Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp

Lời mở đầu Trong công xây dựng đất nước ngành công nghiệp điện giữ vai trò quan trọng, trở thành ngành thiếu kinh tế quốc dân thiết kế cung cấp điện việc phải làm Khi nhà máy xí nghiệp không ngừng xây đựng hệ thống cung cấp điện cần phải thiết kế xây dựng Đồ án môn học Cung cấp điện bước khởi đầu giúp cho sinh viên ngành Hệ thống điện hiểu cách tổng quát công việc phải làm việc thiết kế hệ thống cung cấp điện chuyên ngành Cung cấp điện Nội dung đồ án Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp Đồ án bao gồm phần sau: Tính toán phụ tải điện Xác định sơ đồ cấp điện Lựa chọn thiết bị kiểm tra thiết bị sơ đồ nối điện Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất Do kiến thức hạn chế nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót, em mong thầy cô môn góp ý để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn thầy Phạm Mạnh Hải giúp em hoàn thành đồ án môn học Hà Nội, ngày 14 tháng 06 năm 2013 Sinh viên: Ngô Văn Hà Mục lục Tính toán phụ tải điện 1.1 Tính toán phụ tải chiếu sáng 1.2 Tính toán phụ tải động lực 1.2.1 Phân chia nhóm thiết bị 1.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải động lực: 1.2.3 Phụ tải tính toán tổng hợp Xác định sơ đồ cấp điện 2.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 2.2 Chọn công suất số lượng máy biến áp 2.2.1 Chọn số lượng máy biến áp 2.2.2 Chọn công suất máy biến áp 10 2.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu 12 2.3.1 Nguyên tắc chung 12 2.3.2 Phương án 13 2.3.3 Phương án 17 2.3.4 Phương án 20 2.3.5 Tổng kết lựa chọn phương án tối ưu 23 Lựa chọn kiểm tra thiết bị sơ đồ nối điện 24 3.1 Lựa chọn dây dẫn mạng động lực chiếu sáng 24 3.1.1 Lựa chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp 24 3.1.2 Lựa chọn dây dẫn cho toàn phân xưởng 25 3.2 Tính toán chế độ ngắn mạch cho phân xưởng 26 3.2.1 Tính ngắn mạch cho nhánh đại diện 26 3.2.2 Tính ngắn mạch cho toàn phân xưởng 30 3.3 Chọn thiết bị bảo vệ 34 3.3.1 Chọn thiết bị bảo vệ phía cao áp 35 3.3.2 Chọn thiết bị phía hạ áp 37 Tính toán bù , nâng cao hệ số công suất 44 4.1 Khái quát chung 44 4.2 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất 45 4.2.1 Biện pháp tự nhiên 45 4.2.2 Bù công suất phản kháng 45 4.3 Tính toán bù công suất phản kháng 47 4.3.1 Xác định dung lượng bù 47 4.3.2 Đánh giá hiệu mặt kinh tế bù công suất phản kháng Một số vẽ phân xưởng 50 54 Chương Tính toán phụ tải điện Phụ tải tính toán phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế mặt hiệu phát nhiệt mức độ huỷ hoại cách điện Phụ tải tính toán phụ thuộc vào yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc thiết bị điện, trình độ phương thức vận hành hệ thống Vì xác định xác phụ tải tính toán nhiệm vụ khó khăn quan trọng Từ trước tới có nhiều công trình nghiên cứu có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện Song phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố trình bày nên chưa có phương pháp hoàn toàn xác tiện lợi Những phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính toán lại thiếu xác, nâng cao độ xác, kể đến ảnh hưởng nhiều yếu tố phương pháp tính lại phức tạp Sau số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng thiết kế hệ thống cung cấp điện: • Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu • Phương pháp tính theo hệ số kM công suất trung bình • Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm • Phương pháp tính theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất Trong thực tế tuỳ theo quy mô đặc điểm công trình, tuỳ theo giai đoạn thiết kế sơ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp tính toán phụ tải điện thích hợp GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện 1.1 Tính toán phụ tải chiếu sáng Phụ tải chiếu sáng phân xưởng khí sửa chữa xác định theo phương pháp suất chiếu sáng đơn vị diện tích: Pcs = P0 S = P0 a.b Trong đó: - P0 suất chiếu sáng đơn vị diện tích chiếu sáng,P0 = 15 W/m2 - S diện tích chiếu sáng, m2 - a chiều dài phân xưởng, m2 - b chiều rộng phân xưởng, m2 => Phụ tải chiếu sáng phân xưởng khí sửa chữa là: Pcs = 15.24.36 = 12, 96(kW ) 103 Ở trường hợp ta dùng đèn sợi đốt để thắp sáng nên : cos ϕ = Qcs = 0(kV ar) SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 Đồ án cung cấp điện 1.2 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Tính toán phụ tải động lực 1.2.1 Phân chia nhóm thiết bị Trong phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán xác cần phải phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm phụ tải tuân theo nguyên tắc sau: • Các thiết bị điện nhóm nên gần để giảm chiều dài đường dây hạ áp Nhờ tiết kiệm vốn đầu tư tổn thất đường dây hạ áp phân xưởng • Chế độ làm việc thiết bị điện nhóm nên giống để xác định phụ tải tính toán xác thuận tiện việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm • Tổng công suất nhóm thiết bị nên xấp xỉ để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng phân xưởng toàn nhà máy Số thiết bị nhóm không nên nhiều số đầu tủ động lực thường đến 12 Tuy nhiên thường khó khăn để thỏa mãn điều kiện trên, thiết kế phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu phương án Dựa vào nguyên tắc phân nhóm vào vị trí, công suất thiết bị bố trí mặt phân xưởng, ta chia phụ tải thành nhóm Kết phân nhóm phụ tải trình bày bảng 1.1 SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện STT Tên thiết bị Số hiệu Hệ số cos ϕ Công suất sơ đồ P (kW) NHÓM 1 Bể ngâm dung dịch kiềm 0,30 1,20 Bể ngâm nước nóng 0,36 2,20 Bể ngâm tăng nhiệt 0,57 0,8 2,20 Máy khoan bàn 0,62 0,85 5,50 Máy hàn 11 0,53 0,72 5,50 Máy tiện 12 0,45 0,8 8,00 Bàn lắp ráp thử nghiệm 18 0,53 0,69 12,00 Tổng 36,6 NHÓM Tủ sấy 0,6 0,8 7,50 Máy quấn dây 0,51 0,78 6,50 Bàn thử nghiệm 0,62 0,82 6,50 Cần cẩu điện 14 0,32 0,8 7,50 Máy hàn xung 16 0,32 0,55 20,00 Máy ép nguội 19 0,47 0,7 20,00 Tổng 68,00 NHÓM Máy quấn dây 0,55 0,78 4,50 Máy khoan đứng 0,45 0,70 8,00 Máy mài 10 0,45 0,76 4,50 Máy mài tròn 13 0,4 0,80 3,20 Máy bơm nước 15 0,46 0,82 3,20 Bàn lắp ráp thử nghiệm 17 0,53 0,69 10,00 Quạt gió 20 0,45 0,83 8,50 Tổng 41,90 Bảng 1.1: Phân nhóm phụ tải cho xưởng sản xuất công nghiệp SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện 1.