thiết kế tính toán hệ thống cung cấp điện

Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tảithực tế về mặt hiệu ứng nhiệt , do đó việc chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệcho nó sẽ được đảm bảo.. Đối với việc thiết kế cung cấp

Trang 1

BÀI TẬP LỚN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Sinh viên : NGUYỄN HỮU NGỌC 0941040005

HOÀNG QUANG NGUYÊN 0941040101

NGUYỄN VĂN TÚ 0941040030

Lớp : ĐH ĐIỆN 1-K9

GVHD : NGUYỄN MẠNH QUÂN

Đề tài NX1 : THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG

SỬA CHỮA CƠ KHÍ

A Dữ kiện :

Tỷ lệ phụ tải điện loại I&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 cosϕ = 0,90.

Hệ số chiết khấu: i= 12%

Thời gian sử dụng công suất cực đại: TM = 4500h

Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện: Sk = 7,79 MVA

Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch tk = 2,5s

Khoảng cách từ nguồn điện đến trung tâm của phân xưởng: L = 200 mChiều cao nhà xưởng H = 5 m

Suất thiệt hại do mất điện gth = 7500đ/kWh

Đơn giá tụ bù là : 200.103đ/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 = 1000đ/kWh

Điện áp lưới phân phối là 22kV

Tổng số cuối mã sinh vên

10x Tổng số sinh viên

Trang 2

Số hiệu trên sơ

Trang 4

2 3

17 18

9 15

25

26 30

29

10

11 16

20

23 24

27

28 31

Trang 5

MỤC LỤC

MỤC LỤC 5

LỜI NÓI ĐẦU 6

CHƯƠNG 1 : TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 7

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN 13

2.1 Phụ tải tính toán nhóm chiếu sáng 14

CHƯƠNG 3 :XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG 22

CHƯƠNG 4 : LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ CỦA SƠ ĐỒ 43

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN 57

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CHỌN TỤ BÙ – NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT 60

6.1 Xác định dung lượng bù cần thiết : 61

6.2 Xác định vị trí đặt tụ bù 61

6.3 Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng 62

CHƯƠNG 7 : TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT 63

7.1 Tính toán nối đất: 63

7.2 Tính toán chống sét: 64

CHƯƠNG 8: DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH 65

8.1 Danh mục các thiết bị : 65

8.2 Xác định các tham số kinh tế : 66

8.3 Các bản vẽ (đặt cuối đồ án): 67

Trang 6

LỜI NÓI ĐẦU Ngành điện là một ngành luôn phải đi tiên phong trong quá trình phát triểnkinh tế của mọi quốc gia Do đó ngành điện luôn gặp phải những khó khăn, đặcbiệt do luôn phải đi trước đón đầu để tạo tiền đề phục vụ cho các ngành kinh tếnói riêng và nền kinh tế nói chung Một trong những vấn đề của ngành điện làngoài việc cung cấp điện an toàn, ổn định, liên tục để phục vụ mục đích kinh tế,chính trị của quốc gia, ngành điện còn phải đảm bảo doanh thu để đảm bảo cuộcsống cho cán bộ công nhân viên ngành điện và đầu tư phát triển Ngoài việc đápứng tốt các tiêu chẩn kỹ thuật, ngành điện cần phải tính toán cân đối ngân sáchthu chi và đầu tư vào các dự án sao cho đảm bảo tốt các mục tiêu đề ra.

Trong đó có lĩnh vực công nghiệp là 1 trong các ngành kinh tế trọng điểmcủa đất nước, được Nhà nước và Chính phủ ưu tiên phát triển vì có vai trò quantrọng 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 sựcẩn thận cao Phụ tải của ngành phần lớn là phụ tải hộ loại 1, đòi hỏi độ tin cậycung cấp điện cao Một phương án cung cấp điện hợp lý là 1 phương án kết hợphài hòa được các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật, đảm bảo đơn giản trong sửa chữa vàvận hành thuận tiện, đảm bảo chất lượng điện năng Hơn nữa cần áp dụng cácthiết bị cùng các thiết kế hiện đại và có khả năng mở rộng trong tương lai

