“Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp” Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bẳng số liệu thiết kế cấp điện phân xưởng. Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 60%. Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp ∆Ucp = 5%. Hệ thống công suất cần nâng lên cosφ = 0,90. Hệ số chiết khấu i = 12%; Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk, MVA; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch tk = 2,5. Giá thành tổn thất điện năng c∆ = 1500 đkWh; suất thiệt hại do mất điện gth = 10000 đkWh. Đơn giá tụ bù là 140.103 đkVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn thất trong tu ∆Pb = 0,0025 kWkVAr. Giá điện trung bình g = 1400 đkWh. Điện áp lưới phân phối là 22 kV. Thời gian sử dụng công suất cực đại TM = 4000 (h). Chiều cao phân xưởng h = 4,2(m). Khoảng cách từ nguồn đến phân xưởng L = 200(m). Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện. Số hiệu trên sơ đồ Tên thiết bị Hệ số ksd cosφ Công suất đặt P, kW theo các phương án 1; 2; 3; 4 Lò điện kiểu tầng 0,35 0,91 20+25+18+25 5; 6 Lò điện kiểu buồng 0,32 0,92 40+40 7; 12; 15 Thùng tôi 0,3 0,95 1,5+2,2+3 8; 9 Lò điện kiểu tầng 0,26 0,86 30+18,5 10 Bể khử mỡ 0,47 1 2,2 11; 13; 14 Bồn đun nước nóng 0,30 0,98 15+22+30 16; 17 Thiết bị cao tần 0,41 0,83 30+30 18; 19 Máy quạt 0,45 0,67 7,5+4,5 20; 21; 22 Máy mài tròn vạn năng 0,47 0,60 2,8 + 7,5 + 5,5 23; 24 Máy tiện 0,35 0,63 2,8 + 4 25; 26; 27 Máy tiện ren 0,53 0,69 5,5 + 12 + 15 28; 29 Máy phay đứng 0,45 0,68 4,5 + 15 30; 31 Máy khoan đứng 0,4 0,60 4,5 + 7,5 32 Cầu cẩu 0,22 0,65 7,5 33 Máy mài 0,36 0,872 3
Trang 1TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN
o0o
-ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất
công nghiệp
Giáo viên hướng dẫn : TS Phạm Mạnh Hải
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Cẩm Anh
HÀ NỘI - 2014
1
Trang 2MỤC LỤC
2
Trang 3ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghiệp đóng một vai trò quan trọng trong công cuộc công nghiệp hóa,hiện đại hóa đất nước Điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhấttrong các ngành kinh tế quốc dân
Nhu cầu điện ngày càng tăng Vì vậy, việc nâng cao chất lượng điện, an toàntrong việc sử dụng và trang bị những kiến thức về hệ thống cung cấp điện nhằm phục
vụ cho nhu cầu thiết yếu của con người trong sinh hoạt và sản xuất, cung cấp điệnnăng cho các khu vực kinh tế trọng điểm, các khu chế xuất, các xí nghiệp nhà máy làrất cần thiết Do đó, việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện cho một ngành nghề cụthể cần đem lại hiệu quả thực tiễn cao, đáp ứng nhu cầu hiện tại và tương lai Trong số
đó “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp” là một đềtài có tính thiết thực cao Nếu giải quyết được vấn đề này sẽ góp phần không nhỏ trongcông cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước
Đồ án môn học “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa
cơ khí” giúp cho các sinh viên nghành hệ thống điện làm quen với các hệ thống cung
cấp điện Công việc làm đồ án giúp cho sinh viên vận dụng kiến thức đã học để nghiêncứu thực hiện một nhiệm vụ tương đối toàn diện về lĩnh vực sản xuất, truyền tải vàphân phối điện năng
Với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy TS.Phạm Mạnh Hải cùng các thầy cô trong
trường đến nay bản đồ án môn học của em đã hoàn thành Em kính mong được sựđóng góp ý kiến của các thầy cô trong khoa, nhà trường để bản đồ án của em hoànthiện hơn Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 10 năm 2014
3
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 4ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
ĐỒ ÁN
“Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Sản Xuất Công Nghiệp”.
