Tâm phụ tải cĩ tọa độ M1 (1192469.025 ; 606478.401)m . Tâm này nằm gần ngay giữa Khu 1.
Sau khi di dời cho hợp với điều kiện thực tế vị trí này là (1192460,213 ; 606417.401)
Đặt TBAT1 ở vị trí này cĩ các ƣu điểm sau :
+ Thuận tiện cho nguồn cung cấp điện từ tuyến dây trung thế 15-22KV
+ Đƣờng dây hạ áp từ TBA đến các lơ trong nhĩm dễ dàng và đạt đƣợc vẽ mỷ quan + Bảo đảm ít ngƣời qua lại , thuận tiện cho việc vận hành và sữa chữa
5.2.2. Chọn vị trí đặt trạm biến áp T2 :
Tâm phụ tải cĩ tọa độ M1 ( )m . Tâm này nằm ngay giữa Khu 2. Sau khi di dời cho hợp với điều kiện thực tế vị trí này là (1192403,811;606625,578)m
Đặt TBAT1 ở vị trí này cĩ các ƣu điểm sau :
+ Thuận tiện cho nguồn cung cấp điện từ tuyến dây trung thế 15-22KV
+ Đƣờng dây hạ áp từ TBA đến các lơ trong nhĩm dễ dàng và đạt đƣợc vẽ mỷ quan + Bảo đảm ít ngƣời qua lại , thuận tiện cho việc vận hành và sữa chữa
5.2.3. Chọn vị trí đặt trạm biến áp T3 :
Tâm phụ tải cĩ tọa độ M1 ( ; )m . Tâm này nằm ngay giữa Khu 3. Sau khi di dời cho hợp với điều kiện thực tế vị trí này là (1192515,775;606760,278)m
Đặt TBAT1 ở vị trí này cĩ các ƣu điểm sau :
+ Thuận tiện cho nguồn cung cấp điện từ tuyến dây trung thế 22kV
+ Đƣờng dây hạ áp từ TBA đến các lơ trong nhĩm dễ dàng và đạt đƣợc vẽ mỷ quan + Bảo đảm ít ngƣời qua lại , thuận tiện cho việc vận hành và sữa chữa
5.3. Tính tốn lựa chọn máy biến áp
Lựa chọn dung lƣợng máy biến áp theo hai hƣớng sau: Nếu chọn 1 máy, dung lƣợng định mức máy biến áp sẽ là: SđmBA Stt
Nếu chọn 2 máy, dung lƣợng định mức mỗi máy biến áp sẽ tính theo cơng thức : 4 , 1 tt S SđmBA
Điều kiện này sẽ đảm bảo trạm biến áp cấp điện 100% ngay cả khi một máy bị sự cố, nhƣng quá trình vận hành bình thƣờng hai máy thƣờng quá non tải. Nếu thấy phụ tải cĩ thể cắt bớt một phần nào đĩ khơng quan trọng trong thời gian vài ngày thì cĩ thể chọn đƣợc máy biến áp cỡ nhỏ hơn. Khi đĩ, máy biến áp trạm hai máy đƣợc chọn theo cơng thức sau: 2 tt S SđmBA ; 4 , 1 sc S SđmBA
Ssc – cơng suất phải cấp khi sự cố một máy biến áp.
Thƣờng thì phụ tải khu vực dân cƣ khơng phát triển nhiều sau một thời gian đƣa vào sử dụng. Em quyết định chọn mức phát triển của phụ tải sau 5 năm là 10%.
5.3.1. Chọn Máy biến áp khu vực 1 :
Phụ tải lúc ban đầu là: Stt =
Mức phát triển của phụ tải sau 5 năm là 10%: Stt = 663,3 kVA Tiến hành tính tốn lựa chọn máy biến áp theo 2 hƣớng nhƣ trên
Phƣơng án 1: Chọn 1 máy biến áp
Chọn 1 máy biến áp cĩ dung lƣợng 750 kVA
Thơng số máy biến áp 3 pha dung lƣợng 750 kVA do cơng ty thiết bị điện Đơng Anh chế tạo, mức điều chỉnh điện áp ± 2 x 2,5%
Cấp điện áp 22/0,4 kV
Tổn thất khơng tải: Tổn thất ngắn mạch:
Dịng điện khơng tải io% = 1,4 Điện áp ngắn mạch Giá tiền 1 máy : 349,100,000 đồng
Tính tổn thất cơng suất máy biến áp
Tổn thất cơng suất phản kháng khi khơng tải:
Tổn thất cơng suất phản kháng khi ngắn mạch:
Tổn thất cơng suất khơng tải trong máy biến áp:
Tổn thất cơng suất tác dụng ngắn mạch kể cả phần do cơng suất phản kháng gây ra:
Cơng suất phụ tải :
√
√
Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp Thời gian chịu tổn thất cơng suất lớn nhất
Với Tmax = 5000 giờ, ta cĩ Tổn thất điện năng trong máy biến áp
Chi phí tổn thất điện năng :
Giá tiền điện sinh hoạt mua ở cấp điện áp 22kV là Ta tính đƣợc :
Phƣơng án 2 : Chọn 2 máy biến áp trong trạm
Chọn 2 máy biến áp cĩ dung lƣợng 560 kVA
Thơng số máy biến áp 3 pha dung lƣợng 560 kVA do cơng ty thiết bị điện Đơng Anh chế tạo.
