Lựa chọn phương án cung cấp điện tối ưu cho xí nghiệp

Xác định phương án cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng và vị trí đặt trạm phân phối trung tâm

Để cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng cần đặt tại trung tâm xí nghiệp một trạm phân phối, gọi là trạm phân phối trung tâm (TPPTT).  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.

Chọn công suất và số lượng máy biến áp của các trạm biến áp phân xưởng

Để cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng cần đặt tại trung tâm xí nghiệp một trạm phân phối, gọi là trạm phân phối trung tâm (TPPTT). Trạm phân phối trung tâm có nhiệm vụ nhận điện năng từ hệ thống về và phân phối cho các trạm biến áp phân xưởng. Trong các trạm phân phối 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. Vị trí này có thể đảm bảo mỹ quan công nghiệp, đảm bảo thuận lợi cho các công tác quản lý vận hành và sửa chữa MBA. 2.3Chọn công suất và số lượng máy biến áp của các trạm biến áp phân. Riêng với phụ tải loại 3 cho phép mất điện khi sự cố, vì vậy khi xảy ra sự cố một trạm biến áp phân xưởng có thể cắt giảm 22% phụ tải loại 3 nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư cho máy biến áp. Chi tiết như sau:. • Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng ta sẽ đặt trạm tại vị trí gần trạm phân phối trung tâm và tiếp xúc với phân xưởng để thuận tiện trong khâu đóng cắt và không ảnh hưởng đến công trình khác. • Trạm biến áp dùng cho nhiều phân xưởng ta sẽ thiết kế gần tâm phụ tải nhằm tiết kiệm chi phí đường dây và giảm tổn thất công suất trên đường dây. Tâm của Trạm sẽ được xác định qua bảng tọa độ như sau:. Tọa độ trên thực tế của các trạm. 1) Tính toán công suất định mức của trạm biến áp là một tham số quan trọng quyết định chế độ làm việc của hệ thống. 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 quá 6h.

Lựa chọn chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm phân phối trung tâm

Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp:. Tính toán chi tiết cho các TBA ta thu được kết quả như sau:. • Tổng tổn thất điện năng khi vận hành trạm biến áp hằng năm:. Lưới điện Jkt Ucp Jcp. Trung áp Đô thị, Công nghiệp Nông thôn -. Hạ áp - Nông thôn Đô thị, Công nghiệp. 1) Lựa chọn dây dẫn từ nguồn về trạm phân phối trung tâm sẽ được tính toán theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt do khoảng cách truyền tải ngắn và thời gian sử dụng công suất cự dại Tmax lớn. • 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. Kết luận ta sẽ chọn cỏp tương tự như phương ỏn số 1, cỏp đồng 3 lừi CXV/WB-35 cho các lộ dây từ trạm phân phối trung tâm về các trạm biến áp phân xưởng.

Chi phí tính toán hàng năm của phương án chỉ xét đến vốn đầu tư đường dây trung áp của toàn hệ thống do phần đầu tư trạm biến áp và cáp hạ áp thì như nhau. Chọn phương án tối ưu: Tất cả các phương án nghiên cứu đều đã thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật của lưới.  Vậy các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật luôn luôn mâu thuẫn nhau, phương án nào có vốn đầu tư lớn thì vấn đề kỹ thuật sẽ được đảm bảo tốt hơn, tổn thất sẽ nhỏ và ngược lại.

Vì vậy chúng ta sẽ sử dụng phương án dung hòa giưã các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật ở đây là phương án 2.

Xác định hao tổn điện áp trên đường dây

Việc tính toán chính xác sự phân bố điện áp trên các lộ đường dây sẽ được thực hiện theo phương pháp gần đúng. Với phần trung áp thì điện áp sử dụng để tính toán là điện áp danh định của lưới. Các lộ dây hạ áp có chiều dài truyền tải là khá ngắn, tiết diện dây lớn nên tổn thất điện áp là rất nhỏ.

Điện áp dùng để thực hiện tính toán là điện áp danh định cấp 0.4KV.  Trên đường dây cấp hạ áp 0.4kv, chiều dài đường dây nhỏ, tiết diện dây dẫn sử dụng lớn nên tổn thất điện áp là không đáng.

