Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp Thiết kế mạng điện cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng 1.1 , lấy theo vần alphabê theo chữ cái đầu tiên của họ và tên người thiết kế . Tỷ lệ phụ tải điện loại I và II là 85 % .Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp ∆Ucp = 3,5 % . Hệ số công suất cần nâng lên là cos φ = 0,90 . Hệ số chiết khấu i = 12 % . Thời gian sử dụng công suất cực đại TM , h .Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk , MVA ; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch tk = 2,5s.Khoảng cách từ nguồn điện đến trung tâm của phân xưởng L , m , chiều cao nhà xưởng H , m. Giá thành tổn thất điện năng C∆= 1000 đkWh; suất thiệt hại do mất điện gth= 7500 đkWh. Đơn giá tụ bù là 200.103 đkVAr , chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư , suất tổn thất trong tụ Pb = 0,0025 kWkVAr. Giá điện trung bình g = 1000 đkWh. Điện áp lưới phân phối là 22 kV . Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện Bảng 1 .số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng Phân xưởng Alphabê Số hiệu Phương án Sk,MVA H , m L,m TM,h H 4 C T 7,79 4,12 N 73,6 4680

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta đang trong công cuộc công nhiệp hoá , hiện đại hoá Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp , nông nghiệp , dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng đi cùng với quá trình phát triển kinh tế Do đó đòi hỏi rất nhiều công trình cung cấp điện Đặc biệt rất cần các công trình có chất lượng cao , đảm bảo cung cấp điện liên tục , phục vụ tốt cho sự phát triển của các nghành trong nền kinh tế quốc dân

Trong đó có lĩnh vực công nghiệp là 1 trong các ngành kinh tế trọng điểm của đất nước , được Nhà nước và Chính phủ ưu tiên phát triển vì có vai trò quan trọng trong kế hoạch đưa nước ta trở thành nước công nghiệp vào năm 2020 Thiết kế cung cấp điện cho nghành này vì thế là 1 công việc khó khăn , đòi hỏi sự cẩn thận cao Phụ tải của ngành phần lớn là phụ tải hộ loại 1 , đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao Một phương án cung cấp điện hợp lý là 1 phương án kết hợp hài hòa được các chỉ tiêu kinh tế , kĩ thuật , đảm bảo đơn giản trong sửa chữa và vận hành thuận tiện , đảm bảo chất lượng điện năng Hơn nữa cần áp dụng các thiết bị cùng các thiết kế hiện đại và có khả năng mở rộng trong tương lai

Dưới sự hướng dẫn của thầyNguyễn Phúc Huy, em được nhận đề tài Thiết kế cung cấp điện cho 1 phân xưởng sửa chữa cơ khí Đồ án bao gồm 1 số phần chính như chọn máy và vị trí đặt trạm biến áp , chọn dây và các phần tử bảo vệ , hạch toán công trình Việc làm đồ án đã giúp chúng em điều kiện áp dụng những kiến thức đã học và tích lũy thêm được nhiều kinh nghiệm Đây là 1 đồ án có tính thực tiễn rất cao , chắc chắn sẽ giúp ích cho em rất nhiều trong công tác sau này

Trong quá trình thực hiện đồ án , em đã nhận được sự chỉ bảo rất tận tình của thầy Nguyễn Phúc Huy cùng các thầy cô trong khoa Hệ Thống Điện Em rất mong nhận thêm được nhiều sự chỉ dẫn của thầy cô để hoàn thiện hơn cho đồ án

Em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên Nguyễn Thị Hoa

KHÁI QUÁT CHUNG

-Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp

Thiết kế mạng điện cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng 1.1 , lấy theo vần alphabê theo chữ cái đầu tiên của họ và tên người thiết kế Tỷ lệ phụ tải điện loại I và II là 85 % Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp ∆Ucp = 3,5 % Hệ số công suất cần nâng lên là cos φ = 0,90 Hệ số chiết khấu i = 12 % Thời gian sử dụng công suất cực đại TM , h Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk , MVA ; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch tk = 2,5s.Khoảng cách từ nguồn điện đến trung tâm của phân xưởng L , m , chiều cao nhà xưởng H , m Giá thành tổn thất điện năng C∆= 1000 đ/kWh; suất thiệt hại do mất điện gth= 7500 đ/kWh Đơn giá tụ bù là 200.103 đ/kVAr , chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu

tư , suất tổn thất trong tụ ∆Pb = 0,0025 kW/kVAr Giá điện trung bình g = 1000

đ/kWh Điện áp lưới phân phối là 22 kV Các tham số khác lấy trong phụ lục và

sổ tay thiết kế cung cấp điện

Bảng 1 số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng

Bảng 2 phụ tải của các phân xưởng cơ khí – sửa chữa N04

Số hiệu trên sơ

1 Tính toán chiếu sáng và làm mát cho phân xưởng

2 Tính toán phụ tải điện

3 Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng

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

2 Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham số của thiết bị được chọn

3 Sơ đồ trạm biến áp gồm : sơ đồ nguyên lý , sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp

4 Sơ đồ chiếu sáng và sơ đồ nối đất

5 Bảng số liệu tính toán mạng điện

Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí - sữa chữa N 4

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG VÀ LÀM MÁT CHO PHÂN XƯỞNG

Trong thiết kế chiếu sáng , vấn đề quan trọng nhất phải quan tâm là đáp ứng các yêu cầu về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác.Ngoài độ rọi , hiệu quả của chiếu sáng còn phụ thuộc vào quang thông , màu sắc ánh sáng , sự lựa chọn hợp lý cùng sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế và mỹ quan hoàn cảnh Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- 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 chiếu sáng kết hợp Do yêu cầu thị giác cần phải làm việc chính xác ,nơi mà các thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các bóng tối sau khi thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp

Chỉ số phòng :

K = 3,32(24 36)

36.24)

(

+

=+b a h

b a

= 4,34Lấy độ phản xạ của trần và tường lần lượt là :σtran=50 % và σtuong=30 % kết hợp

với chỉ số phòng ta tra bảng được hệ số sử dụng là: Ksd = 0,59 (đèn sợi đốt chiếu sâu_bảng 47.plBT)

Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất khoàng cách giữa các đèn được xác định theo tỷ lệ L/h = 1,8 tức là :

L = 1,5 h = 1,8 3,32 = 5,976 m

Căc cứ vào kích thước của nhà xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn là Ln

= 4 m và Ld = 5 m Ta sẽ được 9 hàng đèn , mỗi hàng 5 đèn > tổng cộng có 45 đèn

Kiểm tra độ đồng đều về ánh sáng :

(lumen)25

,523540.0,59

0.1,11,3.864.10

k : hệ số lợi dụng quang thông của đèn

Chọn loại đèn sợi đốt Halogen có Pđ = 300 W ; F = 6300 lm

Ngoài ra ta trang bị thêm cho 2 phòng thay đồ và 2 phòng vệ sinh, mỗi phòng có 1 bóng 60W.

Tổng công suất đèn là : Pcs = 45.300+ 4.60 = 13740 W = 13,74 kW

Ta có sơ đồ bố trí đèn như sau:

1.2 Chọn cáp cho hệ thống chiếu sáng

Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng

Ics = 3. os

cs dm

P

U c ϕ = 3 0,38 1 20,8757 A

74,13

=

⋅

⋅ (với đèn sợi đốt cosϕ=1).

A k

k k

I

1195,0

8757,20

2 31

Chọn dây dẫn từ áp tô mát tới các nhóm đèn.

Bóng đèn được chia thành 5 nhóm, mỗi nhóm sẽ có 9 bóng công suất 300WCông suất tổng : P = 9.300 = 2700 W = 2,7 kW

Ilvmax = 0,22 12,27 A

7,

Suy ra : 1 2 3

max

k k k

Các nhóm khác cũng có cùng số lệu như nhóm 1 nên kết quả giống như nhóm 1

Từ kết quả tính toán trên ta được bảng số liệu thông số dây dẫn mạch chiếu sáng như sau

Vị trí

F, mm2

Icp

r0 (Ω/km)ở

200CCáp tổng

Chọn áp tô mát nhánh

Nhánh cung cấp điện cho 9 bóng

Ilvmax = 12,27 A , ta chọn áp tô mát Iđm = 20 A , 2 cực, do LG chế tạo

Các nhánh khác dùng áp tô mát cùng loại

Bảng 1.2: Thông số Át-tô-mát được lựa chọn

• Kiểm tra điều kiện chọn dây kết hợp với áp tô mát

Điều kiện kiểm tra:

3 2

1 5,1

.25,1

k k k

40.25,1

5,1

.25,1A42

3 2 1

20.25,1

5,1

.25,1A25

3 2 1

I

cp

Thỏa mãn điều kiện

+ Không cần kiểm tra độ sụt áp của của đường dây vì đường dây ngắn, các

dây đều được chọn vượt cấp

1.3 Tính toán làm mát

Lưu lượng gió tươi cần cấp vào xưởng là:

(m h)

Q=6⋅24⋅36⋅4,12=21,358⋅103 3/

n – tỉ số đổi không khí (1/h)_ với phân xưởng cơ khí lấy n = 6 (1/h)

V – thể tích của phân xưởng (m3)

với a (m), b (m), chiều rộng – dài phân xưởng

h (m)– chiều cao của phân xưởng;

== > Chọn quạt có q = 2800 m3/h == > 8 quạt

Bảng4: Thông số kỹ thuật của quạt hút công nghiệp

Thiết bị Công suất.W Lượng gió

Hệ số nhu cầu của quạt hút là: kncqh =

806 , 0 8

7 , 0 1 7 , 0

1

=

− +

=

− +

P k

⋅ (với đèn sợi đốt cosϕ=1).

A k

k k

I

1195,0

106,2

2 31

k1: hệ số thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt, cáp treo trên trần k1=0,95

k2: hệ số thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của các mạch đặt kề nhau, lấy k2 = 1

k3: Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện Do t o<30o nên k3 =1

Chọn dây có tiết diện 2,5 mm2 có: r0 = 8 Ω/km ,x0 = 0,09 Ω/km

Tính toán phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi công trình cung cấp điện Việc này sẽ cung cấp các số liệu phục vụ cho việc thiết kế lưới điện về sau của người kĩ sư Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt , do đó việc chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệ cho

nó sẽ được đảm bảo

Có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện như phương pháp hệ số nhu cầu ,

hệ số tham gia cực đại Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí , vì đã có các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị , biết đựoc công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị nên sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để tổng hợp nhóm phụ tải động lực Nội dung chính của phưong pháp như sau :

- Thực hiện phân nhóm các thiết bị có trong xưởng, mỗi nhóm đó sẽ được cung cấp điện từ 1 tủ động lực riêng , lấy điện từ 1 tủ phân phối chung Các thiết bị trong nhóm nên chọn có vị trí gần nhau trên mặt bằng phân xưởng, có chế độ làm việc và công suất tương tự nhau

Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của mỗi nhóm thiết bị theo biểu thức sau :

kΣs d= i P i sdi

k P

2 i

P

PΣΣ

- Hệ số nhu cầu của nhóm sẽ được xác định theo biểu thức sau :

Từ kết quả thiết kế chiếu sáng ta tính được phụ tải chiếu sáng tính toán của toàn phân xưởng.

Pcs = kđt N Pđ = 1.(45.300 +4.60) = 137400 W =13,74 kW

Trong đó:

kđt : hệ số đồng thời của nhóm phụ tải chiếu sáng

N : số bóng đèn cần thiết

Pđ : công suất của mỗi đèn được lựa chọn

Vì dùng đèn sợi đốt nên hệ số cosϕ của nhóm chiếu sáng là 1 Do đó, ta có công suất toàn phần của nhóm chiếu sáng là:

Scs = 1 13,74kVA

74,13

2.2 Phụ tải tính toán nhóm thông thoáng và làm mát

Phụ tải tính toán nhóm phụ tải thông thoáng-làm mát:

386 , 1

- Các thiết bị điện trong cùng một nhóm gần nhau;

- Nếu có thể, trong cùng một nhóm nên bố trí các máy có cùng chế độ làm việc;

- Công suất các nhóm xấp xỉ bằng nhau

Căn cứ vào các thiết bị và diện tích mặt bằng phân xưởng ,ta chia các thiêt bị động lực ra thành 4 nhóm và tính toán cho từng nhóm như sau:

cosφ Công suất

đặtP(kW)