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải động lực: 1.2.2.1 Xác định phụ tải cho nhóm a, Xác định hệ số sử dụng tổng hợp ksd Hệ số sử dụng tổng hợp xác định theo công thức: ksd = Pi ksdi Pi Trong - ksdi hệ số sử dụng thiết bị - Pi công suất đặt thiết bị ⇒ Hệ số sử dụng tổng hợp Nhóm là: ksd = ⇒ ksd (1, 2.0.3) + (2, 2.0, 36) + (2, 2.0, 57) + (5, 5.0, 62) + (5, 5.0, 53) + (8.0, 45) + (12.0, 53) 1, + 2, + 2, + 5, + 5, + + 12 = 0, 51 b, Xác định số phụ tải hiệu nhq - Số thiết bị hiệu nhóm xác định theo số thiết bị tương đối n∗ công suất tương đối P∗ nhóm +) Gọi Pnmax công suất thiết bị có công suất lớn nhóm Ta có :  n1  n =  ∗  n      P = P1 ∗ P Trong - n1 : Số thiết bị có cống suất lớn Pnmax - P1 : Tổng công suất thiết bị có công suất lớn Pnmax - n : Số thiết bị nhóm - P : Tổng công suất thiết bị nhóm SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện +)Nhìn từ bảng số liệu nhóm bảng 1.1 ta thấy: - Pnmax = 12 (kW) - n1 = - n =7 - P1 =12 + 8=20 kW - P =36,6 kW = 0, 29, P∗ = 0, 55 +)Với n∗ P∗ ,tra Bảng PL4 ta có : ⇒ n∗ = n∗hq = 0, 73 ⇒ nhq = n∗hq n = 0, 73.7 = +) Tra Bảng PL5 với nhq = 5, ksd = 0, 51 ta kM = 1, 57 ⇒ Phụ tải tính toán nhóm 1: Ptt1 = kM ksd Pi = 1, 57.0, 51.36, = 29, 31(kW) i=1 +) Hệ số công suất trung bình nhóm 1: Pi cosϕi 1, + 2, + 0, 8.(2, + 8) + (0, 85 + 0, 72).5, + 0, 69.12 cosϕtb = = = 0, 78 36, Pi 1.2.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm lại +)Tương tự nhóm ta có : NHÓM Pmax 0,5.Pmax n1 P1 n (kW) P n* P* n∗hq nhq (kW) (kW) (kW) 12 20,00 36,6 0,29 0,55 0,73 20 10 40 68 0,33 0,59 0,74 10 5,00 26,6 41,9 0,43 0,63 0,82 Bảng 1.2: Bảng số thiết bị hiệu nhóm +) Với số thiết bị hiệu tính được,ta có bảng phụ tải tính toán cho nhómtrong bảng sau: SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện STT Tên thiết bị Số hiệu ksd cosϕ Công suất sơ đồ P.ksd P.cosϕ ksd nhq kM Ptt cosϕtb 0,51 1,57 29,31 0,78 0,44 1,78 53,26 0,70 0,48 1,51 30,37 0,76 P (kW) NHÓM 1 Bể ngâm dung dịch kiềm 0,30 1,20 0,36 1,2 Bể ngâm nước nóng 0,36 2,20 0,79 2,2 Bể ngâm tăng nhiệt 0,57 0,8 2,20 1,25 1,76 Máy khoan bàn 0,62 0,85 5,50 3,41 4,68 Máy hàn 11 0,53 0,72 5,50 2,92 3,96 Máy tiện 12 0,45 0,8 8,00 3,6 6,4 Bàn lắp ráp thử nghiệm 18 0,53 0,69 12,00 6,36 8,28 36,6 18,69 28,48 Tổng NHÓM Tủ sấy 0,6 0,8 7,50 4,5 Máy quấn dây 0,51 0,78 6,50 3,32 5,07 Bàn thử nghiệm 0,62 0,82 6,50 4,03 5,33 Cần cẩu điện 14 0,32 0,8 7,50 2,4 Máy hàn xung 16 0,32 0,55 20,00 6,4 11 Máy ép nguội 19 0,47 0,7 20,00 9,4 14 68,00 30,05 47,4 3,51 Tổng NHÓM Máy quấn dây 0,55 0,78 4,50 2,48 Máy khoan đứng 0,45 0,70 8,00 3,60 5,6 Máy mài 10 0,45 0,76 4,50 2,03 3,42 Máy mài tròn 13 0,4 0,80 3,20 1,28 2,56 Máy bơm nước 15 0,46 0,82 3,20 1,47 2,62 Bàn lắp ráp thử nghiệm 17 0,53 0,69 10,00 5,30 6,9 Quạt gió 20 0,45 0,83 8,50 3,83 7,06 41,90 19,98 31,67 Tổng Bảng 1.3: Bảng phụ tải tính toán nhóm Phụ tải tính toán động lực phân xưởng: Pttdlpx n =kdt Ptti i=1 Trong đó: - Pttdlpx : Phụ tải động lực tính toán toàn phân xưởng - kdt : Hệ số đồng thời đạt giá trị max công suất tác dụng lấy kdt =0,95 SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 Chương Tính toán bù , nâng cao hệ số công suất 4.1 Khái quát chung Khi sử dụng điện phải đảm bảo yếu tố hiệu quả,giảm tổn thất điện đường dây hệ số công suất cos ϕ tiêu để đánh giá phân xưởng dùng điện có hợp lý tiết kiệm hay không Nâng cao hệ số công suất cos ϕ chủ trương lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu cao trình sản xuất, phân phối sử dụng điện Việc truyền tải lượng điện lớn gây tổn thất lớn , người ta phải nghĩ cách giảm lượng tổn thất đến