Đánh giá và cải thiện hệ thống cung cấp điện tại khuôn viên trường ĐHNT
MỤC LỤC
Chương 2
- CÔNG SUẤT PHỤ TẢI ĐIỆN .1 Xác định phụ tải điện
- ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN .1 An toàn điện
- CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN .1 Điều chỉnh điện áp trong hệ thống cung cấp điện
Khuôn viên trường ĐHNT có mặt bằng rộng lớn hơn 30 khu gồm cả giảng đường, hệ thống phòng thực hành cho các ngành học, khu nhà hành chính, hệ thống thư viện, ký túc xá cho sinh viên, nhà thể thao, công viên…để phục vụ cho công tác đào tạo, nghiên cứu khoa học và đảm bảo phục vụ cho đời sống của sinh viên một cỏch tốt nhất. Nhà trường có 2 tủ phân phối chính là TD120 và TD121 cung cấp điện cho các tủ phân phối con, từ các tủ phân phối con cung cấp điện cho các khu nhà: hệ thống giảng đường, khu hành chính, khu thực hành, kí túc xá, hệ thống thư viện, công viên…. Với dung lượng 2 trạm biến áp hiện tại thì việc sử dụng vào những giờ cao điểm có thể gây nên quá tải.Với việc ngày càng mở rộng các cơ sở vật chất thì việc quá tải trên các dây dẫn là điều không thể tránh khỏi.
- Toàn trường sử dụng nhiều bóng đèn huỳnh quang loại T10 (cosφ = 0.6) để chiếu sáng nên tổn hao về công suất phản kháng lớn, dùng balast điện từ tần số thấp ảnh hưởng đến mắt. - Một số tủ điện ở xa nguồn cung cấp sụt áp lớn gây ảnh hưởng đến các thiết bị điện. - Tính liên tục trong cung cấp điện chưa được đảm bảo. 2.5 CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN 2.5.1 Điều chỉnh điện áp trong hệ thống cung cấp điện. Do độ lệch điện áp lớn nên ta phải điều chỉnh. Có nhiều cách để điều chỉnh nhưng ta chọn cách nào cho hợp lý về kinh tế kỹ thuật nhất. Ở đây, ta sử dụng các biện pháp sau:. - Giảm tổn thất điện áp bằng cách chọn sơ đồ cung cấp hợp lý. Phân bố lại phụ tải đều cho 3 trạm biến áp. Cách này làm giảm được chi phí về kinh tế, tổn thất công suất trên đường đây giảm. - San bằng đồ thị phụ tải. Trường ta có nhiều tải hoạt động vào các thời gian khác nhau giảng đường chủ yếu hoạt động ban ngày, ký túc xá chủ yếu hoạt động buổi tối…) Nên ta cần phân bố phụ tải cho 3 trạm biến áp gồm cả giảng đường và KTX.
Chương 3
- TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH .1 Khái niệm chung
- CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ .1 Chọn loại dây và tiết diện dây dẫn
- BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG .1 Đặt vấn đề
Để lựa chọn được tốt các phần của hệ thống cung cấp điện, chúng ta phải dự đoán được các tình trạng ngắn mạch như: dòng điện ngắn mạch và công suất ngắn mạch, các số liệu này còn là căn cứ quan trọng để thiết kế hệ thống bảo vệ rơle, định phương thức vận hành của hệ thống cung cấp điện…Vì vậy tính toán ngắn mạch là phần không thể thiếu được khi thiết kế hệ thống cung cấp điện. Tất nhiên, phương án nào đảm bảo về điện áp vận hành cao hơn, sơ đồ nối dây đơn giản hơn, có nhiều khả năng phát triển, mức đảm bảo cung cấp điện cao, tổ chức thi công và quản lý vận hành đơn giản hơn, có xu hướng phát triển mạng trong tương lai, … thì phương án đó được chú ý nhiều hơn. Cuối cùng phải nói là khi thiết kế mạng điện, cần phải biết cân nhắc một cách thận trọng và toàn diện, phải biết rừ tinh thần trỏch nhiệm, … để đưa ra một phương án phù hợp với nền kinh tế quốc dân, đảm bảo về kỹ thuật, an toàn và có xu hướng phát triển trong tương lai.
- CB có đặc tuyến bảo vệ B thường được sử dụng để bảo vệ cho các mạch điện chính có dòng đột biến không quá lớn (mạch điện nối từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính, mạch điện nối từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối phụ, mạch điện cung cấp cho tải không có dòng khởi động).
Chương 4
Xác định phụ tải toàn trường .1 Giảng đường G1
Đây là khu KTX gồm 7 tầng do VIỆN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ TRƯỜNG HỌC đang thi công. Ta chia phụ tải thành các nhóm để thuận tiện cho việc tính toán Nhóm I: Tủ động lực 1 (Tủ phân phối gia công). Nên ta xác định thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm đó là.
Tủ chiếu sáng (Tủ phân phối đèn chiếu sáng) Bảng 4.36 Bảng phụ tải từ tủ phân phối đèn chiếu sáng
Xác định tâm phụ tải điện
Việc xác định tâm phụ tải nhằm chọn ra phương án , vị trí đặt tủ điện thích hợp nhằm cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ nhất , chi phí kim loại màu hợp lý và đảm bảo mỹ quan. Để đảm bảo độ tin cậy và tính liên tục trong cung cấp điện ta sử dụng 2 máy biến áp.
Chọn dung lượng máy biến áp
SMBA: Công suất định mức của máy biến áp SttTT: Công suất tính toán toàn trường kqtsc: Hệ số quá tải sự cố. Với diện tích mặt bằng khá lớn của trường nên khả năng mở rộng thêm phụ tải là rất cao. ∆P0’ : Tổn thất công suất tác dụng không tải kể cả phần do công suất phản kháng gây ra, KW.
Tổn thất công suất tác dụng ngắn mạch kể cả phần do công suất phản kháng gây ra, KW. Ta chọn 2 máy vì khi có sự cố 1 máy biến áp bị hư thì máy còn lại vẫn có thể làm việc trong điều kiện quá tải và duy trì điện áp cho nhà trường.
CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN .1 Chọn vị trí tủ
- Phương án 1: Đặt 1 trạm biến áp gồm 2 máy .1 Sơ đồ cung cấp
- Phương án 2: Đặt 2 trạm biến áp mỗi trạm gồm 1 máy (Đặt 2 trạm ở 2 phía đông và tây của trường)
- Phương án 3: Đặt 2 trạm biến áp mỗi trạm gồm 1 máy (Đặt 2 trạm ở 2 phía bắc và nam của trường)
Vì các đường dây này thường ngắn nên chúng được chọn theo chỉ tiêu mật độ dòng điện kinh tế. Vì khoảng cách từ tủ động lực tới các thiết bị và từ các tủ phân phối tới các tủ động lực ngắn nên ta không xét đến tổn thất điện áp cho phép. Tương tự từ trạm biến áp đến các tủ phân phối khác ta có bảng 4.41.
Trong các phương án ta xét thì số lượng và dung lượng các máy biến áp là như nhau nên tổn thất điện năng của MBA trong các trường hợp là như nhau. Vì các đường dây này thường ngắn nên chúng được chọn theo chỉ tiêu mật độ dòng điện kinh tế. Đối với đặc điểm của trường ta thời gian sử dụng công suất lớn nhất là: Tmax = 5000h, ta dựng cỏp lừi đồng.
Vì khoảng cách từ tủ động lực tới các thiết bị và từ các tủ phân phối tới các tủ động lực ngắn nên ta không xét đến tổn thất điện áp cho phép. Vì các đường dây này thường ngắn nên chúng được chọn theo chỉ tiêu mật độ dòng điện kinh tế. Vì khoảng cách từ tủ động lực tới các thiết bị và từ các tủ phân phối tới các tủ động lực ngắn nên ta không xét đến tổn thất điện áp cho phép.
Nhận xét : Từ các kết quả tính toán cho thấy phương án 3 có tổn thất điện năng và chi phí tính toán là ít nhất.
CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ .1 Chọn dây dẫn mạng cao áp
- Chọn dây dẫn mạng hạ áp
Do chiều dài từ các tủ phân phối chính đến các khu nhà là ngắn nên tổn thất không đáng kể nên ta bỏ qua phần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp. Aptomat là thiết bị đóng cắt hạ áp có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Do có ưu điểm hơn hẳn cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tin cậy, an toàn, đóng cắt đồng thời 3 pha và có khả năng tự động hóa cao nên aptomat ngày càng được dùng rộng rãi trong lưới điện công nghiệp, dịch vụ cũng như điện sinh hoạt.
- Aptomat dùng để đóng phụ tải khi một máy biến áp bị sự cố ta cũng chọn loại CM 1600N do hãng Merlin Gerin (Pháp) chế tạo có.
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN .1 Tính toán ngắn mạch phía cao áp
Trị số tổng trở của aptômát và thanh góp rất nhỏ so với tổng trở của máy biến áp và dây cáp. Do đó có thể bỏ qua trị số này khi tính ngắn mạch phía hạ áp. Sau khi tính toán được các dòng ngắn mạch ta so sánh với dòng cắt của các aptomat đã chọn ta thấy IN < Icắt.
Chương 5
- CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ VỚI TBA T122 .1 Chọn dây dẫn
- TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA APTOMAT ĐÃ CHỌN .1 Tính toán ngắn mạch tại thanh cái của máy biến áp
- BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG .1 Đặt vấn đề
Ta nhận thất tổng công suất các phụ tải ứng với từng máy biến áp đều nhỏ hơn công suất của máy biến áp đó. Từ bảng trêm ta thấy đoạn dây từ TPPC đến tủ TĐ2 không thỏa mãn điều kiện Itt ≤ Icp. Từ bảng 5.5 ta thấy các đường dây có tiết diện nhỏ dẫn đến không thỏa mãn điều kiện dòng phát nóng cho phép.
Ta cần nâng tiết diện dây lên cho phù hợp với tải đang sử dụng ta có bảng. Dây dẫn trong mạng điện của trường ta là mạng điện áp thấp ta chọn theo điều kiện phát nóng. Tương tự như tính toán của phương án thứ 1 ta có bảng 5.7 Bảng 5.7 Bảng chọn tiết diện dây dẫn.
Theo đánh giá tại chương 2 thì hệ số công suất còn khá là thấp do đó việc tính toán bù công suất phản kháng là rất cần thiết. Hiện tại thì nhà trường có 2 trạm biến áp đang sử dụng trong đó có 1 trạm T121 đã tính toán bù tại thanh cái của MBA. Trạm T122 sắp đưa vào vận hành cũng đã lắp tủ bù tự động tại thanh cái của MBA, chỉ còn trạm T120 chưa được bù công suất phản kháng.
Chính vì vậy ta cần bù tập trung tại thanh cái hạ áp của trạm T120 để nâng cao hệ số công suất cosϕ. Theo dung lượng bù thực tế của hãng sản xuất thì ta chọn 6 tụ loại SHIZUKI - 415V (Nhật Bản), mỗi tụ có dung lượng 25 (KVAr) phân bố trên thanh cái.