Cấp điện áp 22 / 0,4KV
Tổn thất khơng tải Tổn thất ngắn mạch Dịng điện khơng tải io% = 1,5
Điện áp ngắn mạch UN% = 4 Giá tiền 1 máy : 262,500,000 đ
Tính tổn thất cơng suất máy biến áp
Tổn thất cơng suất phản kháng khi khơng tải :
Tổn thất cơng suất phản kháng khi ngắn mạch:
Tổn thất cơng suất khơng tải trong máy biến áp :
Tổn thất cơng suất phản kháng trong máy biến áp:
Cơng suất phụ tải :
√
√
Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp
Thời gian chịu tổn thất cơng suất lớn nhất
Với Tmax = 5000 giờ, ta cĩ Tổn thất điện năng trong máy biến áp
Chi phí tổn thất điện năng:
Giá tiền điện sinh hoạt mua ở cấp điện áp 22kV là Ta tính đƣợc:
So sánh kinh tế, kỹ thuật hai phƣơng án :
Nếu chọn 1 máy 750 kVA thì :
- Sẽ tiết kiệm đƣợc tiền mua máy : 2.262,500,000 - 349,100,000 = 175,900,000 đ - Giảm chi phí tổn thất điện năng hằng năm: 57,439,500 – 38,541,090 = 14,164,727đ
- Về chi phí đầu tƣ cho xây dựng trạm 1 máy 750kVA sẽ thấp hơn trạm 2 máy 560kVA
Nếu chọn 2 máy 560kVA thì :
- Đảm bảo đƣợc liên tục cung cấp điện khi cĩ sự cố 1 máy biến áp .
- Thoả mản về kỷ thuật vì cơng suất MBA lớn hơn cơng suất làm việc max
- Phụ tải tƣơng đối lớn để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải , ngồi khả năng dự phịng 10% cho phụ tải phát triển sau này .
Nhƣ vậy : Về mặt kinh tế thì dùng một máy cĩ lợi hơn dùng 2 máy . Tuy nhiên về mặt kỷ thuật thì dùng hai máy đảm bảo đƣợc độ tin cậy cung cấp điện cao hơn . Khi cĩ sự cố 1 máy thì máy kia làm việc bình thƣờng . Ngồi ra đây là khu quy hoạch tƣơng đối lớn , địi hỏi cơng suất máy phải lớn để cho việc phát triển phụ tải về sau.
Sau khi so sánh giữa hai phƣơng án trên em quyết định chọn phƣơng án 2 dùng 2 máy biến áp, mỗi máy cĩ dung lƣợng 560 kVA.
5.3.2. Chọn Máy biến áp khu vực 2 :
Phụ tải lúc ban đầu là: Stt =
Tiến hành tính tốn lựa chọn máy biến áp theo 2 hƣớng nhƣ trên
Phƣơng án 1: Chọn 1 máy biến áp
Chọn máy biến áp cĩ dung lƣợng 560 kVA
Thơng số máy biến áp 3 pha dung lƣợng 560 kVA do cơng ty thiết bị điện Đơng Anh chế tạo.
Cấp điện áp 22 / 0,4KV
Tổn thất khơng tải Tổn thất ngắn mạch Dịng điện khơng tải io% = 1,5
Điện áp ngắn mạch UK% = 4 Giá tiền 1 máy : 262,500,000 đ
Tính tổn thất cơng suất máy biến áp
Tổn thất cơng suất phản kháng khi khơng tải:
Tổn thất cơng suất phản kháng khi ngắn mạch:
Tổn thất cơng suất khơng tải trong máy biến áp :
Tổn thất cơng suất phản kháng gây ra :
Cơng suất phụ tải :
√
√
Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp
Thời gian chịu tổn thất cơng suất lớn nhất
Với Tmax = 5000 giờ, ta cĩ Tổn thất điện năng trong máy biến áp
(
) (
)
Chi phí tổn thất điện năng :
Giá tiền điện sinh hoạt mua ở cấp điện áp 22kV là Ta tính đƣợc :
Phƣơng án 2 : Chọn 2 máy biến áp trong trạm
Chọn 2 máy biến áp cĩ dung lƣợng 320 kVA
Thơng số máy biến áp 3 pha dung lƣợng 320 kVA do cơng ty thiết bị điện Đơng Anh chế tạo.