Giáo viên hướng dẫn : TS PHẠM MẠNH HẢI
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ CẨM ANH
“Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp”
Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bẳng số liệu thiết kếcấp điện phân xưởng Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 60% Hao tổn điện áp cho phép trong mạngđiện hạ áp ∆Ucp = 5% Hệ thống công suất cần nâng lên cosφ = 0,90 Hệ số chiết khấu i =12%; Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk, MVA; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch
tk = 2,5 Giá thành tổn thất điện năng c∆ = 1500 đ/kWh; suất thiệt hại do mất điện gth = 10000đ/kWh Đơn giá tụ bù là 140.103 đ/kVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổnthất trong tu ∆Pb = 0,0025 kW/kVAr Giá điện trung bình g = 1400 đ/kWh Điện áp lưới phânphối là 22 kV
Thời gian sử dụng công suất cực đại TM = 4000 (h) Chiều cao phân xưởng h = 4,2(m).Khoảng cách từ nguồn đến phân xưởng L = 200(m)
Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện
4
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 5ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
Số hiệu trên
Công suất đặt P, kW theo các phương án
Trang 6ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
7
6
11 12 13
14 15 16
17 18
31 33
25
27
28
29 32
Hình 1.2 Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí- sửa chữa
02
N
6
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 7ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
CHƯƠNG I 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 vềmặt 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 độ làm việc củacác thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống Vì vậy xác định chính xác phụtải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng
Từ trước tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính toán phụtải điện Song vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ở trên nên cho đếnnay vẫn chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi Những phương pháp đơngiản thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác, còn nếu nâng cao được độ chính xác,
kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thì phương pháp tính lại phức tạp
Sau đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế hệ thốngcung 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 đoạn thiết kế
sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp tính toán phụ tải điện thích hợp
1 Phụ tải chiếu sáng
Phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí sửa chữa được xác định theo phương pháp suấtchiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
Pcs = P0.a.b (W) (1.1)Trong đó:
P0 là suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng P0 = 15 (W/m2)
S là diện tích chiếu sáng (m2)
a là chiều dài phân xưởng (m)
b là chiều rộng phân xưởng (m)
Nên phụ tải chiếu sáng của phần xưởng sản xuất công nghiệp là:
Pcs = 15.24.36.10-3 = 12,96 (kW)
7
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 8ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
Ở trong trường hợp này ta dùng đèn sợi đốt chiếu sáng nên cosφ = 1, tanφ = 0
Qcs = 0
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 hút mỗi quạt
80 W, hệ số công suất trung bình của nhóm là 0,75
Tổng công suất thông thoáng và làm mát là:
Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp.Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên đường dây hạ áp trong phân xưởng.Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác định phụ tải tínhtoán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phương thức cung cấp điện chonhóm
Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cầndùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy Số thiết bị trong một nhóm cũng không nênquá nhiều bởi 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 tùythuộc 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 4 nhóm Kết quả phân nhómphụ tải được trình bày ở bảng sau:
8
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 9ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
Bảng 1.1 Phân nhóm phụ tải cho xưởng cơ khí sửa chữa.
STT Tên thiết bị Số hiệu trên
sơ đồ Hệ số ksd Cosφ
Công suất P(kW)
Trang 10ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
=∑ ∑ i
sdi i
P
k
P
(1.2)Trong đó :
ksdi là hệ số sử dụng của thiết bị.
Pi là công suất đặt của thiết bị
Ta có hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm I là:
• Xác định số phụ tải hiệu quả nhq
nhq là số thiết bị hiệu quả của nhóm là số thiết bị sử dụng quy ước có công suất bằng
nhau mà tổng công suất bằng với công suất tính toán n hq được xác định theo số thiết bị tương
đối n * và công suất tương đối P* trong nhóm
• Gọi Pnmax là công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm
Trang 11ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
hq
−+
hq sd
k k
Trang 12ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
10 1
Tính toán tương tự như nhóm I, ta có bảng số liệu:
Bảng 1.2 Bảng số thiết bị hiêu quả của nhóm.
Trang 13ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
Với thiết bị hiệu quả đã tính được, ta có bảng phụ tải tính toán cho các nhóm trong bảng sau:
Bảng 1.3 Bảng phụ tải tính toán của các nhóm.
STT Tên thiết bị hiệuSố ksd Cosφ P P.ksd P.cosφ k sd∑ nhq kM Ptt Cosφtb
Trang 14ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
14
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 15ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
2 Máy mài trong vạn năng 21 0,47 0,6 7,5 3,525 4,5
3 Máy mài trong vạn năng 22 0,47 0,6 5,5 2,585 3,3
Trang 16ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
= 0,9
- n : Số nhóm.