Trang 7

Dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn mạnh Quân chúng em được nhận đề tàiThiết kế cung cấp điện cho 1 phân xưởng sửa chữa cơ khí Đồ án bao gồm 1 sốphần 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 dụngnhững 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 tácsau này

Trong quá trình thực hiện đồ án, chúng em đã nhận được sự chỉ bảo rất tậntình của thầy Nguyễn Mạnh Quân Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế nên việcthực hiện đồ án còn nhiều thiếu xót Em rất mong nhận thêm được nhiều sự chỉdẫn của thầy cô để hoàn thiện hơn cho đồ án

Em xin chân thành cảm ơn

CHƯƠNG 1 : TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 1.1.Tính toán lựa chọn đèn.

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

 Không lóa do phản xạ

 Không có bóng tối

 Phải có độ rọi đồng đều

 Phải đảm bảo độ sáng định đủ và ổn

 Phải tạo ra được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày

Chọn loại bóng đèn chiếu sáng , gồm 2 loại: bóng đèn sợi đốt và bóng đènhuỳnh quang Các phân xưởng thường ít dùng đèn huỳnh quang vì đèn huỳnhquang có tần số là 50Hz thường gây ra ảo giác không quay cho các động cơkhông đồng bộ, gây nguy hiểm cho người vận hành máy, dễ gây ra tai nạn laođộng Do đó người ta thường sử dụng đèn sợi đốt cho các phân xưởng sửa chữa

cơ khí

Trang 8

Việc bố trí đèn khá đơn giản, thường được bố trí theo các góc của hình vuônghoặc hình chữ nhật

Sở bộ về các kích thước của phân xưởng như sau :

- Phân xưởng có kích thước axbxH = 36x24x5m

Độ rọi yêu cầu cho 1 phân xưởng sửa chữa cơ khí là từ 50 ÷ 100 lux, độ rọiđược chọn là : Eyc = 100 lux

Với H : chiều cao nhà xưởng , tính bằng m , đã cho ở đầu bài

Tra bảng với bóng đèn sợi đốt vạn năng L/h=1,5÷1,8

Suy ra : L=1,8.h = 1,5.3,7 =5,55 m

Căn cứ vào kích thước nhà xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn là:

Ld = 4,5 m, (đèn gần tường nhất p~2,25m) và Ln = 4 m (đèn gần tường nhấtq~2m)

Trong đó :

Ld :là khoảng cách giữa các đèn theo chiều dài phân xưởng ,m

Ln : là khoảng cách giữa các đèn theo chiều rộng phân xưởng ,m

Như vậy tổng cộng có 8 hàng đèn, mỗi hàng có 6 bóng

Kiểm tra mức độ đồng đều về ánh sáng:

2 3

4 ≤ =

⇔

Trang 9

5 , 4 25 , 2 3

5 , 4 2

3d ≤ ≤ L d ⇔ ≤ =

p L

Như vậy việc bố trí đèn là hợp lý

Số lượng đèn tối thiểu để đảm bảo độ chiếu sáng đồng đều là : Nmin = 48 bóng

Sơ đồ bố trí chiếu sáng như hình vẽ minh họa dưới đây

36000

Trang 10

Hình vẽ 1.2 : Sơ đồ minh họa chiếu sáng đơn giản

Xác định chỉ số phòng :

( ) 3 , 7 (24 36) 5,5

36 24

≈ +

⋅

= +

⋅

=

b a h

b a

Coi hệ số phản xa của trần và tường lần lượt là 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 sợiđốt chiếu sâu_bảng 47.plBT)

Trang 11

Lấy hệ số dự trữ k=1,3 và hệ số tính toán Z=1,1 xác định được quang thôngcủa mỗi đèn như sau:

7 , 4362 59

, 0 48

1 , 1 36 24 100 1,3 .

