Đồ án thiết kế CUNG CẤP ĐIỆN cho xưởng DH CÔNG NGHIỆP HN HAUI

Trong bài tập lớn có các nội dung như: “Xác định phụ tảitính toán cho 1 nhà máy, lựa chọn các thiết bị, xác định các tham số chế độ của mạngđiện, tính toán dung lượng bù dể cải thiện và

BỘ CễNG THƯƠNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Khoỏ : 5……… ……… Khoa: Điện

Giỏo viờn hướng dẫn : Ninh Văn Nam

NỘI DUNG

Nhà mỏy cú Sơ đồ địa lý khoảng cách giữa chúng như hình vẽ:

2 Nguồn điện(N) nguồn cung cấp: Điện áp định mức: Uđm = 10 KV

3 Phụ tải: Số liệu tính toán của các phụ tải cho trong bảng

120m

260m

52

4

3

61

N

- Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax= 5000h

- Độ rọi yờu cầu phõn xưởng 3 là 500Lux, Ksd = 0,56, Kmax = 1,76

4 Số liệu phõn xưởng phõn xưởng 3

Tờn thiết bị Mỏy 1 Mỏy

2

Mỏy3

Mỏy4

Mỏy5

Mỏy6

Mỏy7

Mỏy8

Nhiệm vụ thiết kế

1 Xác định phụ tải tính toán của nhà máy

2 Xác định sơ đồ nối dây của mạng điện

3 Lựa chọn thiết bị điện : Máy biến áp, tiết diện dây dẫn, thiết bị phân phối, thiết bịbảo vệ, đo lường vv

4 Xác định các tham số chế độ của mạng điện : U, P, A, U2 … ( bằng tay vàphần mềm)

5 Tính toán nối đất cho trạm biến áp (với đất cát pha), ( bằng tay và phần mềm)

6 Tính toán dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cos2 =0,95( bằngtay và phần mềm)

7 Dự toán công trình điện

Bản vẽ:

1 Sơ đồ mặt bằng của mạng điện nhà máy

2 Sơ đồ hai phương án – bảng chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật

3 Sơ đồ nguyên lý toàn mạng điện

Ngày giao đề : ……… Ngày hoàn thành : ……….

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ninh Văn Nam MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU……… 8

CHƯƠNG 1:XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH CỦA NHÀ MÁY………… 10

1.1 Khái quát chung……… …… 10

1.2 Xác định phụ tải tính toán phân xưởng 3……… 11

1.3 Xác định phụ tải tính toán các phân xưởng khác……… 12

1.4 Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy……… 13

1.5 Nhận xét về phụ tải……… ……….…14

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN VÀ SO SÁNH KINH TẾ- KỸ THUẬT CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 16

2.1 Khái quát về các phương án đi dây trong mạng điện công nghiệp……… ………… …16

2.2 Đặc điểm của đối tượng thiết kế………17

2.3 Một số phương án cung cấp điện……… 17

2.4 Chọn sơ bộ máy biến áp……….…… ….22

2.5 Tính toán đường dây cáp………23

2.6 Chọn phương án tối ưu……….… 35

CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ CHẾ ĐỘ CỦA MẠNG ĐIỆN……….…37

