Để so sánh và lựa chọn phơng án hợp lý ta sử dụng hàm chi phí tính toán Z và chỉ xét đến những phần khác nhau trong các phơng án để giảm khối lợng tính toán:
Z = ( avh + atc )K + 3Imax2 R.τ.c → min Hay: Z = ( avh + atc )K + ∆A.c → min Trong đó:
avh - hệ số vận hành, avh = 0,1;
atc - hệ số tiêu chuẩn, atc = 0,2.
K - vốn đầu t cho trạm biến áp, đờng dây và máy cắt điện.
Imax- dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị.
R - điện trở của thiết bị.
τ - thời gian tổn thất công suất lớn nhất;
c - giá tiền 1kWh tổn thất điện năng, c = 1000 đ/kWh.
∆A-Tổng tổn thất điện năng trong trong một năm bao gồm tổn thất trong máy biến áp và tổn thất trên đờng dây.
II.3.1 Ph ơng án I : Phơng án sử dụng 6 trạm biến áp phân xởng và trạm biến áp trung t©m.
B4 B6
B2
B6
B3 B1
Phơng án sử dụng trạm biến áp trung tâm nhận điện từ hệ thống điện quốc gia ,hạ điện áp từ 35kV xuống 10 kV cấp điện cho 6 trạm biến áp phân xởng B1,B2,B3,B4,B5,B6,tại đây điện áp đợc hạ xuống 0,4kV để cấp điện cho các phân xởng.
1. Chọn máy biến áp phân xởng ,xác định vốn đầu t và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp
*Chọn máy biến áp phân xởng:
Trên cơ sở đã chọn đợc công suất các máy biến áp ở phần trên (3.2.1) ta có bảng kết quả chọn MBA do việt nam chế tạo nh bảng 3.3
Tên TBA
S®mB
(KVA)
Uc/UH
(kV)
∆P0
(kW)
∆PN
(kW) UN
(%)
Sè máy
Đơngiá
(106§)
ThànhTiền (106§)
TBATG 2500 35/10 3,5 21,5 6,5 2 350 700
B1 500 10/0,4 1 7 5 2 70 140
B2 560 10/0,4 2,5 9,4 5 2 80 160
B3 560 10/0,4 2,5 9,4 5 2 80 160
B4 400 10/0,4 0,84 5,75 5 2 65 130
B5 560 10/0,4 2,5 9,4 5 2 80 160
B6 400 10/0,4 0,84 5,75 5 2 65 130
Tổng vốn đầu t cho trạm biến áp: KB= 1580.106 (Đồng)
*Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biên áp:
Tổn thất điện năng đợc xác định theo công thức
kWh τ S .
. S P nΔ .t 1 P n.
A Δ
2
dmBA tt N
0
+
∆
=
Trong đó:
n-số máy biên áp ghép song song
t-thời gian máy biến áp vận hành,với MBA vận hành suốt năm t = 8760 h τ-Thời gian tổn thất công lớn nhất
τ = (0,124 +Tmax.10-4)2 .8760
Với nhà máy đồng hồ đo chính xác, làm việc hai ca Tmax= 5000 h suy ra τ = 3411 h
∆P0, ∆PN – tổn thất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA Stt- công suất tính toán của TBA
SđmBA-công suất định mức của trạm
Tính cho trạm biến áp trung gian
∆P0 = 3,5 kW
∆PN = 21,5 kW
kWh 897 , 89749 1 .3411 2500
4678,73 2.37.
2.3,5.8760 1 A
Δ
2
=
+
=
Các trạm biến áp khác tính tơng tự ,kết quả cho trong bảng 3.4
Bảng 3.4: Kết quả tính tổn thất điện năng trong MBA phơng án I
Tên TBA Stt
(KVA)
S®mB
(KVA)
Sè máy
∆PN
(kW)
∆P0
(kW)
∆A (kWh)
TBATG 4678,73 2500 2 21,5 3,5 189749,897
B1 983,8 560 2 9,4 2,5 63739,303
B2 1093,06 560 2 9,4 2,5 104878,945
B3 1035,57 560 2 9,4 2,5 98622,955
B4 634,8 400 2 5,75 0,84 39415,461
B5 1057,57 560 2 9,4 2,5 100977,053
B6 776,5 400 2 5,75 0,84 51672,591
Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp:∆AB=649056,205 kWh
2.
Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất, tổn thất điện năng trong mạng điện.
Chọn dây dẫn
Cáp đợc chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy làm việc 2 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất là Tmax = 5000 h sử dụng cáp lõi
đồng, tra bảng tìm đợc Jkt = 3,1 2 mm
A
-Tiết diện kinh tế của cáp: 2
kt
kt max mm J
F = I - Các cáp đều đi lộ kép nên
A
U 3 I 2.
dm ttPX
max = U®m =10 kV
Dựa vào trị số Fkt , tra bảng và kựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất Kiểm tra tiết diện cáp đợc chọn theo điều kiện phát nóng
khc.Icp ≥ Isc
Trong đó Isc- Dòng điện khi xẩy ra sự cố đứt 1 cáp , Isc =2.Imax
khc = k1.k2
k1-hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ lấy k1 = 1
k2-hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm. Tìm đợc k2 = 0,93
Vì chiều dài từ TBATG đến TBA phân xởng ngắn nên tổn thất điện áp trên đ- ờng dây nhỏ ta có thể bỏ qua kiểm tra điều kiện ∆Ucp
*Chọn cáp từ TBATG đến B1
28,4 A
10 . 3 . 2
8 , 983 U
3 2.
I S
dm ttPX
max = = =
2 kt
max
kt 9,16 mm
3,1 28,4 J
F = I = =
Tra bảng PL.V.16 ta lựa chọn cáp có tiết diện tối thiểu F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE đai thép vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo . Với Icp = 110 A .
Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép, có Icp = 170 A Isc = 2.Imax = 2.28,4=56,8 A < 0,93.110 = 102,3 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng.
*Chọn cáp từ TBATG đến B2
A 31,554 10
. 3 . 2
06 , 1093 U
3 2.
I S
dm ttPX
max = = =
2
kt max
kt 10,17 mm
3,1
F = J = =
Tra bảng PL.V.16 ta lựa chọn cáp có tiết diện tối thiểu F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE đai thép vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo . Với Icp = 110 A .
Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép, có Icp = 170 A Isc = 2.Imax = 2.31,554=63,108 A < 0,93.110 = 102,3 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng.
*Chọn cáp từ TBATG đến B3
29,89 A
10 . 3 . 2
57 , 1035 U
3 2.
I S
dm ttPX
max = = =
2
kt max
kt 9,64 mm
3,1 29,89 J
F = I = =
Tra bảng PL.V.16 (Tài liệu 1) ta lựa chọn cáp có tiết diện tối thiểu F = 16 mm2 cỏp đồng 3 lừi 10 kV cỏch điện XLPE đai thộp vỏ PVC do hóng FURUKAWA chế tạo . Với Icp = 110 A .
Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép, có Icp = 170 A Isc = 2.Imax = 2.29,89 =59,78 A < 0,93.110 = 102,3 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng.
*Chọn cáp từ TBATG đến B4
A 18,32 10
. 3 . 2
8 , 634 U
3 2.
I S
dm ttPX
max = = =
2 kt
max
kt 5,9 mm
3,1 18,32 J
F = I = =
Tra bảng PL V.16 ta lựa chọn cáp có tiết diện tối thiểu F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE đai thép vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo . Với Icp = 110 A .
Isc = 2.Imax = 2.18,32=36,65 A < 0,93.110 = 102,3 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng.
*Chọn cáp từ TBATG đến B5
30,53 A
10 . 3 . 2
57 , 1057 U
3 2.