• Với n = 4, thay số liệu ở bảng 1.4 vao công thức trên ta có:
Phụ tải tính toán toàn phân xưởng là:
tti
P P
Trang 17ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
222, 49 12,96 260,17
ttpx cs ttdlpx
(kW)
• Công suất phản kháng tính toán của toàn phân xưởng
P S
17
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 18ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG
1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
1.1 Xác định 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(X nh,Ynh) theo hệ trục toạ độ xOy Góc tọa độ O (0,0) lấy tạo điểm thấp nhất của phân xưởng phía bên tay trái
nh n
i i
S x X
nh n
i i
S y Y
: toạ độ của tâm các nhóm phụ tải điện của phân xưởng (m)
Trang 19ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
Bảng 2.1 Bảng công suất và tọa độ của các phụ tải trong phân xưởng trên hệ tọa độ XOY
Trang 20ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
Nhóm III
1 Máy mài trong vạn năng 20 0,6 2,8 4,667 18,103 33,904 84,486701 158,22997
3 Máy mài trong vạn năng 22 0,6 5,5 9,167 22,17 28,021 203,23239 256,86851
Trang 21ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
Tọa độ tâm nhóm I:
1 1
1
2386,779
9,67246,835
n
i i i
i i
S x X
1
6966,662
28, 224246,835
n
i i i
i i
S y Y
7
6
11 12 13
14 15 16
17 18
31 33
25
27
28
29 32
X O
Y
Tâm N1
Tâm N2
Tâm N3
Tâm N4
Tâm PX
Hinh 2.1 Tọa độ tâm các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng.
21
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 22ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
Tương tự tính cho các nhóm khác ta được tọa độ tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng dưới đây:
Bảng 2.2 Tâm của các nhóm phụ tải và tâm của phân xưởng.
5594,18 8
12589,0 6
1.2 Vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thỏa mãn các điều kiện sau:
- Vị trí trạm cần phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành cũng nhưthay thế và tu sửa sau này (phải đủ không gian để có thể dễ dàng thay máy biến áp, gần cácđường vận chuyển )
- Vị trí trạm phải không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư chính của xí nghiệp
- Vị trí trạm còn cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên (thông gió tốt), có khả năngphòng cháy, phòng nổ tốt đồng thời phải tránh được các bị hoá chất hoặc các khí ăn mòn củachính phân xưởng này có thể gây ra
Vì những lí do trên ta chọn đặt TBA ở phía sát tường cao nhất bên trái, phía ngoài, góc trêncủa phân xưởng từ trái sang, từ trên xuống
22
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 23ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
Hình 2.2 Vị trí đặt trạm biến áp.
2 Chon công suất và số lượng máy biến áp
2.1 Chọn số lương máy biến áp
Việc lựa chọn MBA dựa trên cơ sở độ tin cậy cung cấp điện Các phụ tải thuộc hộ tiêu thụloại I, TBA cần đặt từ 2 MBA trở lên nối với các phân đoạn khác nhau của thanh góp, giữacác phân đoạn có thiết bị đóng cắt khi cần thiết Hộ loại II TBA 1 máy, đường dây lộ đơn, hệthống 1 thanh góp và máy phát điện dự phòng Hộ tiêu thụ loại III chỉ cần đặt 1 MBA, đườngdây lộ đơn Hệ thống 1 thanh góp
Ở đây số phụ tải loại I chiếm 70%, ta sẽ sử dụng 2 MBA làm việc song song
2.2 Chọn công suất máy biến áp
Tổng quan cách chọn:
Chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo cung cấp đủ điện năngcho phụ tải có dự trữ một lượng công suất đề phòng khi sự cố, đảm bảo độ an toàn cung cấpđiện, tuổi thọ máy, tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật Được tiến hành dưa trên công suất tính toántoàn phần của phân xưởng và một số tiêu chuẩn khác ít chủng loại máy, khả năng làm việcquá tải, đồ thị phụ tải… Sau đây là một số phương pháp chọn máy biến áp:
• Khi làm việc ở điều kiện bình thường:
n.khc.SđmB ≥Stt (kVA) (2.2)
Trong đó:
- n: Số máy biến áp của trạm.