mức nhỏ biết: - Công suất tác dụng đặc trưng cho trình biến đổi điện sang dạng lượng khác năng,nhiệt năng,quang lượng công suất cố định phụ thuộc vào phụ tải thay đổi được(phải cấp từ nguồn) - Ngược lại công suất phản kháng không sinh công tạo từ trường làm môi trường để truyền lượng đến động có điều quan trọng công suất phản kháng không cần thiết phải cấp từ nguồn Chính người ta nghĩ đến cách giảm bớt lượng công suất phản kháng truyền tải đường dây từ nguồn đến phụ tải.Công việc gọi "bù công suất phản kháng" 45 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Việc bù công suất phản kháng đưa lại hiệu nâng cao hệ số cos ϕ, việc nâng cao hệ số cos ϕ đưa đến hiệu quả: - Giảm tổn thất công suất tổn thất điện mạng điện - Giảm tổn thất điện áp mạng điện - Nâng cao khả truyền tải lượng điện mạng - Tăng khả phát máy phát điện 4.2 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất 4.2.1 Biện pháp tự nhiên Dựa việc sử dụng hợp lý thiết bị sẵn có hợp lý hóa quy trình sản xuất, giảm thời gian chạy không tải động cơ, thay động thường xuyên làm việc non tải động có công suất hợp lý 4.2.2 Bù công suất phản kháng Chúng ta đặt thiết bị bù gần hộ tiêu dùng điện để cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu phụ tải, nhờ giảm lượng công suất phản kháng phải truyền tải đường dây theo yêu cầu phụ tải.Sau số thiết bị bù 4.2.2.1 Tụ tĩnh điện Ưu điểm : • Nó phần quay nên vận hành quản lí đơn giản không gây tiếng ồn • Giá thành kVA phụ thuộc vào tổng chi phí dễ dàng xé lẻ đại lượng bù đặt phụ tải khác nhằm làm giảm dung lượng tụ đặt phụ tải • Tổn thất công suất tác dụng tụ bé (5/1000) kW/kVA SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 46 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải • Tụ có thẻ ghép nối song song nối tiếp để đáp ứng với dung lượng bù cấp điện áp từ 0,4 – 750 kV Nhược điểm : • Rất khó điều chỉnh trơn • Tụ phát công suất phản kháng mà không tiêu thụ công suất phản kháng • Tụ nhạy cảm với điện áp đặt đầu cực (Công suất phản kháng phát tỉ lệ với bình phương điện áp đặt đầu cực) • Điện áp đầu cực tăng 10% tụ bị nổ • Khi xảy cố lớn tụ dễ hỏng 4.2.2.2 Máy bù đồng Ưu điểm : • Có thể điều chỉnh trơn công suất phản kháng • Có thể tiêu thụ bớt công suất phản kháng hệ thống thừa công suất phản kháng • Công suất phản kháng phát đầu cực tỉ lệ bậc với điện áp đặt đầu cực (nên nhạy cảm) Nhược điểm : • Giá thành đắt, có phần quay nên gây tiếng ồn • Thường dùng với máy có dung lượng từ 5000 kVA trở lên • Tổn hao công suất tác dụng rơi máy bù đồng lớn 5% kW/kVA • Không thể làm việc cấp điện áp (Chỉ có từ 10,5 kV trở xuống) • Máy dặt phụ tải quan trọng có dung lượng bù lớn từ 5000 kVA trở lên SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 47 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện Qua phân tích ta thấy để đáp ứng yêu cầu toán nâng cao chất lượng điện ta chọn phương pháp bù tụ điện tĩnh 4.3 4.3.1 Tính toán bù công suất phản kháng Xác định dung lượng bù Phần tính toán Chương II ta xác định hệ số công suất trung bình toàn phân xưởng cos ϕtbpx = 0,77 Theo thiết kế phân xưởng ta phải bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số cos ϕtbpx nên đến 0,9 4.3.1.1 Chọn vị trí đặt tụ bù Về nguyên tắc để có lợi mặt giảm tổn thất điện áp, tổn thất