I S
dm ttPX
max = = =
2
kt max
kt 9,848 mm
3,1 30,53 J
F = I = =
Tra bảng PL V.16 ta lựa chọn cáp có tiết diện tối thiểu F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE đai thép vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo . Với Icp = 110 A .
Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép, có Icp = 170 A Isc = 2.Imax = 2.30,53=61,08 A < 0,93.110 = 102,3 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng.
*Chọn cáp từ TBATG đến B6
22,4 A
10 . 3 . 2
5 , 776 U
3 2.
I S
dm ttPX
max = = =
2
kt max
kt 7,2 mm
3,1 22,4 J
F = I = =
Tra bảng PL V.16 ta lựa chọn cáp có tiết diện tối thiểu F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE đai thép vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo . Với Icp = 110 A .
Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép, có Icp = 170 A Isc = 2.Imax = 2.22,4 = 44,83 A < 0,93.110 = 102,3 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng.
*Chọn cáp hạ áp từ BAPX đến các phân xởng.
cũng rất ngắn ,tổn thất điện áp không đáng kể nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp ∆Ucp
- chọn cáp từ B5 đến phòng thí nghiệm trung tâm , vì phòng thí nghiệm thuộc hộ loại hai nên dùng cáp lộ kép để cung cấp .
Imax =2 3 = 2 2203.0,38=167,12
dm ttpx
U
S A
Điều kiện chọn : K1.K2.Icp≥ Imax =167,12 A
Vỡ chỉ cú một cỏp đi trong rónh nờn K2=1 .Vậy chọn cỏp đồng hạ ỏp bốn lừi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x50+35) mm2 có dòng điện cho phÐp Icp = 192 A
- chọn cáp từ B5 đến phòng thiết kế, vì phòng thíết kế thuộc hộ loại ba nên dùng cáp lộ đơn để cung cấp .
Imax = 254,82
38 , 0 . 3
72 , 167
3 = =
dm ttpx
U
S A
Điều kiện chọn : K1.K2.Icp≥ Imax = 254,82 A
Vỡ chỉ cú một cỏp đi trong rónh nờn K2=1 .Vậy chọn cỏp đồng hạ ỏp bốn lừi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x95+70) mm2 có dòng điện cho phÐp Icp =298 A
- chọn cáp từ B6 đến phân xởng sửa chữa cơ khí, vì PXSCCK thuộc hộ loại ba nên dùng cáp lộ đơn để cung cấp .
Imax = 221,97
38 , 0 . 3
2 , 146
3 = =
dm ttpx
U
S A
Điều kiện chọn : K1.K2.Icp≥ Imax = 221,97 A
Vỡ chỉ cú một cỏp đi trong rónh nờn K2=1 .Vậy chọn cỏp đồng hạ ỏp bốn lừi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x70+50) mm2 có dòng điện cho phÐp Icp = 246 A
Đờng cáp F (mm2)
L (m)
R0
(Ω/km)
R (Ω)
Đơn giá
(103 ®)
Thành tiền (103®)
TBATG-B1 3x16 75 1,47 0,055 64 2x4800
TBATG-B2 3x16 25 1,47 0,018 64 2x1600
TBATG-B3 3x16 75 1,47 0,055 64 2x4800
TBATG-B4 3x16 150 1,47 0,11 64 2x9600
TBATG-B5 3x16 125 1,47 0,091 64 2x8000
TBATG-B6 3x16 250 1,47 0,183 64 2x16000
B5-6 3x50+35 75 0,387 0,0145 60 2x4500
B5-9 3x90+70 100 0,193 0,0193 114 22400