- k hc : Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, lấy k hc = 1
• Kiểm tra khi xảy ra sự cố máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 máy biến áp)23
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 24ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
(n-1).khc.kqt.SđmB ≥Sttsc (2.3)Trong đó:
- k qt : Hệ số quá tải sự cố, lấy k qt = 1,4
- S ttsc : Công suất tính toán sự cố, khi sự cố MBA có thể loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ tải của các MBA (các phụ tải loại III), nhờ vậy có thể giảm được tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường (kVA)
Đòng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế
2.3 Chọn máy biến áp cho phân xưởng
• Coi phân xưởng chỉ gồm các hộ tiêu thụ loại I nên ta cần đặt 2 MBA làm việc song song, ta có:
- Số lượng máy biến áp: n = 2
hc
sc tt MBA
s S
Ta chọn 2 máy biến áp, mỗi máy sẽ có công suất 160 kVA
Vậy ta sẽ sử dụng 2 MBA làm việc song song, mỗi máy công suất 160 kVA
Bảng 2.3 Bảng thông số máy biến áp.
SMBA
(kVA)
Điện áp(kVA)
I0%(%)
Vốn đầu tưMBA (106 đ)
Tra bảng phụ lục 6 (Giáo trình cung cấp điện – Ngô Hồng Quang - trang 266), MBA do công
ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo
3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu
3.1 Chọn dạng sơ đồ nối điện cho phân xưởng
Mạng điện phân xưởng thường có các dạng sơ đồ chính sau đây:
lực (TĐL) hoặc 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
24
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 25Kiểu sơ đồ phân nhánh dạng cáo: Các TĐL được CCĐ từ TPP bằng các đường cáp
chính Các đường cáp này cùng một lúc CCĐ cho nhiều tủ động lực còn các thiết bị cũngnhận điện từ các TĐL Ưu điểm của sơ đồ này là tốn ít cáp, chủng loại cáp cũng ít Nó thíchhợp với các phân xưởng có phụ tải nhỏ, phân bố không đồng đều Nhược điểm là độ tin cậycung cấp điện thấp, thường dùng cho các hộ loại III
TPP
TÐL
TÐL TÐL
Hình 2.4 Sơ đồ phân nhánh dạng cáp.
Kiểu sơ đồ phân nhánh bằng đường dây (đường dây trục chính nằm trong nha): Từ các
TPP cấp điện đến các đường dây trục chính Từ đường trục chính Từ các đường trục chínhđược nối bằng cáp riêng đến từng thiết bị hoặc nhóm thiết bị Loại sơ đồ này thunaj tien choviệc lắp đặt, tiết kiệm cáp nhưng không đảm bảo được độ tin cây CCĐ, dễ gây sự cố chỉ cònthấy ở một số phân xường loại cũ
TPP
25
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 26ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
Hình 2.5 Sơ đồ phân nhánh bằng đường dây.
Kiểu sơ đồ phân nhánh bằng đường dây trên không: Bao gồm các đường trục chính và
các đường nhánh Từ các đường nhánh sẽ được trích đấu đến các phụ tải bằng các đường cápriêng Kiểu sơ đồ này chỉ thích ứng khi phụ tải khá phân tán công suất nhỏ (mạng chiếu sáng,mạng sinh hoạt) và thường bố trí ngoài trời Kiểu sơ đồ này có chi phí thấp đồng thời độ tincậy CCĐ cũng thấp, dùng cho hộ phụ tải loại III ít quan trọng
Hình 2.6 Sơ đồ phân nhánh bằng đường dây trên không.
này sẽ nối bằng đường cáp mềm đến từng thiết bị hoặc nhóm thiết bị Ưu điểm của kiểu sơ đồnày là việc lắp đặt và thi công nhanh, giảm tổn thất công suất và điện áp nhưng đòi hỏi chi phíkhá cao Thường dùng cho các hộ phụ tải khi công suất lớn và tập chung (mật độ phụ tải cao)
Hình 2.7 Sơ đồ thanh dẫn.
Sơ đồ hỗn hơp: Có nghĩa là phối hợp các kiểu sơ đồ trên tuỳ theo các yêu cầu riêng của
từng phụ tải hoặc của các nhóm phụ tải
=> Từ các ưu khuyết điểm của từng dạng sơ đồ và sơ đồ bố trí thiết bị trong phân xưởng ta chọn dạng sơ đồ hỗn hợp làm phương án nối điện trong phân xưởng.
