Để xác định được phụ tải tínhtoán của toàn nhà máy trước hết ta cần xác định phụ tải tính toán ở từng phân xưởng và khuvực.1.1.. Công thức xác định phụ tải động lực theo hệ số nhu cầu
Trang 1Mục lục
Lời Mở Đầu 2
CHƯƠNG I – TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 3
1.1 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng 3
1.2.Tổng hợp phụ tải của toàn nhà máy, xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng hình tròn bán kính r 6
1.2.1 Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp 6
1.2.2 Hệ số công suất của toàn nhà máy 6
1.2.3 Xác định tâm phụ tải của toàn nhà máy: 6
1.2.4 Xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng đường tròn bán kính r 7
CHƯƠNG II – THIẾT KẾ SƠ BỘ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 10
2.1.Chọn cấp điện áp phân phối 10
2.2.Xác định vị trí đặt của trạm biến áp (hoặc trạm phân phối trung tâm - TPPTT) 10
2.2.1 Tính toán lựa chọn số trạm biến áp phân xưởng và công suất định mức MBA 11
2.2.2 Lựa chọn MBA 15
2.3.Lựa chọn chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm phân phối trung tâm 16
2.4.Lựa chọn sơ đồ nối điện từ TPPTT đến các phân xưởng 17
2.4.1.Sơ đồ đi dây phương án 1: 20
2.4.2.Sơ đồ đi dây trung phương án 2: 23
CHƯƠNG III – TÍNH TOÁN ĐIỆN 27
3.1 Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp 27
3.2 Xác định tổn thất công suất và tổn thất điện năng cho toàn nhà máy 29
3.2.1 Tổn thất công suất và điện năng trên đường dây 29
3.2.2 Tổn thất công suất và điện năng trong trạm biến áp: 30
3.3 Thiết kế chi tiết cho phương án tối ưu 31
3.3.1 Sơ đồ trạm phân phối trung tâm 31
3.3.2 Thiết kế cho trạm biến áp phân xưởng 33
CHƯƠNG IV: CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN 35
4.1 Tính toán ngắn mạch 35
4.1.1 Tính ngắn mạch trên thanh cái trạm phân phối trung tâm 36
4.1.2 Tính ngắn mạch trên thanh cái trạm biến áp phân xưởng B1 36
4.1.3 Tính ngắn mạch trên thanh cái trạm biến áp phân xưởng B2 37
4.1.4 Tính ngắn mạch trên thanh cái trạm biến áp phân xưởng B3 37
4.1.5 Tính ngắn mạch trên thanh cái trạm biến áp phân xưởng B4 38
4.1.6 Tính ngắn mạch trên thanh cái trạm biến áp phân xưởng B5 39
4.2 Lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện 39
4.2.1 Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện ổn định nhiệt: 40
4.2.2 Lựa chọn và kiểm tra thanh góp 40
4.2.3 Lựa chọn và kiểm tra máy cắt: 43
4.2.4 Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly: 45
4.2.5 Lựa chọn và kiểm tra cầu chì 46
4.2.6 Lựa chọn Aptomat và kiểm tra: 47
CHƯƠNG V TÍNH TOÁN BÙ HỆ SỐ CÔNG SUẤT 49
5.1 Xác định dung lượng bù cần thiết: 50
5.2 Phân bố dung lượng bù cho các trạm biến áp phân xưởng 50
5.3Tính toán lại cossau khi đặt tụ bù 52
Trang 2Như chúng ta đã biết, cho đến nay thì nền kinh tế nước ta đã đạt được rất nhiều thành tựu tolớn về phát triển kinh tế xã hội tạo tiền đề cơ bản để bước vào thời kỳ mới, thời kì côngnghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước mà ở đó ngành điện luôn đóng vai trò chủ đạo Cũngchính vì vai trò vô cùng quan trọng của ngành điện mà những người kỹ sư hệ thống điện phải
