Nhiệm vụ đầu tiên của người thiết kế cung cấp điện cho một công trình là xác định chính xác nhu cầu điện của công trình đó, tức là xác định phụ tải của công trình đó đồng thời có tính toán đến đến sự phát triển của phụ tải trong tương lai. Trên cơ sở giá trị công suất tính toán mà ta lựa chọn nguồn điện và thiết bị như MBA, dây dẫn, thiết bị phân phối, thiết bị bảo vệ. Việc xác định không chính xác công suất tính toán của nhà máy sẽ dẫn đến việc lãng phí trong đầu tư khi phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế cũng như việc cung cấp điện không đảm bảo làm giảm tuổi thọ các thiết bị, có thể gây cháy nổ và quá tải khi phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế. Trong thực tế có nhiều phương pháp tính toán phụ tải độ chính xác khác nhau như: Theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Theo công suất trung bình và độ lệch công suất tính toán với công suất trung bình. Theo công suất trung bình và hệ số hình dáng. Theo công suất trung bình và hệ số cực đại Theo lượng tiêu thụ điện năng trên một đơn vị sản phẩm. Theo lượng điện năng trên một dơn vị diện tích. Việc lựa chọn phương pháp tính toán phụ thuộc vào độ chính xác cho phép cũng như dữ liệu cho trước. Tuy nhiên phương pháp được coi là chính xác nhất là phương pháp dựa trên dữ liệu của từng thiết bị riêng lẻ. Những lưu ý khi tính toán thiết kế cung cấp điện Tổng công suất tiêu thụ lớn nhất thực tế của nhóm thiết bị luôn nhỏ hơn tổng công suất định mức của chúng vì không phải lúc nào chúng cũng làm việc với công suất định mức và thời điểm tiêu thụ công suất cực đại cũng không phải lúc nào cũng trùng nhau. Khi xác định công suất tính toán của nhà máy cần lưu ý đến tính chất không đều của tải theo giờ, ngày, tuần, tháng, năm, tức là cần phải phân tích đồ thị phụ tải. Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện và các phần tử trong hệ thống cung cấp phải tiến hành dựa trên cơ sở tính toán kinh tế kỹ thuật để lựa chọn ra phương án tối ưu. Phương án được lựa chọn phải là phương án đảm bảo cung cấp điện tin cậy đồng thời tiết kiệm về mặt kinh tế (Chi phí đầu tư, phí tổn vận hành hàng năm, tổn thất điện năng …). Những đại lượng chính được đề cập đến khi tính toán phụ tải: công suất biểu kiến S(kVA), công suất tác dụng P(kW), công suất phản kháng (kVar), và dòng điện I (A). Hệ thống cung cấp điện được thiết kế phải đảm bảo an toàn cho người và thiết bị, thuận tiện cho người vận hành, sửa chữa. Các bước chính trong thiết kế hệ thống cung cấp điện công nghiệp: a. Xác định phụ tải tính toán của từng phân xưởng. b. Xác định phương án về nguồn điện c. Xác định sơ đồ cấu trúc mạng điện. d. Chọn, kiểm tra dây dẫn và thiết bị bảo vệ. e. Thiết kế hệ thống nối đất an toàn. f. Thiết kế hệ thống chống sét. g. Xây dựng bản vẽ nguyên lý và bản vẽ thi công
ĐỒ ÁN MƠN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH CHƯƠNG V TÍNH TỐN TỔN THẤT CƠNG SUẤT ĐẶT VẤN ĐỀ Khi truyền tải điện từ nguồn đến hộ tiêu thụ phần tử mạng điện có tổng trở nên gây tổn thất cơng suất tổn thất điện áp Tổn thất cơng suất gây tình trạng thiếu hụt điện nơi tiêu thụ, làm tăng giá thành truyền tải điện đưa đến hiệu kinh tế Tổn thất điện áp tạo nên điện áp hộ tiêu thụ bị giảm, ảnh hưởng đến chất lượng điện Do đó, tính tốn tổn thất đóng vai trò quan trọng thiết kế vận hành hệ thống cung cấp điện, tính tốn tổn thất nhằm để đánh giá tiêu hệ thống cung cấp điện, xác định phụ tải chọn phần tử mạng điện thiết bị điện Việc tính tốn tổn thất