đồ án cung cấp điện cho một phân xưởng công nghiệp

Đồ án cung cấp điện Lời Nói Đầu Đất nước ta công công nhiệp hoá , đại hoá Nhu cầu điện lĩnh vực công nghiệp , nông nghiệp , dịch vụ sinh hoạt tăng trưởng không ngừng với trình phát triển kinh tế Do đòi hỏi nhiều công trình cung cấp điện Đặc biệt cần công trình có chất lượng cao , đảm bảo cung cấp điện liên tục , phục vụ tốt cho phát triển nghành kinh tế quốc dân Trong có lĩnh vực công nghiệp ngành kinh tế trọng điểm đất nước , Nhà nước Chính phủ ưu tiên phát triển có vai trò quan trọng kế hoạch đưa nước ta trở thành nước công nghiệp vào năm 2020 Thiết kế cung cấp điện cho ngành công việc khó khăn , đòi hỏi cẩn thận cao Phụ tải ngành phần lớn phụ tải hộ loại , đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao Một phương án cung cấp điện hợp lý phương án kết hợp hài hòa tiêu kinh tế , kĩ thuật , đảm bảo đơn giản sửa chữa vận hành thuận tiện , đảm bảo chất lượng điện Hơn cần áp dụng thiết bị thiết kế đại có khả mở rộng tương lai Dưới hướng dẫn thầy ThS.Nguyễn Đức Minh , em nhận đề tài Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí Đồ án bao gồm số phần chọn máy vị trí đặt trạm biến áp , chọn dây phần tử bảo vệ , hạch toán công trình Việc làm đồ án giúp chúng em điều kiện áp dụng kiến thức học tích lũy thêm nhiều kinh nghiệm Đây đồ án có tính thực tiễn cao , chắn giúp ích cho em nhiều công tác sau Trong trình thực đồ án , em nhận bảo tận tình thầy TS.Trần Quang Khánh thầy cô khoa Hệ Thống Điện Do trình độ hạn chế nên việc thực đồ án nhiều thiếu xót Em mong nhận thêm nhiều dẫn thầy cô để hoàn thiện cho đồ án Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên Lê Anh Hào Lê Anh Hào Đồ án cung cấp điện CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN Tính toán phụ tải điện công việc bắt buộc công trình cung cấp điện Việc cung cấp số liệu phục vụ cho việc thiết kế lưới điện sau người kĩ sư Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tải thực tế mặt hiệu ứng nhiệt , việc chọn dây dẫn hay thiết bị bảo vệ cho đảm bảo Có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện 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 khí , có thông tin xác mặt bố trí thiết bị , biết đựoc công suất trình công nghệ thiết bị nên sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để tổng hợp nhóm phụ tải động lực Nội dung phưong pháp sau : - Thực phân nhóm thiết bị có xưởng , nhóm khoảng từ – thiết bị , nhóm cung cấp điện từ tủ động lực riêng , lấy điện từ tủ phân phối chung Các thiết bị nhóm nên chọn có vị trí gần mặt phân xưởng Các thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc , số lượng thiết bị nhóm không nên 12 gây phức tạp vận hành , giảm độ tin cậy cung cấp điện - Xác định hệ số sử dụng tổng hợp nhóm thiết bị theo biểu thức sau : ΣP k k sdΣ = i sdi ΣPi - Xác định số lượng thiết bị hiệu dụng nhóm n hq ( số qui đổi gồm có nhq thiết bị giả định có công suất định mức chế độ làm việc tiêu thụ công suất công suất tiêu thụ nhóm thiết bị thực tế ) Các nhóm Pmax thiết bị nên ta xác định tỷ số k = , sau so sánh k với kb Pmin Σ hệ số ứng với k sd nhóm Nếu k > kb , lấy nhq = n , số lượng thiết bị thực tế nhóm Ngược lại tính nhq theo công thức sau : nhq = ( ΣPi ) ΣPi - Hệ số nhu cầu nhóm xác định theo biểu thức sau : Σ sd knc = k + − k sdΣ n hq - Cuối phụ tải tính toán nhóm : Lê Anh Hào Đồ án cung cấp điện Ptt = knc Σ Pi Σ * Trong trường hợp k sd < 0,2 giá trị nhq xác định theo phương pháp riêng sau: -Phân riêng thiết bị có công suất lớn 1/2 công suất thiết bị lớn nhóm Pi ≥ Pmax -Xác định số lượng n1 nhóm -Xác định tổng công suất định mức nhóm n1 thiết bị -Tìm giá trị tương đối n1 ∑P ni n i= n∗ = P∗ = n n ∑P j= nj ∗ - Xác định giá trị tương đối nhq theo biểu thức: ∗ nhq = 0,95 P∗2 (1 − P∗ ) + n∗ − n∗ -Xác định nhq ∗ n hq = nhq n Đi vào tính toán cụ thể 1.1.Xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải: Dựa vào bảng danh sách thiết bị,vị trí chế độ làm việc ta chia thiết bị phân xưởng gồm nhóm sau: + Nhóm 1: 1,2,3,4,6,7 +Nhóm 2: 2,4,5,6,7,8 +Nhóm 3: 2,3,4,5,6,7,8 Lê Anh Hào Đồ án cung cấp điện +Nhóm 4: 1,4,6,7,8 a.Xác định phụ tải tính toán nhóm 1: TT Tên thiết bị Số Pđm Uđm lượng (kW) (V) cos ϕ ksd Búa để rèn 15 380 0,6 0,16 Máy hàn ε dm % = 25% 2,2 380 0,35 0,3 Lò chạy điện 18 380 0,6 0,16 Lò điện để hóa cứng linh 380 0,6 0,16 kiện Thiết bị cao tần Máy ép ma sát 18 10 380 380 0,6 0,6 0,16 0,16 + Đối với động làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại cần qui đổi sang chế độ làm việc dài hạn : P’đm2 = Pđm2 ε = 2,2 0, 25 = 1,1 (kW) +Ta có: K sd∑ = ∑ P K ∑P i sdi i = 14,73 = 0,162 < 0,2 91,1 Pmac 18 ≡ ≡ 9(kW ) 2 +Số thiết bị có công suất định mức lớn Pmax n1= + Ta có: P∑ =15+15+1,1+18+4+18+10+10 = 91,1 (kW) P1 ∑ = 15+15+18+18+10+10 =86 (kW) n1 = =0,75 n P1 ∑ 86 → P∗ = P = 91,1 = 0,944 ∑ → n∗ = Lê Anh Hào Đồ án cung cấp điện Vậy 0,95 = 0,791 (1 − 0,944) 0,944 + 0,75 − 0,75 ∗ n hq = ∗ nhq = n.nhq =0,791.8=6,328 Vậy K nc = K sd ∑ + − K sd ∑ nhq = 0,162 + − 0,162 = 0,495 6,328 +Công suất tính toán: Ptt = K nc ∑ Pi = 0,495.91,1 = 45,1(kW ) +Hệ số công suất: cos ϕ tb = ∑ P cos ϕ ∑P i i = i 54,385 = 0,597 91,1 +Công suất biểu kiến: S tt = Ptt 45,1 = = 75,544(kVA) cos ϕ tb 0,597 +Công suất phản kháng: − 0,597 Qtt = Ptt tgϕ tb = 45,1 = 60,6(kVAr ) 0,597 +Dòng điện: I tt = S tt 3.U = 75,544 3.0,38 = 114,78( A) b.Xác định phụ tải tính toán nhóm 2: Ta có bảng số liệu sau: Lê Anh Hào Đồ án cung cấp điện TT Tên thiết bị cos ϕ ksd 380 0,35 0,3 380 0,6 0,16 Số Pđm Uđm lượng (kW) (V) 2,2 2 Máy hàn ε dm % = 25% Lò điện để hóa cứng linh kiện Thiết bị để bánh 20 380 0,6 0,16 Thiết bị cao tần 18 380 0,6 0,16 Máy ép ma sát Máy nén khí 1 10 21,6 380 380 0,6 0,6 0,16 0,16 + Đối với động làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại cần qui đổi sang chế độ làm việc dài hạn : P’đm1 = Pđm1 ε = 2,2 0, 25 = 1,1 (kW) +Ta có: K sd∑ = ∑ P K ∑P i sdi i = 12,746 = 0,162 < 0,2 78,7 Pmax 21,6 = = 10,8 (kW) 2 +Số thiết bị có công suất định mức lớn Pmax n1= + Ta có: P∑ =1,1+4+4+20+18+10+21,6 = 78,7 (kW) P1 ∑ = 20+18+21,6=59,6 (kW) → n∗ = → P∗ = n1 = =0,43 n P1 ∑ 59,6 = = 0,757 P∑ 78,7 Vậy Lê Anh Hào Đồ án cung cấp điện ∗ n hq = 0,95 = 0,66 0,757 (1 − 0,757) + 0,43 − 0,43 ∗ nhq = n.nhq =7.0,66=4,62 Vậy K nc = K sd ∑ + − K sd ∑ nhq = 0,162 + − 0,162 = 0,552 4,62 +Công suất tính toán: Ptt = K nc ∑ Pi = 0,552.78,7 = 43,44(kW ) +Hệ số công suất: cos ϕ tb = ∑ P cos ϕ ∑P i i = i 46,945 = 0,597 78,7 +Công suất biểu kiến: S tt = Ptt 43,44 = = 72,77(kVA) cos ϕ tb 0,597 +Công suất phản kháng: − 0,597 Qtt = Ptt tgϕ tb = 43,44 = 58,374(kVAr ) 0,597 +Dòng điện: I tt = S tt 3.U = 72,77 3.0,38 = 110,563( A) c.Xác định phụ tải tính toán nhóm 3: Lê Anh Hào Đồ án cung cấp điện cos ϕ ksd 380 0,35 0,3 18 380 0,6 0,16 380 0,6 0,16 kiện Thiết bị để bánh 20 380 0,6 0,16 Thiết bị cao tần 18 380 0,6 0,16 Máy ép ma sát Máy nén khí 1 10 21,6 380 380 0,6 0,6 0,16 0,16 TT Tên thiết bị Số Pđm Uđm lượng (kW) (V) 2,2 Máy hàn ε dm % = 25% Lò chạy điện Lò điện để hóa cứng linh + Đối với động làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại cần qui đổi sang chế độ làm việc dài hạn : P’đm1 = Pđm1 ε = 2,2 0, 25 = 1,1 (kW) +Ta có: ∑ Pi K sdi = 21,066 = 0,1612 < 0,2 K sd∑ = 130,7 ∑ Pi Pmax 21,6 = = 10,8 (kW) 2 +Số thiết bị có công suất định mức lớn Pmax n1= + Ta có: P∑ =1,1+18+18+4+20+20+18+10+21,6 = 130,7 (kW) P1 ∑ = 18+18+20+20+18+21,6=115,6 (kW) → n∗ = n1 = =0,67 n P 115,6 1∑ → P∗ = P = 130,7 = 0,8845 ∑ Lê Anh Hào Đồ án cung cấp điện Vậy ∗ nhq = 0,95 = 0,786 0,8845 (1 − 0,8845) + 0,67 − 0,67 ∗ nhq = n.nhq =9.0,786=7,074 Vậy K nc = K sd ∑ + +Công suất tính toán: − K sd ∑ nhq = 0,1612 + − 0,1612 = 0,4766 7,074 Ptt = K nc ∑ Pi = 0,4766.130,7 = 62,292(kW ) +Hệ số công suất: cos ϕ tb = ∑ P cos ϕ ∑P i i = i 78,145 = 0,6 130,7 +Công suất biểu kiến: S tt = Ptt 62,292 = = 103,82(kVA) cos ϕ tb 0,6 +Công suất phản kháng: − 0,6 Qtt = Ptt tgϕ tb = 62,292 = 83,056(kVAr ) 0,6 +Dòng điện: I tt = S tt 3.U = 103,82 3.0,38 = 157,74( A) d.Xác định phụ tải tính toán nhóm 4: Lê Anh Hào Đồ án cung cấp điện TT Tên thiết bị Số Pđm Uđm lượng (kW) (V) cos ϕ ksd Búa để rèn 15 380 0,6 0,16 Lò điện để hóa cứng linh 380 0,6 0,16 kiện Thiết bị cao tần 18 380 0,6 0,16 Máy ép ma sát 10 380 0,6 0,16 Máy nén khí 21,6 380 0,6 0,16 = 19,072 = 0,16 < 0,2 119,2 +Ta có: K sd∑ = ∑ P K ∑P i sdi i Pmax 21,6 = = 10.8 (kW) 2 +Số thiết bị có công suất định mức lớn Pmax n1= + Ta có: P∑ =15+15+4+4+18+10+10+21.6+21,6 = 119,2 (kW) P1 ∑ = 15+15+18+21,6+21,6=91,2 (kW) → n∗ = n1 = =0,56 n → P∗ = P1 ∑ 91,2 = = 0,765 P∑ 119,2 Vậy ∗ nhq = 0,95 = 0,812 0,765 (1 − 0,765) + 0,56 − 0,56 ∗ nhq = n.nhq =9.0,812=7,308 Lê Anh Hào 10 Đồ án cung cấp điện Pdm(kV) búa để rèn búa để rèn Cosφ α Udm(kV) Itt (A) 15 15 lò điện hóa cứng linh 0,6 0,6 0,6 2,5 2,5 2,5 0,38 0,38 0,38 37,98 37,98 10,13 kiện lò điện hóa cứng linh 0,6 2,5 0,38 10,13 18 10 10 21,6 0,6 0,6 0,6 0,6 2,5 2,5 2,5 2,5 0,38 0,38 0,38 0,38 45,58 25,32 25,32 54,69 21,6 119,2 0,6 2,5 0,38 54,69 301,82 kiện tb cao tần máy ép ma sát máy ép ma sát máy nén khí máy nén khí ∑ S n3 = P n3 ≈ 93,572(kVA) cosϕ n3 Sn 93,572 = = 142,168(A) 3.U 3.0,38 Imm.max = Imax kmm= Imax= 142,168 5= 710,84A) Imax = I mm.max n−1 = 710,84 + 301,82 = 586,156(A) I kd = + ∑ I ni 2,5 α i =1 Căn vào dòng làm việc ta chọn aptomat loại NS 600E hãng Merlin Gerin Pháp chế tạo với dòng định mức 600A; U dmAT= 500V; Icdm= 15 kA d Chọn aptomat cho thiết bị: chọn aptomat cho thiết bị nhóm Dòng khởi động AT tính theo công thức: I I = mm max kd α - Trong : Lê Anh Hào 42 Đồ án cung cấp điện + Immmax : dòng mở máy động có dòng làm việc lớn nhóm Imm.max = Imax kmm= Imax + kmm : hệ số mở máy chọn kmm=5 + Ini dòng làm việc động lúc bình thường + αmm : hệ số phụ thuộc chế độ mở máy động Các động có chế độ mở máy nhẹ nên lấy 2,5 Tính toán tiêu biểu cho động búa để rèn: I max = S dm1 Pdm1 15 = = = 37,98(A) 3.U 3.U cosϕ 3.0,38.0,6 Imm.max = Imax kmm= Imax= 37,98 5= 189,9(A) I I 189,9 = mm max = = 75,96( A) kd α 2,5 Căn vào dòng làm việc ta chọn aptomat loại A3114/1 Nga chế tạo với dòng định mức 100A; UdmAT= 500V Kết tính toán cho động tương tự, ta có bảng sau: STT Tên máy Pđm Uđm Cosφ (kW) (V) Búa rèn 15 380 0,6 Búa rèn 15 380 0,6 Máy hàn Lò chạy điện 2,2 18 380 380 0,35 0,6 Lê Anh Hào α 2,5 2,5 2,5 2,5 Imax (A) 37,98 37,98 4,78 45,58 aptomat Ikd (A) 75,96 A3114/1 75,96 A3114/1 9,56 91,16 A ∏ 50−3MT A3114/1 43 Đồ án cung cấp điện 380 0,6 2,5 10,13 20,26 A ∏ 50 − 3MT Lò điện để hóa cứng linh kiện Thiết bị cao tần 18 380 0,6 2,5 45,58 91,16 A3114/1 Máy ép ma sát 10 380 0,6 2,5 25,32 50,64 A3114/1 Máy ép ma sát 10 380 0,6 2,5 25,32 50,64 A3114/1 Imax (A) Ikd aptomat chọn aptomat cho thiết bị nhóm Tính tương tự nhóm STT Tên máy Pđm Uđm Cosφ (kW) (V) α (A) 380 0,35 2,5 4,78 9,56 A ∏ 50 − 3MT lò điện hóa cứng 380 0,6 2,5 10,13 20,26 A ∏ 50 − 3MT linh kiện lò điện hóa cứng 380 0,6 2,5 10,13 20,26 A ∏ 50 − 3MT linh kiện thiết bị bánh 20 380 0,6 2,5 50,64 101,28 A3134 tb cao tần 18 380 0,6 2,5 45,58 91,16 A3114/1 máy ép ma sát 10 380 0,6 2,5 25,32 50,64 A3114/1 máy nén khí 21,6 380 0,6 2,5 54,69 109,38 A3134 Ikd aptomat máy hàn 1,1 chọn aptomat cho thiết bị nhóm Tính tương tự nhóm STT Tên máy Pđm Uđm Cosφ (kW) (V) α Imax (A) (A) máy hàn 1,1 380 0,35 2,5 4,78 9,56 A ∏ 50 − 3MT lò chạy điện 18 380 0,6 2,5 45,58 91,16 A3114/1 Lê Anh Hào 44 Đồ án cung cấp điện lò chạy điện 18 380 0,6 2,5 45,58 91,16 A3114/1 lò điện hóa cứng 380 0,6 2,5 10,13 20,26 A ∏ 50 − 3MT linh kiện thiết bị bánh 20 380 0,6 2,5 50,64 101,28 A3134 thiết bị bánh 20 380 0,6 2,5 50,64 101,28 A3134 tb cao tần 18 380 0,6 2,5 45,58 91,16 A3114/1 máy ép ma sát 10 380 0,6 2,5 25,32 50,64 A3114/1 máy nén khí 21,6 380 0,6 2,5 54,69 109,38 A3134 Ikd aptomat chọn aptomat cho thiết bị nhóm Tính tương tự nhóm STT Tên máy Pđm Uđm Cosφ (kW) (V) α Imax (A) (A) búa để rèn 15 380 0,0,6 2,5 37,98 75,96 A3114/1 búa để rèn 15 380 0,6 2,5 37,98 75,96 A3114/1 lò điện hóa cứng 380 0,6 2,5 10,13 20,26 A ∏ 50 − 3MT linh kiện lò điện hóa cứng 380 0,6 2,5 10,13 20,26 A ∏ 50 − 3MT linh kiện tb cao tần 18 380 0,6 2,5 45,58 91,16 A3114/1 máy ép ma sát 10 380 0,6 2,5 25,32 50,64 A3114/1 máy ép ma sát 10 380 0,6 2,5 25,32 50,64 A3114/1 Lê Anh Hào 45 Đồ án cung cấp điện máy nén khí 21,6 380 0,6 2,5 54,69 109,38 A3134 máy nén khí 21,6 380 0,6 2,5 54,69 109,38 A3134 e Chọn aptomat cho mạch chiếu sáng Dòng làm việc mạch chiếu sáng I cs = I kd =I cs Scs 11,11 = = 16,88 A 3.U 3.0,38 = 16,88( A) Căn vào dòng làm việc ta chọn aptomat loại A ∏ 50−3MT Nga chế tạo với dòng định mức 50 A UdmAT= 500V; Icdm= 15 kA CHƯƠNG IV THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG ************* I Trạm Biến Áp Phân Xưởng Trạm biến áp phần tử quan trọng hệ thống điện, có nhiệm vụ tiếp nhận điện từ hệ thống điện, biến đổi từ cấp điện áp sang cấp điện áp khác phân phối cho mạng điện tương ứng.Trong mồi trạm biến áp máy biến áp có nhiều thiết bị hợp thành hệ thống tiếp nhận phân phối điện năng.Các thiết bị phía cao áp gọi thiết bị phân phối cao áp (máy cắt, dao cách ly, cái…) thiết bị phía hạ áp gọi thiết bị phân phối hạ áp (thanh hạ áp, aptomat, cầu dao, cầu chì…) Trạm tăng áp thường đặt nhà máy điện để tăng áp từ 0,4 ÷ 6,3 kV lên cấp cao với mục đích truyền tải điện xa.Trạm biến áp trung gian trạm giảm áp, tiếp nhận điện từ lưới 35 ÷ 220 kV để cung cấp cho lưới phân phối ÷ 22 kV.Trạm biến áp tiêu thụ hay trạm biến áp phân xưởng có nhiệm vụ tiếp nhận điện từ mạng phân phối cung cấp cho lưới điện hạ áp Kết cấu trạm biến áp phụ thuộc vào loại trạm, vị trí, công dụng… chúng.Các trạm biến áp trung gian thường xây dựng với dạng chính: Lê Anh Hào 46 Đồ án cung cấp điện - Trạm biến áp trời có thiết bị phân phối phía cao áp đặt trời thiết bị phân phối phía thứ cấp đặt tủ điện đặt nhà - Trạm biến