THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với các dữ liệu cho trong bảng.Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk (MVA). Khoảng cách đấu điện đến nhà máy là L(m). cấp điện áp truyền tải 110KV. Thời gian sử dụng công suất cực đại là TM(h). Phụ tải loại I và loại II chiếm KIII%. Giá thành tổn thất điện năng là c∆= 15000đkwh. Suất thiệt hại do mất điện gth= 10000đkwh. Tổn hao điện áp cho phép tính từ nguồn (điểm đấu điện) là ∆Ucp = 5%. Các số liệu khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế điện.

- Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật

- Độ tin cậy cung cấp điện cao

- Vốn đầu tư nhỏ nhất.

Các yêu cầu trên luôn mang tính chất đối lập nhau, vì vậy câu hỏi luôn được đặt ra là làm thế nào để có được một hệ thống tối ưu Câu trả lời sẽ có trong môn học

“ Hệ thống cung cấp điện” Sau gần 4 năm học tập tại trường “ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC”

em đã phần nào nắm bắt được những kiến thức cơ bản của ngành điện và công việc của những người kỹ sư hệ thống điện trong tương lai bằng rất nhiều môn học thiết thực mang tính ứng dụng cao Với vốn kiến thức nhỏ bé của mình cùng với sự giúp

đỡ tận tình của thầy giáo bộ môn, cho đến nay em đã thực hiện nghiên cứu tính toán thiết kế hoàn chỉnh một hệ thống cung cấp điện mang tính chất thực tế cao và từ đó hoàn thành xong bản đồ án môn học “ Thiết kế cung cấp điện”

Do kiến thức nắm bắt về ngành và kiến thức thực tế có hạn nên bản đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy

cô để em có được một bản đồ án hoàn chỉnh có thể đưa vào thực tế và làm tài liệu phục vụ hữu ích cho công việc của em sau này.

Em Xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên: Phan Khắc Kim

Lớp: Đ6-ĐCN2

BÀI 2B: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÍ NGHIỆP

CÔNG NGHIỆP

A.Dữ kiện

Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với các

dữ liệu cho trong bảng Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S k (MVA) Khoảng cách đấu điện đến nhà máy là L(m) cấp điện áp truyền tải 110KV Thời gian sử dụng công suất cực đại là T M (h) Phụ tải loại I và loại II chiếm K I&II % Giá thành tổn thất điện năng là c ∆ = 15000đ/kwh Suất thiệt hại do mất điện g th = 10000đ/kwh Tổn hao điện áp cho phép tính từ nguồn (điểm đấu điện) là ∆U cp = 5% Các số liệu khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế điện.

Bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho Xí ngiệp

S k (MVA) K I & II (%) T M (h) L(m) Hướng nguồn

Tổng công suất đặt kW

Hệ số nhu cầu k nc

Hệ số công suất, cosϕ

8 Phân xưởng cơ khí, rèn 40 550 0.44 0.56

9 Xem dữ liệu phân xưởng 40 550 0.43 0.56

12 Kho vật liệu Vôi clorua 5 20 0.62 0.67

14 Nhà điều hành, nhà ăn 30 150 0.44 0.87

B Nhiệm vụ thiết kế

I Tính toán phụ tải và bù hệ số công suất

II Xác định sơ đồ nối của mạng điện nhà máy

III Tính toán điện.

Bản vẽ

1 Sơ đồ mặt bằng xí nghiệp với sự bố trí các thiết bị và biểu đồ phụ tải.

2 Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng xí nghiệp (gồm cả sơ đồ của các phương

án so sánh).

3 Sơ đồ nguyên lý mạng điện( với đầy đủ mã hiệu của thiết bị được chọn )

4 Sơ đồ trạm biến áp gồm : sơ đồ nguyên lý , sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp , sơ đồ nối đất.

5 Bảng số liệu và các kết quả tính toán.

CHƯƠNG I – TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

Nhà máy, xí nghiệp sản xuất ra một hoặc nhiều loại sản phẩm trong quá trình hoạt động Những sản phẩm này luôn luôn đòi hỏi tính cạnh tranh cao đặc biệt là về giá thành Trong giá thành sản phẩm, chi phí tiêu thụ điện năng và thời gian thu hồi vốn đầu tư đóng góp một phần đáng kể vào giá thành sản phẩm Chính vì lý do đó việc tính tón thiêt kế cấp điện cho nhà máy xí nghiệp phải đặc biệt chú ý đến vốn đầu