Thiết kế chi tiết cho phương án tối ưu Sơ đồ trạm PPTT

Căn cứ vào đặc điểm vạn hành của phụ tải mà ta tiến hành cấp điện cho trạm phân phối trung tâm trên lộ kép với hệ thống thanh cái có máy cắt liên lạc đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện ở mức cao nhất. Máy biến dòng được đặt trên tất cả các lộ vào ra của trạm phục vụ cho công tác đo lường và quá trình vận hành. Vì các trạm biến áp phân xưởng đặt rất gần trạm phân phối trung tâm nên phía cao áp chỉ cần đặt dao cách ly và cầu chì.

Phía hạ áp đặt áptômát tổng và các áptômát nhánh, thanh cái hạ áp được phân đoạn bằng aptômát phân đoạn. Để hạn chế dòng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm và làm đơn giản việc bảo vệ ta lựa chọn phương thức cho hai máy biến áp làm việc độc lập (áptômát phân đoạn của thanh cái hạ áp thường ở trạng thái cắt). Chỉ khi nào một máy biến áp bị sự cố mới sử dụng áptômát phân đoạn để cấp điện cho phụ tải của phân đoạn đi với máy biến áp bị sự cố.

- Phía hạ áp chọn dùng các áptômát của hãng Merlin Gerin đặt trong vỏ tủ tự tạo.Với 2 tủ áptômát tổng, 1 tủ áptômát phân đoạn và 2 tủ áptômát nhánh.

Lựa chọn và kiểm tra dây dẫn, khí cụ điện

Lựa chọn thiết bị điện là việc làm thường nhật và rất quan trọng của kỹ sư điện trong quá trình quy hoạch, thiết kế, cải tạo hệ thống điện. Nếu tất cả thiết bị điện được lựa chọn đúng sẽ tạo cho hệ thống điện trở thành một cơ cấu đồng bộ, hoàn chỉnh, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật, an toàn. Vì cáp chọn để truyền tải điện từ trạm PPTT tới các BAPX đều có tiết diện bằng 35 mm2 nên ta chỉ cần kiểm tra cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất là: IN3=.

Dao cách ly có nhiệm vụ chủ yếu là cách ly phần mang điện và không mang điện, tạo khoảng cách an toàn trông thấy, phục vụ cho công tác sửa chữa, kiểm tra, bảo dưỡng lưới điện. Do có ưu điểm hơn hẳn cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tin cậy, an toàn, đóng cắt đồng thời ba pha và khả năng tự động hoá cao, nên Aptomat dù đắt tiền vẫn ngày càng được sử dụng rộng rãi trong lưới điện hạ áp công nghiệp cũng như trong lưới điện chiếu sáng sinh hoạt. Máy biến dòng điện BI có chức năng biến đổi dòng điện sơ cấp bất kỳ xuống 5A ( đôi khi 1A và 10A) nhằm cấp nguồn dòng cho đo lường, tự động hoá và bảo vệ rơle.

Trần Quang Khánh ta chọn máy biến điện áp ba pha năm trụ loại 4MS34 của Siemens chế tạo để có thể kiểm tra cách điện của máy biến áp ba pha trung tính cách ly cấp 35KV.

Đánh giá hiệu quả bù

 Sau khi thực hiện bù công suất phản kháng hệ số công suất mới của hệ thông trạm nguồn: cosϕ = 0.994 thỏa mãn yêu cầu của đơn vị cung cấp điện. - Giảm tổn thất công suất, ổn định điện áp truyền tải và tăng khả năng tải của đường dây. Mặt khác nếu không đảm bảo hệ số công suất thì nhà máy còn phải trả thêm tiền điện theo quy định của nhà cung cấp do tiêu thụ nhiều công suất phản kháng.

- Việc tính toán bù công suất phản kháng đã thỏa mãn yêu cầu đặt ra. -Nối đất nhân tạo thường được thực hiện bằng cọc thép ,thanh thép dẹp hình chữ nhật hayhinhf thép góc dài từ 2-3m chôn sâu xuống đất sao cho đầu trên của chúng cách mặt đất khoảng 0,5-0,7 m. Riêng với các thiết bị nhỏ ,công suất tổng của máy phát điện, máy biến áp không quá 100MVA cho phép R nối đất < 10Ω.

Điện trở suất tính toán với điện cực ngang và đứng được tính như sau : ρ ttng = kng.