áp nhà: toàn thiết bị trạm từ phía sơ cấp đến phía thứ cấp đặt nhà với tử phân phối tương ứng Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng Vị trí trạm biến áp có ảnh hưởng lớn đến tiêu kinh tế kĩ thuật mạng điện.Nếu vị trí trạm biến áp đặt xa phụ tải dẫn đến chất lượng điện áp bị giảm, làm tổn thất điện năng.Nếu phụ tải phân tán, việc đặt trạm biến áp gần chúng dẫn đến số lượng trạm biến áp tăng, chi phí cho đường dây cung cấp lớn hiệu kinh tế giảm Vị trí trạm biến áp cần phải thỏa mãn yêu cầu sau: - Dễ thao tác vận hành - Đảm bảo cung cấp điện liên tục tin cậy với chất lượng cao - Có khả mở rộng phát triển - Có thiết bị áp dụng công nghệ tiên tiến vận hành điều khiển mạng điện - Giá thành hợp lý có hiệu kinh tế cao - Gần trung tâm phụ tải thuận tiện cho nguồn cung cấp tới Căn vào sơ đồ bố trí thiết bị phân xưởng sửa chữa khí, ta thấy phụ tải bố trí với mật độ cao nhà xưởng nên bố trí trạm biến áp nhà.Vì nên đặt trạm biến áp phân xưởng phía nhà xưởng sát tường minh hoạ đây.Khi xây dựng cần ý đến điều kiện mỹ quan Lê Anh Hào 47 Đồ án cung cấp điện Hình 2.1: Sơ đồ trạm biến áp phân xưởng Chọn công suất số lượng máy biến áp phân xưởng Dựa vào bảng số liệu phụ tải • Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax=4500h Hệ số điền kín đồ thị xác định theo công thức: k đk = S S tb max 4500 = T max = = 0,514 < 0,75 8760 8760 Như máy biến áp làm việc tải 40% khoảng thời gian cho phép không • Chọn dung lượng máy biến áp: Nếu trạm biến áp dùng máy biến áp : S ≥ S ttpx = 203,322( kVA) đmBA Nếu trạm biến áp dùng máy biến áp làm việc song song : S đmBA ≥ S ttpx = 203,322 = 101,7(kVA) Kiểm tra điều kiện cố máy biến áp: Lê Anh Hào 48 Đồ án cung cấp điện S đmBA ≥ S ttqt 1,4 Trong phụ tải quan trọng : S ttqt = 80%S ttpx = 0,8.203,322 = 162,66(kVA) S đmBA ≥ S ttqt = 1,4 162,66 = 116,2( kVA) 1,4 Đối với máy biến áp nhập ngoại phải xét đến hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ S k hc đmBA ≥ S k ttpx hc − = − Φ1 Φ 100 Φ : nhiệt độ môi trường sử dụng Φ : nhiệt độ môi trường sản xuất Căn vào giá trị công suất tổng hợp phân xưởng tính toán điều kiện trên, ta chọn công suất số lượng máy biến áp 10/0,4 kV theo phương án sau: • Phương án 1: Dùng máy biến áp công suất 2x125 kVA • Phương án 2: Dùng máy biến áp công suất 250 kVA Phụ tải phân xưởng xếp loại I điện đảm bao cung cấp điện ta chọn phương án dung máy biến áp làm việc song song Cty thiết bị điện Đông Anh sản xuất hiệu chỉnh nhiệt độ với công suất máy 125 kVA Bảng số liệu máy biến áp Công Điện áp suất kVA ∆P , W ∆P K , W U N , % Kích thước mm Trọng Dài-rộng-cao lượng kg Lê Anh Hào 49 Đồ án cung cấp điện 125 10/0,4 310 1700 1290-700-1350 750 250 10/0,4 640 3000 1440-820-1580 1220 Xét kỹ thuật, hai phương án không ngang