mạng điện phân xưởng bao gồm: tính tổn thất cơng suất, tổn thất điện áp, tổn thất điện tổn thất kim loại màu TÍNH TỔN THẤT CƠNG SUẤT 2.1 Tổn thất cơng suất MBA Tổn thất cơng suất tác dụng: Tổn thất cơng suất phản kháng: Trong đó: ∆P0 – tổn thất cơng suất khơng tải MBA, nhà sản xuất cung cấp Pttpx, Qttpx – cơng suất tác dụng, cơng suất phản kháng phân xưởng Uđm – điện áp định mức MBA RT, XT – điện trở điện kháng MBA Điện trở điện kháng máy biến áp: Tổn thất công suất tác dụng công suất phản kháng MBA : 2.2 Tổn thất đường dây Tổn thất cơng suất tác dụng: SVTH: NGUYỄN VĂN CƠNG LÝ MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MƠN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH Tổn thất cơng suất phản kháng: Trong đó: Ptti, Qtti – cơng suất tác dụng, cơng suất phản kháng phụ tải Uđm – điện áp định mức Ri, Xi – điện trở điện kháng dây dẫn ρ = 22 mΩ.mm2 /m – dây đồng Xi = 0,08(mΩ/m).l(m) a Tổn thất cơng suất từ MBA đến tủ phân phối MDB: Điện trở điện kháng cáp từ máy biến áp đến tủ phân phối MDB R= X Tổn thất cơng suất tác dụng: Tổn thất cơng suất phản kháng: b Tổn thất cơng suất từ tủ phân phối MDB đến tủ động lực nhóm I DB1: Điện trở điện kháng dây dẫn từ tủ phân phối MBD đến tủ động lực nhóm I DB1 R1 = Tổn thất cơng suất tác dụng: Tổn thất cơng suất phản kháng: SVTH: NGUYỄN VĂN CƠNG LÝ MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MƠN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH c Tổn thất cơng suất từ tủ phân phối MDB đến tủ động lực nhóm II DB2: Điện trở điện kháng dây dẫn từ tủ phân phối MDB đến tủ động lực nhóm II DB2 R2 = Tổn thất cơng suất tác dụng: Tổn thất cơng suất phản kháng: d Tổn thất cơng suất từ tủ phân phối MDB đến tủ động lực nhóm III DB3: Điện trở điện kháng dây dẫn từ tủ phân phối MDB đến tủ động lực nhóm III DB3 R3 = Tổn thất cơng suất tác dụng: Tổn thất cơng suất phản kháng: e Tổn thất cơng suất từ tủ phân phối MDB đến tủ động lực nhóm IV DB4: Điện trở điện kháng dây dẫn từ tủ phân phối MDB đến tủ động lực nhóm IV DB4 R4 = Tổn thất cơng suất tác dụng: Tổn thất cơng suất phản kháng: f Tổn thất cơng suất từ tủ động lực đến động cơ: SVTH: NGUYỄN VĂN CƠNG LÝ MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MƠN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH Tính tốn tương tự ta có: NHĨM NHĨM I NHĨM II NHĨM III NHĨM IV Tên máy Si (kVA) 1A 1B 1C 1D 2A 6A 6B 8A 2B 2C 2D 3A 3B 6C 12A 12B 5A 5B 7A 7B 7C 7D 7E 8B 9A 10A 12C 6D 8C 9B 9C 10B 10C 12D 12E 14.2 14.2 14.2 14.2 16 14 14 14 16 16 16 5.71 5.71 14 16 16 9 11 11 11 11 11 14 23.14 10.3 16 18 14 14 23.14 23.14 10.3 10.3 16 16 SVTH: NGUYỄN VĂN CƠNG LÝ TỔN THẤT ∆P (W) ∆Q (VAR) 17.28 11.90 6.72 14.40 9.02 7.84 15.68 11.57 15.11 25.60 36.08 6.83 8.69 35.27 24.62 14.14 6.94 6.94 22.58 15.21 17.97 44.94 40.10 15.86 17.85 9.39 10.73 23.45 29.30 6.91 33.14 24.98 21.62 14.95 26.33 26.33 1.01 0.69 0.39 0.84 0.52 0.46 0.91 0.67 0.88 1.49 2.10 0.20 0.25 2.05 1.43 0.82 0.20 0.20 0.66 0.44 0.52 1.31 1.17 0.92 2.08 0.55 0.62 2.05 1.70 0.40 3.86 2.91 0.63 0.43 1.53 1.53 MSSV: 10102081 ĐỒ ÁN MƠN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH TỔN G 676.2 38.43 g Tổn thất tồn phân xưởng: ∆Ppx = ∆PMBA + ∆PMDB + ∆PDB1 + ∆PDB2 + ∆PDB3 + ∆PDB4 + ∑∆PĐC = 3166.9 + 630.8 + 111.8 + 503.08 + 209.41 + 648.02 + 676.27 = 5947 (W) ∆Qpx = ∆QMBA + ∆QMDB + ∆QDB1 + ∆QDB2 + ∆QDB3 + ∆QDB4 + ∑∆QĐC = 15884.87 + 877.19 + 38.75 + 129.32 + 72.04 + 282.87 + 38.43 = 17323.47 (VAR) SVTH: NGUYỄN VĂN CƠNG LÝ MSSV: 10102081