điện cho đối tượng dùng điện đặt phân tán tụ bù cho động điện, nhiên đặt phân tán lợi vốn đầu tư, lắp đặt quản lý vận hành.Vì việc đặt thiết bị bù tập trung hay phân tán tùy thuộc vào cấu trúc hệ thống cung cấp điện đối tượng, theo kinh nghiệm ta đặt thiết bị bù phía hạ áp trạm biến áp phân xưởng tủ phân phối tủ động lực Ta chọn vị trí đặt tụ bù vị trí tủ động lực phân xưởng, ta coi giá tiền đơn vị (đ/kVAR) thiết bị bù hạ áp lớn không đáng kể so với giá tiền đơn vị (đ/kVA) tổn thất điện qua máy biến áp 4.3.1.2 Phân phối dung lượng bù Dung lượng bù tổng toàn phân xưởng Dung lượng bù cần thiết cho phân xưởng xác định theo công thức sau: Qbù = Ptt (tan ϕ1 − tan ϕ2 ) Trong : - Ptt : công suất tác dụng tính toán SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 48 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện - tan ϕ1 : số tan góc ứng với hệ số công suất trước bù - tan ϕ2 : số tan góc ứng với hệ số công suất sau bù Áp dụng với phân xưởng ta có: Ptt = 120, 25kW, tan ϕ1 = 0, 83 Với cos ϕ2 = 0, nên tan ϕ2 = 0, 484 Vậy dung lượng bù cần thiết phân xưởng là: Qbù = 120, 25.(0, 83 − 0, 484) = 41, 61(kV ar) Dung lượng bù cho tủ động lực Công thức tính toán lượng bù cho tủ động lực: Qbi = Qi − Qttpx − Qb Ri Rtđ Trong Qbi : dung lượng bù nhánh i Qi : Công suất phản kháng nhóm i Qttpx : Công suất phản kháng tính toán toàn phân xưởng Ri : Điện trở nhánh i Rtđ : Điện trở tương đương toàn phân xưởng +) Tính toán điện trở tương đương nhánh -) Xét nhánh từ TPP-TĐL1-thiết bị 1 1 −1 Rn1 = RT P P −T DL1 + ( + + + ) RT 1−1 + R1−12 RT 1−2 + R2−11 RT 1−3 + r3−7 R18 = 8, 11 + ( 1 1 −1 + + + ) 27, 61 + 16, 38 20, 41 + 24, 24, 85 + 7, 49 11, 71 = 14, 31(mΩ) Tương tự với nhóm lại ta có bảng sau: SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 49 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện Đoạn L r0 R 1/R dây m (Ω/km) (mΩ) TPP-T1 8,86 1,83 8,11 T1-1 8,29 3,33 27,61 43,99 0,02 pt1-pt12 4,92 3,33 16,38 T1-3 6,13 3,33 20,41 45,01 0,02 pt3-pt7 4,92 24,60 pt2-pt11 4,97 24,85 32,34 0,03 T1-2 2,25 3,33 7,49 T1-18 6,4 1,83 11,71 TPP-T2 17,86 0,73 T2-4 5,1 1,83 9,33 pt4-pt5 4,15 3,08 12,78 T2-9 0,87 0,73 0,64 pt9-pt16 4,61 0,73 3,37 T2-14 14,5 0,73 10,59 14,46 0,07 pt14-pt19 3,37 1,15 3,88 TPP-T3 41,74 1,83 T3-6 4,58 1,83 8,38 pt6-pt20 4,23 3,33 14,09 T3-15 1,32 3,33 4,40 pt15-pt10 3,19 15,95 T3-8 8,73 3,33 29,07 29,07 0,03 T3-17 6,78 1,83 12,41 46,33 0,02 pt17-pt13 4,24 Rtđ (mΩ) 14,31 0,09 6,52 13,42 0,07 13,95 0,07 11,16 38,19 22,47 0,04 20,35 0,05 44,87 33,92 Bảng 4.1: Bảng thông số điện trở nhóm SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 50 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện Tổng hợp kết tính toán nhóm ta bảng sau: Nhánh TPP-TĐL1 TPP-TĐL2 Rtđi (mΩ) 14,31 11,16 TPP-TĐL3 44,87 Bảng 4.2: Bảng tổng hợp điện trở nhánh +) Điện trở tương đương mạng hạ áp Rtđ = ( 1 −1 1 −1 + + ) =( + + ) = 5, 5(mΩ) Rtđ1 Rtđ2 Rtđ3 14, 31 11, 16 44, 87 Xác định dung lượng bù tối ưu cho nhánh Qb2 = Q2 − Qttpx − Qb Rtđ2 Rtđ = 54, 33 − 99, 81 − 41, 61 5, = 25, 65(kV ar) 11, 16 Xác định dung lượng bù tối ưu cho nhánh Qb3 = Qb − Qb1 − Qb2 = 41, 61 − 25, 65 = 15, 96(kV ar) Từ số liệu ta chọn tụ bù cho nhánh với thông số cho bảng sau Vị trí đặt tụ Loại tụ Số lượng Uđm Dung lượng Giá (kV) (kVar) (106 đ) TĐL2 KC-0,38-28-3Y1 0,38 28 3,92 TĐL3 KM1-0,38 0,38 13 1,82 Bảng 4.3: Bảng thông số tụ chọn 4.3.2 Đánh giá hiệu mặt kinh tế bù công suất phản kháng 4.3.2.1 Tính toán cho nhóm +) Công suất biểu kiến Nhóm sau bù là: SN = PN + jQN = 53, 26 + j26, 33(kV A) +) Tổn thất điện đoạn TPP – TĐL1 là: ∆ATPP-TĐL2 = 53, 262 + 26, 332 17, 86.0, 73 2405, 29.10−3 = 383, 3(kW h) 0, 382 SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 51 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện +) Tổn thất điện trước bù là: ∆ATPP-TĐL1.trước = 628, 66(kW h) +) Lượng tổn thất điện tiết kiệm bù công suất phản kháng là: ∆A = 628, 66 − 383, = 245, 36(kW h) +) Số tiền tiết kiệm năm là: ∆C = ∆A.c∆ = 245, 36.1500 = 368, 04.103 (đ/năm) +) Vốn đầu tư tụ bù : VtụN2 = v0tụ Qb = 140.103 28 = 3920.103 (đ) +)Chi phí quy đổi : ZbN = (atc + avh ).VtụN = (0, 125 + 0, 02).3920.103 = 570.103 (đ/năm) 4.3.2.2 Tính toán cho nhóm lại Ta có bảng kết tính toán sau Nhánh Ptt Qbù Qtt.saubù L r0 ∆Atrước ∆Asau ∆A ∆C Vtụ Zb (.106 đ) (.106 đ) (kW) (kVAR) (kVAR) (m) (Ω/km) (kWh) (kWh) (kWh) (.103 đ/năm) TPP - TĐL2 53,26 28,00 26,33 17,86 0,73 628,66 383,30 245,36 368,04 3,92 0,57 TPP - TĐL3 30,37 13,00 12,97 41,74 1,83 1015,82 693,78 322,04 483,06 1,82 0,26 1077,08 567,40 851,10 5,74 0,83 Tổng Bảng 4.4: Đánh giá hiệu bù nhóm phụ tải SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 52 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện Ta có sơ đồ nguyên lí phân bố dung lượng bù sau Qbù = r2 41,61 kVar r3 TĐL2 TĐL3 Q2=28 kVar Q3 = 13 kVar Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lí phân bố dung lượng bù 4.3.2.3 Tính toán cho đoạn TBA-TPP +)Qpxttmới = 120, 25.0, 484 = 58, 2(kV ar) +) Công suất biểu kiến phân xưởng sau bù là: Spxtt = Ppxtt + jQpxtt = 120, 25 + j58, 2(kV A) +) Tổn thất điện đoạn TPP – TĐL1 là: ATPP-TĐL1 = 120, 252 + 58, 22 0, 52.0, 2405, 29.10−6 = 61, 85(kW h) 0, 382 +) Tổn thất điện trước bù là: ∆ATPP-TĐL1.trước = 84, 61(kW h) +) Lượng tổn thất điện tiết kiệm bù công suất phản kháng là: ∆A = 84, 61 − 61, 85 = 22, 76(kW h) +) Số tiền tiết kiệm năm là: ∆C = ∆A.c∆ = 22, 76.1500 = 34140(đ/năm) SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 53 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện 4.3.2.4 Tính toán cho đoạn từ Nguồn - TBA Bỏ qua tổn thất công suất MBA +) Tổn thất điện đoạn TPP – TĐL1 là: ATPP-TĐL1 = 120, 252 + 58, 22 0, 524.0, 2405, 29.10−3 = 4, 65(kW h) 222 +) Tổn thất điện trước bù là: ∆ATPP-TĐL1.trước = 6, 36(kW h) +) Lượng tổn thất điện tiết kiệm bù công suất phản kháng là: ∆A = 6, 36 − 4, 65 = 1, 71(kW h) +) Số tiền tiết kiệm năm là: ∆C = ∆A.c∆ = 1, 71.1500 = 2565(đ/năm) Tổng số tiền tiết kiệm đặt tụ bù hàng năm : TK = ∆C − Zbù = (851, 1.103 + 34140 + 2565) − 0, 83.106 = 57805(đ/năm) Vậy việc đặt tụ bù mang lại hiệu mặt kinh tế SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 54 Chương Một số vẽ phân xưởng 55 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện 2x PBP-24/8000 2x BM - 35 2x PBP-24/8000 2x100 kVA 22/0,4 kV 3x SA403-H SA403-H Hình 5.1: Sơ đồ nguyên lí TBA SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 56 A , ( m) 11 0,8 ( m) ,5 ( m) B , ( m) ( m) B 10 0,8 ( m) ,5 ( m) ( m) 12 2 2 ( m) ( m) 13 13 2 0, 45( m) , ( m) 2 0, 4( m) 0,8 ( m) 