.

k n

Z S E k

Dựa vào Fyc ta chọn loại đèn sợi đốt Halogen có Pđ = 300 W, F = 6300 lm

(tra bảng PL VIII.2 –Ngô Hồng Quang)

Ngoài ra ta trang bị thêm cho 2 phòng thay đồ và 2 phòng vệ sinh, mỗi phòng có

64 , 14 3

Cos U

P I

Tmax =4500 h ( tra bảng 9pl – SBT) suy ra jkt = 2,7mm2

Vậy tiết diện dây cần tìm là :

7 , 2

243 , 22

mm j

I

kt

Vậy ta chọn dây dẫn bằng đồng có F =10mm2 (các thông số r0 = 1,83(Ω/km),

x0 =0,073(Ω/km).(tra bảng pl V.12- Ngô Hồng Quang )

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

Tiến hành phân nhóm đèn theo diện tích

Bóng đèn được chia thành 6 nhóm, mỗi nhóm sẽ có 8 bóng, công suất mỗi bóng

0

4 , 2

max = =

Suy ra: max 4 , 037 2

7 , 2

9 , 10

mm j

I F

kt

=

Vậy ta chon dây dẫn bằng đồng có có F = 4 mm2 (các thông số r0 = 4,61(Ω/km),

x0 =0,09 (Ω/km).( tra bảng pl V.12- Ngô Hồng Quang )

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 sángnhư sau:

Trang 12

Vị trí

F, mm2

Icp

r0(Ω/km)ở

200CCáp tổng

4 , 2

max = =

lv

I , ta chọn áp tô mát Iđm = 20 A, 2 cực, do LG chế tạo + Các nhánh khác cũng dùng áp tô mát Iđm = 20 A 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 , 1 A 87

3 2 1

20 25 , 1

5 , 1

25 , 1 A 53

3 2 1

Áp tô mát

Trang 13

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN

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

Có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện như phương pháp hệ số nhucầu , hệ số tham gia cực đại Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho phân xưởngsửa 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 phươngpháp hệ số nhu cầu để tổng hợp nhóm phụ tải động lực Nội dung chính củaphưong pháp như sau :

- Thực hiện phân nhóm các thiết bị có trong xưởng, mỗi nhóm đó sẽ đượccung 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 độlàm việc và công suất tương tự nhau

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

Σ sd

k =

i

sdi i P

k P

2 i

P

Cos P

Đi vào tính toán cụ thể

Trang 14

2.1 Phụ tải tính toán nhóm chiếu sáng.

Từ kết quả thiết kế chiếu sáng ta tính được phụ tải chiếu sáng tính toán của toànphân xưởng

Pcs = kđt N Pđ = 1.(48.300 +4.60) = 14640 W =14,64 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 côngsuất toàn phần của nhóm chiếu sáng là:

Scs = 14 , 64 kVA

1

64 , 14

2.2 Phụ tải tính toán nhóm thông thoáng và làm mát

a: Phụ tải làm mát bằng điều hòa

Với đặc tính không gian rộng lớn, máy móc và thiết bị nhiều của nhà xưởng,nhà máy do vậy mà nhà xưởng cần một hệ thống điều hòa không khí mạnh

mẽ với công suất lạnh, lưu lượng gió lớn và hoạt động ổn định Bên cạnh đó,việc lắp đặt cần tiết kiệm không gian và phải linh hoạt, vì vậy điều hòa chonhà xưởng là một trong những thiết làm mát tại các phân xưởng, nhà máyphổ biến nhất hiện nay

Ta có 1m3=200 BTU

Thể tích nhà xưởng: V =4320 m3

Vậy diện tích phân bố công suất lạnh = 4320.200 = 864000 BTU

Ta sử dụng 5 cái ĐIỀU HÒA 1 CHIỀU PANASONIC KC18QKH8 18000BTU

Q= 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) V =a.b.H

với a (m), b (m), chiều rộng – dài phân xưởng (đo theo đề bài)

Trang 15

H (m)– chiều cao của phân xưởng;

Suy ra : Q= 6 ⋅ 24 ⋅ 36 ⋅ 4 , 12 = 21 , 358 ⋅ 10 3(m3 /h)