Ta xét các phương án đi dây:
26
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 27ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
• Phương án 1: Đặt tủ phân phối tại tại góc phân xưởng từ đó kéo điện đến tủ động lực 1 và 2được đặt sát tường còn TĐL 3 và TĐL 4 được đặt ở vị trí thích hợp
• Phương án 2: Đặt tủ phân phối tại góc phân xưởng từ đó kéo điện đến tủ động lực, trong đóTĐL1 và TĐL2 được đặt sát tường TĐL3 và TĐL4 đặt ở vị trí thích hợp
3.2 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu
3.2.1 Nguyên tắc chung chọn dây dẫn và dây cáp cho sơ đồ
Trong mạng điện phân xưởng, dây dẫn và dây cáp được chọn theo những nguyên tắc sau:
- Đảm bảo tổn thất điện áp trong phạm vi cho phép: trong phân xưởng thì điều kiên này có thể
bỏ qua vì chiều dài đường dây rất ngắn nên ∆U không đáng kể.
- Kiểm tra độ sụt áp khi có động cơ lớn khởi động: điều kiện này ta cũng có thể bỏ qua do phânxưởng không có động cơ có công suất quá lớn
- Đảm bảo điều kiện phát nóng
Như vậy nguyên tắc quan trọng nhất chính đảm bảo điều kiện phát nóng Sau đây ta sẽxét cụ thể về điều kiện phát nóng
Cáp và dây dẫn được chọn cần thỏa mãn:
- Icp (A): Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây cáp chọn được
- Ilvmax (A): Dòng điện làm việc lớn nhất của phân xưởng, nhóm, hay các thiết bị điện đơn lẻ +) Với cáp từ TBA đến các TPP ta đi lộ kép, cáp được đặt trong hào cáp, k hc = 1.
+) Với cáp từ TPP đến các TĐL ta đi lộ kép, cáp đặt trong rãnh, k hc = 1.
+) Với cáp từ TĐL đến các thiết bị ta đi lộ đơn, cáp được đặt trong hào cáp và đi riêng từng
Trang 28ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
Hình 2.8 Sơ đồ đi dây phương án 1từ TBA – TPP- TĐL.
28
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 29ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
5
8
910
3133
25
27
28
2932
Trang 30ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
a Chọn dây dẫn từ nguồn tới trạm biến áp của phân xưởng
Chọn dây dẫn đến TBA phân xưởng là đường dây kép lõi đồng
• Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải lớn nhất:
n U
(A)Tiết diện dây cao áp có thể chọn theo mật độ kinh tế dòng điện Đối với cáp đồng 3 pha và
max
T =4000 (h)
, ta tra được
2 kt
lv kt
I F J
(mm2)Chọn áp vặn xoắn ba lõi đồng cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FU-RUKAWA
chế tạo, tiết diện tối thiểu 35 mm2 mã hiệu XPLE.35 có r o = 0,524 (Ω
Trang 31ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
dm
P r Q x L U
• Chi phí tính toán hàng năm của đường dây:
Zdây = (a vh + atc).Vdây + Cdây (đ)
- atc: Hệ số tiêu chuẩn:
0,1258
tc tc
a T
31
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 32ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
b Chọn dây dẫn từ trạm biến áp tới tủ phân phối (lộ kép)
• Dòng điện chạy trên dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối:
lv kt kt
I F J
280 (A) (Tra Phụ lục B - Bảng 37.pl –Sách bài tập cung cấp điện).
• Kiểm tra phát nóng của dây dẫn:
nên dây dẫn đã chọn không thỏa mãn điều kiện phát
nóng Để thỏa mãn điều kiện trên, ta cần chọn cáp XLPE.300 có thông số kỹ thuật: r 0 = 0,07 (
Trang 33ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
P r Q x L U
• Vốn đầu tư đường dây:
Ta có suất vốn đầu tư đường dây cao áp là
6 0
v =548,8.10
(đ/km) Vậy:
6 3 6 0
c Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến các tủ động lực, tủ động lực đến các phụ tải
Để đảm bảo cung cấp điện được liên tục ngay cả khi xảy ra sự cố, ta chọn đường dây từ tủ phân phối đến tủ động lực là đường dây kép
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 1:
• Dòng điện chạy trong dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 1:
1 lvmax
= 160 (A) (Tra Phụ lục B - Bảng 37.pl –Sách bài tập cung cấp điện – Trần Quang Khánh).
• Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn:
33
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 34ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
nên tiết diện dây cáp đã chọn không thỏa mãn điều kiện phát nóng
Để thỏa mãn điều kiện phát nóng cho phép, ta chọn dây cáp XLPE.50 có thông số kỹ thuật
v =153,6.10
(đ/km).Vậy:
6 3 6 0
Trang 35ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
35
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Trang 36ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI
Bảng 2.4 Kết quả lựa chọn dây dẫn phương án 1.
Trang 37ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS PHẠM MẠNH HẢI