SƠ ĐỒ ĐI DÂY PHƯƠNG Á N

C Phương ỏn sử dụng trạm phõn phối trung tõm (TPPTT)

SƠ ĐỒ ĐI DÂY PHƯƠNG Á N

Sử dụng trạm biến ỏp trung gian nhận điện ỏp 35 kV từ hệ thống sau đú hạ xuống điện ỏp 10 kV cấp điện cho cỏc trạm biến ỏp phõn xưởng. Trong đú cỏc trạm B1,B2,B3,B4, hạ từ điện ỏp 10kV xuống điện ỏp 0.4kV cũn trạm biến ỏp B5,B6 hạ từ điện ỏp 10kV xuống điện ỏp 3kV cấp điện cho cỏc phõn xưởng .

1.Chọn mỏy biến ỏp phõn xưởng và xỏc định cỏc tổn thất điện năng trong cỏc trạm(∆A)

Ta cú kết quả chọn cỏc mỏy biến ỏp phõn xưởng Tờn TBA Sdm (kVA) Uc/Uh ∆Po (kW) ∆Pn (kW) Un (%) Io (%) Số mỏy Đơn giỏ (106đ) Thành tiền (106đ) TBATG 10000 35/10 14.4 63 8 0.6 2 700.8 1401.6

B1 3000 10/0.4 3.8 23 6.5 0.8 2 300 600 B2 2500 10./0.4 3.3 20.5 6 0.98 2 254.8 509.6 B3 2500 10/0.4 3.3 20.5 6 0.98 2 254.8 509.6 B4 3000 10/0.4 3.8 23 6.5 0.8 2 300 600 B5 2000 10/3 2.72 17.6 6 0.8 2 230.96 461.92 B6 2000 10/3 2.72 17.6 6 0.8 2 230.96 461.92

Tổng vốn đầu tư trạm biến ỏp Kb =4544.64*106 đ Xỏc định tổn thất điện năng trong cỏc TBA

Tổn thất điện năng trong cỏc TBA được xỏc định theo cụng thức : ∆A=n*∆Po* t +¹* Pn* ^Stt *t

n ∆ Sdmb

Trong đú

n số mỏy biến ỏp ghộp song song

t thời gian vận hành MBA với MBA vận hành suốt năm nờn lấy t=8760 h τ _{thời gian tổn thất cụng suất lớn nhất với} τ _{=f( Tmax )}

Theo cụng thức kinh nghiệm cú τ _=(0.124+10-4*Tmax)*8760 h

∆Po ,∆Pn tổn thất cụng suất của MBA lỳc khụng tải và lỳc cú tải Stt cụng suất tớnh toỏn của TBA

Sdmb cụng suất định mức của MBA

Ta cú bảng kết quả tớnh toỏn

Tờn TBA Số mỏy Stt(kVA) Sdmb(kVA) ∆Po(kW) ∆Pn(kW) ∆A(kWh)

TBATG 2 19804.91 10000 14.4 63 743908.8 B1 2 5661 3000 3.8 23 229511.44 B2 2 4172 2500 3.3 20.5 171397.2 B3 2 3964 2500 3.3 20.5 160354 B4 2 5634 3000 3.8 23 227961 B5 2 2500 2000 2.72 17.6 102365.65 B6 2 3975 2000 2.72 17.6 185970

2.Chọn dõy dẫn ,xỏc định tổn thất cụng suất ,tổn thất điện năng trong mạng điện

Trong mạng điện trung ỏp của nhà mỏy ,do khoảng cỏch từ trạm biến ỏp trung gian (trạm phõn phối trung tõm )tới cỏc trạm biến ỏp phõn xưởng là ngắn nờn ta chọn tiết diện dõy dẫn theo Jkt

*Chọn cỏp từ trạm biến ỏp trung gian tới trạm biến ỏp phõn xưởng

Đối với nhà mỏy luyện kim đen do làm việc 3 ca ,thời gian sử dung cụng suất lớn nhất là 5500h ,cỏp chọn là cỏp lừi đồng