3.1.Xác định tổn thất công suất và tổn thất điện năng……….37

3.2.Tổn thất điện áp……… … 37

CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ TRONG MẠNG ĐIỆN……… …… 39

4.1 Tính toán ngắn mạch……… ……39

4.1.1 Đặt vấn đề 39

4.1.2 Mục đích của việc tính toán ngắn mạch………39

4.1.4 Chọn thiết bị cao áp……… 41

4.1.5 Tính toán ngắn mạch phía hạ áp……….… 44

4.2 Lựa chọn các thiết bị khác……….…….50

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT………58

5.1 Khái niệm về nối đất……….……….…58

5.1.1 Các loại nối đất trong hệ thống điện……… …59

5.1.2 Các phương pháp nối đất……….….…62

5.2.Xác định điện trở nối đất nhân tạo……….69

5.3 Xác định điện trở tản của một điện cực chôn sâu……… 69

5.3.1.Xác định điện trở suất tính toán ……… 69

5.3.2.Cách thức chôn sâu và loại điện cực……… 70

5.3.3.Tính điện trở của một điện cực thẳng đứng……… 70

5.4 Xác định sơ bộ số điện cực thẳng đứng……….…71

5.5 Xác định điện trở tản của điện cực nằm ngang……… ………….71

5.6.Tính chính xác điện trở của điện cực thẳng đứng……… 71

CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN DUNG LƯỢNG BÙ ĐỂ CẢI THIỆN HỆ SỐ CÔNG SUẤT……… ……….73

6.1.Khái quát……… 73

6.1.1.Bản chất của hệ số công suât……… 73

6.1.2 Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số cosφ……… ……74

6.2 Chọn vị trí đặt tụ bù…… ……….… 76

6.3 Tính công xuất tụ bù……… 78

CHƯƠNG 7 :DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH ĐIỆN……….…80

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….……….

……….………

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của Khoa học – Công nghệ thế giới là

sự phát triển lớn mạnh về nền kinh tế Ở Việt Nam từ một nước nông nghiệp thủ công cũng đang xây dựng chuyển sang một nước công nghiệp hóa hiện đại hóa Đời sống cũng như nhu cầu của người dân được nâng lên Hàng ngàn nhà máy sản xuất, các xí nghiệp lớn nhỏ được mọc lên Các nhà máy sản xuất điện (thủy điện, nhiệt điện, điện hạt nhân, năng lượng tự nhiên…) cũng được xây dựng và phát triển mạnh Nhưng

chúng không đáp ứng được một cách bền vững lâu dài cho nhu cầu của nên kinh tếcũng như của mỗi người dân Vấn đề đặt ra chúng ta cần và phải tính toán sử dụng,phân phối nguồn điện năng sản xuất được sao cho tiết kiệm, an toàn và hợp lý nhất.

Qua chương trình học ở trường chúng em được biết dến, được tìm hiểu và đượcnghiên cứu chuyên sâu về môn “Cung cấp điện” Với những nội dung cơ bản, nhữngyêu cầu về tính toán và cách xây dựng thiết kế mạng điện là tiền đề để chúng em saunày ra làm việc giải quyết được nhiều vấn đề đặt ra của ngành điện, của nền kinh tế.Sau khi kết thúc môn học, chúng em đã được nhận bài tập lớn để củng cố kiến thứccũng như rèn luyện kỹ năng Trong bài tập lớn có các nội dung như: “Xác định phụ tảitính toán cho 1 nhà máy, lựa chọn các thiết bị, xác định các tham số chế độ của mạngđiện, tính toán dung lượng bù dể cải thiện và dự toán công trình” Hay: “Các bản vẽ sơ

đồ mặt bằng của mạng điện nhà máy, sơ đồ nguyên lý, bảng chỉ tiêu kĩ thuật và sơ đồnguyên lý của toàn mạng điện” Là những nội dung mà chúng em đã được biết đếnđược nghiên cứu tìm tòi trong quá trình học cũng như trong những bài giảng của thầy

Đó là một vốn kiến thức giúp chúng em hoàn thành tốt bài tập lớn này cũng như saunày ra thực tế làm việc

Bài tập lớn này là một bài kiểm tra kiến thức giúp chúng em tổng hợp và ôn lạicũng như tìm tòi thêm được nhiều kiến thức của môn học Sự hoàn thành nhanh chóng,thành công của đồ án này là sự nỗ lực, hợp tác chặt chẽ của tất cả các sinh viên trongnhóm và sự nhiệt huyết trong quá trình giảng dạy cũng như sự hướng dẫn nhiệt tìnhcủa thầy giáo

Xin trân trọng cảm ơn!

CHƯƠNG 1:

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH CỦA NHÀ MÁY

1.1 Khái quát chung

Phụ tải tính toán là phụ tải giải thiết lâu dài không đổi,tương đương với phụ tảithực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện Nói cách khác ,phụtải tính toán cũng đốt nóng thiết bị điện lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tếgây ra ,vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị vềmặt phát nóng

Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệthống cung cấp điện như sau :máy biến áp ,dây dẫn ,các thiết bị đóng cắt ,bảo vệ

Tính toán tổn thất công suất ,tổn thất điện năng ,tổn thất điện áp,lựa chọn dunglượng bù công suất phản kháng …Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố như :côngsuất ,số lượng ,chế độ làm việc của các thiết bị điện ,trình độ và phương thức vận hành

hệ thống …vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khănnhưng rất quan trọng Bởi vì nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ tải thực

tế thì sẽ giảm tuổi thọ các thiết bị điện ,có khi dẫn tới sự cố cháy nổ ,rất nguyhiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực thế thì gây lãng phí

Do tính chất quan trọng như vậy nên từ trước tới nay đã có nhiều công trìnhnghiên cứu và có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện Song vì phụ tải tính phụtải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ơ trên nên cho đến nay vẫu chưa

có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi Những phương pháp đơn giảnthuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác ,còn nếu nâng cao được thì độchính xác ,kể đến ảnh hưởng cùa nhiều yếu tố thì phương pháp tính lại phức tạp

Sau đây là những phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế

hệ thống cung cấp điện :

- Phương pháp theo Pđ và hệ số nhu cầu Knc

- Phương pháp tính theo hệ số cực đại Kmax và Ptb

- Phương pháp tính theo công suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

- Phương pháp theo công suất phụ tải trên từng đơn vị diện tích sản xuất

- Phương pháp theo hệ số đồng thời Kđt

- Xác định phụ tải đỉnh nhọn Pđnh

Trong thực tế thì tùy theo quy mô sản xuất và đặc điểm của công trình thì theo giai đoạn thiết kế hay kỹ thuật thì công mà chọn phương pháp tính toán phụ tải điện thích hợp

1.2 Xác định phụ tải tính toán phân xưởng 3

- Ta xác định phụ tải tính toán phân xưởng 3 theo phương pháp tính theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb (vì đề bài đã cho Kmax và Ksd):

= 2,8 + 6,8 + 10,6 + 5,6 + 8,5 + 4,5 + 7,8 + 3,4 = 50 (KW)PđlPX3= Knc Pđmi = Kmax.Ksd Pđmi =1,76.0.56.50 = 49,28 (KW)

Chọn suất phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng 1, 2, 4, 5 và 6 trung bình là

p0 = 15W/m2 => công suất chiếu sáng tính toán chiếu sáng được tính:

Pcs = p0.F , với: p0 là suất phụ tải

F là diện tích phân xưởng (m2)

Chọn loại đèn có công suất quy đổi là 1W ra 65 lumen thì suất phụ tải p0 là p0 =

784,3/65 = 12 W/m2

 Công suất chiếu sáng phân xưởng 3 là:

Pcspx3 = 12.(30.60)= 21600 (W) = 21,6 (KW)

- Công suất tính toán tác dụng của các phân xưởng:

- Công suất tính toán phản kháng của các phân xưởng:

+ Phân xưởng 1: QttPX1 = PđlPX1.tgφPX1= 56.0,855 = 47,89(KVAr)

+ Phân xưởng 2: QttPX2 = PđlPX2.tgφPX2= 88.0,802 = 70,60(KVAr)

+ Phân xưởng 4: QttPX4 = PđlPX4.tgφPX4= 74.1,169 = 86,52 (KVAr)

+ Phân xưởng 5: QttPX5 = PđlPX5.tgφPX5= 68.0,855 = 58,15(KVAr)

+ Phân xưởng 6: QttPX6 = PđlPX6.tgφPX6= 96.0,802 = 77,02(KVAr)

- Công suất tính toán toàn phần của các phân xưởng:

+ Phân xưởng 1: SttPX1 = = 80,01(KVA)

+ Phân xưởng 2: SttPX2 = = 131,13(KVA)

+ Phân xưởng 4: SttPX4 = = 124,12(KVA)

+ Phân xưởng 5: SttPX5 = = 110,75(KVA)

+ Phân xưởng 6: SttPX6 = = 128,41(KVA)

* Ta có bảng số liệu các phân xưởng sau:

STT Tên phân xưởng Cos Pdl

(KW)

Pcs(KW)

Ptt(KW)

Qtt(KVAr)

Stt(KVA)

1.4 Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy

Số phân xưởng là n=6 , ta chọn hệ số đồng thời là Kđt = 0,8

- Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy là :

Pttnm = Kđt Pttpxi = 0,8 (64,1 + 110,5 + 70,88 + 89 + 94,25 + 102,75)

= 425,184 (KW)

- Phụ tải tính toán phản kháng của nhà máy:

Qttnm = Kđt Qttpxi = 0,8 (47,89 + 70,60 + 54,60 + 86,52 + 58,15 + 77,02)

184 , 425

Pdl (KW)

Tỉ lệPđl/Ptt(%)

Pcs(KW)

Tỉ lệPcs/Ptt(%)

Qtt(KVAr)

Stt(KVA)

- Ta thấy phân xưởng 2 có phụ tải tính toán toàn phần Stt lớn nhất (131,13KVA),

phân xưởng 1 có phụ tải tính toán toàn phần Stt nhỏ nhất (80,01 KVA)

- Ta thấy tỉ lệ công suất động lực/công suất tác dụng ở các phân xưởng:

+ tỉ lệ cao nhất là phân xưởng 6 (93,43%)

+ tỉ lệ thấp nhất là phân xưởng 3 (69,53%)

- Tỉ lệ công suất chiếu sáng/công suất tác dụng ở các phân xưởng:

+ tỉ lệ cao nhất là phân xưởng 3 (30,47%)

+ tỉ lệ thấp nhất là phân xưởng 6 (6,57%)

CHƯƠNG 2:

CÁC PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN

2.1 Khái quát về các phương án đi dây trong mạng điện công nghiệp

Phương án cung cấp điện là sơ bộ vạch ra các phương án đi dây từ nguồn tới cácphụ tải điện

Mục đích: chọn được phương án cung cấp điện tốt nhất là một trong những yêu cầu cơ bản khi thiết kế cung cấp điện Phương án cung cấp điện vừa đảm bảo yêu cầu

kỹ thuật lại vừa hợp lý về mặt kinh tế

Yêu cầu: sau khi có được các phương án cung cấp điện phải đi so sánh các phương án về mặt kỹ thuật, các phương án chọn lựa phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cơ bản, sau đó tiến hành so sánh về mặt kinh tế

Thông thường các sơ đồ đi dây cung cấp điện gồm có sơ đồ hình tia dạng phân nhánh và dạng kín

Đặc điểm của các sơ đồ là khác nhau

 Sơ đồ hình tia thì tổng chiều dài đường dây lớn ,các phụ tải vận hành độc lậpnhau ,nên khi xảy ra sự cố trên một đường dây nào đó thì chỉ phụ tải ở đó bịmất điện còn các phụ tải còn lại vận hành bình thường sơ đồ hình tia dùng nhiềudây nên thiết bị phân phối cũng nhiều

 Sơ đồ phân nhánh thì tổng chiều dài đường dây ngắn hơn hình tia ,tiết diệnđường dây trục chính thường lớn ,các phụ tải vận hành phụ thuộc vào nhau vìkhi xảy ra sự cố đoạn đường dây phía trước thì các phụ tải phía sau đều mất điện

