Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất

Với đồ án: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất”, sau một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn của giáo viên TS Trần Quang Khánh, đến nay, về cơ bản em đã hoàn thàn

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, trong xu thế hội nhập, quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang diễn ra một cách mạnh mẽ Trong quá trình phát triển đó, điện năng đóng vai trò rất quan trọng Nó là một dạng năng lượng đặc biệt, có rất nhiều ưu điểm như: dễ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác( như cơ năng, hóa năng, nhiệt năng ), dễ dàng truyền tải và phân phối Do đó ngày nay điện năng được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, đời sống xã hội ngày càng được nâng cao, nhu cầu

sử dụng điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ tăng lên không ngừng Để đảm bảo những nhu cầu to lớn đó, chúng ta phải có một hệ thống cung cấp điện an toàn và tin cậy.

Do đó đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện là yêu cầu bắt buộc với sinh viên ngành hệ thống điện Quá trình thực hiện đồ án sẽ giúp chúng ta có những hiểu biết tổng quan nhất về hệ thống điện cũng như các thiết bị trong thiết kế hệ thống điện.

Với đồ án: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất”,

sau một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn của giáo viên TS Trần Quang Khánh, đến nay, về cơ bản em đã hoàn thành nội dung đồ án môn học này Do thời

gian có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo, giúp đỡ của các thầy cô để đồ án này được hoàn thiện hơn Đồng thời giúp em nâng cao trình độ chuyên môn, đáp ứng nhiệm vụ công tác sau này.

Em xin chân thành cảm ơn giảng viên TS Trần Quang Khánh đã giúp em

hoàn thành đồ án này.

Hà Nội, tháng 3 năm 2010 Sinh viên thực hiện

Đoàn Duy Hải

ĐỒ ÁN

“ Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất ”.

Giáo viên hương dẫn : TS.Trần Quang Khánh

Sinh viên thực hiện : Đoàn Duy Hải

Lớp : Đ3 _LT_H2

Tên đồ án : Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí – sửa chữa

Thời gian thực hiện: tháng 3 – 2010

A Đề tài :

Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng sản xuất với tên người thiết kế

là ‘ Đoàn Duy Hải ‘ Tỷ lệ phụ tải loại I và loại II là 85 % Hao tổn điện áp cho

phép trong mạng điện hạ áp là Hệ số công suất cần nâng lên là cos

= 0,92 Hệ số chiết khấu i = 10 % Thời gian sử dụng công suất cực đại TM

=5010h.Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk = 2,48 MVA ;Thời gian tồn tại dòng ngắn mạch tk = 2,5 sec.Khoảng cách từ nguồn điện đến trung tâm phân xưởng

là L = 110 mét , chiều cao nhà xưởng là H = 4,3 mét Giá thành tổn thất điện năng

; suất thiện hại do mất điện gth = 4500đ/kwh.Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện

Theo vần Alphabê của tên tra bảng theo đầu bài ,được các số liệu tính toán như sau :

Bảng 1.1: Số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng:

alphabê số

hiệu

phương án

Bảng 1.2 : Số liệu các phụ tải tính toán của phân xưởng N04

ksd

cosφ Công suất đặt P,kW

B.Nội dung tính toán :

-Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng

-Tính toán phụ tải điện

-Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng

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

1.Tính toán chiếu sáng 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 ( kết hợp giữa cục bộ và chung ) 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 sâu thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp.

Chọn loại bóng đèn chiếu sáng: gồm 2 loại: bóng đèn sợi đốt và bóng đèn huỳnh quang Các phân xưởng thường ít dung đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh quang có tần số là 50Hz thường 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 ta thường 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 vuông hoặc hình chữ nhật

Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí – sửa chữa có kích thước a.b.H là 36.24.4,3m , Coi trần nhà màu trắng , tường màu vàng , sàn nhà màu sám ,với độ rọi yêu cầu là Eyc = 50 lux

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

sẽ cho môi trường ánh sáng tiện nghi Mặt khác vì là xưởng sữa chữa

có nhiều máy điện quay nên ta dùng đèn sợi đốt với công suất là 200W với quang thông là F= 3000 lumen ( bảng 45,pl)

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 = 4,3 – 0,8 = 3,5 m ;

Tỉ số treo đèn:

3

1125,05,05,3

5,0'

'

<

=+

=+

=

h h

h

Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất nên chọn khoảng cách giữa các đèn được xác định là L/h =1,5 (bảng 12,4) tức là:

hay

2

4 2 3

4

≤

< =>thỏa mãn Như vậy là bố trí đèn là hợp lý.

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

Hệ số không gian:

4,12

)2436.(

5,3

24.36)

(

=+

=+

=

b a h

b a

k kg

Căn cứ đặc điểm của nội thất chiếu sáng có thể coi hệ số phản xạ của trần:tường:sàn là 70:50:30 (bảng 2.12) Tra bảng 47.pl (TK1) phụ lục ứng với hệ

số phản xạ đã nêu trên và hệ số không gian là kkg =4,12 ta tìm được hệ số lợi dụng

kld = 0,6; Hệ số dự trữ lấy bằng kdt=1,2; hệ số hiệu dụng của đèn là η=0,58 Xác định quang thông tổng:

5172 , 148965 6

, 0 58 , 0

2 , 1 36 24 50 k

.

k S E

655 , 49 3000

5172 , 148965 F

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

Kiểm tra độ rọi thực tế:

375 , 54 2

, 1 24 36

6 , 0 58 , 0 54 3000

b a

k N F

Ngoài 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.Như vậy cần tất cả 43 bóng dùng cho chiếu sáng cục bộ.

2 Tính toán phụ tải điện

Tính toán phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi công trình cung cấp điện , giúp 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 quấ trình công nghệ của từng thiết bị nên ta 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 khoảng từ 7 – 8 thiết bị , 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 có vị trí gần nhau trên mặt bằng phân xưởng Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc , số lượng thiết

bị trong 1 nhóm không nên quá 8 vì gây phức tạp trong vận hành , giảm độ tin cậy cung cấp điện

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

k P Σ Σ

- Xác định số lượng thiết bị hiệu dụng của mỗi nhóm nhd ( là 1 số qui đổi gồm có

nhd thiết bị giả định có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau và tiêu thụ công suất đúng bằng công suất tiêu thụ của nhóm thiết bị thực tế ) Các nhóm ở đây đều trên 4 thiết bị nên ta xác định tỷ số k

min

maxP

2 iP

P Σ Σ

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

knc = k + Σsd

hd

sdn

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

2.2 Phụ tải thông thoáng và làm mát

Phân xưởng trang bị 40 quạt trần mỗi quạt có công suất là 120 W và 10 quạt hút mỗi quạt 80 W, hệ số công suất trung bình của nhóm là 0,8;

Tổng công suất chiếu sáng và làm mát là:Plm = 40.120 +10.80 = 5600 W = 5,6 kW

2.3 Phụ tải động lực.

Trước khi tính toán cần qui các phụ tải làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại về chế độ làm việc làm việc dài hạn , theo công thức :

P = Pđặt ε , kW

Trong đó :

- Pđăt : là công suất của phụ tải lấy theo trong bảng 1.2 , tức là công suất định mức của phụ tải

- P : công suất qui về chế độ làm việc dài hạn của thiết bị

- ε : hệ số tiếp điện của thiết bị

Như vậy , phụ tải 35 máy biến áp hàn có ε = 0,4 là :

Pcc35 = 35. 0,4 = 22,136 kW

* Nhóm 1

Bảng 2.1 Bảng phụ tải nhóm 1.

TT Tên thiết bị hiệu Số k sd cos φ P P.P P.cosφ P.k sd

)P(n

2 2

i

2 i 1

k P k

i

sdi i 1

5,143 0,677

423,01423,0n

k1k

k

1 hdn

1 sdn 1

sdn 1

cos P cos

i

i i

*Nhóm 2:

Bảng 2.2 Bảng phụ tải nhóm 2.

TT Tên thiết bị Số hiệu k sd cosφ P P.P P.cosφ P.k sd

)P(n

2 2

i

2 i 2

k P k

i

sdi i 2

k1k

k

2 hdn

2 sdn 2

sdn 2

- Tổng công suất phụ tải nhóm 2:

P 2 =kncn 2.∑Pi =0,705.82,6=58,250 (kW)

- Hệ số công suất của phụ tải nhóm 2:

62 , 50 P

cos P cos

i

i i

*Nhóm 3:

Bảng 2.3 Bảng phụ tải nhóm 3.

TT Tên thiết bị Số hiệu k sd cosφ P P.P P.cosφ P.k sd

)P(n

2 2

i

2 i 3

k.Pk

i

sdi i 3

k1k

k

3 hdn

3 sdn 3

sdn 3

69 , 8 0 , 648

24 , 45 P

cos P cos

i

i i

*Nhóm 4:

Bảng 2.4 Bảng phụ tải nhóm 4.