371,36

= 1351,94 8,437

8,

=

341,0

666,08,106

093,7112

tb

P

Cos P Cos

ϕϕ

Công suất biểu kiến

(kVA)

Cos

P S

tb

đl

666,0

6624,601

Q đl đl đl2 91,0852 60,66242 67,945

1

2 1

cosφ Công suất

đặtP(kW)

= 3320,25

5,108

1−

= 0,74 Tổng công suất phụ tải động lực

Pdl2 = knc ∑ Pi = 0,74 108,5 = 80,29 kW

Cosφtb2 = ∑ ∑ P

Pi

i

i.cos ϕ

= = 0,723 Công suất biểu kiến

Sdl2 = cos Pdlϕ2tb2 = = 111,05 kVA

Công suất phản kháng

(kVAR)

P S

Q đl đl đl2 111,052 80,292 76,718

2

2 2

cosφ Công suất đặt

38,4313

P

k P k

- Số lượng hiệu dụng :

( ) 8,139

02,1580

4,

13 1 2

2 13

P

P n

- Hệ số nhu cầu :

599,0139,8

383,01383,01

3

3 3

nc

n

k k

k

- Tổng công suất phụ tải động lực :

( )kW P

k

P đl nc 13 i 0,599 113,4 67,9266

1 3

- Hệ số công suất của phụ tải động lực :

635,04,113

974,7113

tb

P

Cos P Cos

ϕϕ

- Công suất toàn phần:

(kVA)

Cos

P S

tb

đl

635,0

9266,673

cosφ Công suất

đặtP(kW)

861,439

P

k P k

- Số lượng hiệu dụng :

( ) 5,743

59,1682

3,

9 1 2

2 9

P

P n

- Hệ số nhu cầu :

446,01446,01

4

4 4

nc

n

k k

k

- Tổng công suất phụ tải động lực :

( )kW P

k

P đl nc 9 i 0,677 98,3 66,549

1 4

- Hệ số công suất của phụ tải động lực :

645,03,98

42,639

tb

P

Cos P Cos

ϕϕ

- Công suất toàn phần:

(kVA)

Cos

P S

tb

đl

643,0

031,664

Q đl đl đl2 102,6922 66,0312 78,648

4

2 4

Từ các tính toán cụ thể trên của các nhóm ta có bảng kết quả tổng hợp như sau :

Nhóm ksd∑ knc∑ Ptt.đl;kW Cosφ tbđl Sttđl;kVA Qttđl;kVAR

513,1124

P

k P k

- Hệ số nhu cầu :

409,01409,0

1

=

−+

=

−+

sd nc

- Tổng công suất phụ tải động lực :

( )kW P

508,184cos

4 1

tbđb

P

P Cos

ϕϕ

- Công suất toàn phần :

61,28967

,0

039,

P S

- Công suất phản kháng :

(kVAR)

P S

Q ttđt = ttđt2 − ttđt2 = 289,612 −194,0392 =214,995

Phụ tải toàn phân xưởng

Công suất tác dụng toàn phân xưởng:

tblm tlm

tbcs cs

đl tb đl

tt i

i i

P P P

P P

P P

P

++

++

,209

8,0386,1174,1367,0039,

=

.Xét thêm tổn thất trong mạng điện (10%) và khả năng phát triển phụ tải trong 10 năm (10%), ta sẽ có số liệu tính toán phụ tải toàn phân xưởng là:

( )kW P

998,250

Q ttpx = ttpx2 − ttpx2 = 362,192 −250,982 =261,133

CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG

3.1 Lựa chọn công suất và số lượng máy biến áp

Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất của hệ thống cung cấp điện , trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác Các trạm biến áp ,trạm phân phối ,đường dây tải điện cùng với các nhà máy phát điện làm thành một hệ thống phát và truyền tải điện năng thống nhất

Dung lượng của các máy biến áp ,vị trí số lượng của các trạm biến áp có ảnh hưởng lớn các chỉ tiêu về kinh tế - kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện Vì vậy việc lựa chọn các trạm biến áp bao giờ cũng phải gắn liền với việc lựa chọn

phương án cung cấp điện

3.1.1 Vị trí của trạm biến áp

Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau :

- An toàn và liên tục cấp điện

- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới

- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng

- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ

- Bảo đảm các điều kiện khác như cảnh quan môi trường, có khả năng điều chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng được khi khẩn cấp

- Tổng tổn thất công suất trên các đường dây là nhỏ nhất

Căn cứ vào sơ đồ bố trí các thiết bị trong phân xưởng thấy rằng các phụ tải được bố trí với mật độ cao trong nhà xưởng nên không thể bố trí máy biến áp trong nhà Vì vậy nên đặt máy phía ngoài nhà xưởng, khoảng cách từ trạm tới phân xưởng là 73,6 m

Do phụ tải có 85% phụ tải loại I&II nên ta chọn các phương án cấp điện, có

thể như sau:

Hệ số điền kín của phụ tải:

534,08760

46808760

max max

ttpx dmB

S

85,01

ttpx dmB

4,1

19,36285,04

,1

85,0

.Vậy phương án này ta sẽ dùng 2 MBA do ABB sản xuất có công suất định mức là

Sn = 250 kVA để cấp điện cho phân xưởng 2MBA này có ∆P o=0,64( )kW và

( )kW

P N =4,1

∆ , UN% = 4.(tra bảng PL II.2-Ngô Hồng Quang)

Từ đó ta tính được hàm chi phí quy dẫn của phương án như sau :

th B

B B

Z 1 = 1+∆ 1 ∆ +Trong đó :

192,0065,0127,

=+

12,0112,011

+

⋅

=

−+

i

i i a

i là hệ số chiết khấu Đề bài cho i =12%

h

T là tuổi thọ trung bình của trạm biến áp lấy bằng 25 năm

%5,6

=

kh

k là hệ số khấu hao của trạm biến áp

Vốn đầu tư trạm biến áp :

1 = 1 , 6 ⋅ + ⋅ n = 1 , 6 ⋅ 24 + 0 , 18 ⋅ 250 ⋅ 10 = 110 , 4 ⋅ 10

(tra bảng 30 SGT-Trần Quang Khánh)

Tổn thất điện năng trong MBA:

(kWh)

t P S

S P

A

đmB

ttpx N

250

19,3622

1,4

22

2 01

t là thời gian vận hành MBA,thường lấy là 1 năm nên t =8760h

Giá thành tổn thất điện năng :

(đ kWh)

c∆ =1000 /

Thiệt hại do mất điện khi sự cố:

đ g

t S

1 =0,25 .cosϕ =0,25⋅362,19⋅0,9⋅24⋅7500=14,67⋅10

Trong đó :

Cosφ =0,90 là hệ số công suất cần nâng lên

tf = 24h là thời gian mất điện sự cố

gth=7500 đ/kWh là suất thiệt hại do mất điện đầu bài cho

Vậy hàm chi phí quy dẫn của phương án 1 là :

đ

1=0,192⋅110,4⋅10 +24422,262⋅1000+14,67⋅10 =60,289⋅10

2) Phương án 2: trạm có 1 máy biến áp và 1 máy phát diesel dự phòng

Công suất MBA được lựa chọn thỏa mãn điều kiện:

Vậy ta sẽ chọn máy biến áp có công suất định mức Sn = 400 kVA, có

( )kW

P o =0,84

∆ ,∆P N =5,75( )kW (tra bảng PL II.2-Ngô Hồng Quang) và máy phát

diesel dự phòng có công suất định mức là 300 kVA

Hàm chi phí quy dẫn của phương án là :

=+

12,0112,011

+

⋅

=

−+

i

i i a

i là hệ số chiết khấu Đề bài cho i =12%

h

T là tuổi thọ trung bình của trạm biến áp lấy bằng 25 năm

%5,6

V MF =1,95 MF =1,95⋅300=585⋅106

Tổn thất điện năng trong MBA:

(kWh)

t P S

S P

A

đmB

ttpx N

400

19,36275,5

2 02

2

2 2

(0,124+T M ⋅10 4)2 ⋅8760 =(0,124+4680⋅10 4)2⋅8760=3070h

tổn thất cực đại

t là thời gian vận hành MBA,thường lấy là 1 năm nên t =8760h

(bỏ qua tổn thất trong Máy phát điện và coi MPĐ như một phần tử của TBA)Giá thành tổn thất điện năng :

(đ kWh)

c∆ =1000 /

Thiệt hại do mất điện khi sự cố:

đ g

t S

1 =0,25 .cosϕ =0,25⋅362,19⋅0,9⋅24⋅7500=14,67⋅10

Trong đó :

Cosφ =0,90 là hệ số công suất cần nâng lên

tf = 24h là thời gian mất điện sự cố

gth=7500 đ/kWh là suất thiệt hại do mất điện đầu bài cho

Vậy hàm chi phí quy dẫn của phương án 2 là :

2 =0,192⋅ 96⋅10 +1,1⋅585⋅10 +21381,42⋅1000+14,67⋅10 =178,035⋅10

3) Phương án 3: trạm có 1 máy biến áp

Công suất MBA được lựa chọn thỏa mãn điều kiện:

∆ .(tra bảng PL II.2-Ngô Hồng Quang)

Hàm chi phí quy dẫn của phương án 3 sẽ được tính theo công thức :

3 3

=+

12,0112,011

+

⋅

=

−+

i

i i a

i là hệ số chiết khấu Đề bài cho i =12%

h

T là tuổi thọ trung bình của trạm biến áp lấy bằng 25 năm

%5,6

=

kh

k là hệ số khấu hao của trạm biến áp(tra theo bảng 3.1 SGT)

Vốn đầu tư trạm biến áp :

S P

A

đmB

ttpx N

400

19,36275,5

2 03

2

2 3

t là thời gian vận hành MBA,thường lấy là 1 năm nên t =8760h

Giá thành tổn thất điện năng :

(đ kWh)

c∆ =1000 /

Thiệt hại do mất điện khi sự cố hỏng MBA :

đ g

t S

1 =0,25 .cosϕ =362,19⋅0,9⋅24⋅7500=58,675⋅10

Trong đó :

Cosφ =0,90 là hệ số công suất cần nâng lên

tf = 24h là thời gian mất điện sự cố

Vậy hàm chi phí quy dẫn của phương án 3 là :

3.2 Lựa chọn phương án cấp điện trong phân xưởng

Mỗi một nhóm thiết bị động lực được cấp điện từ một tủ động lực, đặt gần tâm phụ tải của nhóm thiết bị (gần nhất có thể) Các tủ động lực, tủ chiếu sáng, tủ cấp cho mạch thông thoáng làm mát được lấy điện từ tủ hạ thế tổng (THT) đặt ở góc tường trong phân xưởng, gần tâm phụ tải của toàn phân xưởng Từ đây ta vạch ra các phương án:

Phương án 1: Mỗi tủ động lực, tủ chiếu sáng, tủ thông thoáng làm mát được cấp điện bằng một mạch riêng

Phương án 2: Tủ chiếu sáng, tủ thông thoáng làm mát được cấp điện từ các các mạch riêng Các tủ động lực, tủ ở xa được cấp điện thông qua tủ ở gần

Chọn dây dẫn từ trạm biến áp nguồn, cách 73,6 m , tới tủ hạ thế tổng(chung cho cả hai phương án)

Dòng điện làm việc chạy trong dây dẫn là :

550,291( )A

38,03

362,19

U

S I

Mật độ dòng kinh tế của cáp đồng ứng với TM = 4680 h là Jkt = 3,1 (A/mm2)

(tra bảng 9.pl.BT –Trần Quang Khánh)

( )251,1771

,3

291,550

mm j

I F

Hao tổn điện áp thực tế:

( )V L

U

x Q r P

đm

oN ttpx oN

ttpx

38,0

059,0133,261099,0998,250

(LN-0 là chiều dài từ trạm tới THT)

Chọn dây dẫn từ THT đến các tủ động lực, tủ chiếu sáng, tủ thông thoáng làm mát theo điều kiện phát nóng của dây dẫn

1) Phương án 1: Chọn sơ đồ hình tia

Sơ đồ phân phối :

Tính toán cho nhánh cấp điện cho tủ động lực 1

Ta có : L0-1 = 18 m

Ilvmax = 3 0,38 138,389 A

085,

⋅

Suy ra : 1 2 3

max

k k k

⋅

⋅Trong đó :