 Sơ đồ dạng kín có các đường dây nối liền với các phụ tải vận hành kín ,khi xảy

ra sự cố ở bất kì đoạn đường dây nào thì không phụ tải nào mất điến nhưng tiếtdiện đoạn đương dây đầu nguồn thường lớn vì khi xảy ra sự cố một đoạn đườngdây gần nguồn thì các đoạn khác phải chịu toàn bộ phụ tải

2.2 Đặc điểm của đối tượng thiết kế để dự kiến phương án cung cấp điện

- Đặc điểm của đối tượng thiết kế để dự kiến phương án cung cấp điện phải đảm bảo được các yêu cầu sau:

+ Độ tin cậy: sơ đồ phải đảm bảo tin cậy cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải.+ An toàn: sơ đồ cung cấp điện phải đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người vận hành trong mọi trạng thái vận hành

+ Kinh tế: sơ đồ phải có chi tiêu kinh tế hợp lý nhất về vốn đầu tư và chi phí vậnhành

- Trogn bài toán này, vị trí nguồn đặt ở góc dưới bên trái, UN=10KV, công suất tổng của các phân xưởng xấp xỉ 530 KVA

2.3 Một số phương án cung cấp điện

- Chọn 1TBA vì công suất đối tượng không lớn hơn 800KVA, bài toán này em sẽ không đặt trạm phân phối trung tâm, đi cáp ngầm, cáp có vỏ bọc bảo vệ

* Bảng tọa độ các phân xưởng

* Phương án 4:

* Phương án 5:

* Chọn ra 2 phương án đi dây mạng điện:

Trong 5 phương án đã đưa ra chúng em thấy phương án 1 và phương án 2 là 2 phương án tối ưu nhất

2.4 Chọn sơ bộ máy biến áp:

Dựa vào công suất của toàn bộ các phân xưởng ta chọn máy biến áp do ABB sảnxuất, loại 630KVA, 10/0,4 KV

Hình 2.1:Máy biến áp 3 pha 630 kVA 10/0.4kV ABB

2.5 Tính toán đường dây cáp

* Để tải điện người ta dùng dây dẫn và cáp So với dây dẫn tải điện bằng cáp đắt tiền nhưng mỹ quan hơn Chọn cáp do hãng CADIVI sản xuất, chọn loại cáp đồng 3 lõi ruột đồng cách điện XLPE, vỏ PVC

Hình 2.2: Cáp điện

* Lựa chọn tiết diện đường dây dẫn theo điều kiện đường phát nóng.

Thực chất chúng ta sẽ chọn một loại dây có sẵn với Ftc và Icf sao cho khi lắp đặt vào với dòng thực tế thì nhiệt độ của nó sẽ không vượt quá nhiệt độ cho phép Vậy để chọndây ta có:

Ilvmax ≤ Icf.K1.K2

Trong đó: Ilvmax : dòng điện cực đại lâu dài đi trong dây dẫn

Icf : dòng cho phép tra bảngK1, K2 : các hệ số hiệu chỉnhChọn K1.K2 = 1

1) Phương án 1:

Hình: Sơ đồ nguyên lý phương án 1

+ Chọn dây dẫn từ TBA đến Phân xưởng 1:

Có thể chọn Icp=150 A

⇒Chọn dây dẫn có tiết diện tối thiểu 35mm2

+ Chọn cáp từ TBA đến Phân xưởng 2:

Có thể chọn Icp= 200 A

⇒Chọn dây dẫn có tiết diện tối thiểu 50mm2

+ Chọn cáp từ TBA đến Phân xưởng 3:

Có thể chọn Icp=150 A

⇒Chọn dây dẫn có tiết diện tối thiểu 35mm2

+ Chọn cáp từ TBA đến Phân xưởng 4:

Có thể chọn Icp= 200 A

⇒Chọn dây dẫn có tiết diện tối thiểu 50mm2

+ Chọn cáp từ TBA đến Phân xưởng 5:

Có thể chọn Icp= 200 A

⇒Chọn dây dẫn có tiết diện tối thiểu 50mm2

+ Chọn cáp từ TBA đến Phân xưởng 6:

Có thể chọn Icp= 200 A

⇒Chọn dây dẫn có tiết diện tối thiểu 50mm2

* Với các dây dẫn ở trên ta kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Ở phương án này dây dẫn được chọn là 35mm2 và 50mm2

Chọn ∆U cf = 10% U đm =40V

Với dây dẫn 35mm 2 có r 0 = 0,524 Ω/km, x 0 = 0,308 Ω/km

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA – PX1 là:

Thỏa mãn điều kiện tổn thất cho phép

Kết luận: Chọn dây dẫn cho đường dây TBA – PX1 có tiết diện là 35 mm2

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA – PX3 là:

Thỏa mãn điều kiện tổn thất cho phép

Kết luận: Chọn dây dẫn cho đường dây TBA – PX3 có tiết diện là 35 mm2

Với dây dẫn 50mm 2 có r 0 = 0,387Ω/k, xΩ/k, x 0 = 0,297Ω/k, x Ω/km

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA – PX2 là:

Thỏa mãn điều kiện tổn thất cho phép

Kết luận: Chọn dây dẫn cho đường dây TBA – PX2 có tiết diện là 50 mm2

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA – PX4 là:

Thỏa mãn điều kiện tổn thất cho phép

Kết luận: Chọn dây dẫn cho đường dây TBA – PX4 có tiết diện là 50 mm2

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA – PX5 là:

Thỏa mãn điều kiện tổn thất cho phép

Kết luận: Chọn dây dẫn cho đường dây TBA – PX5 có tiết diện là 50 mm2.

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA – PX6 là:

Không thỏa mãn điều kiện tổn thất cho phép

Với dây dẫn 60 mm2 có r0 = 0,309 Ω/km, x0 = 0,233 Ω/km

Tổn thất điện áp trên đường dây TBA – PX6 là:

Thỏa mãn điều kiện tổn thất cho phép

Kết luận: Chọn dây dẫn cho đường dây TBA – PX6 có tiết diện là 60 mm2

Kết quả chọn dây của phương án 1:

* Tiếp theo ta xác định tổn thất công suất tác dụng ∆P trên đường dây dẫn.

Trong đó S: Công suất chuyên tải trên đường dây

U: Cấp điện áp của lưới điện

R: điện trở của đường dây+ Tổn thất trên đoạn dây TBA-PX1:

+ Tổn thất trên đoạn dây TBA-PX2:

+ Tổn thất trên đoạn dây TBA-PX3:

+ Tổn thất trên đoạn dây TBA-PX4:

+ Tổn thất trên đoạn dây TBA-PX5:

+ Tổn thất trên đoạn dây TBA-PX6:

*Bảng kết quả tính toán ∆P phương án 1:

Hình : Sơ đồ nguyên lý phương án 2

+ Chọn dây dẫn từ TBA đến Phân xưởng 1:

Có thể chọn Icp=150 A

⇒Chọn dây dẫn có tiết diện tối thiểu 35mm2

+ Chọn cáp từ TBA đến Phân xưởng 3:

Có thể chọn Icp=150 A

⇒Chọn dây dẫn có tiết diện tối thiểu 35mm2

+ Chọn cáp từ TBA đến Phân xưởng 2:

Có thể chọn Icp= 375 A

⇒Chọn dây dẫn có tiết diện tối thiểu 120mm2

+ Chọn cáp từ TBA đến Phân xưởng 4:

Có thể chọn Icp= 375 A

⇒Chọn dây dẫn có tiết diện tối thiểu 120mm2

+ Chọn cáp từ TBA đến Phân xưởng 5:

Có thể chọn Icp= 200 A

⇒Chọn dây dẫn có tiết diện tối thiểu 50mm2

+ Chọn cáp từ TBA đến Phân xưởng 6:

Có thể chọn Icp= 200 A

⇒Chọn dây dẫn có tiết diện tối thiểu 50mm2

* Với các dây dẫn ở trên ta kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Ở phương án này dây dẫn được chọn là 35mm2, 50mm2 , 120mm2

Chọn ∆U cf = 10%U đm =40V

Với dây dẫn 35mm 2 có r 0 = 0,524 Ω/km x 0 = 0,308 Ω/km

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA – PX1 là:

Thỏa mãn điều kiện tổn thất cho phép

Kết luận: Chọn dây dẫn cho đường dây TBA – PX1 có tiết diện là 35 mm2

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA – PX3 là:

Thỏa mãn điều kiện tổn thất cho phép

Kết luận: Chọn dây dẫn cho đường dây TBA – PX3 có tiết diện là 35 mm2

Với dây dẫn 120mm 2 có r 0 = 0,153 Ω/k, x 0 = 0,292 Ω/km

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA- PX2 là:

Thỏa mãn điều kiện tổn thất cho phép

Kết luận: Chọn dây dẫn cho đường dây TBA- PX2 có tiết diện là 120 mm2

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA- PX4 là:

Thỏa mãn điều kiện tổn thất cho phép

Kết luận: Chọn dây dẫn cho đường dây TBA- PX4 có tiết diện là 120 mm2

+ Tổn thất điện áp trên đường dây PX2 – PX5 là:

Thỏa mãn điều kiện tổn thất cho phép

Kết luận: Chọn dây dẫn cho đường dây PX2– PX5 có tiết diện là 50 mm2

Tổn thất điện áp trên đường dây PX4 – PX6 là:

Thỏa mãn điều kiện tổn thất cho phép.

Kết luận: Chọn dây dẫn cho đường dây PX4– PX6 có tiết diện là 50 mm2

Kết quả chọn dây của phương án 2:

* Tiếp theo ta xác định tổn thất công suất tác dụng ∆P trên đường dây dẫn.

Trong đó: ∆P: tổn thất công suất tác dụng

S: Công suất chuyên tải trên đường dâyU: Cấp điện áp của lưới điện

R: điện trở của đường dâyTổn thất trên đoạn dây TBA-PX1:

Tổn thất trên đoạn dây TBA-PX3:

Tổn thất trên đoạn dây TBA-PX2,5:

Tổn thất trên đoạn dây TBA-PX4,6:

Tổn thất trên đoạn dây PX2-PX5:

Tổn thất trên đoạn dây PX4-PX6:

2.6 Chọn phương án tối ưu

*So sánh kinh tế giữa hai phương án:

a) Theo phương pháp thu hồi vốn đầu tư:

Do 2 phương án đều chỉ dùng 1 máy biến áp, số lượng và giá thành aptomat không có sự chênh lệch quá lớn nên ta chỉ cần so sánh về chi phí dây dân và tổn hao điện năng của 2 phương án

∆Y = Y∆A2 - Y∆A1 = 66878625 –79691700= –12813075 (đ)

So sánh với thời gian tiêu chuẩn là 8 năm thì T<Ttc vậy phương án 2 là phương

án có vốn đầu tư lớn hơn sẽ là phương án tối ưu

b) Theo chi phí quy đổi:

Ta có Zi = (atc+avh).Ki + Y∆Ai

Với avh: hệ số vận hành chọn avh = 0,1

Với i: hệ số chiết khấu i=12%

⇒ atc= 0,2Z1 = (0,1+0,2) 370520800 + 79691700 = 190847940 đ

Z2 = (0,1+0,2) 388303800 + 66878625 = 183369765 đ

Như vậy, ta thấy phương án 2 có tổng vốn đầu tư ban đầu lớn hơn nhưng chi phíquy đổi nhỏ hơn nên phương án 2 sẽ là phương án tối ưu.