TT Tên thiết bị Số hiệu k sd cosφ P P.P P.cosφ P.k sd

2 Máy tiện ngang bán

)P(n

2 2

i

2 i 4

k P k

i

sdi i 4

k1k

k

4 hdn

4 sdn 4

sdn 4

- Tổng công suất phụ tải nhóm 4:

P4 =kncn 4.∑Pi =0,607.67,3=40,838 (kW)

- Hệ số công suất của phụ tải nhóm 4:

554 , 44 P

cos P cos

*Nhóm 5:

Bảng 2.5 Bảng phụ tải nhóm 5.

TT Tên thiết bị Số

hiệu k sd cosφ P P.P P.cosφ P.k sd

)P(n

2 2

i

2 i 5

k P k

i

sdi 5

5,918 0,628

368,01368,0n

k1k

k

5 hdn

5 sdn 5

sdn 5

cos P cos

i

i i

)P(n

2 2

ni

2 ni

k P k

ni

sdni ni

k 1 k

k

hd

sd sd

279 , 221 0 , 668

521 , 186 P

cos P cos

ni

ni ni

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

- Tổng công suất tính toán của 2 nhóm phụ tải chiếu sáng và làm mát:

5 ) 0 , 41 ). 5 , 6 18 , 429

6 , 5 ((

1 , 15

049 , 191

- Hệ số công suất tổng hợp:

668 , 0 049 , 191 8 , 0 6 , 5 1 1 , 15 P

cos P cos

i

i

+ +

+ +

910 , 202 Cos

3 Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng:

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 ta đật máy phía ngoài nhà xưởng ngay sát tường như minh hoạ dưới đây Khi xây dựng ngoài như thế cần chú ý đến điều kiện mỹ quan

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí máy biến áp

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

- Hệ số điền kín đồ thị có thể được xác định theo biểu thức:

- Dựa vào sơ đồ mặt bằng nhà xưởng, vì ở góc phía cửa ra vào không có phụ tải, nên ta có thể đặt trạm biến áp ở bên trong, ngay sát tường nhà xưởng, tiết kiệm được dây dẫn của mạng hạ áp.

3.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp :

Ta chọn công suất và sô lượng máy biến áp 22/0,4 kV theo 3 phương án sau: Phương án 1: dùng 2 máy 2.160 kVA.

Phương án 2: dùng 2 máy 2.180 kVA.

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 hãng ABB.

TBAHướng điện vào

SBa , kVA ∆P0; kW ∆Pk; kW Vốn đầu tư , 106đ

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

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 % tra bảng 31.pl (TK1)

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

Khi so sánh thiệt hại do mất điện chỉ cần xét đến phụ tải loại I và loại II, vì

có thể coi phụ tải loại III ở các phương án là như nhau:

S k

n sc

qt = = = >

Như vậy máy biến áp không thể làm việc quá tải khi xảy ra sự cố, bởi vậy để đảm bảo an toàn cho máy khi có sự cố 1 trong 2 máy biến áp, ngoài 15% phụ tải loại III, cần phải cắt thêm 10% phụ tải loại II, khi đó phụ tải ở chế độ sự cố sẽ là:

Vậy đảm bảo yêu cầu.

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

2 k1

nBA1 2 2

2 S 2,95 291,886

=(0,124+ .10−4)2.8760=(0.124+5010.10−4)2.8760=3422

M T

Chi phí cho thành phần tổn thất là:

C = 23830,13.103 = 23,830.106 (đ) Công suất thiếu hụt khi mất điện bằng 10% công suất của phụ tải loại II là:

Pth1 = 0,1.202,91 = 20,291 (kW)

Do đó thiệt hại do mất điện là:

Yth1 = Pth1.gth.tf = 20,291.4500.24 = 2,191.106 (đ) Trong đó: tf : thời gian phục hồi tiêu chuẩn, lấy bằng 24 h.

Vậy tổng chi phí qui đổi của phương án :

1 , 378 1 , 4

180

103 , 248 S

S k

n

sc

qt = = = <

Như vậy máy biến áp có thể làm việc quá tải khi xảy ra sự cố, bởi vậy khi có

sự cố 1 trong 2 máy biến áp, ta chỉ cần cắt 15% phụ tải loại III mà không cần cắt phụ tải loại II

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

3,15 291,886 2.0,53.8760 3070

Z2 = (0,174.152,7+ 22 ) = 48,569.106 (đ)

* Phương án 3:

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

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

S

S291,886

315 16463,75(kWh)

Pth3 = m1+2.P∑ = 0,85.202,91 = 172,473 (kW)

Do đó thiệt hại do mất điện:

Yth3 = Pth3.gth.tf = 172,473.4500.24 = 18,627.106 (đ ), Vậy tổng chi phí qui đổi của phương án:

Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ , trong xưởng dự định đặt 1 tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp về và cấp điện cho 4 tủ động lực đặt rải rác cạnh tường phân xưởng , mỗi tủ động lực cấp điện cho các nhóm phụ tải đã phân nhóm ở trên Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng tiến hành xem xét 2 phương án sau :

Phương án 1: Đặt tủ phân phối tại trung tâm phụ tải và từ đó kéo cáp đến từng tủ động lực.

Phương án 2: Đặt tủ phân phối tại góc xưởng và kéo đường cáp đến từng tủ động lực.

3.3.2 Tính toán chọn phương án tối ưu:

Ta chọn dây dẫn cao áp từ nguồn điện vào trạm biến áp là dây nhôm, dây dẫn

hạ áp là cáp đồng 3 pha mắc trong hào cáp.

Tính toán cụ thể cho từng phương án:

* Phương án 1: Đặt TPP tại trung tâm phân xưởng.

TPP

TÐL5 TÐL4

TÐL1

MBA

- Xác định dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp:

+ Dòng điện chạy trong dây dẫn cao áp:

3 . 22 7 , 660

886 , 291 U

3

,0.91,202L

.U

x.Qr

P

+ Tổn thất điện năng:

22 .0,92.64,176.10 .3070.10 31,91

886,291

L.r.U

S

2

2 0

2 ca

2

=

=τ

=

+ Chi phí tổn thất điện năng:

C = ΔA.cΔ = 31,91.1000 = 0,03 106 (đ/năm)

+ Vốn đầu tư đường dây:

Tra bảng 29.pl [TK 2] ta có suất vốn đầu tư đường dây cao áp v0 = 218 (106

đ/km), vậy:

V = v0.L = 218.106.64,176.10-3 = 13,99 106 (đ)

+ Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao đối với dây dẫn cao áp:

036 , 0 131 , 0 036 , 0 1 ) 1 , 0 1 (

) 1 , 0 1 (

1 , 0 a 1 ) i 1

(

) i 1 (

i

15 kh

T T

h

h

+

= +

− +

+

= +

− +

, 0 3

886 , 291 U

3

, 3

475 , 443 j

06 , 0 821 , 209 13

, 0 91 , 202 L

U

x Q r P

L r.

2

2

=

= τ

Tra bảng 32,pl [TK 2] ta có suất vốn đầu tư đường dây v0 = 2007.106 (đ/km), vậy:

, 0 3

517 , 120 U

3

, 3

107 , 183 j

06 , 0 902 , 82 29 , 0 47 , 87 L U

x Q r P

L.r.U

S

2

2 0

2 ca

2

=

=τ

=

+ Chi phí tổn thất điện năng:

C = ΔA.cΔ = 1880,551.1000 = 1,881.106 (đ/năm)

+ Vốn đầu tư đường dây:

Tra bảng 32.pl [TK 2] ta có suất vốn đầu tư đường dây v0 = 1096.106 (đ/km), vậy:

910 , 17 U 3

S

Mật độ dòng kinh tế ứng với TM = 4680 h của cáp đồng jkt = 3,1 (A/mm2 ) (bảng 9.pl.BT) [TK 1].

Vậy tiết diện dây cáp là:

778 , 8 1 , 3

211 , 27 j

x Q r P

2 ca

2

=

=τ

=

+ Chi phí tổn thất điện năng:

C = ΔA.cΔ = 68.197.1000 = 0,068.106 (đ/năm)

+ Vốn đầu tư đường dây:

Tra bảng 32.pl [TK 2] ta có suất vốn đầu tư đường dây v0 = 405 *106 (đ/km), vậy:

TT Đoạn

dây

P, kW

Q, kVAr

S, KVA

I, A

ro, Ω/km

xo, Ω/km

∆U, V

∆A, kWh

- Tính toán hao tổn điện áp cực đại trong mạng điện hạ áp:

+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 1 – các máy thuộc TĐL 1:

ΔUM1 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL1 + ΔUĐL1-20 = 3,08 + 1,68 + 0,63 = 5,39 (V)

+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 2 – các máy thuộc TĐL 2:

ΔUM2 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL2 + ΔUĐL2-21 = 3,08 + 1,10 + 0,89 = 5,07 (V)

+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 3 – các máy thuộc TĐL 3:

ΔUM3 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL3 + ΔUĐL3-30 = 3,08 + 1,13 + 1,07 = 5,28 (V)

+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 4 – các máy thuộc TĐL 4:

ΔUM4 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL4 + ΔUĐL4-15 = 3,08 + 1,65 + 0,96 = 5,69 (V)

+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 5 – các máy thuộc TĐL 5:

ΔUM5 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL5 + ΔUĐL5-16 = 3,08 + 0,85 + 0,88 = 4,81 (V)

=> Hao tổn cực đại trong mạng điện hạ áp là:

ΔUMax = ΔUM4 = 5,69 (V)

- Hao tổn điện áp cho phép:

100

380 5 , 3 100

Như vậy, ΔUMax < ΔUcp => mạng điện đảm bảo yêu cầu kĩ thuật.

* Phương án 2:Đặt tủ phân phối ở góc phân xưởng

Đồ án môn học HTCCĐ GVHD: TS.Trần Quang Khánh

SVTH: Nguyễn Tiến Hiểu – Lớp Đ3-LT-H1 29 Khoa: Hệ Thống Điện

dây kW kVAr KVA A mm 2 mm 2 m Ω/km Ω/km V kWh đ/km 10 6 đ

- Tính toán hao tổn điện áp cực đại trong mạng điện hạ áp

+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 1 – các máy thuộc TĐL 1:

ΔUM1 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL1 + ΔUĐL1-20 = 0,21 + 3,91 + 0,63 = 4,75 (V)

+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 2 – các máy thuộc TĐL 2:

ΔUM2 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL2 + ΔUĐL2-21 = 0,21 + 3,15 + 0,89 = 4,25 (V)

+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 3 – các máy thuộc TĐL 3:

ΔUM3 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL3 + ΔUĐL3-30 = 0,21 + 2,13 + 1,07 = 3,41 (V)

+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 4 – các máy thuộc TĐL 4:

ΔUM4 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL4 + ΔUĐL4-15 = 0,21 + 1,92 + 0,96 = 3,09 (V)

+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 5 – các máy thuộc TĐL 5:

ΔUM5 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL5 + ΔUĐL5-16 = 0,21 + 1,13 + 0,88 = 2,22 (V)

=> Hao tổn cực đại trong mạng điện hạ áp là:

ΔUMax = ΔUM1 = 4,75 (V)

- Hao tổn điện áp cho phép:

100

380 5 , 3 100

13 , 61 67 , 63 100 Z

Z Z

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

Các tiết diện dây chọn được phải đảm bảo cung cấp điện an toàn , liên tục , không

bị quá nhiệt Phương thức đi dây trong mạng cần hợp lý , tiện cho việc vận hành , sửa chữa

4.1 Chọn tiết diện dây dẫn của mạng động lực, dây dẫn mạng chiếu sáng:

4.1.1 Dây dẫn mạng động lực

+ Dòng điện chạy trong dây dẫn cao áp:

3 . 22 7 , 660

886 , 291 U

3

Theo phương thức mắc trong hào cáp, tra trong bảng 15pl – 17pl [TK 1], xác định được các hệ số hiệu chỉnh : k1 = 0,95, k2 = 1, k3 = 0,96.

Ta tiến hành kiểm tra cho dây từ trạm biến áp tới tủ phân phối: theo trên dùng dây XLPE.150, có dòng điện cho phép ở điều kiện chuẩn là: Icp = 371 A Dòng điện hiệu chỉnh cho phép:

Ilv = 443,47 > k1.k2 k3.Icp = 0,95.1.0,96.371 = 338,352 A Nên tiết diện dây này là không thoả mãn Ta chọn lên dây có tiết diện là 240 mm2 Tra bảng có Icp =

500 A.

Ilv = 443,47 < k1.k2.k3.Icp = 0,95.1.0,96.500 = 470,4 A Ta tính lại hao tổn điện áp Với dây XLPE.240 tra bảng ta có r0 = 0,08 Ω /km, x0=0,06 Ω /km Nên :

275 , 2 10 30 38

, 0

06 , 0 82 , 209 08

, 0 91 , 202 10

L U

x Q r.