Cấp điện áp 22 / 0,4KV
Tổn thất khơng tải Tổn thất ngắn mạch Dịng điện khơng tải io% = 1,6
Điện áp ngắn mạch UN% = 4 Giá tiền 1 máy : 179,500,000 đ
Tính tổn thất cơng suất máy biến áp
Tổn thất cơng suất phản kháng khi khơng tải :
Tổn thất cơng suất khơng tải trong máy biến áp :
Tổn thất cơng suất phản kháng trong máy biến áp:
Cơng suất phụ tải :
√
√
Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp
Thời gian chịu tổn thất cơng suất lớn nhất
Với Tmax = 5000 giờ, ta cĩ Tổn thất điện năng trong máy biến áp
(
) (
)
Chi phí tổn thất điện năng:
Giá tiền điện sinh hoạt mua ở cấp điện áp 22kV là Ta tính đƣợc:
So sánh kinh tế, kỹ thuật hai phƣơng án :
Nếu chọn 1 máy 560 kVA thì :
- Sẽ tiết kiệm đƣợc tiền mua máy : 2.179,500,000 - 262,500,000 = 96,500,000 đ - Giảm chi phí tổn thất điện năng hằng năm: 39,797,652 - 32,253,684 = 7,543,968đ - Về chi phí đầu tƣ cho xây dựng trạm 1 máy 560kVA sẽ thấp hơn trạm 2 máy 320kVA
- Đảm bảo đƣợc liên tục cung cấp điện khi cĩ sự cố 1 máy biến áp .
- Thoả mản về kỷ thuật vì cơng suất MBA lớn hơn cơng suất làm việc max
- Phụ tải tƣơng đối lớn để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải , ngồi khả năng dự phịng 10% cho phụ tải phát triển sau này .
Nhƣ vậy : Về mặt kinh tế thì dùng một máy cĩ lợi hơn dùng 2 máy . Tuy nhiên về mặt kỷ thuật thì dùng hai máy đảm bảo đƣợc độ tin cậy cung cấp điện cao hơn . Khi cĩ sự cố 1 máy thì máy kia làm việc bình thƣờng . Ngồi ra đây là khu quy hoạch tƣơng đối lớn , địi hỏi cơng suất máy phải lớn để cho việc phát triển phụ tải về sau
Sau khi so sánh giữa hai phƣơng án trên chúng em quyết định chọn phƣơng án 2 dùng 2 máy biến áp, mỗi máy cĩ dung lƣợng 320 kVA.
5.3.3. Chọn Máy biến áp khu vực 3 :
Phụ tải lúc ban đầu là: Stt = 698,3 kVA
Nhƣ vậy phụ tải sau này sẽ là: Stt = 768,13 kVA
Tiến hành tính tốn lựa chọn máy biến áp theo 2 hƣớng nhƣ trên
Phƣơng án 1: Chọn 1 máy biến áp
Chọn 1 máy biến áp cĩ dung lƣợng 1000 kVA
Thơng số máy biến áp 3 pha dung lƣợng 1000 kVA do cơng ty thiết bị điện Đơng Anh chế tạo, mức điều chỉnh điện áp ± 2 x 2,5%
Cấp điện áp 22/0,4 kV
Tổn thất khơng tải: Tổn thất ngắn mạch: Dịng điện khơng tải io% = 1,3
Điện áp ngắn mạch Giá tiền 1 máy : 449,300,000 đồng
Tính tổn thất cơng suất máy biến áp
Tổn thất cơng suất phản kháng khi khơng tải:
Tổn thất cơng suất phản kháng khi ngắn mạch:
Tổn thất cơng suất khơng tải trong máy biến áp :
Tổn thất cơng suất phản kháng trong máy biến áp:
Cơng suất phụ tải :
√
√
Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp
Thời gian chịu tổn thất cơng suất lớn nhất
Với Tmax = 5000 giờ, ta cĩ Tổn thất điện năng trong máy biến áp
Chi phí tổn thất điện năng :
Giá tiền điện sinh hoạt mua ở cấp điện áp 22kV là Ta tính đƣợc :
Phƣơng án 2 : Chọn 2 máy biến áp trong trạm
Chọn 2 máy biến áp cĩ dung lƣợng 560 kVA
Thơng số máy biến áp 3 pha dung lƣợng 560 kVA do cơng ty thiết bị điện Đơng Anh chế tạo.