tư công trình và vấn đề tiết kiệm năng lượng tránh lãng phí với các thiết bị không cần thiết Quan trọng hơn cả là việc xác định tâm của phụ tải chính xác để có được phương án đi dây tối ưu Ngoài ra chúng ta còn phải tính đến khả năng phát triển của phụ tải nhà máy xí nghiệp trong tương lai Để làm được tất cả những nhiệm vụ đó thì bước đàu tiên cần làm là xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy Để xác định được phụ tải tính toán của toàn nhà máy trước hết ta cần xác định phụ tải tính toán ở từng phân xưởng và khu vực.

1.1 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng.

Công thức xác định phụ tải động lực theo hệ số nhu cầu và công suất đặtđược thể hiện như sau:

Pdl = Knc×Pđ (KW)

Qdl = Pdl x tanφ (KVar)

 Công thức xác định phụ tải chiếu sáng, lấy P0 = 0.015(kW/m2)

Pcs = P0 x D (KW)

Vì dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng nên: Qcs = 0 (Kvar)

 Phụ tải tính toán cho phân xưởng:

Ptt = Pdl + Pcs (KW)

Qtt = Qdl + Qcs (KVar)

Stt = (KVA)

Itt = (A)

Trong đó:

Ptt: Công suất tác dụng tính toán cho phân xưởng (Kw)

Qtt: Công suất phản kháng tính toán cho phân xưởng(Kvar)

Knc: Hệ số nhu cầu;

Pđ: Công suất đặt (KW)

D: Diện tích phân xưởng (m2); D = a×b (m2)

Itt : Dòng điện tính toán trên đường dây truyyền tải (A)

 Thực hiện tính toán cho từng phân xưởng, bộ phận như sau:

Pđ K

W knc cosj tan

a (m)

b(m ) S(m2) Pdl Qdl Pcs Qcs Ptt Qtt

S (KV A)

Tính toán hoàn toàn tương tự với các phân xưởng và phụ tải khác ta được bảng kết quả phụ

tải tính toán như sau: Bảng 1 Phụ tải tính toán cho các phân xưởng

1.2 Xác định phụ tải của các phân xưởng khác.

1.2.1 Tổng hợp phụ tải của toàn nhà máy

Pttnm=Kđt.Với: Kđt=0,9 là hệ số đồng thời của toàn nhà máy

Vậy từ bảng trên ta có:

1.2.3 Xác định tâm phụ tải của toàn nhà máy:

1 Ý nghĩa của tâm phụ tải trong thiết kế cung cấp điện

Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện thì việc tính toán tìm tâm phụ tảiđóng một vai trò rất qua trọng, đây chính là căn cứ để ta có thể xác định vị tríđặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối tủ động lực nhằm tiết kiệmchi phí và giảm tổn thất trên lưới điện Tâm phụ tải còn có thể giúp công tác quyhoạch và phát triển nhà máy trong tương lai nhằm có các sơ đồ cung cấp điệnhợp lý tranh lãng phí và đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật nhưn mong muốn Tâmphụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mômen phụ tải đạt giá trị cực tiểu

∑n P i l i

2 Tính toạ độ tâm phụ tải của nhà máy

Tâm qui ước của phụ tải nhà máy được xác định bởi một điểm M có toạ độ

được xác định M(X0,Y0) theo hệ trục toạ độ xOy

X0 = ∑

∑

n i

n i i

S

x S

n i i

S

y S

1 1

Trong đó:

X0 ; Y0 : Toạ độ của tâm phụ tải điện của toàn nhà máy

xi ; yi : Toạ độ của phụ tải phân xưởng thứ i theohệ trục toạ độ xOy

Si : Công suất của phụ tải thứ i

Bảng 2 Tọa độ tâm phụ tải của các phân xưởng trên hệ tọa độ xOy

T

T Tên phân xưởng

Công suất S (KVA)

8 Phân xưởng cơ khí, rèn 455.1312 116 37.5 262838.3 85337.11

9 Xem dữ liệu phân

xưởng

445.335

1 116 26 257181 57893.57

10 Lò hơi 250.3898 11 6 13771.44 7511.695

11 Kho nhiên liệu 40.98606 32.5 4.25 6660.235 870.9538

12 Kho vật liệu Vôi

Vậy tâm phụ tải điện của toàn xí nghiệp là: M(383.76 ; 223.73)

1.3 Tính toán hệ bù công suất.

1.3.1 Tính toán bù hệ số công suất để nâng cos�=0.9

Vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện năng trong các xí nghiệp công

nghiệp có ý nghĩa rất lớn đối với nền kinh tế vì các xí nghiệp này tiêu thụkhoảng 55% tổng số điện năng được sản xuất ra Hệ số công suất cosϕ là mộttrong các chỉ tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý và tiết kiệm haykhông Nâng cao hệ số công suất cosϕ là một chủ trương lâu dài gắn liền vớimục đích phát huy hiệu quả cao nhất quá trình sản xuất, phân phối và sử dụngđiện năng

Phần lớn các thiết bị tiêu dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P vàcông suất phản kháng Q Công suất tác dụng là công suất được biến thành cơnăng hoặc nhiệt năng trong các thiết bị dùng điện, còn công suất phản kháng Q

là công suất từ hoá trong các máy điện xoay chiều, nó không sinh ra công Quátrình trao đổi công suất phản kháng giữa náy phát và hộ tiêu dùng điện là mộtqúa trình dao động Mỗi chu kỳ của dòng điện, Q đổi chiều bốn lần, giá trị trungbình của Q trong 1/2 chu kỳ của dòng điện bằng không Việc tạo ra công suấtphản kháng không đòi hỏi tiêu tốn năng lượng của động cơ sơ cấp quay máyphát điện Mặt khác công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu dùng điệnkhông nhất thiết phải lấy từ nguồn Vì vậy để tránh truyền tải một lượng Q khálớn trên đường dây, người ta đặt gần các hộ tiêu dùng điện các máy sinh ra ra Q(tụ điện, máy bù đồng bộ, ) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm như vậyđược gọi là bù công suất phản kháng Khi bù công suất phản kháng thì góc lệchpha giữa dòng điện và điện áp trong mạch sẽ nhỏ đi, do đó hệ số công suất cosϕ

của mạng được nâng cao, giữa P, Q và góc ϕ có quan hệ sau:

ϕ = Q

P arctg

Khi lượng P không đổi, nhờ có bù công suất phản kháng, lượng Q truyềntải trên đường dây giảm xuống, do đó góc ϕ giảm, kết quả là cosϕ tăng lên Hệ

số công suất cosϕ được nâng cao lên sẽ đưa đến những hiệu quả sau:

* Giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện

* Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện

* Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp

* Tăng khả năng phát của các máy phát điện

Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosϕ

* Nâng cao hệ số công suất cosϕ tự nhiên: là tìm các biện pháp để các hộtiêu thụ điện giảm bớt được lượng công suất phản pháng tiêu thụ như: hợp lýhoá các quá trình sản xuất, giảm thời gian chạy không tải của các động cơ, thaythế các động cơ thường xuyên làm việc non tải bằng các động cơ có công suấthợp lý hơn, Nâng cao hệ số công suất cosϕ tự nhiên rất có lợi vì đưa lại hiệuquả kinh tế lâu dài mà không phải đặt thêm thiết bị bù

* Nâng cao hệ số công suất cosϕ bằng biện pháp bù công suất phản kháng.Thực chất là đặt các thiết bị bù ở gần các hộ tiêu dùng điện để cung cấp côngsuất phản kháng theo yêu cầu của chúng, nhờ vậy sẽ giảm được lượng CSPKphải truyền tải trên đường dây theo yêu cầu của chúng

Xác định dung lượng bù cần thiết:

Dung lượng bù cần thiết cho nhà máy được xác định theo công thức sau:

Qbù = Pttnm ( tgϕ1 - tgϕ2 )

Trong đó:

Pttnm - phụ tải tác dụng tính toán của nhà máy (kW), Pttnm=3290.274 kW

ϕ1 - góc ứng với hệ số công suất trung bình trước khi bù,

cosϕ1 = 0.84 ⇒ tgϕ1 = 0.59

ϕ2 - góc ứng với hệ số công suất bắt buộc sau khi bù

cosϕ2 = 0,9 ⇒ tgϕ2 =0,484

Với nhà máy đang thiết kế ta tìm được dung lượng bù cần thiết:

Qbù = Pttnm ( tgϕ1 - tgϕ2 ) = 3290.274 x(0.59 - 0,484 ) = 348.76 kVAr

Phân bố dung lượng bù cho các trạm biến áp phân xưởng:

Từ trạm phân phối trung tâm về các máy biến áp phân xưởng là mạng liên thônggồm 6 nhánh có sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế tính toán như sau:

Công thức tính dung lượng bù tối ưu cho các nhánh của mạng hình tia:

)

Trong đó:

Qbi - công suất phản kháng cần bù đặt tại phụ tải thứ i [kVAr]

Qi - công suất tính toán phản kháng ứng với phụ tải thứ i [kVAr]

Qb - công suất bù của toàn nhà máy, Qb =4051,116 kVAr

Qttnm - phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy, đã tính ở chươngI:

2

10

.

dmBA

dmBA N S n

U P

1 1

1

2 1

+ + +

Để tính toán, ta có bảng số liệu cụ thể sau Tính điện trở của các đường cáp cao

2

10

.

dmBA

dmBA N

S n

U P

∆

(Ω)

Trong đó: ∆PN – tổn thất công suất khi ngắn mạch (kW)

Uđm - điện áp định mức của MBA (kV)

SđmBA – công suất định mức của MBA (kVA)

TBA

Sđm,kVA ∆Πν, κ

TPPTT-B5 9.0986 0.0041 9.1027TPPTT-B6 18.299 0.0078 18.3068

1

n R R

Vậy điện trở tương đương : Rtđ = 0.922 (Ω)

Xác định dung lượng bù tối ưu cho từng nhánh

Qbi = Qi - × Rtđ (Kvar)Công suất phản kháng tính toán Qi của phụ tải:

Sốpha

Qtụ,kVAr

Sốlượng(n)

Kết quả tính toán và đặt tụ bù cosϕ tại các trạm BAPX

* cosϕ của nhà máy sau khi đặt thiết bị bù:

-Tổng lượng công suất của các tụ bù :

Qtụ bù = 24x75 = 1800 (kVAr)

- Lượng công suất phản kháng truyền trong lưới cao áp của nhà máy sau khi bùlà

Q = Qttnm - Q tụ bù = 2360.27- 1800 = 560.27 kVAr

- Hệ số công suất của nhà máy sau khi bù:

tgϕ = = = 0.153⇒ cosϕ = 0.92

∗ Kết luận: Theo quy định của EVN thì hệ số công suất yêu cầu của hệ thống

tram biến áp nguồn cosϕ ≥ 0.92 Sau khi lắp đặt bù cho lưới hạ áp của nhà máy

hệ số công suất cosϕ của nhà máy đã đạt yêu cầu

1.3.2 Đánh giá hiệu quả bù

 Ta có hệ số công suất trước khi bù công suất phản kháng: cosϕ 1 = 0.84

 Sau khi thực hiện bù công suất phản kháng hệ số công suất mới của hệthông trạm nguồn: cosϕ = 0.927 thỏa mãn yêu cầu của đơn vị cung cấpđiện

 Việc bù công suất phản kháng mang lại những hiệu quả sau:

- Giảm tổn thất công suất, ổn định điện áp truyền tải và tăng khả năng tảicủa đường dây Mặt khác nếu không đảm bảo hệ số công suất thì nhà máycòn phải trả thêm tiền điện theo quy định của nhà cung cấp do tiêu thụnhiều công suất phản kháng

- Việc tính toán bù công suất phản kháng đã thỏa mãn yêu cầu đặt ra

1.4 Xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng

đường tròn bán kính r.

Biểu đồ phụ tải điện là một hình tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng vớitâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỉ lệxích nhất định tùy ý Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung được sựphân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập cácphương án cung cấp điện Biểu đồ phụ tải được chia thành 2 phần:

- Phụ tải động lực: phần hình quạt màu trắng

- Phụ tải chiếu sáng: phần hình quạt màu đen

Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của cácphân xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể lấytrùng với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng Bán kính vòng tròn biểu đồphụ tải của phụ tải thứ i được xác định qua biểu thức:

Trong đó : m là tỉ lệ xích, ở đây chọn m = 5(KVA/m2)

Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo công thức sau:

• Biểu đồ phụ tải trên mặt phẳng nhà máy

CHƯƠNG II – THIẾT KẾ SƠ BỘ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 2.1 Chọn cấp điện áp phân phối.

Cấp điện áp truyền tải có liên quan trực tiếp đến các vấn đề về kinh tế, kỹthuật của hệ thống Điều này thể hiện ở tổn thất điện áp cực đại khi vận hànhcũng như về tổn thất điện năng trên toàn hệ thống, ngoài ra cấp điện áp truyềntải còn ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí đầu tư cho cách điện của đường dây Đểtối ưu hóa việc chọn cấp điện áp truyền tải từ nguồn đến tram biến áp trung giancủa nhà máy ta tiến hành tính toán theo công thức kinh nghiệm như sau:

2.1Xác định phương án cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng và vị trí

đặt trạm phân phối trung tâm.

 Các xí nghiệp công nghiệp là những hộ tiêu thụ điện tập trung, công suấtlớn Điện năng cấp cho xí nghiệp được lấy từ trạm biến áp trung gianbằng các đường dây trung áp Cấp điện áp trong phạm vi đồ án được xácđịnh là cấp 35KV Trong một xí nghiệp cần đặt nhiều trạm biến áp phânxưởng, mỗi phân xưởng lớn một trạm, phân xưởng nhỏ đặt gần nhauchung một trạm Để cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng cần đặt tạitrung tâm xí nghiệp một trạm phân phối, gọi là trạm phân phối trung tâm(TPPTT) Trạm phân phối trung tâm có nhiệm vụ nhận điện năng từ hệthống về và phân phối cho các trạm biến áp phân xưởng Trong các trạm

phân phối trung tâm không đặt trạm biến áp mà chỉ đặt các thiết bị đóngcắt.

 Xác định vị trí đặt trạm phân phối trung tâm: Trạm phân phối trung tâm

sẽ được đặt gần tâm phụ tải tính toán của toàn nhà máy, thuận tiện chocông tác vận chuyển và lắp đặt, vận hành và sửa chữa khi có sự cố đảmbảo an toàn và kinh tế Áp dụng kết quả tính toán tâm phụ tải điện của

toàn nhà máy ta đã xác định ở trên là điểm M(383.76 ; 223.73) và dựa

vào sơ đồ mặt bằng nhà máy kim loại màu ta đặt trạm phân phối trungtâm tại vị trí gần tâm phụ tải tính toán của nhà máy hay là điểm

T(383;223) Vị trí này có thể đảm bảo mỹ quan công nghiệp, đảm bảo

thuận lợi cho các công tác quản lý vận hành và sửa chữa MBA

2.2Chọn công suất và số lượng máy biến áp của các trạm biến áp phân

xưởng.

 Tính toán lựa chọn số trạm biến áp phân xưởng

Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xưởng Tiến hành tính toán thiết kếxây dựng 7 trạm biến áp phân xưởng Mỗi trạm đều sử dụng 2 máy biến áp vậnhành song song Riêng với phụ tải loại 3 cho phép mất điện khi sự cố, vì vậy khixảy ra sự cố một trạm biến áp phân xưởng có thể cắt giảm 22% phụ tải loại 3nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư cho máy biến áp Chi tiết như sau:

 Trạm biến áp B1: Cung cấp điện cho phụ tải 1

 Trạm biến áp B2: Cung cấp điện cho phụ tải 2

 Trạm biến áp B3: Cung cấp điện cho phụ tải 3, 4, 8, 9

 Trạm biến áp B4: Cung cấp điện cho phụ tải 7

 Trạm biến áp B5: Cung cấp điện cho phụ tải 5, 6

 Trạm biến áp B6: Cung cấp điện cho phụ tải 13, 14, 15

 Trạm biến áp B7: Cung cấp điện cho phụ tải 10, 11, 12

• Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng ta sẽ đặt trạm tại vị trígần trạm phân phối trung tâm và tiếp xúc với phân xưởng để thuận tiệntrong khâu đóng cắt và không ảnh hưởng đến công trình khác.

• Trạm biến áp dùng cho nhiều phân xưởng ta sẽ thiết kế gần tâm phụ tảinhằm tiết kiệm chi phí đường dây và giảm tổn thất công suất trên đườngdây Tâm của Trạm sẽ được xác định qua bảng tọa độ như sau:

Tọa độ trên thực tế của các trạm

Tọa độ thực tế

hệ số quá tải này thời gian quá tải không quá 5 ngày đêm, mỗi ngày quátải không quá 6h

SđmB ≥ (KVA)Trong đó:

 SđmB: Công suất tính toán định mức của máy biến áp sẽ sử dụng trongtrạm biến áp phân xưởng

 ΣStt : Tổng công suất tính toán của các phân xưởng mà trạm cung cấp điện

 Tính toán chi tiết cho từng trạm biến áp như sau:

Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân

xưởng B1

TT Tên phân xưởng

Công suất S (KVA)

Sđm-t (KVA) S(KVA)

1 Phân xưởng điện phân 872.2783 485.9836 560

Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x83.33x24=20 (triệu đồng)

Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B2

TT Tên phân xưởng

Công suất S (KVA)

Sđm-t (KVA) S(KVA)

2 Phân xưởng Rơngen 641.059 357.1615 400

TT Tên phân xưởng

Công suất S (KVA)

Sđm-t (KVA) S(KVA)

3 Phân xưởng đúc 227.4919

799.6097 1000

4 Phân xưởng oxyt nhôm 307.2385

8 Phân xưởng cơ khí, rèn 455.1312

9 Xem dữ liệu phân

xưởng 445.3351Tổng 1435.197

Trạm B3: Khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:

Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x24.77x24 = 5.9 (triệu đồng)

Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B4

TT Tên phân xưởng

Công suất S (KVA)

Sđm-t (KVA) S(KVA)

7 Phân xưởng đúc 227.4919

126.7455 160 Tổng 227.4919

Trạm B4: Khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:

Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x5.46x24 = 1.31(triệu đồng)

Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B5

TT Tên phân xưởng

Công suất S (KVA)

Sđm-t (KVA) S(KVA)

193.853 180

Tổng 347.9414

Trạm B5: Khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:

Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B6

TT Tên phân xưởng Công suất

Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B7

TT Tên phân xưởng Công suấtS (KVA) Sđm-t

(KVA) S(KVA)

189.867 180

11 Kho nhiên liệu 40.986059

12 Kho vật liệu Vôi clorua 49.4110826

Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x82.37531x24 = 19.77 (triệu đồng)

Ta thấy tỉ lệ thiệt hại do mất điện gây ra cho nhà máy là khá nhỏ so với vốn đầu tư để nâng công suất trạm biến áp trong thực tế Chính vì vậy cách lựa chọn máy biến áp này là tối ưu Đặc điểm của nó là hệ số tải (Stt/Strạm) cao hơn trường hợp không cắt phụ tải loại 3 khi có sự cố

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất máy biến áp với rấtnhiều loại sản phẩm đa dạng, nhiều kiểu dáng và kích cỡ Tuy nhiên căn

cứ vào đặc điểm của phụ tải thì ta sẽ sử dụng loại máy biến áp phân phốidầu có bình giãn nở dầu

Sản phẩm của công ty cổ phần thiết bị điện đông anh Được sản xuất theođiều kiện môi trường ở việt nam, không cần hiệu chỉnh nhiệt độ Thông

số chi tiết của các máy biến áp sử dụng trong trạm biến áp phân xưởngđược thống kê theo bảng sau

Bảng 4 Thông số kỹ thuật MBA EEMC sử dụng trong các TBA PX

Tên

trạm (KVA)SđmB KVUC KVUH (W)∆P0 ∆P℃ (W)N, 75 I0 % UN

% MmL mmW mmH 10Giá6 (đ)

Tổng (10 6 đ) B1 560 22 0.4 800 4819 0.76 4.09 1455 1035 1615 194.6 389.2B2 400 22 0.4 780 4372 0.33 3.99 1545 1210 1800 277.7 555.4B3 1000 22 0.4 1825 12277 0.74 5.21 1735 1310 1845 329.4 658.8B4 160 22 0.4 490 2821 1.47 4.6 1410 940 1540 161 322B5 180 22 0.4 504 2281 0.99 4.02 1455 1035 1615 194.6 389.2B6 320 22 0.4 397 3577 0.14 3.93 1360 995 1510 137.1 274.2B7 180 22 0.4 504 2281 0.99 4.02 1455 1035 1615 194.6 389.2

K B 2978

Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp:

KB = i = 2.978 (Tỉ đồng)Xét trạm biến áp có tổn thất điện năng được tính như sau:

∆A = n.∆P0×t+ ×∆PN× × τ (kwh)

τ=(0.124 +10-4.Tmax)2 ×8760=2669.2(h)

Tính toán chi tiết cho các TBA ta thu được kết quả như sau:

Tên trạm N S đmB

B1

872.278 3

800 4819 29620.22 B2 2 400 641.059 780 4372 28652.34

Tổng 208441.65

• Tổng tổn thất điện năng khi vận hành trạm biến áp hằng năm:

= 208441.65 (KWh)

2.3 Lựa chọn chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm phân phối trung tâm.

Có 3 phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp là theo Jkt; Theo ∆Ucp

và theo dòng phát nóng lâu dài cho phép Jcp Phạm vi áp dụng của các phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp được tổng hợp qua bảng sau đây:

Bảng 5 Phạm vi áp dụng phương pháp chọn tiết diện dây dẫn

-Trung áp Đô thị, Công nghiệp Nông thôn

-Hạ áp - Nông thôn Đô thị, Công nghiệp

1)Lựa chọn dây dẫn từ nguồn về trạm phân phối trung tâm sẽ được tính toán theomật độ kinh tế của dòng điện Jkt do khoảng cách truyền tải ngắn và thời gian

sử dụng công suất cự dại Tmax lớn Chi tiết như sau:

• Đường dây nối hệ thống với trạm phân phối trung tâm có ý nghĩa cực kỳquan trọng, nó quyết định đến hoạt động của toàn bộ nhà máy nên ta sửdụng lộ đường dây kép để truyền tải.

• Dòng điện định mức trên đường dây truyền tải:

Iđm = = = 51.389 (A)

• Thời gian sử dụng Tmax = 4280, sử dụng cáp trung thế có màn chắn kim loại 12.7/22 (24) KV, Cáp 3 lõi nhôm cách điện bằng XLPE, bán dẫn cách điện, màn chắn kim loại cho từng lõi, vỏ PVC của CADIVI chế tạo tra tài liệu ta được Jkt = 1.4 (A/mm2)

• Từ trên ta có:

F = = = 36.7 (mm2)

• Tra bảng thôg số kỹ thuật B2 ta chọn cáp trung thế 3 lõi nhôm

AXV/SE-SXXA-3x50-12.7/22(24)KV có giáp bảo vệ đi trong không khí củaCADIVI chế tạo

• Tổng trở đơn vị của đường dây lúc này sẽ là:

Z0 = 0.641 + 0.355j (Ω/km);

• Dòng điện cho phép cáp 3 lõi nhôm: Icp = 159 (A)

• Giá thành đường dây áp dụng dựa trên bảng giá sau thuế trong tài liệu là390.17 Nghìn đồng/1mét chiều dài Tổng vốn đầu tư cho lộ dây là:

K1 = 390.17×2×278 = 216.934 (Triệu đồng)

• Kiểm tra điều kiện sự cố đứt 1 lộ dây từ nguồn về trạm phân phối trungtâm Isc = 2xIđm = 51.389x2 = 102.778A ≤ 0.88.Icp = 139.92 (A)

Điều kiện phát nóng lâu dài cho phép đã được đáp ứng

Kết luận chọn dây dẫn 3 lõi tiết diện A-50 của cadivi cho lộ day từ nguồn

về trạm phân phối trung tâm

2) Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các tủ phân phối phânxưởng theo điều kiện phát nóng

Imax = (A) ; Isc = 2×Imax (A)

Tra tài liệu tìm dây dẫn 4 lõi gần nhất có dòng cho phép thỏa mãn:

Isc ≤ K.IcpVới k là hệ số điều chỉnh theo nhiệt độ môi trường đặt cáp, theo tính toán:

k= = = 0.88Vậy điều kiện phát nóng của cáp sẽ tương đương: Isc ≤ 0.88xIcp

Giá thành đường dây các trường hợp:

- Lộ đơn: Kd = Giá x L (đ)

- Lộ kép: Kd = giá x L x 2 (đ)