Chọn quạt hút công nghiệp có q = 2200 / h, với số lượng là 10 quạt

Bảng 2 1 : Thông số kỹ thuật của quạt hút công nghiệp

1

=

−+

=

−+

=

n

k k

sd

qh

Trong đó : n là tổng số thiết bị trong nhóm

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

kW W

P k

i đmqi

qh nc

709,1

- 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 độlàm 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 bịđộng lực ra thành 4 nhóm và tính toán cho từng nhóm như sau:

• Quá trình tính toán cho nhóm 1:

Nhóm 1 gồm 11 thiết bị động lực như bảng sau :

Bảng 2.2 :Số liệu các thiết bị nhóm 1.

Số hiệu trên sơ

Công suất đặtP,KW

Trang 16

- Hệ số sử dụng tổng hợp :

402,09,266

4,1079

sd i

i sd

P

k P k

- Số lượng hiệu dụng:

( ) 2,544 , 28493

9 ,

9 1 2

2 9

P

P n

- Hệ số nhu cầu:

78 , 0 5 , 2

402 , 0 1 402 , 0 1

sd nc

n

k k

k

- Tổng công suất phụ tải động lực:

( )kW P

k P

n i i nc

đl 0 , 78 266 , 9 208 , 182

1 1

1 = Σ ∑= = =

- Hệ số công suất của phụ tải động lực:

604 , 0 9 , 266

62 161

9 1

tb

P

Cos P Cos

ϕ ϕ

- Công suất toàn phần

Trang 17

Cos

P S

tb

đl

604 , 0

182 , 208

Q đl đl đl2 344 , 672 2 208 , 182 2 274 , 7

1

2 1

38 ,

13 1 2

2 13

P

P n

- Hệ số nhu cầu :

704 , 0 05 , 4

412 , 0 1 412 , 0 1

2

2 2

nc

n

k k

k

- Tổng công suất phụ tải động lực :

( )kW P

k

P đl nc 13 i 0 , 704 324 , 38 228 , 36

1 2

Trang 18

714 , 0 38 , 324

5 , 231

13 1

tb

P

Cos P Cos

ϕ ϕ

- Công suất toàn phần:

(kVA)

Cos

P S

tb

đl

714 , 0

36 , 228

Q đl đl đl2 319 , 83 2 228 , 36 2 223 , 93

2

2 2

- Quá trình tính toán cho nhóm 3 :

Nhóm 3 gồm 8 thiết bị động lực như sau :

Số hiệu trên

Công suất đặtP,kW

502 , 0 16 , 365

45 , 183

10 1

P

k P k

- Số lượng hiệu dụng :

( ) 14,704

, 9063

16 ,

10 1 2

2 10

P

P n

Trang 19

632 , 0 7 , 14

502 , 0 1 502 , 0 1

3

3 3

nc

n

k k

k

( )kW P

k

P đl nc 10 i 0 , 632 365 , 16 230 , 78

1 3

3 = ∑ ⋅∑ = ⋅ =

- Hệ số công suất của phụ tải động lực :

783 , 0 16 , 365

94 , 285

10 1

tb

P

Cos P Cos

ϕ ϕ

(kVA)

Cos

P S

tb

đl

783 , 0

78 , 230

Q đl đl đl2 294 , 783 2 230 , 78 2 183 , 4

3

2 3

- Quá trình tính toán cho nhóm 4:

Nhóm 4 gồm 7 thiết bị động lực như sau:

Số hiệu trên

sơ đồ Tên thiết bị Hệ số ksd Cosφ

Công suất đặtP,kW

Trang 20

398 , 0 36 , 291

96 , 115

13 1

P

k P k

- Số lượng hiệu dụng :

( ) 3,24873

, 26130

36 ,

13 1 2

2 13

P

P n

732 , 0 248 , 3

398 , 0 1 398 , 0 1

4

4 4

nc

n

k k

k

( )kW P

k

P đl nc 13 i 0 , 732 291 , 36 213 , 28

1 4

4 = ∑ ⋅∑ = ⋅ =

647 , 0 36 , 291

65 , 188

13 1

tb

P

Cos P Cos

ϕ ϕ

(kVA)

Cos

P S

tb

đl

647 , 0

38 , 213

Q đl đl đl2 329 , 8 2 213 , 28 2 251 , 55

4

2 4

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

Bảng 2.6 :Số liệu tính toán cụ thể của từng nhóm.

Trang 21

4 0,398 0,732 213,28 0,647 329,8 251,55Tổng hợp các nhóm phụ tải động lực như sau :

43 , 0 , 0 602 , 880

51 , 378

4 1

P

k P k

715 , 0 4

43 , 0 1 43 , 0

1

=

− +

=

− +

sd nc

( )kW P

k

P tt đl nc 4 đlj 0 , 715 880 , 602 629 , 63

1 = ∑ ⋅∑ = ⋅ =

689 , 0 602 , 880

484 , 607 cos

4 1

tbđb

P

P Cos

ϕ ϕ

- Công suất toàn phần :

13 , 914 689

, 0

63 , 629

Cos

P S

- Công suất phản kháng :

(kVAR)

P S

Q ttđt = ttđt2 − ttđt2 = 914 , 13 2 − 629 , 63 2 = 662 , 72

2.4 Phụ tải tổng hợp toàn phân xưởng.

Công suất tác dụng toàn phân xưởng:

Trang 22

lm cs đl tt

tblm tlm

tbcs cs

đl tb đl

tt i

i i

P P P

P P

P

+ +

.

687 , 0 979

, 645

8 , 0 709 , 1 65 , 0 64 , 14 687 , 0 63 ,

17 , 775

Q ttpx = ttpx2 − ttpx2 = 1128 , 34 2 − 775 , 17 2 = 819 , 92

CHƯƠNG 3 :XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG

3.1 Lựa chọn công suất và số lượng máy biến áp

3.1.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp 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 năngđiều 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 phụtải được bố trí với mật độ cao trong nhà xưởng nên không thể bố trí máy biến áptrong nhà Vì vậy nên đặt máy phía ngoài nhà xưởng, khoảng cách từ trạm tớiphân xưởng là 200 m

3.1.2 Phương án trạm biến áp

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

Trang 23

1) Phương án 1: trạm có hai máy biến áp làm việc song song.

Hệ số điền kín của phụ tải:

5719 , 0 8760

5000 8760

max max

quá tải 40% liên tục 6 giờ trong một ngày, 5 ngày trong một tuần

Công suất MBA được lựa chọn thỏa mãn điều kiện:

2

1

ttpx dmB

S

4 , 1

85 , 0

1

ttpx dmB

Và : S đmB S ttpx 196 , 519(kVA)

4 , 1

679 , 323 85 , 0 4

, 1

85 , 0

Vậy phương án này ta sẽ dùng 2 MBA có công suất định mức là Sn = 200 kVA

để cấp điện cho phân xưởng.2MBA này có ∆P o= 0 , 53( )kW và ∆P N = 3 , 45( )kW .

(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 , 0 065 , 0 127 ,

= +

12 , 0 1 12 , 0 1 1

+

⋅

=

− +

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-Trần Quang Khánh))

Vốn đầu tư trạm biến áp :

S P

A

đmB

ttpx N

200

679 , 323 2

45 , 3

2 2

2 01

Trang 24

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

Giá thành tổn thất điện năng :

Thiệt hại do mất điện khi sự cố:

đ g

t S

1 = 0 , 25 cos ϕ = 0 , 25 ⋅ 323 , 679 ⋅ 0 , 705 ⋅ 24 ⋅ 7500 = 10 , 269 ⋅ 10

Trong đó :

Cosφ =0,705 là hệ số công suất trung bình toàn phân xưởng

tf = 24h là thời gian mất điện sự cố

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

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

đ

1 = 0 , 192 ⋅ 96 , 228 ⋅ 10 + 24746 , 056 ⋅ 1000 + 10 , 269 ⋅ 10 = 53 , 491 ⋅ 10

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

(kVA)