B6-5 3x70+50 175 0,268 0,047 80 14700
Tổng vốn đầu t cho đờng dây : KD= 135700.103 (Đồng)
Xác định tổn thất điện năng
*Tổn thất công suất tác dụng .R.10 kW
U
ΔP S 2 3
dm 2
ttPX −
=
víi
R-Điện trở lộ đờng dây = .r .l Ω n
R 1 0
l-chiều dài lộ dây
*Tổn thất điện năng ∆A = Σ∆Pd.τ kWh ;τ=3411 (h)
Tổn thất công suất tác dụng ∆P trên cáp từ trạm biến áp trung gian tới trạm B1:
∆Pd = 0,055.10 0,5323
10 8 , 10 983
. 2 3
3 2 2
2
=
= −
R −
U S
dm
ttpx kW
Bảng 3.6 : Tổn thất công suất tác dụng trên cáp phơng án I
Đờng cáp F (mm2)
L (m)
R0
(Ω/km) R (Ω)
Stt
(kVA)
∆P (kW)
TBATG-B1 3x16 75 1,47 0,055 983,8 0,5323
TBATG-B2 3x16 25 1,47 0,018 1093,06 0,2153
TBATG-B3 3x16 75 1,47 0,055 1035,57 0,5898
TBATG-B4 3x16 150 1,47 0,11 634,8 0,4432
TBATG-B5 3x16 125 1,47 0,091 1057,57 1,0178
TBATG-B6 3x16 250 1,47 0,183 776,5 1,1034
B5-6 3x50+35 75 0,387 0,0145 220 4,3862
B5-9 3x90+70 100 0,193 0,0193 167,72 3,3931
B6-5 3x70+50 175 0,268 0,047 146,2 6,2787
Tổng tổn thất công suất tác dụng: Σ∆Pd = 17,9595 (kW) Tổng tổn thất điện năng trên cáp phơng án I
∆A = Σ∆Pd.τ =19,9595.3411 = 61259,8545 (kWh)
3. Vốn đầu t mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phơng án I
* Vốn đầu t mua máy cắt điện trong phơng án I:
Phơng án sử dụng máy biến áp trung gian nhận điện từ hệ thống đến qua hai máy cắt cao MBA 35kV cung cấp điện cho thanh góp phân đoạn qua hai máy cắt hạ
áp MBA 10kV, thanh góp đợc phân đoạn qua một máy cắt nối 10 kV
Sáu trạm biến áp phân xởng,mỗi trạm có hai máy biến áp nhận điện từ thanh góp phân đoạn qua hai máy cắt đặt ở đầu cáp , từ phân tích trên ta có bảnh chọn máy cắt của phơng án I nh sau:
Loại MC Cách Điện Số Lợng Uđm,kV Icắt Đơn Giá (106đ)
35 kV SF6 2 35 25 160
10 kV SF6 15 10 15 120
Tổng vốn đầu t máy cắt : KMC = n.M
n -số lợng máy cắt trong mạng cần xét đến . M- giá máy cắt .
KMC = 2.160.106 + 15.120 .106 = 2120.106 (đồng).
4. Chi phí tính toán cho phơng án 1:
Chi phí tính toán hàng năm Z = ( avh + atc ).K + 3.I2max.R. τ.C Hay Z = ( avh + atc ).K + ∆A.C Trong đó
Imax-dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị K-vốn đầu t cho trạm BA và đờng dây R-điện trở của thiết bị
τ - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, τ = 3411 h.
avh-hệ số vận hành, avh = 0,1 atc-hệ số tiêu chuẩn, atc = 0,2
c-giá tiền 1kWh điện năng, c = 1000 đ/kWh .
∆A-tổng tổn thất điện năng trong TBA và trên đờng dây
Khi tính toán vốn đầu t xây dựng mạng điện ở đây chỉ tính đến giá thành các loại cáp và MBA khác nhau giữa các phơng án(K=KB+KD+KMC ), những phần giống nhau không tính đến .
Tổn thất điện năng trong các phơng án bao gồm tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đờng dây: ∆A=∆AB+∆AD.
Chi phí tính toán Z của phơng án I :
K1= KB+KD+KMC= 1580.106+135700.103+2120.106=3835,7.106 (Đồng) Tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đờng dây:
∆A1= ∆AB+∆Ad = 649056,205+61259,8545 =710316,06 kWh Chi phí tính toán:
Z1=(avh+atc).K1+c. ∆A1 trong đó avh =0,1 ; atc =1/Ttc =1/5=0,2 = ( 0,1 +0,2).3835,7.106+ 710316,06 .1000 =1861,026.106 Z1 = 1861,026.106 đồng
II.3.2 Ph ơng án II : Phơng án sử dụng 7 trạm biến áp phân xởng và trạm biến áp trung t©m.
Hình 3.2 :Sơ đồ đi dây phơng án
Phơng án sử dụng trạm biến áp trung tâm nhận điện từ hệ thống điện quốc gia ,hạ điện áp từ 35kV xuống 10 kV cấp điện cho 7 trạm biến áp phân xởng B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7 tại đây điện áp đợc hạ xuống 0,4kV để cấp điện cho các phân x- ởng.
năng trong các trạm biến áp *Chọn máy biến áp phân xởng:
Trên cơ sở đã chọn đợc công suất các máy biến áp ở phần trên (3.2.1) em có bảng kết quả chọn MBA do việt nam chế tạo nh bảng 3.3
Tên TBA
S®mB
(KVA)
Uc/UH
(kV)
∆P0
(kW)
∆PN
(kW) UN
(%)
Sè máy
Đơngiá
(106§)
ThànhTiền (106§)
TBATG 2500 35/10 3,5 21,5 6,5 2 350 700
B1 500 10/0,4 1 7 5 2 70 140
B2 560 10/0,4 2,5 9,4 5 2 80 160
B3 560 10/0,4 2,5 9,4 5 2 80 160
B4 400 10/0,4 0,84 5,75 5 2 65 130
B5 320 10/0,4 0.7 3,67 5 2 60 120
B6 320 10/0,4 0,7 3,67 5 2 60 120
B7 320 10/0,4 0,7 3,67 5 2 60 120
Tổng vốn đầu t máy biến áp KB =1650.106 (Đồng)
*Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biên áp:
Tơng tự nh phơng án I tổn thất điện năng đợc xác định theo công thức
kWh τ S .
. S P nΔ .t 1 P n.
A Δ
2
dmBA tt N
0
+
∆
=
Trong đó:
n-số máy biên áp ghép song song
t-thời gian máy biến áp vận hành, với MBA vận hành suèt n¨m t = 8760 h
τ-Thời gian tổn thất công lớn nhất τ = (0,124 +Tmax.10-4)2 .8760
Với nhà máy đồng hồ đo chính xác, làm việc hai ca Tmax= 5000 h suy ra τ = 3411 h
∆P0, ∆PN – tổn thất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA Stt- công suất tính toán của TBA
SđmBA-công suất định mức của trạm
Bảng 3.8: Kết quả tính tổn thất điện năng trong MBA phơng án I
Tên Stt SđmB Số ∆P ∆P ∆A
TBA (KVA) (KVA) máy (kW) (kW) (kWh)
TBATG 4678,73 2500 2 21,5 3,5 189749,897
B1 983,8 500 2 7 1 63739,303
B2 1093,06 560 2 9,4 2,5 104878,945
B3 1035,57 560 2 9,4 2,5 98622,955
B4 634,8 400 2 5,75 0,84 39415,461
B5 618,72 320 2 3,67 0,7 35663,476
B6 630,35 320 2 3,67 0,7 36551,418
B7 533.92 310 2 3,67 0,7 29688,896
Tổng tổn thất điện năng trong MBA: ∆AB=598310,36 kWh
2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất, tổn thất điện năng trong mạng điện.
Chọn dây dẫn
Tơng tự phơng án I cáp đợc chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy làm việc 2 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất là Tmax = 5000 h sử dụng cỏp lừi đồng,
tra bảng tìm đợc Jkt = 3,1 2 mm
A
-Tiết diện kinh tế của cáp: 2
kt
kt max mm J
F = I - Các cáp đều đi lộ kép nên
A
U 3 2.