0, 1,5 ( m) ( m) 0, ( m) 3 ,5 ( m) Mặt cắt A-A 4, ( m) ,64 ( m) SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 0, 45 ( m) A ,64 ( m) 10 1: Máy biến áp 2:Tủ điện hạ 3:Tủ điện cao 4:Cáp cao sang MBA 5:Hộp đấu cáp cao áp 6:Cáp hạ 7:Thanh dẫn cao áp Mặt cắt B-B :Thông gió :Rãnh cáp 10:Hố dầu cố 11:Ống cáp cao áp 12:Ống cáp hạ áp 13:Tủ bù Đồ án cung cấp điện GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Hình 5.2: Sơ đồ mặt cắt TBA 57 1, 4( m) SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 20 15 10 XLPE.2,5 EA52G EA103G XLPE.6 EA52G XLPE.10 EA103G XLPE.6 KM1-0,38 EA52G EA103G 17 16 XLPE.16 EA103G XLPE.25 XLPE.25 XLPE.10 2x XLPE.10 EA52G KC-0,38-28-3Y1 EA103G EA103G EA52G XLPE.10 XLPE.6 EA52G XLPE.6 EA52G EA52G TDL1 XLPE.25 18 EA52G XLPE.6 XLPE.6 EA103G EA103G 2x XLPE.10 EA103G XLPE.6 EA103G XLPE.6 XLPE.10 11 EA52G XLPE.4 EA52G EA52G XLPE.4 XLPE.6 EA52G 12 XLPE.4 XLPE.6 EA103G EA103G EA103G SA403-H 3x SA403-H 2x 100kVA 22/0,4 2xPBP 24/8000 2xPBP 24/8000 2x BM-35 2x XLPE.35 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải 2x XLPE.35 TPP SA403-H EA103G Tủ chiếu sáng 2x XLPE.25 TDL2 14 TDL3 19 13 Hình 5.3: Sơ đồ nguyên lí phân xưởng 58 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện 6000 6000 TBA A C B 24000 D E 36000 12 11 18 20 16 15 10 17 Văn phòng xưởng 14 13 19 Hình 5.4: Sơ đồ mặt phân xưởng SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 59 [...]... Chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo cung cấp đủ điện năng cho phụ tải và có dự trữ một lượng công suất đề phòng khi sự cố, đảm bảo độ an toàn cung cấp điện, tuổi thọ máy, tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật Được tiến hành dựa trên công suất tính toán toàn phần của phân xưởng và một số tiêu chuẩn khác : ít chủng loại máy, khả năng làm việc quá tải, đồ thị phụ tải Sau đây là một số... cậy cung cấp điện Các phụ tải thuộc hộ tiêu thụ loại I, TBA cần đặt từ 2 MBA trở lên nối với các phân đoạn khác 10 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện nhau của thanh góp, giữa các phân đoạn có thiết bị đóng cắt khi cần thiết Hộ tiêu thụ loại III chỉ cần đặt 1 MBA (yêu cầu trong kho cần có MBA dự trữ) Ở đây số phụ tải loại I chiếm 60%,ta sẽ sử dụng 2 máy biến áp làm việc song song 2.2.2 Chọn công. .. phân xưởng SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 26 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện 3.2 Tính toán chế độ ngắn mạch cho phân xưởng Trong quá trình vận hành của phân xưởng,có thể xảy ra các trường hợp ngắn mạch trên mạng điện gây nguy hiểm cho đường dây và các thiết bị của hệ thống.Vì vậy ta cần phải tính toán mạng điện ở chế độ ngắn mạch để chọn các thiết bị bảo vệ và đường dây có thể chịu được dòng ngắn mạch... có công suất 100 kVA SMBA Điện áp (kVA) 2x 100 P0 Pk (kV) (kW) (kW) 22/0,4 0,32 2,05 Uk %; % I0 % ;% Vốn đầu tư MBA (.106 đ) 4 7,5 135,7 Bảng 2.1: Bảng thông số máy biến áp SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 12 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện 2.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu 2.3.1 Nguyên tắc chung Trong mạng điện phân xưởng,dây dẫn và dây cáp được chọn theo những nguyên tắc sau: • Đảm bảo tổn thất điện. .. Bảng 2.7: Bảng tính toán chỉ tiêu kinh tế-kĩ thuật phương án 3 SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 23 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện 2.3.5 Tổng kết và lựa chọn phương án tối ưu Xét các chỉ tiêu kĩ thuật -Tổn thất điện áp cho phép của phân xưởng Ucp %.Udm = 100 U= 5.380 100 = 19(V ) -Tổn thất điện áp lớn nhất của các phương án Umaxi = Utba−tppi + ( Utpp−tdl + Upt )max Xét các chỉ tiêu kinh tế So sánh độ lệch... án cung cấp điện 2.3.2 Phương án 1 Đặt tủ phân phối ở góc trái cao nhất của phân xưởng, gần TBA, tủ động lực ở sát tường 6000 1 6000 TBA A C B 3 24000 2 D E 1 2 36000 3 8 4 5 20 4 5 12 11 18 7 9 16 6 15 10 17 6 Văn phòng xưởng 14 13 19 7 Hình 2.1: Sơ đồ đi dây phương án 1 SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 14 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện +) Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực nhóm 1 - Dòng điện. .. hành với hệ số tải không quá 0,93 • Sttsc : Công suất tính toán sự cố Khi sự cố một máy biến áp có thể loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA(các phụ tải loại III), nhờ vậy có thể giảm được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 11 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện +) Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại... (đ) ⇒ Z = p.V + C = (atc + avh ).V + C = 0, 225.989.103 + 286.103 = 508, 53.103 (đ) +) Tính toán cho phần còn lại Tính tương tự như đoạn trên.Ta có bảng thông số đường dây và các chit tiêu kinh tế -kĩ thuật SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 15 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện Đoạn dây Công suất Dòng Tiết diện Điện trở P Q S I F Ftc L kW kVAr kVA A mm2 mm2 m r0 x0 (W/km) (W/km) TBA-TPP 120,25 99,81 156,17... án cung cấp điện 2.3.4 Phương án 3 Chọn tủ phân phối ở góc trên phân xưởng,các tủ động lực và sơ đồ đi dậy được bố trí như hình sau: 6000 1 6000 TBA A C B 3 24000 2 D E 1 2 36000 3 8 4 5 20 4 5 12 11 18 7 9 16 6 15 10 17 6 Văn phòng xưởng 14 13 19 7 Hình 2.3: Sơ đồ đi dây phương án 3 Bảng thông số đường dây và chỉ tiêu kinh phương án 3 SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 21 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện. .. tải tính toán phân xưởng + )Công suất tác dụng tính toán của toàn phân xưởng: Pttpx = Pcs + Pttdlpx = 107, 29 + 12, 96 = 120, 25 (kW) +) Hệ số công suất của cả phân xưởng: cos ϕpx = Ptti cosϕi 107, 29.0, 74 + 12, 96.1 = = 0, 77 Ptti 120, 25 ⇒ tan ϕpx = 0, 83 +) Công suất phản kháng tính toán của toàn phân xưởng là: SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 8 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện Qttpx = Pttpx tan ϕpx ... xưởng • Chế độ làm việc thiết bị điện nhóm nên giống để xác định phụ tải tính toán xác thuận tiện việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm • Tổng công suất nhóm thiết bị nên xấp xỉ để... phụ tải cho xưởng sản xuất công nghiệp SV: Ngô Văn Hà- Đ5H3 GVHD: TS.Phạm Mạnh Hải Đồ án cung cấp điện 1.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải động lực: 1.2.2.1 Xác định phụ tải cho nhóm... công suất máy biến áp 2.2.2.1 Tổng quan cách chọn Chọn cho điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo cung cấp đủ điện cho phụ tải có dự trữ lượng công suất đề phòng cố, đảm bảo độ an toàn cung