S

S đmB2 ≥ ttpx = 323 , 679

Và máy phát điện thỏa mãn S đmMF ≥ 0 , 85 S tt.px = 0 , 85 ⋅ 323 , 731 = 275 , 127(kVA)

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 , 0 1 12 , 0 1 1

+

⋅

=

− +

i

i i a

h

% 5 , 6

=

kh

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

(đ kWh)

c∆ = 1000 /

Trang 25

(m n S ) ( ) đ

2 = + ⋅ = 24 , 18 + 0 , 18 ⋅ 400 ⋅ 10 = 96 , 18 ⋅ 10m,n là hệ số kinh tế cố định và thay đổi của trạm biến áp, đ và đ/kVA

S P

A

đmB

ttpx N

400

679 , 323 75 , 5

2 02

2

2 2

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 trạm biếnáp)

Thiệt hại do mất điện khi sự cố:

đ g

t S

2 = 0 , 25 cos ϕ = 0 , 25 ⋅ 323 , 679 ⋅ 0 , 705 ⋅ 24 ⋅ 7500 = 10 , 269 ⋅ 10

Trong đó :

2 = 0 , 192 ⋅ 96 , 18 ⋅ 10 + 1 , 1 ⋅ 585 ⋅ 10 + 20242 , 113 ⋅ 1000 + 10 , 269 ⋅ 10 = 172 , 53 ⋅ 10

3) Phương án 3: trạm có 1 máy biến áp

(kVA)

S

S đmB2 ≥ tt.px = 323 , 679Vậy ta sẽ chọn máy biến áp có công suất 400 kVA, có ∆P0 = 0 , 84( )kW , và

( )kW

P N = 5 , 75

∆ .(tra bảng PL II.2-Ngô Hồng Quang)

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

(đ kWh)

c∆ = 1000 /

Trang 26

3 3

= +

12 , 0 1 12 , 0 1 1

+

⋅

=

− +

i

i i a

h

% 5 , 6

=

kh

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

3

3 = + ⋅ = 24 , 18 + 0 , 18 ⋅ 400 ⋅ 10 = 96 , 18 ⋅ 10m,n là hệ số kinh tế cố định và thay đổi của trạm biến áp, đ và đ/kVA

(tra bảng 3.2 SGT-Trần Quang Khánh)

Tổn thất điện năng trong MBA:

(kWh)

t P S

S P

A

đmB

ttpx N

400

679 , 323 75 , 5

2 03

2

2 3

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

Thiệt hại do mất điện khi sự cố hỏng MBA :

đ g

t S

3 = cos ϕ = 323 , 679 ⋅ 0 , 705 ⋅ 24 ⋅ 7500 = 41 , 075 ⋅ 10

Trong đó :

Trang 27

Từ kết quả tính toán cụ thể cho từng phương án ta có bảng tổng hợp các kết quảcho từng phương án như sau:

Bảng 3.1 : kết quả các phươn án chọn máy biến áp.

3.2 Lựa chọn phương án cấp điện trong phân xưởng

Sơ bộ chọn phương án

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

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

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

Trang 28

- Tính toán lựa chọn phương án tối ưu

1) Phương án 1:

Trang 29

• Chọn dây dẫn từ trạm biến áp nguồn, cách L=200 m, tới tủ hạ thế tổng (THT) là cáp đồng 3 pha 4 dây được đặt trong rãnh kín.

Dòng điện làm việc chạy trong dây dẫn là :

( )A 491,779 38

, 0 3

323,679

U

S I

Mật độ dòng kinh tế của cáp đồng ứng với TM = 4500 h là jkt = 2,7 (A/mm2).(tra bảng 9.pl.BT –Trần Quang Khánh)

Vậy tiết diện dây cáp là :

Trang 30

( )2

14 , 182 7

, 2

779 , 491

mm j

I F

kt

=

=Vậy ta sẽ chọn cáp có F = 185 (mm2) có ro = 0,099(Ω/km) và xo= 0,059 (Ω/km).(bảng 18-pl SBT )

Hao tổn điện áp thực tế:

( )V L

U

x Q r P

đm

oN ttpx oN

ttpx

38 , 0

059 , 0 555 , 229 099 , 0 194 , 228

−

− N N đm

px tt

L r U

679 ,

) 1 (

25

=

− +

+

⋅

=

− +

+

h

T T

i

i i

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:

VN-0 = (a + b.FN-0).LN-0 = (63,58 + 0,83.185).106.110.10-3 = 23,884.106 [đ]Chi phí quy đổi:

Trang 31

( )A U

S

38 , 0 3

575 , 94 3

, 2

692 , 143

mm j

I F

( )V L

U

x Q r P

U

đm

o ttđt o

38 , 0

06 , 0 012 , 76 194 , 0 272 , 56

.

1 0 1 1 1

−

L r U

S o đm

đl tt

575 ,

) 1 (

25

=

− +

+

⋅

=

− +

+

h

T T

i

i i

h

Trang 32

Chọn dây dẫn đến phân xưởng là cáp đồng 3 pha được lắp đặt trong rãnh ngầm Dòng điện chạy trên đường dây:

( )A U

S

38 , 0 3

341 , 76 3

, 2

988 , 115

mm j

I F

( )V L

U

x Q r P

U

đm

o ttđt o

38 , 0

063 , 0 474 , 55 37 , 0 446 , 52

.

2 0 2 2 2

−

L r U

S o đm

đl tt

341 ,

) 1 (

25

=

− +

+

⋅

=

− +

h

Trang 33

38 , 0 3

844 , 90 3

, 2

023 , 138

mm j

I F

Hao tổn điện áp thực tế :

( )V L

U

x Q r P

U

đm

o ttđt o

38 , 0

059 , 0 41 , 57 099 , 0 404 , 70

.

3 0 3 3 3

−

L r U

S o đm

đl tt

844 ,

) 1 (

25

=

− +

+

⋅

=

− +

+

h

T T

i

i i

h

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

V0-3 = (a + b.F0-3).L0-3 = (63,58 + 0,83.185).106.54.10-3 = 11,725.106 [đ]Chi phí quy đổi:

Trang 34

38 , 0 3

692 , 102 3

, 2

024 , 156

mm j

I F

( )V L

U

x Q r P U

đm

o ttđt o

38 , 0

06 , 0 648 , 78 194 , 0 031 , 66

.

4 0 4 4 4

4 4

−

L r U

S o đm

đl tt

692 ,

) 1 (

25

=

− +

+

⋅

=

− +

+

h

T T

i

i i

h

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

V0-4 = (a + b.F0-4).L0-4 = (63,58 + 0,83.59).106.24.10-3 = 3,418.106 [đ]

Trang 35

Chi phí quy đổi:

Z0-4 = p.V0-4 + C0-4 = 0,177.3,418.106 + 1,164.106 = 1,769.106 [đ]

Kết quả tính toán của phương án 1 được tổng kết trong bảng sau :

Các thông số:

Bảng 3.2 : Các thông số của dây dẫn

Các thông số về kỹ thuật và kinh tế :

Bảng 3.3 : Các thông số về kinh tế và kỹ thuật của đường dây.

Đoạn ∆U,VHao tổn∆A,kWh V Chi phí, 10C 6đ ZN-0 10,46 27036,712 23,844 27,036 31,263

Trang 36

Tủ chiếu sang, tủ thông thoáng làm mát được cấp điện từ các mạch riêng Các

tủ động lực thì tủ ĐL3 và ĐL4 sẽ được cấp điện thông qua tủ ĐL1và ĐL2 THTvẫn không thay đổi so với phương án 1

• Chọn dây dẫn từ trạm biến áp nguồn, cách L=200 m, tới tủ hạ thế tổng (THT) là cáp đồng 3 pha 4 dây được đặt trong rãnh kín.

Dòng điện làm việc chạy trong dây dẫn là :

( )A 491,779 38

, 0 3

323,679

U S I

Định dạng
Số trang	73
Dung lượng	2,81 MB