Từ 2 phương pháp so sánh ta đều nhận được kết quả là phương án 2 là phương

án tối ưu Do đó, phương án 2 sẽ là phương án được lựa chọn để xây dựng đường dây

Hình : Sơ đồ nguyên lý phương án 2

CHƯƠNG 3:

XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ CHẾ ĐỘ CỦA MẠNG ĐIỆN

3.1 Xác định tổn thất công suất và tổn thất điện năng

= 1,2 8760 + 8,2 = 30280,55 kWh

 Xác định tổn thất điện năng trên các đường dây :

Tổn thất điện năng trên các đường dây được tính theo công thức:

AD = PD  [kWh]

Ta đó tính được  = 3410,9 h

AD = PD  = (0,71+2,07+0,63+3,09+2,96+4,34) 3410,9

= 13,8.3410,9 = 47070,42 kWh

*Tổng tổn thất điện năng trong trạm biến áp và đường dây

A1 = AB + AD = 30280,55 + 47070,42 = 77350,97 kWh

3.2.Tổn thất điện áp

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA – PX1 là:

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA – PX3 là:

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA- PX2 là:

+ Tổn thất điện áp trên đường dây TBA- PX4 là:

+ Tổn thất điện áp trên đường dây PX2 – PX5 là:

.

+Tổn thất điện áp trên đường dây PX4 – PX6 là:

ra càng lớn làm cháy nổ các thiết bị gây nguy hiểm cho người vận hành, ngắn mạchlàm cho điện áp giảm thấp ảnh hưởng đến quá trình làm việc của các máy móc đòi hỏi

độ chính xác cao, nếu ngắn mạch ở gần nguồn điện áp hệ thồng giảm xuống nghiêmtrọng có thể gây rối loạn hệ thống điện

4.1.2 Mục đích của việc tính toán ngắn mạch:

 Tính toán ngắn mạch nhằm tạo cơ sở cho so sánh, lựa chọn những phương áncung cấp điện hợp lý nhất Xác định chế độ làm việc của các hộ tiêu thụ khi xảy ra sự

cố, đưa ra biện pháp hạn chế dòng ngắn mạch, kết quả tính ngắn mạch còn dùng đểkiểm tra các thiết bị đã chọn trong hệ thống Từ các số liệu tính toán ngắn mạch ta thiết

kế và hiệu chỉnh hệ thống bảo vệ rơle

4.1.3 Tính toán ngắn mạch phía cao áp:

Điện kháng của hệ thống được tính theo công thức sau:

SN – công suất cắt ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn SN = 3 U I MVA

Utb – điện áp trung bình của đường dây,Utb = 10,5 kV

Điện trở của đường dây:

R = r0 l ()

X = x0 l () Trong đó:

r0, x0 - điện trở và điện kháng trên 1km dây dẫn

l : chiều dài đường dây km

Do ngắn mạch xa nguồn nên dòng ngắn mạch siêu quá độ I’’ bằng dòng điện ngắnmạch ổn định I , nên ta viết :

ZN – tổng trở từ hệ thống đến điểm ngắn mạch ()

Utb – điện áp trung bình của đường dây ( KV )

Trị số dòng ngắn mạch xung kích được tính theo biểu thức:

ixk = 1,8 2 I N (kA)Tính dòng ngắn mạch tại điểm ngắn mạch N trên thanh góp của trạm biến áp

Ta có sơ đồ thay thế:

5 ,

R = Rd = 0,98 

X = Xd + X H = 1,73 + 0,175 = 1,905 Dòng điện ngắn mạch:

5 , 10

200 A > 1,4 51

10 3

630

 A Dòng cắt định mức (KA): Iđm cắt > IN

5 KA > 2,83 KA

* Chọn dao cách ly cao áp:

Điện áp định mức : Uđm.MC  Uđm.m

Dòng điện định mức : Iđm.CL  Ilvmax

Dòng điện ổn định động cho phép : idm.đ  ixk

Dao cách ly đặt trong tủ hợp bộ có thông số kỹ thuật như sau:

* Chọn và kiểm tra máy biến dòng điện:

Loại tủ Uđm, kV Iđm, A Uchịu đựng , kV Icắt N , kA