( )V L

U

x Q r P

U

đm

o ttđt o

38,0

063,0945,6737,06624,60

1 0 1 1 1

−

L r U

S

o đm

đl tt

(kWh) ∆A0-1 = 0,37 18 10 3070 10 1174,733 (kWh)

38,0

085,

)1.(

25

25

=

−+

+

⋅

=

−+

i là hệ số chiết khấu Đề bài cho i =12%

h

T là tuổi thọ trung bình của dây cáp đồng lấy bằng 25 năm

Hệ số khấu hao của đường dây kkh = 5%( tra bảng 3.1 SGT )

Do đó hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao là :

p = atc + kkh = 0,127 + 0,05 =0,177

Tra bảng 3.2, ta có a = 63,58.106 đ/km , b = 0,83.106 đ/(mm2 km)

Vốn đẩu tư cho đoạn dây:

V0-1 = (a + b.F0-1).L0-1 = (63,58 + 0,83.50).106.18.10-3 = 1,891.106 (đ)

Chi phí quy đổi:

05,

⋅Suy ra : 1 2 3

max

k k k

⋅

⋅Trong đó :

( )V L

U

x Q r P

U

đm

o ttđt o

38,0

061,0718,7626,029,80

2 0 2 2 2

−

L r U

S

o đm

đl tt

(kWh) ∆A0-2 = 0,26 48 10 3070 10 3272,072 (kWh)

38,0

05,

)1.(

25

25

=

−+

+

⋅

=

−+

i là hệ số chiết khấu Đề bài cho i =12%

h

T là tuổi thọ trung bình của dây cáp đồng lấy bằng 25 năm

Hệ số khấu hao của đường dây kkh = 5%( tra bảng 3.1 SGT )

Do đó hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao là :

p = atc + kkh = 0,127 + 0,05 =0,177.

Tra bảng 3.2, ta có a = 63,58.106 đ/km , b = 0,83.106 đ/(mm2 km)

Vốn đẩu tư cho đoạn dây:

V0-2 = (a + b.F0-2).L0-2 = (63,58 + 0,83.70).106.48.10-3 = 5,481.106 (đ)Chi phí quy đổi:

971,

⋅Suy ra : 1 2 3

max

k k k

⋅

⋅Trong đó :

( )V L

U

x Q r P

U

đm

o ttđt o

38,0

061,0636,8226,09266,67

3 0 3 3 3

−

L r U

S

o đm

đl tt

(kWh) ∆A0-3 = 0,26 45 10 3070 10 2846,355 (kWh)

38,0

971,

Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư: atc =

(0,12 1) 1 0,127

112,012,01)1(

)1.(

25

25

=

−+

+

⋅

=

−+

i là hệ số chiết khấu Đề bài cho i =12%

h

T là tuổi thọ trung bình của dây cáp đồng lấy bằng 25 năm

Hệ số khấu hao của đường dây kkh = 5%( tra bảng 3.1 SGT )

Do đó hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao là :

p = atc + kkh = 0,127 + 0,05 =0,177

Tra bảng 3.2, ta có a = 63,58.106 đ/km , b = 0,83.106 đ/(mm2 km)

Vốn đẩu tư cho đoạn dây:

V0-3 = (a + b.F0-3).L0-3 = (63,58 + 0,83.70).106.45.10-3 = 5,476.106 (đ)Chi phí quy đổi:

692,

⋅Suy ra : 1 2 3

max

k k k

=

⋅

⋅Trong đó :

( )V L

U

x Q r P

U

đm

o ttđt o

38,0

061,0648,7826,0549,66

4 0 4 4 4

2 4

−

L r U

S

o đl tt

∆A0-4 = 0,26 35 10 3070 10 2040,261 (kWh)

38,0

692,

)1.(

25

25

=

−+

+

⋅

=

−+

i là hệ số chiết khấu Đề bài cho i =12%

h

T là tuổi thọ trung bình của dây cáp đồng lấy bằng 25 năm

Hệ số khấu hao của đường dây kkh = 5%( tra bảng 3.1 SGT )

Do đó hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao là :

P, kW Q, kVAR S, kVA I, A

F chọn