Tra bảng ta được Jkt=2,7 A/mm2

Tiết diện kinh tộ của cỏp Fkt=^Imax

Jkt mm2

Cỏp từ TBATG tới cỏc TBAPX là cỏp lộ kộp nờn Imax=

2* 3 *

Sttpx Udm

Căn cứ vào trị số của Fkt tớnh được ,tra bảng lựa chọn tiết diện dõy dẫn chuẩn gần nhất Kiểm tra tiết diện dõy cỏp đó chọn theo điều kiện phỏt núng

Khc*Icp≥ Isc

Trong đú

Isc Dũng điện xảy ra khi sự cố nghiờm trọng là đứt 1 cỏp Isc=2Imax

Khc=K1*K2 hệ số hiệu chỉnh

K1 hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ lấy K1=1

K2 Hệ số hiệu chỉnh khi tớnh tới số đường dõy cựng đặt chung trong cung một rónh,cỏc rónh đều đặt 2 cỏp ,khoảng cỏch giữa cỏc sợi cỏp là 300mm .

Tra bảng phụ lục ta cú K2=0.93

Do khoảng cỏch từ TBATG tới cỏc TBAPX là ngắn nờn ta khụng kiểm tra theo tổn thất điện ỏp

> Chọn cỏp từ TBATG tới TBAPX B1 Dũng điện cực đại qua cỏp

Imax= ⁵⁶⁶¹ 163.42

( )

2* 3 * 2* 3 *10

Stt

A Udm= =

Fkt=^{Im 163.42} 60.53 2.7

ax

Jkt = = mm2

Tra bảng phụ lục chọn cỏp tiờu chuẩn gần nhất là 70 mm2 ,cỏp đồng 3 lừi ,cỏch điện XLPE do FURUKAWA sản suất với Icp =245A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

0.93*Icp=0.93*245=227.85≤ I sc=2*Imax=2*163.42=326.84

Do cỏp đó chọn khụng thỏa món điều kiện phỏt núng nờn ta tăng kớch thước của cỏp lờn 150 mm2 cú Icp=365A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

0.93*Icp =0,93*365 =339.45≥ Isc=2*Imax=2*163.42=326.84 Vậy chọn cỏp XLPE cú tiết diện 150 mm2 →2XLPE(3ì150)

> Chọn cỏp từ TBATG tới TBAPX B2

Dũng điện cực đại qua cỏp

Imax= ⁴¹⁷² 120.43

( )

2* 3 * 2* 3 *10

Stt

A Udm= =

Tiết diện kinh tế của cỏp Fkt=^{Im 120.43} 44.6

2.7

ax

Jkt = = mm2

Tra bảng phụ lục chọn cỏp tiờu chuẩn gần nhất là 50 mm2 ,cỏp đồng 3 lừi ,cỏch điện XLPE do FURUKAWA sản suất với Icp =200A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

0.93*Icp=0.93*200=186≤ 2*Isc=2*120.43=240.86

Do cỏp đó chọn khụng thỏa món điều kiện phỏt núng nờn ta tăng kớch thước của cỏp lờn 95 mm2 cú Icp=300 A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

0.93*Icp =0,93*300 =279≥ Isc=2*Imax=2*120.43=240.86 Vậy chọn cỏp XLPE cú tiết diện 95mm2 →2XLPE(3ì95)

> Chọn cỏp từ TBATG tới TBAPX B3

Imax= ^3964.8 114.45

( )

Stt

A Udm= =

Tiết diện kinh tế của cỏp Fkt=^{Im 114.45} 42.39

2.7

ax

Jkt = = mm2

Tra bảng phụ lục chọn cỏp tiờu chuẩn gần nhất là 50 mm2 ,cỏp đồng 3 lừi ,cỏch điện XLPE do FURUKAWA sản suất với Icp =200A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

0.93*Icp=0.93*200=186≤ Isc =2*Imax=2*114.45=228.9

Do cỏp đó chọn khụng thỏa món điều kiện phỏt núng nờn ta tăng kớch thước của cỏp lờn 95 mm2 cú Icp=290 A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

0.93*Icp =0,93*290 =269.7≥ Isc=2*Imax=2*114.45=228.9 Vậy chọn cỏp XLPE cú tiết diện 90 mm2 →2XLPE(3ì90)

> Chọn cỏp từ TBATG tới TBAPX B4

Dũng điện cực đại qua cỏp

Imax= ⁵⁶³⁴ 162.64

( )

2* 3 * 2* 3 *10

Stt

A Udm= =

Tiết diện kinh tế của cỏp Fkt=^{Im 162.64} 60.24

2.7

ax

Jkt = = _mm2

Tra bảng phụ lục chọn cỏp tiờu chuẩn gần nhất là 70 mm2 ,cỏp đồng 3 lừi ,cỏch điện XLPE do FURUKAWA sản suất với Icp =240A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

0.93*Icp=0.93*240=186≤ 2*Imax=2*162.64=325.28

Do cỏp đó chọn khụng thỏa món điều kiện phỏt núng nờn ta tăng kớch thước của cỏp lờn 150 mm2 cú Icp=365 A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

0.93*Icp =0,93*365 =339.45≥ Isc=2*Imax=2*162.64=325.28 Vậy chọn cỏp XLPE cú tiết diện 150 mm2 →2XLPE(3ì150)

> Chọn cỏp từ TBATG tới TBAPX B5

Dũng điện cực đại qua cỏp

Imax= ²⁵⁰⁰ 72.17

( )

2* 3 * 2* 3 *10

Stt

A Udm= =

Tiết diện kinh tế của cỏp

Fkt=^{Im 72.17} 26.73

2.7

ax

Jkt = = _mm2

Tra bảng phụ lục chọn cỏp tieu chuẩn gần nhất là 25 mm2 ,cỏp đồng 3 lừi ,cỏch điện XLPE do FURUKAWA sản suất với Icp =140A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

0.93*Icp=0.93*140=130.2≤ 2*Isc=2*72.17=144.34

Do cỏp đó chọn khụng thỏa món điều kiện phỏt núng nờn ta tăng kớch thước của cỏp lờn 35 mm2 cú Icp=170 A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

0.93*Icp =0,93*170 =158.1≥ Isc=2*Imax=2*72.17=144.34 Vậy chọn cỏp XLPE cú tiết diện 35 mm2 →2XLPE(3ì35)

> Chọn cỏp từ TBATG tới TBAPX B6

Dũng điện cực đại qua cỏp

Imax= ³⁹⁷⁵ 114.75

( )

2* 3 * 2* 3 *10

Stt

A Udm= =

Tiết diện kinh tế của cỏp

Fkt=^{Im 114.75} 42.5

2.7

ax

Jkt = = mm2

Tra bảng phụ lục chọn cỏp tieu chuẩn gần nhất là 50 mm2 ,cỏp đồng 3 lừi ,cỏch điện XLPE do FURUKAWA sản suất với Icp =200A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

0.93*Icp=0.93*200=186≤Isc= 2*Imax=2*114.75=229.5

Do cỏp đó chọn khụng thỏa món điều kiện phỏt núng nờn ta tăng kớch thước của cỏp lờn 95 mm2 cú Icp=290 A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

Vậy chọn cỏp XLPE cú tiết diện 95mm2 →2XLPE(3ì95)

*Chọn cỏp hạ ỏp

Để đỏnh giỏ cỏc phương ỏn với nhau ta chi quan tõm những đoạn dõy hạ ỏp khỏc nhau giữa cỏc phương ỏn

Với phương ỏn 2

Ta xột đoạn cỏp từ TBAPX B4 tới cỏc phõn xưởng tụn, Đoạn cỏp từ TBAB3 tới phõn xưởng sửa chữa cơ khớ Cỏp hạ ỏp được chọn theo điều kiện phỏt núng cho phộp Icp

>Cỏp từ B4 tới phõn xưởng tụn (dựng lộ kộp) Imax= ¹⁹¹¹ 1451.7

( )

K1*K2 *Icp≥Isc=2*I max =2*1451.7 →Icp≥ ^{I 2*1451.7} 3584.4

( )

sc

A K K = =

Do dũng điện tải rất lớn 1451.7 A nờn ta mỗi pha 3 cỏp đồng hạ ỏp1 lừi tiết diện F=800mm2 với Icp=1246A và 1 cỏp cỏp đồng hạ ỏp tiết diện F =800mm2làm dõy trung tớnh do hóng LENS chế tạo

Khi đú hệ số hiệu chỉnh là K2=0.81

>Cỏp từ B3 tới phõn xưởng sửa chữa cơ khớ

Imax= ^161.8 123.

( )

K1*K2 *Icp≥Isc=2*I max =2*123 →Icp≥ ^{I 2*123} 226.32

( )

sc

A K K = =

Chọn cỏp đồng hạ ỏp 4 lừi cỏch điện bằng PVC do hóng LENS chế tạo cú kớch thước (3*150+70) với Icp=300A

Kết quả chọn cỏp cao ỏp và hạ ỏp của phương ỏn 2

Đường cỏp F(mm2) L(m) Ro (Ω/km) R(Ω) Đơn giỏ (103đ/m) Thành tiền(103)

TBATG-B1 2*(3ì150) 135 0.342 0.023 375 101250 TBATG-B2 2*(3ì95) 200 0.247 0.03 280 112000 TBATG-B3 2*(3ì95) 45 0.247 0.006 280 25200 TBATG-B4 2*(3ì150) 225 0.342 0.04 375 168750 TBATG-B5 2*(3ì35) 50 0.524 0.01 84 8400 TBATG-B6 2*(3ì95) 100 0.247 0.01 280 56000 B3—7 2*(3ì150+70) ^{115 0.124 0.007 300 69000} B4—6 2*(9ì800+800) 80 0.03 0.001 1800 288000

Tổng vốn đầu tư cho đường dõy : Kd=828600*103

*Xỏc định tổn thất cụng suất trờn đường dõy ∆P=^P2 2^Q2*R ^S22*R k

( )

U U

+ ₌

Trong đú

R=¹*ro l*

n (Ω) n số đường dõy đi song song Bảng kết quả tớnh toỏn tổn thất cụng suất trờn đường dõy

Đường cỏp F(mm2) L(m) Ro (Ω/km) R(Ω) Stt (kVA) ∆P (kVA) TBATG-B1 2*(3ì150) 135 0.342 0.023 5661 7.37 TBATG-B2 2*(3ì95) 200 0.247 0.03 4172 5.22 TBATG-B3 2*(3ì95) 45 0.247 0.006 3964.8 0.94 TBATG-B4 2*(3ì150) 225 0.342 0.04 5634 12.696 TBATG-B5 2*(3ì35) 50 0.524 0.01 2500 0.625 TBATG-B6 2*(3ì70) 100 0.247 0.01 3975 1.58 B3—7 2*(3ì150+70) 115 0.124 0.007 161.8 1.27 B4—6 2*(9ì800+800) 80 0.03 0.001 1911 25.29

Tổng tổn thất cụng suất tỏc dụng trờn đường dõy:

∑

Tổn thất điện năng trờn đường dõy được tớnh theo cụng thức ∆Ad=

∑

Thời gian tổn thất cụng suất lớn nhất ∆Ad=54.99*3979=218809 kWh

3.Vốn đầu tư mua mỏy cắt trong mạng cao ỏp của nhà mỏy

*Mạng cao ỏp của nhà mỏy cú điện ỏp 10kV từ trạm BATG tới 6 trạmBAPX. Trạm BATG cú 2 phõn đoạn thanh gúp nhận điện từ 2 MBA trung gian

*Với 6 TBA phõn xưởng ,mỗi trạm cú 2 MBA nhận điện trực tiếp từ TBATG qua mỏy cắt điện đặt ở đầu đường dõy

Vậy trong mạng cao ỏp của nhà mỏy ta sử dụng 12 mỏy cắt với cấp điện ỏp 10kV tại cỏc trạm BAPX cộng thờm 1 mỏy cắt tại phõn đoạn thanh của trạm BATG và 2 mỏy cắt phớa hạ ỏp của trạm này( mỏy cắt cho mỏy biến ỏp đo lường) .Vậy tổng cộng ta phải sử dụng 15 mỏy cắt

*Vốn đầu tư mua mỏy cắt là

Kmc=n*M N số lượng mỏy cắt

M giỏ 1 mỏy cắt M=12000 USD Tỉ giỏ hiện thời 1USD =19100đ

Kmc=15*12000*19100=2871*106 đ

4.Tổng chi phớ tớnh toỏn cho phương ỏn 2

* Để so sỏnh với cỏc phương ỏn với nhau khi tớnh toỏn vốn đầu tư xõy dựng trạm ta

chi tớnh đến giỏ thành cỏp ,MBA ,mỏy cắt điện khỏc nhau giữa cỏc phương ỏn K=Kb +Kd+Kmc

Cỏc thành phần giống nhau được bỏ qua

*Tổn thất điện năng trong cỏc phương ỏn bao gồm tổn thất trong MBA và tổn thất tại dõy dẫn ∆A=∆Ab+∆Ad

*Chi phớ tớnh toỏn Zi của phương ỏn 2 -Vốn đầu tư

K1= Kb +Kd+Kmc=4544.64*106 +828600*103+2871*106=8244.24*106 đ -tổng tổn thất điện năng trong TBA và trờn đường dõy

-Chi phớ tớnh toỏn

Z1=(avh+atc)*K1 +c*∆A1=(0.1+0.2)* 8244.24*106 +1000*2040.28*103=4513.6*106 đ

PHƯƠNG ÁN 3 :

SƠ ĐỒ ĐI DÂY PHƯƠNG ÁN 3

Sử dụng trạm phõn phối trung tõm nhận điện ỏp 35 kV từ hệ thống sau đú cấp điện cho cỏc trạm biến ỏp phõn xưởng. Trong đú cỏc trạm B1,B2,B3,B4,B5 hạ từ điện ỏp 35kV xuống điện ỏp 0.4kV cũn trạm biến ỏp B6,B7 hạ từ điện ỏp 35kV xuống điện ỏp 3kV cấp điện cho cỏc phõn xưởng

1.Chọn mỏy biến ỏp phõn xưởng và xỏc định cỏc tổn thất điện năng trong cỏc trạm(∆A

Ta cú kết quả chọn cỏc mỏy biến ỏp phõn xưởng Tờn TBA Sdm (kVA) Uc/Uh ∆Po (kW) ∆Pn (kW) Un(%) Io(%) Số mỏy Đơn giỏ(106đ) Thành tiền (106đ) B1 2500 35/0.4 3.5 21.5 6.5 0.8 2 274.8 549.6 B2 2500 35./0.4 3.5 21.5 6.5 0. 8 2 274.8 549.6 B3 2000 35/0.4 2.85 19.4 6.5 0.9 2 220 440 B4 2000 35/0.4 2.85 19.4 6.5 0.9 2 220 440 B5 2000 35./0.4 2.85 19.4 6.5 0.9 2 220 440 B6 2000 35/3 2.8 20 6.5 0.9 2 230.96 461.92 B7 2000 35/3 2.8 20 6.5 0.9 2 230.96 461.92

Tổng vốn đầu tư trạm biến ỏp Kb =3343.04*106 đ Xỏc định tổn thất điện năng trong cỏc TBA

Tổn thất điện năng trong cỏc TBA được xỏc định theo cụng thức : ∆A=n*∆Po* t +¹* Pn*( ^Stt )*t

n ∆ Sdmb

Trong đú

n số mỏy biến ỏp ghộp song song

t thời gian vận hành MBA với MBA vận hành suốt năm nờn lấy t=8760 h τ _{thời gian tổn thất cụng suất lớn nhất với} τ _{=f( Tmax )}

Theo cụng thức kinh nghiệm cú τ _=(0.124+10-4*Tmax)*8760 h

∆Po ,∆Pn tổn thất cụng suất của MBA lỳc khụng tải và lỳc cú tải Stt cụng suất tớnh toỏn của TBA

Sdmb cụng suất định mức của MBA

Tờn TBA Số mỏy Stt(kVA) Sdmb(kVA) ∆Po(kW) ∆Pn(kW) ∆A(kWh) B1 2 4830 2500 3.5 21.5 220980.2 B2 2 4172 2500 3.5 21.5 180441.72 B3 2 3802 2000 2.85 19.4 189411.34 B4 2 3723 2000 2.85 19.4 183675.2 B5 2 2903.8 2000 2.85 19.4 131293.5 B6 2 2500 2000 2.8 20 111227.87 B7 2 3975 2000 2.8 20 206232.7

tổng tổn thất điện năng trong cỏc trạm biến ỏp

∑

2.Chọn dõy dẫn ,xỏc định tổn thất cụng suất ,tổn thất điện năng trong mạng điện

Trong mạng điện trung ỏp của nhà mỏy ,do khoảng cỏch từ trạm biến ỏp trung gian (trạm phõn phối trung tõm )tới cỏc trạm biến ỏp phõn xưởng là ngắn nờn ta chọn tiết diện dõy dẫn theo Jkt

*Chọn cỏp từ trạm phõn phối trung tõm tới trạm biến ỏp phõn xưởng

Đối với nhà mỏy luyện kim đen do làm việc 3 ca ,thời gian sử dung cụng suất lớn nhất là 5500h ,cỏp chọn là cỏp lừi đồng

Tra bảng ta được Jkt=2,7 A/mm2

Tiết diện kinh tộ của cỏp Fkt=^Imax

Jkt mm2 Cỏp từ TPPTT tới cỏc TBAPX là cỏp lộ kộp nờn Imax= 2* 3 * Sttpx Udm

Căn cứ vào trị số của Fkt tớnh được ,tra bảng lựa chọn tiết diện dõy dẫn chuẩn gần nhất Kiểm tra tiết diện dõy cỏp đó chọn theo điều kiện phỏt núng

Khc*Icp≥ Isc

Trong đú

Isc Dũng điện xảy ra khi sự cố nghiờm trọng là đứt 1 cỏp Isc=2Imax

Khc=K1*K2 hệ số hiệu chỉnh

K2 Hệ số hiệu chỉnh khi tớnh tới số đường dõy cựng đặt chung trong cung một rónh,cỏc rónh đều đặt 2 cỏp ,khoảng cỏch giữa cỏc sợi cỏp là 300mm .

Tra bảng phụ lục ta cú K2=0.93

Do khoảng cỏch từ TPPTT tới cỏc TBAPX là ngắn nờn ta khụng kiểm tra theo tổn thất điện ỏp

> Chọn cỏp từ TPPTT tới TBAPX B1 Dũng điện cực đại qua cỏp

Imax= ⁴⁸³⁰ 39.84

( )

2* 3 * 2* 3 *35

Stt

A Udm= =

Tiết diện kinh tế của cỏp Fkt=^{Im 39.84} 14.75

2.7

ax

Jkt = = _mm2

Tra bảng phụ lục chọn cỏp tiờu chuẩn gần nhất là 50 mm2 ,cỏp đồng 3 lừi ,cỏch điện XLPE do FURUKAWA sản suất với Icp =200A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

0.93*Icp=0.93*200=186≥ 2*Isc=2*39.84=79.68

Vậy chọn cỏp XLPE cú tiết diện 50 mm2 →2XLPE(3ì50)

> Chọn cỏp từ TPPTT tới TBAPX B2

Dũng điện cực đại qua cỏp

Imax= ⁴¹⁷² 34.41

( )

2* 3 * 2* 3 *35

Stt

A Udm= =

Tiết diện kinh tế của cỏp Fkt=^{Im 34.41} 12.74

2.7

ax

Jkt = = mm2

Tra bảng phụ lục chọn cỏp tiờu chuẩn gần nhất là 50 mm2 ,cỏp đồng 3 lừi ,cỏch điện XLPE do FURUKAWA sản suất với Icp =200A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng

0.93*Icp=0.93*200=186≥ 2*Isc=2*34.41=68.82

Vậy chọn cỏp XLPE cú tiết diện 50mm2 →2XLPE(3ì50)

Dũng điện cực đại qua cỏp Imax= ³⁸⁰² 31.36

( )

Tiết diện kinh tế của cỏp Fkt=^{Im 31.36} 11.61

2.7

ax

Jkt = = mm2

Tra bảng phụ lục chọn cỏp tiờu chuẩn gần nhất là 50 mm2 ,cỏp đồng 3 lừi ,cỏch điện XLPE do FURUKAWA sản suất với Icp =200A

Kiểm tra theo điều kiện phỏt núng