P(KW )

P ksd P.cosφ

P2

- Hệ số sử dụng nhóm 4 :

k sd∑

= ∑ ∑ i

sdi i P

k

P

= 46.3

443.19

=0,42

- Số lượng hiệu dụng của nhóm thứ i :

29.48,2

12min max = =

3

ncn

n

k k

1

= 0,42+ 5.001

42,0

1−

=0,679

- Tổng công suất phụ tải nhóm 4 :

KW P

K

P n1 = ncni.∑ i =0,679.46,3=31,44-

Hệ số công suất của phụ tải nhóm thứ i :

3 , 46

3166 , 31 cos

* Tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng theo phương pháp số gia.

Xác định phụ tải tổng hợp theo phương pháp số gia:

Bài toán yêu cầu tổng hợp 2 nhóm phụ tải có tính chất khác nhau: nhóm phụtải Động lực (Pđl) ; nhóm phụ tải chiếu sáng (Pcs)

- Tổng công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng:

=

∑

(kW)

3,2271,15.41,05

1,1571,217

04 , 0

844,0.71,2171.1,15cos

71,217

= 255 kW

- Công suất phản kháng của phụ tải phân xưởng:

) ( 8 , 132 ) 71 , 217 255

( )

kVAr P

S

CHƯƠNG III : SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG

3.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng

Vị trí đặt trạm biến áp cần dựa theo các quy tắc sau:

- Vị trí của trạm càng gần tâm phụ tải của khu vực được cung cấp điệncàng tốt

- Vị trí đặt trạm phải bảo đảm đủ chỗ và thuận tiện cho các tuyến đườngdây đưa điện đến trạm cũng như các phát tuyến từ trạm đi ra, đồng thời phải đápứng cho sự phát triển trong tương lai

- vị trí trạm phải phù hợp với quy hoạch của xí nghiệp và các vùng lâncận

- Vị trí của trạm phải bảo đảm các điều kiện khác như: cảnh quan môitrường, có khả năng điều chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng được khi khẩn cấp

- Vị trí của trạm biến áp được lựa chọn sao cho tổng tổn thất trên cácđường dây là nhỏ nhất

*Vị trí đặt trạm biến áp:

- Hệ số điền kín bản đồ được xác đinh theo công thức:

kđk =

75,0456,08760

Từ sơ đồ mặt bằng phân xưởng, có nhận xét: có thể đặt trạm biến áp sáttường phía trong nhà xưởng ngay sau lối ra vào Phương án này có thể tiết kiệmđược dây dẫn mạng hạ áp cũng như tiết kiệm được không gian

3.2 Xác đinh tâm các nhóm phụ tải của phân xưởng

- Tâm qui ước của các nhóm phụ tải của phân xưởng được xác định bởi

một điểm M có toạ độ được xác định : M(Xnh,Ynh) theo hệ trục toạ độ xOy

Xnh= ∑

∑

n i

n i i

S

x S

n i i

S

y S

xi ; yi : toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ xOy đã

chọn

Si : công suất của phụ tải thứ i.

Ta có bảng công suất và tọa độ của các phụ tải trong phân xưởng trên hệ

2332.63744

7458.95959

Tính toán tương tự cho các nhóm khác.

Ta có tọa độ tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng:

Bảng 2.2 Tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng

nhó

m

∑S i ∑S i x i ∑S i y i

nh X

nh Y

px X

px Y

7

11, 5

17, 5

4 62.3194866

2

1148.9808 5

713.88128 7

3.3 Chọn công suất và số lượng máy biến áp.

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

Có 3 phương án lựa chọn:

o Phương án 1: dùng 2 máy 160 kVA

o Phương án 2: dùng 2 máy 180 kVA

o Phương án 3: dùng 1 máy 315 kVA

Các tham số của máy biến áp do hãng ABB chế tạo cho trong bảng sau:

Bảng 3.1 Bảng số liệu các máy biến áp của hãng ABB.

http://qstar.vn/bang-Các phương án khác nhau về độ tin cậy

o Phương án 1 và 2: khi một trong hai máy gặp sự cố, máy còn lại sẽ gánh toàn bộphụ tải loại I của toàn phân xưởng

o Phương án 3: khi có sự cố phải ngừng cung cấp điện cho toàn phân xưởng

Vì vậy cần tính toán thiệt hại do ngừng cung cấp điện khi có sự cố xảy ra trong cácmáy biến áp, từ đó chọn ra phương án tối ưu nhất

Hàm chi phí tính toán quy đổi cho từng phương án:

Z = p.V + C + Yth (đ/năm)

C : thành phần chi phí do tổn thất ( C = ∆A.c∆)

c∆ : giá thành tổn thất điện năng

Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:

atc =

h h

i(1 i) 0,1(1 0,1)

0,11(1 i) 1 (1 0,1) 1

Th là tuổi thọ của trạm biến áp, lấy bằng 25 năm

Hệ số khấu hao của trạm biến áp thể lấy bằng 6,4 % ( 31.pl- gt.CCĐ)