có được những vốn kiến thức vững chắc về ngành để tạo nên những hệ thống chất lượng, thỏamãn các yêu cầu về kinh tế cũng như kỹ thuật khi đưa vào vận hành thực tế Các chỉ tiêu đặt
ra khi tiến hành khảo sát thiết kế cung cấp điện là:
- Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật
- Độ tin cậy cung cấp điện cao
- Vốn đầu tư nhỏ nhất
Các yêu cầu trên luôn mang tính chất đối lập nhau, vì vậy câu hỏi luôn được đặt ra là làmthế nào để có được một hệ thống tối ưu Câu trả lời sẽ có trong môn học “ Hệ thống cung cấpđiện” Sau gần 3 năm học tập tại trường “ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC” em đã phần nào nắm bắtđược những kiến thức cơ bản của ngành điện và công việc của những người kỹ sư hệ thốngđiện trong tương lai bằng rất nhiều môn học thiết thực mang tính ứng dụng cao Với vốn kiếnthức nhỏ bé của mình cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo bộ môn cung cấp điện
TS.Ph m M nh H i ạ ạ ả , cho đến nay em đã thực hiện nghiên cứu tính toán thiết kế hoàn chỉnh
một hệ thống cung cấp điện mang tính chất thực tế cao và từ đó hoàn thành xong bản đồ ánmôn học “ Hệ thống cung cấp điện”
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Minh Trí
Trang 3Nhà máy, xí nghiệp sản xuất ra một hoặc nhiều loại sản phẩm trong quá trình hoạt động.Những sản phẩm này luôn luôn đòi hỏi tính cạnh tranh cao đặc biệt là về giá thành Trong giáthành sản phẩm, chi phí tiêu thụ điện năng và thời gian thu hồi vốn đầu tư đóng góp một phầnđáng kể Chính vì lý do đó việc tính toán, thiết kế cấp điện cho nhà máy xí nghiệp phải đặcbiệt chú ý đến vốn đầu tư công trình và vấn đề tiết kiệm năng lượng tránh lãng phí với cácthiết bị không cần thiết Quan trọng hơn cả là việc xác định tâm của phụ tải chính xác để cóđược phương án đi dây tối ưu Ngoài ra chúng ta còn phải tính đến khả năng phát triển củaphụ tải nhà máy xí nghiệp trong tương lai Để làm được tất cả những nhiệm vụ đó thì bướcđàu tiên cần làm là xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy Để xác định được phụ tải tínhtoán của toàn nhà máy trước hết ta cần xác định phụ tải tính toán ở từng phân xưởng và khuvực.
1.1 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng.
Công thức xác định phụ tải động lực theo hệ số nhu cầu và công suất đặt được thể hiệnnhư sau:
Ptt: Công suất tác dụng tính toán cho phân xưởng (kW)
Qtt: Công suất phản kháng tính toán cho phân xưởng(kVAr)
knc: Hệ số nhu cầu
Pđ: Công suất đặt (KW)
F: Diện tích phân xưởng (m2)
Itt : Dòng điện tính toán trên đường dây truyyền tải (A)
Trang 4Sơ đồ mặt bằng của xí nghiệp
Phân xưởng điện phân:
Trang 5N Tên phân xưởng và phụ tải ST B KW Pđ knc cosφj tanφj (m) a (m) B S(m 2 ) (kW) Pđl (kVAr) Qđl (kW) Pcs (kVAr) Qcs (kW) Ptt (kVAr) Qtt (kVA) Stt
Trang 6Bảng 1.1: Phụ tải tính11 toán cho các phân xưởng
Trang 71.2.Tổng hợp phụ tải của toàn nhà máy, xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng hình tròn bán kính r
1.2.1 Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp
- Phụ tải tác dụng tổng hợp toàn nhà máy
ttnm ttnm
P
S
= 0.644
1.2.3 Xác định tâm phụ tải của toàn nhà máy:
1 Ý nghĩa của tâm phụ tải trong thiết kế cung cấp điện
Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện thì việc tính toán tìm tâm phụ tải đóng một vai trò rấtqua trọng, đây chính là căn cứ để ta có thể xác định vị trí đặt các trạm biến áp, trạm phân phối,
tủ phân phối tủ động lực nhằm tiết kiệm chi phí và giảm tổn thất trên lưới điện Tâm phụ tảicòn có thể giúp công tác quy hoạch và phát triển nhà máy trong tương lai nhằm có các sơ đồcung cấp điện hợp lý tránh lãng phí và đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật như mong muốn Tâm phụtải điện là điểm thoả mãn điều kiện mômen phụ tải đạt giá trị cực tiểu
n Pili
Trong đó: Pi và li : Công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải
2 Tính toạ độ tâm phụ tải của nhà máy
Tâm qui ước của phụ tải nhà máy được xác định bởi một điểm M có toạ độ được xác định
M(X0,Y0) theo hệ trục toạ độ xOy
1 5 1
t t i i
P
1 5 1
t t i i
Q
Trang 8X0 =
n i
n i i
S
x S
n i i
S
y S
1 1
Trong đó:
X0 ; Y0 : Toạ độ của tâm phụ tải điện của toàn nhà máy
xi ; yi : Toạ độ của phụ tải phân xưởng thứ i theohệ trục toạ độ xOy
Si : Công suất của phụ tải thứ i
Bảng 1.2 Tọa độ tâm phụ tải của các phân xưởng trên hệ tọa độ Oxy
TT Tên phân xưởng Công suất
S (KVA)
x(m) y(m)
1 Phân xưởng điện phân 398.59 36.5 67.5 14548.65354 26905.04421
2 Phân xưởng Rơngen 551.45 95 67.5 52387.91776 37222.9942
8 Phân xưởng cơ khí, rèn 433.02 121 37 52395.2247 16021.68028
9 Xem dữ liệu phân xưởng 423.20 121 26 51206.83726 11003.12206
10 Lò hơi 168.28 11.5 5.5 1935.258987 925.5586462
11 Kho nhiên liệu 8.28 34 4 281.5830474 33.12741734
12 Kho vật liệu vôi clorur(bột tẩy trắng) 19.49 56 4 1091.254423 77.9467445
13 Xưởng năng lượng 211.20 101 31 21331.00199 6547.139224
207776, 74746,13 = 43.94 (m)
Vậy tâm phụ tải điện của toàn xí nghiệp là: M( 90.21; 43.94 )
Trang 91.2.4 Xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng
đường tròn bán kính r
Biểu đồ phụ tải điện là một hình tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm của phụ tảiđiện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỉ lệ xích nhất định tùy ý Biểu đồphụ tải cho phép người thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cầnthiết kế, từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấp điện Biểu đồ phụ tải được chia thành 2phần:
- Phụ tải động lực: phần hình quạt màu trắng
- Phụ tải chiếu sáng: phần hình quạt màu đen
Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng
+ Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i được xác định qua biểu thức:
Trong đó : m là tỉ lệ xích, ở đây chọn m = 5 (kVA/m2)
+ Góc của phụ tải chiếu sáng trong biểu đồ được tính theo công thức sau:
Kết quả tính toán Ri và cs-i của biểu đồ phụ tải các phân xưởng được ghi trong bảng sau
Bảng1 3 Tính toán thông số biểu đồ phụ tải
Tâm tải
R,m
Góc chiếu sáng (độ)
1 Phân xưởng điện phân 29.97 275.97 398.59 36.5 67.5 5.04 39
2 Phân xưởng Rơngen 7.53 308.53 551.45 95 67.5 5.93 9
8 Phân xưởng cơ khí, rèn 1.56 243.56 433.02 121 37.0 5.25 2
9 Xem dữ liệu phân xưởng 1.56 238.06 423.20 121 26.0 5.19 2
12 Kho vật liệu Vôi clorua 1.42 13.82 19.49 56 4.0 1.11 37
Trang 1013 Xưởng năng lượng 3.00 153.50 211.20 101 31.0 3.67 7
x 81
139 O
11
Trang 11CHƯƠNG II – THIẾT KẾ SƠ BỘ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
2.1.Chọn cấp điện áp phân phối.
Cấp điện áp truyền tải có liên quan trực tiếp đến các vấn đề về kinh tế, kỹ thuật của hệ thống.Điều này thể hiện ở tổn thất điện áp cực đại khi vận hành cũng như về tổn thất điện năng trêntoàn hệ thống, ngoài ra cấp điện áp truyền tải còn ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí đầu tư chocách điện của đường dây Để tối ưu hóa việc chọn cấp điện áp truyền tải từ nguồn đến trạm biến
áp trung gian của nhà máy ta tiến hành tính toán theo công thức kinh nghiệm như sau:
2.2.Xác định vị trí đặt của trạm biến áp (hoặc trạm phân phối trung tâm - TPPTT)
Các xí nghiệp công nghiệp là những hộ tiêu thụ điện tập trung, công suất lớn Điện năng cấpcho xí nghiệp được lấy từ trạm biến áp trung gian bằng các đường dây trung áp Cấp điện áptrong phạm vi đồ án được xác định là cấp 22kV Trong một xí nghiệp cần đặt nhiều trạm biến
áp phân xưởng, mỗi phân xưởng lớn một trạm, phân xưởng nhỏ đặt gần nhau chung một trạm
Để cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng cần đặt tại trung tâm xí nghiệp một trạm phânphối, gọi là trạm phân phối trung tâm (TPPTT) Trạm phân phối trung tâm có nhiệm vụ nhậnđiện năng từ hệ thống về và phân phối cho các trạm biến áp phân xưởng Trong các trạm phânphối trung tâm không đặt trạm biến áp mà chỉ đặt các thiết bị đóng cắt
Xác định vị trí đặt trạm phân phối trung tâm: Trạm phân phối trung tâm sẽ được đặt gần
tâm phụ tải tính toán của toàn nhà máy, thuận tiện cho công tác vận chuyển và lắp đặt, vận hành
và sửa chữa khi có sự cố đảm bảo an toàn và kinh tế Áp dụng kết quả tính toán tâm phụ tải
điện của toàn nhà máy ta đã xác định ở trên là điểm M( 76,26; 43,78 ) và dựa vào sơ đồ mặt
bằng nhà máy kim loại màu ta đặt trạm phân phối trung tâm tại vị trí gần tâm phụ tải tính toán
của nhà máy hay là điểm T(80;40) Vị trí này có thể đảm bảo mỹ quan công nghiệp, đảm bảo
Trang 12thuận lợi cho các công tác quản lý vận hành và sửa chữa MBA.2.3.Chọn công suất và số lượngmáy biến áp của các trạm biến áp phân xưởng.
Bảng 2.1 :Tính toán công suất MBA của trạm biến áp trung gian
XÍ NGHIỆP
P tt (kW) S tt (kVA) S đm (kVA) S MBA (kVA)
1990.93 3087.83
1720.36 2000
2.2.1 Tính toán lựa chọn số trạm biến áp phân xưởng và công suất định mức MBA
Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xưởng Tiến hành tính toán thiết kế xây dựng 5trạm biến áp phân xưởng Mỗi trạm đều sử dụng 2 máy biến áp vận hành song song Riêng vớiphụ tải loại 3 cho phép mất điện khi sự cố, vì vậy khi xảy ra sự cố một trạm biến áp phânxưởng có thể cắt giảm 25% phụ tải loại 3 nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư cho máy biến áp Chitiết như sau:
- Trạm biến áp B1: Cung cấp điện cho phụ tải 1
- Trạm biến áp B2: Cung cấp điện cho phụ tải 2, 3, 4
- Trạm biến áp B3: Cung cấp điện cho phụ tải 5, 6, 7
- Trạm biến áp B4: Cung cấp điện cho phụ tải 8, 9, 13
- Trạm biến áp B5: Cung cấp điện cho phụ tải 10, 11, 12, 14, 15
Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng ta sẽ đặt trạm tại vị trí gần trạm phânphối trung tâm và tiếp xúc với phân xưởng để thuận tiện trong khâu đóng cắt và không ảnhhưởng đến công trình khác
Trạm biến áp dùng cho nhiều phân xưởng ta sẽ thiết kế gần tâm phụ tải nhằm tiết kiệm chiphí đường dây và giảm tổn thất công suất trên đường dây Tâm của trạm sẽ được xác định quabảng tọa độ như sau:
Bảng 2.2.1.1 Tọa độ tính toán tâm phụ tải
Trang 131 Phân xưởng cơ khí, rèn 8 433.02 121.00 37.00 52395.22 16021.68
2 Xem dữ liệu phân
3 Kho vật liệu vôi clorur
và vấn đề tổn thất điện năng.Ta chọn máy biến áp thỏa mãn 2 điều kiện :
- Khi làm việc bình thường:
Stt < n.SđmB
- Khi sự cố: Áp dụng chọn máy biến áp với với hệ số quá tải của máy biến áp là 1,4 với
hệ số quá tải này thời gian quá tải không quá 5 ngày đêm, mỗi ngày quá tải không quá6h
S đmB (kVA)
Trong đó:
Trang 14SđmB: Công suất tính toán định mức của máy biến áp sẽ sử dụng trong trạm biến áp phânxưởng.
ΣStt : Tổng công suất tính toán của các phân xưởng mà trạm cung cấp điện
Tính toán chi tiết cho từng trạm biến áp như sau:
2.2.1a Trạm biến áp phân xưởng B1
Bảng 2.2.1.3 Tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B1
Tên phân xưởng P tt (kW) S tt (kVA) S đm (kVA) S MBA (kVA)
Phân xưởng điện phân 275.97 398.59 222.07 250
Trạm B1 khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:
Sc = Stt – 1.4* SMBA = 398.59 – 1,4 250 = 48.59 (kVA)
Tỉ lệ tải loại 3 bị cắt phải nhỏ hơn 100-78 = 22%
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: = 12.19% < 22% => thỏa mãn
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy tsc = 24h trong năm:
Khi gặp sự cố không phải cắt bớt phụ tải
2.2.1b Trạm biến áp phân xưởng B2
Bảng 2.2.1.4 Tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng
B2
Tên phân xưởng P tt (kW) S tt (kVA) S đmtt (kVA) S MBA (kVA)
Phân xưởng Rơn gen 308.53 551.45
Tỉ lệ tải loại 3 bị cắt phải nhỏ hơn 100-78 = 22%
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: = 14.24% < 22% => thỏa mãn
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy tsc = 24h trong năm:
Trang 152.2.1c Trạm biến áp phân xưởng B3
Bảng 2.2.1.5 Tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B3
Tên phân xưởng P tt (kW) S tt (kVA) S đmtt (kVA) S MBA (kVA)
Tỉ lệ tải loại 3 bị cắt phải nhỏ hơn 100-78 = 22%
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: = 20.24% < 22% => thỏa mãn
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy tsc = 24h trong năm:
Pthiếu = 20.24% Ptt = 0.2024*283.45 = 57.39 (kW)
Thiệt hại do mất điện:
Y = gth Pthiếu tsc
= 10000*57.39* 24 = 13.77 (triệu đồng)
2.2.1d Trạm biến áp phân xưởng B4
Bảng 2.2.1.6 Tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B4
Tên phân xưởng P tt (kW) S tt (kVA) S đmtt (kVA) S MBA (kVA)
Phân xưởng cơ khí, rèn 243.56 433.02
Xem dữ liệu phân xưởng 238.06 423.20
Xưởng năng lượng 153.50 211.20
Trạm B4 khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:
Sc = Stt – 1,4 SMBA = 1067.41 – 1,4 630 = 185.41 (kVA)
Tỉ lệ tải loại 3 bị cắt phải nhỏ hơn 100-78 = 22%
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: = 17.37% < 22% => thỏa mãn
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy tsc = 24h trong năm:
Trang 16Bảng 2.2.1.7 Tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B5
Tên phân xưởng P tt (kW) S tt (kVA) S đmtt (kVA) S MBA (kVA)
Kho vật liệu vôi clorur (bột tẩy
Tỉ lệ tải loại 3 bị cắt phải nhỏ hơn 100-78 = 22%
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: = 13.95% < 22% => thỏa mãn
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy tsc = 24h trong năm:
- Trên thị trường hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất máy biến áp với rất nhiều loại sản phẩm đa dạng, nhiều kiểu dáng và kích cỡ Tuy nhiên căn cứ vào đặc điểm của phụ tải thì ta sẽ
sử dụng loại máy biến áp phân phối dầu có bình giãn nở dầu
- Ta lựa chọn sản phẩm máy biến áp Đông Anh chế tạo.Thông số chi tiết của các máy biến áp
sử dụng trong trạm biến áp phân xưởng được thống kê theo bảng sau:
Bảng 2.2.2.1 Giá và thông số kĩ thuật của MBA Đông Anh
Chi phí (10 6 đ)
Trang 17S S
Bảng 2.3.1 Phạm vi áp dụng phương pháp chọn tiết diện dây dẫn
Trang 18Cao áp Mọi đối tượng -
-Trung áp Đô thị, Công nghiệp Nông thôn
Lựa chọn dây dẫn từ nguồn về trạm phân phối trung tâm sẽ được tính toán theo điều kiện Jkt
Đường dây nối hệ thống với trạm phân phối trung tâm có ý nghĩa cực kỳ quan trọng, nó quyết định đến hoạt động của toàn bộ nhà máy nên ta sử dụng lộ đường dây kép để truyền tải
Dự kiến sử dụng cáp đồng cách điện XLPE do LS chế tạo
Tra tài liệu “ Quy phạm trang bị điện” bảng I.3.1 ta có Jkt = 3,1 A/mm2
Iđm = = = 34.44 (A)
+ Tiết diện dây dẫn cần thiết
=11.11 (mm2)
Để đảm bảo độ bền cơ học ta sẽ chọn tiết diện tối thiểu là 35 mm2
Tra bảng 4.41 tài liệu “ Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV”- Ngô Hồng Quang ta được:
R0 = 0.668 Ω/km X0 = 0.129 Ω/km Icp = 134 A
Kiểm tra điều kiện phát nóng:
+ Khi làm việc bình thường:
Lấy k = 1: Isc ≤ Icp 68.88 ≤ 134 => thỏa mãn điều kiện phát nóng
Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp:
+ Khi làm viêc bình thường:
Vậy dây cáp đã chọn thỏa mãn
Giá thành đường dây áp dụng dựa trên bảng giá sau thuế trong tài liệu liên quan là 77200 đồng/m chiều dài Tổng vốn đầu tư cho lộ dây là:
K 1 = 77200 2 278 = 42,92 (triệu đồng)
Trang 192.4.Lựa chọn sơ đồ nối điện từ TPPTT đến các phân xưởng.
Trang 21Ta thấy đường dây hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các tủ phân xưởng của 2 phương ánđều giống nhau,ta sẽ tìm tiết diện dây cho cáp hạ áp trước khi tim dây từ TPPTT đến các trạmbiến áp phân xưởng Ta sẽ sử dụng đường dây kép Do phân xưởng 2, 8 và 9 có công suất lớn,việc lựa chọn dây quá lớn nên ta sẽ đi phân pha đôi.
Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các tủ phân phối phân xưởng theo điều kiệnphát nóng: I ≤ k.Icp (k=1)
Dự kiến chọn cáp hạ áp 3 lõi đồng cách điện PVC do CADIVI chế tạo
+ Khi làm việc bình thường
Ilv ≤ k.Icp (k=1)
Trong đó: 3.
ttdm lv
dm
S I
Với: K0 giá thành 1km đường dây (106đồng)
L chiều dài đường dây (km)
Tổng vốn đầu tư cho đường dây:
đ/km)
Tổng (10 6
đồng) B2-2 2_2 513.27 0.4 185 288.928 185 298 0.099 0.27 0.014 1448.15 81.096
Trang 22Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp ∆U% ≤ 5%
Bảng 2.4.b Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp
Các dây dẫn đã lựa chọn đều thỏa mãn yêu cầu
Từ bảng trên ta tìm được tổng vốn đầu tư đường dây cáp hạ áp cho toàn bộ xí nghiệp:
K d hạ áp = = 346,745 (triệu đồng)
2.4.1.Sơ đồ đi dây phương án 1:
Trang 23Dự kiến chọn cáp trung áp vặn xoắn 3 lõi đồng cách điện XLPE do CADIVI chế tạo
Tra tài liệu “Quy phạm trang bị điện” ta có Jkt = 3,1 A/mm2
Bảng2.4.1.1 Phân bố công suất và tính toán tiết diện dây dẫn trung áp PA1
Tên Số lộ (m) L S (kVA) I đm
(A) (mm F tt 2 ) (mm F tc 2 ) (Ω/m) R 0 (Ω/m) X 0 (A) I cp (10 Giá 3 đ/m) (10 Tổng 6 đ)
PPTT-B1 2 55 398.59 5.23 1.687 35 0.524 0.13 170 72.2 7.9PPTT-B2 2 45 914.13 11.99 3.868 35 0.524 0.13 170 72.2 6.5PPTT-B3 2 45 438.86 5.76 1.858 35 0.524 0.13 170 72.2 6.5PPTT-B4 2 45 1067.41 14.01 4.519 35 0.524 0.13 170 72.2 6.5PPTT-B5 2 80 292.84 3.84 1.239 35 0.524 0.13 170 72.2 11.6
Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp ∆U% ≤ 5%
Trang 24Bảng 2.4.1.2 Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp
Lộ dây n
R 0 (Ω/km )
X o (Ω/km)
L (m) P tt (kW) Q tt
Bảng 2.4.1.3 kiểm tra điều kiện phát nóng:
Tên Số lộ S (kVA) I đm (A) I sc (A) I cp (A)
Việc lựa chọn dây thỏa mãn yêu cầu
Tổng chi phí đầu tư trên đường dây trung áp 22kV của PA1 bao gồm đoạn từ trạm nguồn đếntrạm phân phối trung tâm và từ trạm phân phối trung tâm về các trạm biến áp phân xưởng đượctính như sau:
ΣK d = K trung áp + K hạ áp = 42,92 + 39 + 346,745 = 428,665 (triệu đồng)
Tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng.
Tổng tổn thất điện năng trên các lộ dây:
Tổn thất công suất tác dụng và tổn thất điện năng được tính như sau:
∆A = ∆P τ (kWh)
τ = (0.124 + 10-4 *Tmax)2 * 8760 = (0.124 + 10-4 *4280)2 * 8760 = 2669.21 (h)
Trang 25Bảng 2.4.1.4 Tính toán tổn thất công suất và tổn thất điện năng trên các lộ
dây trung áp của PA1:
(kVAr)
U đm
(kV) R (Ω) ∆P (W) ∆A (kWh) Nguồn-
có được phương án tối ưu ta cần có được giá trị của hàm chi phí tính toán hằng năm của các phương án sẽ vạch ra, chi tiết phương án 1:
Z1 = (avh + atc) + c dây
Với:
avh : Hệ số vận hành, lấy avh =0,1
atc =: Hệ số tiêu chuẩn( hệ số thu hồi vốn đầu tư), atc=0,125
Ttc : Là thời gian thu hồi vốn đầu tư lấy bằng 8 năm
C: Giá thành 1 KWh tổn thất điện năng, C=1500(đồng/kwh)
Trang 26Công suất truyền tải trên đoạn đường dây từ TPPTT về trạm B3 lúc này sẽ bao gồm công suấttính toán của B3 và công suất tính toán của trạm B4
Các trạm còn lại có công suất trên đường dây là không thay đổi Kết quả chi tiết được tổng hợp trong bảng sau:
Bảng 2.4.2.1.Phân bố công suất và tính toán tiết diện dây dẫn PA2
(A)
F tt (mm 2 )
F tc (mm 2 )
R 0 (Ω/m)
X 0 (Ω/m )
I cp (A)
Giá (10 3 đ/m)
Tổng (10 6 đ)
Trang 27Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp U% ≤ 5%.
Bảng 2.4.2.2 Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép PA2
% Nguồn -
Bảng 2.4.2.3.Kiểm tra điều kiện phát nóng
Việc lựa chọn dây thỏa mãn yêu cầu
Tổng chi phí đầu tư trên đường dây trung áp 22kV của PA2 bao gồm đoạn từ trạm nguồn đến trạm phân phối trung tâm và từ trạm phân phối trung tâm về các trạm biến áp phân xưởng được tính như sau:
ΣK d = K trung áp + K hạ áp = 42,92 + 32,5 + 346,745 = 422,165 (triệu đồng)
Tương tự phương án 1, ta tính được tổn thất công suất và tổn thất điện năng:
Bảng 2.4.2.4 Tổn thất công suất và tổn thất điện năng trên các lộ dây PA2
Trang 28atc =: Hệ số tiêu chuẩn( hệ số thu hồi vốn đầu tư), atc=0,125
Ttc : Là thời gian thu hồi vốn đầu tư lấy bằng 8 năm;
C: Giá thành 1 KWh tổn thất điện năng, C=1500(đồng/kwh)
Vậy chi phí tính toán hàng năm của phương án là:
2 phương án là tương đương về mặt kinh tế
Ta xét đến chỉ tiêu kĩ thuật của 2 phương án:
∆Umax p/a1 = 0.049%
∆Umax p/a2 = 0.05%
2 phương án tương đương về mặt kĩ thuật
Như vậy, 2 phương án tương đương nhau
Ta lựa chọn phương án 1