độ tin cậy cung cấp điện, Đối với phương án 1, có cố hai máy biến áp, máy biến áp lại gánh toàn phụ tải loại I II phân xưởng, Đối với phương án cố xảy ra, ngừng cung cấp điện cho hộ tiêu thụ, Để đảm bảo tương đồng mặt kỹ thuật phương án cần xét đến thành phần thiệt hại điện có cố xảy máy biến áp, Trước hết ta cần kiểm tra khả tải máy biến áp có cố Xét máy biến áp làm việc song song, xảy cố máy biến áp phụ tải bao gồm loại I II: S ttqt = 80% S ttpx = 0,8.203,322 = 162,66(kVA) Xác định chi phí quy đổi phương án Z = pV + C + Y Trong : Y: thiệt hại điện xét cho phụ tải quan trọng C: chi phí cho hao tổn điện V: vốn đầu tư ban đầu P : hệ số tiêu chuẩn khấu hao - Đối với phương án 1: coi thiệt hại 0, Y= - Đối với phương án : Y2 = gth Pth tf Trong đó: gth – suất thiệt hại điện, gth = 4500đ/kWh Pth = Sttqt cosφ công suất tác dụng phụ tải quan trọng tf - thời gian điện đẳng trị tf = 24 với mạng điện hạ áp, 12 với mạng cao áp Lê Anh Hào 50 Đồ án cung cấp điện Khi Y2 = 4500 162,66 0,622 24 = 10,927 106 ( đ/năm) Tổn thất điện máy biến áp: ∆A = n × ∆P0 × t + ∆Pk S × ( )2 × τ n Sn Trong :n số máy biến áp τ = (0,124 + 10-4 Tmax)2 8760 ,được gọi thời gian tổn thất công suất lớn nhất, Thay Tmax = 4500 h, ta tính τ τ có giá trị sau: = ( 0,124 + 10-4 4500)2 8760 =2886,21 (h)  Tính chi phí tổn thất C = c∆ ∆A  Tính chi phí quy đổi phương án Z = pV + C + Y Với p = atc + kkh Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư: i (1 + i )Th 0,15(1 + 0,15)15 atc = = = 0,171 (1 + i )Th − (1 + 0,15)15 − Với i =0,15 hệ số triết khấu phụ thuộc lãi suất ngân hàng Hệ số khấu hao trạm biến áp tra theo bảng 3,1 sách tập có giá trị kkh = 0,065; Như hệ số pb = atc + kkh = 0,171 + 0,065 = 0,236 Xét phương án:  Phương án 1: có n =2 Tổn thất điện máy biến áp 1,7  203,322  ∆A = 2.0,310.8760 +   2886,21 = 11922(kWh)  125  Chi phí tổn thất C1 = 1000 11922= 11,922 10 (đ/năm) Lê Anh Hào 51 Đồ án cung cấp điện Chi phí quy đổi Z = 0,236 83,08 10 + 11,922 10 + = 31,53 10 (đ)  Phương án 2: có n=1 Tổn thất điện máy biến áp  203,322  ∆A = 0,64.8760 + 3.  2886,21 = 11333,54(kWh) 250   Chi phí tổn thất C = 1000 11333,54= 11,33 10 (đ/năm) Chi phí quy đổi Z = 0,236 64,04 10 + 11,33 10 + 9,961 106 =36,4 10 (đ) STT Các tham số Công suất tram BA(kVA) Vốn đầu tư MBA,× 106đ Tổn thất điện năng,× 106 kWh/năm Chi phí tổn thất,× 106 đ/năm Thiệt hại điện, × 106 đ/năm Tổng chi phí quy đổi, × 106 đ/năm P/A 2x125 83,08 P/A 250 64,04 11922 11333,54 11,922 11,33 9,961 31,53 36,4 Nhận xét: Phương án có tổng chi phí quy đổi thấp phương án Việc lựa chọn phương án dùng máy biến áp có lợi cắt bớt máy phụ tải nhỏ, điều tránh cho máy biến áp phải làm việc non tải, giảm tổn thất nâng cao chất lượng điện, Với cách chọn máy biến áp năm cuối chu kỳ thiết kế máy làm việc tải khoảng thời gian định mà không làm ảnh hưởng đến tuổi thọ máy Vậy ta chọn phương án với việc sử dụng máy biến áp làm việc song song, máy có công suất S = 125kVA Lê Anh Hào 52 Đồ án cung cấp điện CHƯƠNG HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH Trong phần hạch toán công trình ta xét đến thiết bị mà liệt kê bảng sau: TT Tên thiết bị Trạm biến áp Cáp hạ áp Cáp hạ áp Lê Anh Hào Số Đơn lượng giá,10^3 BA125-10/0,4 83080 PVC 3x1,5 m 103,00 61835 PVC 3x4 m 104,00 63410 Quy cách Đơn vị V,10^6 83,08 6,369 6,594 53 Đồ án cung cấp điện Cáp hạ áp PVC 3x6 Cáp hạ áp PVC 3x25 Cáp hạ áp PVC 3x35 Vỏ tủ điện Aptomat A3134 15 Aptomat A3114/1 16 Aptomat AΠ50-3MT 17 Aptomat NS 400E 18 Aptomat NS 600E 19 Biến dòng TKM-0,5 20 Ampe kế 0-200A 21 Vôn kế 0-500V 22 Chống sét van 23 Công tơ pha 24 Đồng M 30x4 Cầu chảy cao 25 ΠK áp 26 Dao cách ly Tổng m m m Cái Cái Cái Cái Cái Cái Bộ Cái Cái Cái Cái kg 25,00 45,00 45,00 17 10 1 1 64670 76640 89940 600 3200 2000 370 2200 3600 1000 250 200 1500 1500 60 1,616 3,448 3,732 22,4 34 3,7 2,2 14,4 0,25 0,2 1,5 1,5 0,48 Cái 1200 3,6 Cái 2600 7,8 186,629 *Tổng giá thành công trình ∑V = 200,869 (triệu đồng) * Tổng giá thành có tính đến công lắp đặt: V∑ = klđ×∑V = 1,1 × 200,869 =220,956 (triệu đồng) * Giá thành đơn vị công suất đặt: gd = V∑ Sd = 220,956 10 = 1,105.10 (đ/kVA) 200 * Chi phí vận hành năm: Cvh = k0&M.V∑ = 0,02 × 220,956 106 = 4,42×106 đồng * Tổng chi phí quy đổi: Z∑ = p×V∑ + C =(0,175 220,956 + 4,105) 106= 43,1 × 106 (đ/năm) Lê Anh Hào 54 Đồ án cung cấp điện Mục Lục Lời nói đầu Chương TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN 1.1.Xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải 1.2.Xác định phụ tải chiếu sáng 1.3.Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng Chương 2:LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG Lê Anh Hào Trang 11 12 14 55 Đồ án cung cấp điện 2.1 Chọn sơ phương án 2.2 Tính toán chọn đường dây 15 Chương 3:LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG SƠ ĐỒ I.Chọn cáp từ tủ động lực đến thiết bị động lực II.Tính toán ngắn mạch cho phân xưởng III.Lựa chọn thiết bị bảo vệ đo lường 21 22 27 31 Chương 4:THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG I.1.Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng I.2.Công suất số lượng máy biến áp 46 46 48 Chương 5:HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH 52 Tài Liệu Tham Khảo [ ] TS.Trần Quang Khánh , Giáo trình cung cấp điện NXB KHKT – 2009 [ ] TS Trần Quang Khánh , Bài tập cung cấp điện NXB KHKT – 2006 [ ] TS Trần Quang Khánh , Bảo hộ lao động kỹ thuật an toàn điện NXB KHKT – 2006 [ ] Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm , Thíêt kế cấp điện , NXB KHKT – 2003 Lê Anh Hào 56