Do đó : pBA = atc + kkh = 0,11 + 0,064 = 0,174

Có thể xem phụ tải loại III ở các phương án là như nhau, chỉ xét theo phụ tải loại I

* Phương án 1 ( Dùng 2 máy 160kVA)

Xét trong chế độ sự cố ở 1 máy biến áp, lúc này máy còn lại phải chịu toàn

bộ phụ tải của phân xưởng

Phụ tải I trong thời gian 1 máy có sự cố:

1536,0.255

S k

Như vậy, máy biến áp còn lại có thể làm việc bình thường khi xảy ra sự cố ở máybiến áp kia, vì vậy khi có sự cố chỉ cần cắt 40% phụ tải loại III

Vậy đảm bảo yêu cầu

Tổn thất trong máy biến áp được xác đinh theo biểu thức:

τ

8760

2 0

n

tt k S

S n

P P

, 0

= T Max

τ

TMax: thời gian sử dụng công suất cực đại, h

Vậy tổn thất trong máy biến áp được xác định bằng:

52,1777128

,2405.160

255.2

95,28760.5,0

τ là thời gian tổn thất công suất cực đại được xác định theo biểu thức:

,0

,0

=2405,28 (h)Chi phí cho thành phần tổn thất là:

C = 1

A

∆

.cΔ = 17771,52.1500 = 26,66.106 (đ)Vậy tổng chi phí qui đổi của phương án :

Z1 = (0,174.305,25+ 26,66 ).106 = 80,078.10 6 (đ)

* Phương án 2 ( dùng 2 máy biến áp 180kVA)

Máy biến áp ABB 180KVA 22/0.4

Hệ số quá tải của máy biến áp

4,185,0180

S k

Như vậy, máy biến áp còn lại có thể làm việc bình thường khi xảy ra sự cố ở máybiến áp kia, vì vậy khi có sự cố chỉ cần cắt 40% phụ tải loại III

Tổn thất trong máy biến áp:

τ

8760

n

tt k S

S n

P P

15,38760.53,0

2

=+

=

( kWh)Chi phí cho thành phần tổn thất:

C = 2

A

∆

.cΔ = 16888,54.1500 = 25,33.106 (đ)Tổng chi phí quy đổi của phương án:

Z2 = (25,33 + 0,174.312,576).106 = 79,72.10 6 (đ)

Phương án 3 ( dùng một máy biến áp 315kVA)

Máy biến áp kiểu kín MBA-KK 315KVA

Nếu xảy ra sự cố phải ngừng cung cấp điện cho toàn phân xưởng

τ

8760

2 0

n

tt k S

S n

P P

85 , 4 8760 72 , 0

2

= +

=

( kWh)Tổn thất trong máy biến áp

Pth3 = 0,6.217,71 = 130,626 (kW)Thiệt hại do mất điện:

Yth1 = Pth3.gth.tf = 130,626.10000.24 = 31,35.106 (đ)Tổng chi phí quy đổi của phương án:

Z3 = (0,174.223,85+ 24,65 + 31,35).106 = 94,95.10 6 (đ)

Các kết quả tính toán được trình bày trong bảng:

1 Công suất trạm biến áp STBA, kVA 2.160 2.180 315

5

312,57 6

223,8 5

3 Tổng chi phí quy đổi của dự án Z,

106đ

80,07 8

79,72 94,95

Có thể nhận thấy phương án 2 có tổng chi phí quy đổi thấp nhất, vì vậy chúng ta

chọn phương án 2( dùng 2 máy biến áp công suất mỗi máy 180kVA).

3.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu.

3.3.1 Sơ bộ chọn phương án.

Mạng điện phân xưởng có các yêu cầu cơ bản sau:

o Đảm bảo cung cấp điện tin cậy và chất lượng cho các phụ tải;

o Thuận tiện và an toàn trong vận hành và sửa chữa;

o Đáp ứng được các yêu cầu về đặc điểm môi trường;

o Có khả năng phát triển mở rộng;

o Áp dụng các thiết bị và công nghệ tiên tiến;

o Chi phí tối thiểu…

Sơ đồ của mạng điện phân xưởng có thể thực hiện theo kiểu hình tia, kiểu đườngtrục hoặc kết hợp

Sơ đồ hình tia được áp dụng trong các trường hợp:

o các phụ tải tập trung công suất lớn;

o các phụ tải quan trọng đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao;

o các động cơ công suất thấp lấy điện từ tủ phân phối;

1 Chọn dạng sơ đồ nối điện cho phân xưởng

Mạng điện phân xưởng thường có các dạng sơ đồ chính sau:

 Sơ đồ hình tia :

Mạng cáp các thiết bị được dùng điện được cung cấp trực tiếp từ các tủ động lực (TĐL) hoăc từ các tủ phân phối (TPP) bằng các đường cáp độc lập Kiểu sơ đồ CCĐ có độ tin cậy CCĐ cao, nhưng chi phí đầu tư lớn thường được dùng ở các hộ loại I và loại II

Hình 3.2: Sơ đồ hình tia