Tổn thất khơng tải Tổn thất ngắn mạch Dịng điện khơng tải io% = 1,5
Điện áp ngắn mạch UN% = 4 Giá tiền 1 máy : 262,500,000 đ
Tính tổn thất cơng suất máy biến áp
Tổn thất cơng suất phản kháng khi khơng tải:
Tổn thất cơng suất phản kháng khi ngắn mạch:
Tổn thất cơng suất tác dụng trong máy biến áp :
Tổn thất cơng suất tác dụng ngắn mạch kể cả phần do cơng suất phản kháng gây ra:
Cơng suất phụ tải :
√
√
Tính tổn thất điện năng trong máy biến áp
Thời gian chịu tổn thất cơng suất lớn nhất
Với Tmax = 5000 giờ, ta cĩ Tổn thất điện năng trong máy biến áp :
(
)
Chi phí tổn thất điện năng:
Ta tính đƣợc:
So sánh kinh tế, kỹ thuật hai phƣơng án :
Nếu chọn 1 máy 1000 kVA thì :
- Sẽ tiết kiệm đƣợc tiền mua máy : 2.262,500,000 - 449,300,000 = 75,700,000 đ - Giảm chi phí tổn thất điện năng hằng năm: 57,451,258 – 51,881,701 = 5,569,557đ
- Về chi phí đầu tƣ cho xây dựng trạm 1 máy 1000kVA sẽ thấp hơn trạm 2 máy 560kVA
Nếu chọn 2 máy 560kVA thì :
- Đảm bảo đƣợc liên tục cung cấp điện khi cĩ sự cố 1 máy biến áp .
- Thoả mản về kỷ thuật vì cơng suất MBA lớn hơn cơng suất làm việc max
- Phụ tải tƣơng đối lớn để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải , ngồi khả năng dự phịng 10% cho phụ tải phát triển sau này .
Nhƣ vậy : Về mặt kinh tế thì dùng một máy cĩ lợi hơn dùng 2 máy . Tuy nhiên về mặt kỷ thuật thì dùng hai máy đảm bảo đƣợc độ tin cậy cung cấp điện cao hơn . Khi cĩ sự cố 1 máy thì máy kia làm việc bình thƣờng . Ngồi ra đây là khu quy hoạch tƣơng đối lớn , địi hỏi cơng suất máy phải lớn để cho việc phát triển phụ tải về sau
Sau khi so sánh giữa hai phƣơng án trên em quyết định chọn phƣơng án 2 dùng 2 máy biến áp, mỗi máy cĩ dung lƣợng 560 kVA.
CHƢƠNG 6: CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CHO MẠNG HẠ ÁP
6.1. Lựa chọn phƣơng án cấp điện cho khu quy hoạch 6.1.1. Chọn điện áp định mức : 6.1.1. Chọn điện áp định mức :
Lựa chọn hợp lý cấp điện áp định mức là một trong những nhiệm vụ rất quan trọng khi thiết kế cung cấp điện , bỡi vì trị số điện áp ảnh hƣởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế và kỷ thuật nhƣ vốn đầu tƣ, tổn thất điện năng, phí tổn kim loại màu chi phí vận hành … Xuất phát từ trị số phụ tải đã cho , và điện áp đƣợc chọn , ta sẽ tiến hành lựa chọn tất
cả các thiết bị của hệ thống cung cấp điện . Trị số điện áp định mức nếu lựa chọn lớn sẽ nâng cao khả năng tải của đƣờng dây , làm giảm tổn thất điện áp và điện năng , giảm phí tổn thất kim loại màu , song lại làm tăng giá thành cơng trình đƣờng dây và các thiết bị khác .
Trị số điện áp định mức đƣợc xem là hợp lý nhất đĩ là trị số làm cho mạng điện cĩ chi phí tính tốn bé nhất .
Trong thực tế chọn cấp điện áp cần lƣu ý những điểm sau :
+ Cấp điện áp cĩ sẵn của hệ thống hoặc của những hộ tiêu thụ gần, chọn sao cho ta dễ tìm nguồn dự phịng nhất.
+ Trong một khu vực khơng nên chọn nhiều cấp điện áp vì sẽlàm sơ đồ phức tạp + Điện áp của mạng điện cần chọn phù hợp với điện áp của thiết bị cĩ sẵn hoặc cĩ thể dễ dàng mua trên thị trƣờng .
Chọn cấp điện áp định mức cho phía trung thế , phía hạ thế cho hệ thống cung cấp điện trong khu quy hoạch :
Cấp điện áp khu quy hoạch này hiện nay đang sử dụng là 22KV . Do đĩ cấp điện áp phía trung thế sẽ chọn cho hệ thống là 20KV . Ở phía hạ thế phụ tải chủ yếu là phụ tải sinh hoạt nên cấp điện áp đƣợc chọn là 0,4KV , cấp điện áp này đƣợc sử dụng rộng rải đối với hộ tiêu thụ điện sinh hoạt .
6.1.2. Chọn nguồn điện :
Trong hệ thống cung cấp điện , nguồn điện nĩi chung cĩ quan hệ mật thiết với: