V. Đánh giá nhận xét đồ án môn học
5.2.1. Xác định dung lượng bù
Hệ số công suRt của nhà máy trước khi bù là 0,71. Ta dự định nâng cao hệ số công suRt của nhà máy lên .
Dung lượng công suRt phản kháng cần bù trong toàn nhà máy là: (5.4)
- Trong đó:
: công suRt tác dụng tiêu thụ trong toàn nhà máy. : trị số ứng với trước khi bù, → 2
: trị số ứng với sau khi bù, → - Vậy tổng công suRt của tụ bù cần đặt là:
Với dung lượng bù như trên thì ta sẽ sử dụng tụ điện để làm thiết bị bù. 5.2.2. Vị trí đặt thiết bị bù.
Thiết bị bù có thể đặt ở phía điện áp cao hoặc ở phía điện áp thRp, nguyên tắc bố trí thiết bị bù làm sao đặt được chi phí tính toán là nhỏ nhRt. Có lợi nhRt về mặt giảm tổn thRt điện áp, điện năng cho đối tượng dùng điện là đặt phân tán thiết bi bù cho từng động cơ. Tuy nhiên nếu đặt phân tán quá sẽ không có lợi về vốn đầu tư, về quản lý vận hành. Vì vậy đặt tụ bù tập trung hay phân tán và phân tán đến mức nào là phụ thuộc vào cRu trúc hệ thống cung cRp điện của đối tượng.
Các ví trí có thể đặt tụ bù:
- Đặt tụ bù phía cao áp của xí nghiệp. Đặt tụ bù ở vị trí này có lợi là giá tụ cao áp thường rẻ hơn tụ hạ áp, tuy nhiên chỉ làm giảm tổn thRt điện năng từ điểm đặt tụ trở lên lưới, không giảm được tổn thRt điện năng trong trạm biến áp và lưới điện hạ áp. - Đặt tụ bù tại thanh cái hạ áp của trạm biến áp xí nghiệp. Tụ điện đặt tại vị trí này, so
với vị trí 1, làm giảm thêm tổn thRt điện năng trong trạm biến áp và không làm giảm tổn thRt điện năng trên lưới hạ áp xí nghiệp.
- Đặt tụ bù tại các tủ động lực. Đặt tụ bù ở vị trí này làm giảm được tổn thRt điện năng lên các đường dây từ tủ phân phối tới các tủ động lực và trong trạm biến áp xí nghiệp. - Đặt tụ bù tại các cực của tRt cả động lực. Đặt bù tại cực động cơ có lợi nhRt về giảm
tổn thRt điện năng, tuy nhiên vốn đầu tư sẽ cao và tăng phí quản lí, vận hành, bảo dưỡng tụ.
Nhà máy thiết kế có quy mô gồm nhiều phân xưởng, nhiều trạm biến áp, để nâng cao hệ số công suRt toàn nhà máy, có thể coi như các tụ bù được đặt tập trung tại thanh cái hạ áp của các trạm biến áp phân xưởng.
5.3. Xác định điện trở các nhánh và điện trở tương đương toàn mạng.
5.3.1. Tính điện trở trên sơ đồ thay thế.
- Điện trở của máy biến áp được tính theo công thức sau: (Ω) (5.5)
: tổn thRt công suRt trong máy biến áp khi ngắn mạch, kW : điện áp định mức MBA, kV
: công suRt định mức của MB, kVAr - Xác định điện trở các đoạn cáp
Điện trở của cáp được xác định theo công thức sau:
(Ω) (5.6) : điện trở suRt của cáp
: là chiều đoạn cáp
- Ví dụ: Xác định điện trở của máy biến áp B1 và đoạn cáp cRp đến B1:
Tại trạm biến áp phân xưởng luyện kim ta đặt hai máy biến áp. Mỗi máy có công suRt định mức là: và tổn thRt công suRt ngắn mạch:
(Ω)
Điện trở đoạn cáp từ trạm phân phối trung tâm tới trạm biến áp B1 (Ω)
Các phân xưởng khác tính toán tương tự, ta có bảng sau
Bảng 5.1. Điện trở của các MBA
Tên TBA Số máy S (kVA)đm ∆P (kW)n RB (Ω)
B1 2 1800 18,9 3,573
B3 2 1000 10 6,125
B4 2 1250 13,9 5,449
B5 2 1250 13,9 5,449
B6 2 1000 10 6,125
Bảng 5.2. Điện trở của các đoạn cáp
Đường cáp F (mm )2 Số dây L (m) r ( ( ) 0 Ω/km) Rcáp Ω TPPTT - B1 3*50 2 70 0,494 0,017 TPPTT - B2 3*50 2 95 0,494 0,023 TPPTT - B3 3*50 2 65 0,494 0,016 TPPTT - B4 3*50 2 45 0,494 0,011 TPPTT - B5 3*50 2 260 0,494 0,064 TPPTT - B6 3*50 2 130 0,494 0,032 Bảng 5.3. Điện trở của các nhánh Tên nhánh R (B Ω) RCáp (Ω) R = R + R ( )B Cáp Ω TPPTT - B1 3,573 0,017 3,590 TPPTT - B2 5,449 0,023 5,472 TPPTT - B3 6,125 0,016 6,141 TPPTT - B4 5,449 0,011 5,460 TPPTT - B5 5,449 0,064 5,513 TPPTT - B6 6,125 0,032 6,157 Điện trở tương đương toàn mạng cao áp
Hình 5.1. Sơ đồ nguyên lý bù công suRt phản kháng
5.3.2. Xác định dung lượng bù tại thanh cái trạm biến áp.
Dung lượng bù của các nhánh xác định theo công suRt:
(5.7)
- Trong đó
:công suRt bù sẽ đặt tại trạm BAPX thứ i, kVAr :công suRt phản kháng tính toán với trạm thứ i, kVAr :công suRt phản kháng xí nghiệp, kVAr
:công suRt bù của toàn xí nghiệp, kVAr :điện trở nhánh thứ i,
:điện trở tương đương, Ta có:
Công suRt phản kháng toàn nhà máy:
Để thuận tiện trong vận hành và giảm bớt các thiết bị đóng cắt, đo lường cho các nhóm tụ, nếu dung lượng bù tối ưu của một nhánh nào đó nhỏ hơn 30kVAr thì không đặt tụ điện bù ở nhánh đó nữa mà ta chuyển dung lượng bù đó lên nhánh trên. Ngoài ra ta còn
phải chú ý rằng nếu dung lượng bù tối ưu của nhánh nào có giá trị âm, tức là không nhRt thiết phải phân phối dung lượng bù cho nhánh đó.
Ta chọn tụ điện bù 440V do hãng DAE YEONG chế tạo, Các bộ tụ được bảo vệ bằng Aptomat
Bảng 5.4. Tính toán và lựa chọn tụ bù
Tên TBA Q (kVAr)i R (i Ω) Qbi (kVAr) Loại tụ Số pha Q (kVAr) SL Q (kVAr)bộ
B1 1935 3,590 702,718 DLE-4D45K5T 3 45 16 720 B2 1350 5,472 541,533 DLE-4D50K5T 3 50 11 550 B3 1200 6,141 479,579 DLE-4D45K5T 3 45 11 495 B4 1600 5,460 789,704 DLE-4D50K5T 3 50 16 800 B5 1876,7 5,513 1074,209 DLE-4D45K5T 3 45 24 1080 B6 1443,6 6,157 725,057 DLE-4D50K5T 3 50 15 750
Tổng công suRt bù trên thực tế là:
Hệ số công suRt của nhà máy sau khi thực hiện bù công suRt phản kháng
Từ đó ta tính được
TÀI LIỆU THAM KHẢO
(1) Sách giáo trình cung cấp điện của TS Ngô Hồng Quang, nhà xuất bản giáo dục Việt Nam.
(2) Sổ tay lựa chọn, tra cứu thiết bị điện từ 0.4 đến 500kV của Ngô Hồng Quang, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội,2002.
(3) Sách cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú, nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
(4) Sách thiết kế các mạng và hệ thống điện của Nguyễn Văn Đạm, Phan Đăng Khải, nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 1999.