I S
dm ttPX
max = U®m =10 kV
Dựa vào trị số Fkt , tra bảng và kựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất Kiểm tra tiết diện cáp đợc chọn theo điều kiện phát nóng
khc.Icp ≥ Isc
Trong đó Isc- Dòng điện khi xẩy ra sự cố đứt 1 cáp , Isc =2.Imax
khc = k1.k2
k1-hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ lấy k1 = 1
khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm. Tìm đợc k2 = 0,93
Vì chiều dài từ TBATG đến TBA phân xởng ngắn nên tổn thất điện áp trên đờng dây nhỏ ta có thể bỏ qua kiểm tra điều kiện ∆Ucp
*Chọn cáp hạ áp từ BAPX đến các phân xởng.
Tơng tự phơng án I cáp hạ áp đợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép .Đoạn đờng cáp ở đây cũng rất ngắn ,tổn thất điện áp không đáng kể nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp ΔUcp
- chọn cáp từ B7 đến phòng thiết kế, vì phòng thiết kế thuộc hộ loại ba nên dùng cáp lộ đơn để cung cấp .
Imax = 254,82
38 , 0 . 3
72 , 167
3 = =
dm ttpx
U
S A
Điều kiện chọn : K1.K2.Icp ≥ Imax = 254,82 A
Vỡ chỉ cú một cỏp đi trong rónh nờn K2=1 .Vậy chọn cỏp đồng hạ ỏp bốn lừi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x95+70) mm2 có dòng điện cho phÐp Icp =298 A
- chọn cáp từ B7 đến phân xởng sửa chữa cơ khí, vì PXSCCK thuộc hộ loại ba nên dùng cáp lộ đơn để cung cấp .
Imax = 221,97
38 , 0 . 3
2 , 146
3 = =
dm ttpx
U
S A
Điều kiện chọn : K1.K2.Icp≥ Imax = 221,97 A
Vỡ chỉ cú một cỏp đi trong rónh nờn K2=1 .Vậy chọn cỏp đồng hạ ỏp bốn lừi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x70+50) mm2 có dòng điện cho phÐp Icp = 246 A
Bảng 3.9 : Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phơng án II
Đờng cáp F (mm2)
L (m)
R0
(Ω/km)
R (Ω)
Đơn giá
(103 ®)
Thành tiền (103®)
TBATG-B1 3x16 75 1,47 0,055 64 2x4800
TBATG-B2 3x16 25 1,47 0,018 64 2x1600
TBATG-B3 3x16 75 1,47 0,055 64 2x4800
TBATG-B4 3x16 150 1,47 0,11 64 2x9600
TBATG-B5 3x16 125 1,47 0,091 64 2x8000
TBATG-B6 3x16 250 1,47 0,183 64 2x16000
TBATG-B7 3x16 125 1,47 0,091 64 2x8000
B7-5 3x70+50 150 0,268 0,402 84 12600
B7-9 3x90+50 100 0,193 0,0193 114 11400
Tổng vốn đầu t cho đờng dây : KD= 129600.103 (Đồng)
Xác định tổn thất điện năng
*Tổn thất công suất tác dụng .R.10 kW
U
ΔP S 2 3
dm 2
ttPX −
=
R-Điện trở lộ đờng dây = .r .l Ω n
R 1 0
l-chiều dài lộ dây
*Tổn thất điện năng ∆A = Σ∆Pd.τ kWh τ=3411 (h)
Tổn thất công suất tác dụng ∆P trên cáp từ trạm biến áp trung gian tới trạm B1:
∆Pd = 0,055.10 0,5323
10 8 , 10 983
. 2 3
2 3
2 2
=
= −
R −
U S
dm
ttpx (kW)
Tính tơng tự cho các đoạn cáp khác ta có bảng tổng kết.
Bảng 3.10 : Tổn thất công suất tác dụng trên cáp phơng án II
Đờng cáp F (mm2)
L (m)
R0
(Ω/km)
R (Ω)
Stt
(kVA)
∆P (kW)
TBATG-B1 3x16 75 1,47 0,055 983,8 0,5323
TBATG-B2 3x16 25 1,47 0,018 1093,06 0,2150
TBATG-B3 3x16 75 1,47 0,055 1035,57 0,5898
TBATG-B4 3x16 150 1,47 0,11 634,8 0,4432
TBATG-B5 3x16 125 1,47 0,091 618,72 0,3483
TBATG-B6 3x16 250 1,47 0,183 630,35 0,7271
TBATG-B7 3x16 125 1,47 0,091 533,92 0,2594
B7-5 3x70+50 150 0,268 0,402 146,2 5,37032
B7-9 3x90+50 100 0,193 0,0193 167,72 3,39318
Tổng tổn thất công suất tác dụng : Σ∆PD=11,8786 (kWh)
Tổng tổn thất điện năng trên cáp phơng án II
∆A = Σ∆Pd.τ =11,8786.3411 = 40517,9046 (kWh)
3. Vốn đầu t mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phơng án II
* Vốn đầu t mua máy cắt điện trong phơng án II:
Phơng án sử dụng máy biến áp trung gian nhận điện từ hệ thống đến qua hai máy cắt cao MBA 35kV cung cấp điện cho thanh góp phân đoạn qua hai máy cắt hạ
áp MBA 10kV, thanh góp đợc phân đoạn qua một máy cắt nối 10 kV
Bảy trạm biến áp phân xởng,mỗi trạm có hai máy biến áp nhận điện từ thanh góp phân đoạn qua hai máy cắt đặt ở đầu cáp , từ phân tích trên ta có bảng chọn máy cắt của phơng án II nh sau:
Loại MC Cách Điện Số Lợng Uđm,kV Icắt Đơn Giá (106đ)
35 kV SF6 2 35 25 160
10 kV SF6 17 10 15 120
Tổng vốn đầu t máy cắt : KMC = n.M
n -số lợng máy cắt trong mạng cần xét đến . M- giá máy cắt .
4. Chi phí tính toán cho phơng án II:
Chi phí tính toán hàng năm Z = ( avh + atc ).K + 3.I2max.R. τ.C Hay Z = ( avh + atc ).K + ∆A.C Trong đó
Imax-dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị K-vốn đầu t cho trạm BA và đờng dây R-điện trở của thiết bị
τ - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, τ = 3411 h.
avh-hệ số vận hành, avh = 0,1 atc-hệ số tiêu chuẩn, atc = 0,2
c-giá tiền 1kWh điện năng, c = 1000 đ/kWh .
∆A-tổng tổn thất điện năng trong TBA và trên đờng dây Chi phí tính toán Z2 của phơng án II :
Vèn ®Çu t:
K2= KB+KD+KMC= 1650.106+129600.103+2360.106=4139,6.106 (Đồng) Tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đờng dây:
∆A2= ∆AB+∆Ad = 598310,36+40157,9046 =638828,265 (kWh) Chi phí tính toán:
Z2=(avh+atc).K2+c. ∆A2 trong đó avh =0,1 ; atc =1/Ttc =1/5=0,2 Z2= ( 0,1 +0,2).4139,6.106+638828,265.1000 =1880708.106 Z2 = 1880,708.106 đồng
II.3.3 Ph ơng án III : Phơng án sử dụng 6 trạm biến áp phân xởng và trạm phân phèi trung t©m.
B4 B6
B2
B6
B3 B1
Hình 3.3 :Sơ đồ đi dây phơng án
Phơng án sử dụng trạm trạm phân phối trung tâm nhận điện từ hệ thống về,trung chuyển điện áp 35kV về cấp điện cho bảy trạm biến áp phân xởng B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7 tại đây điện áp đợc hạ xuống 0,4kV để cấp điện cho các phân xởng.
1. Chọn máy biến áp phân xởng ,xác định vốn đầu t và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp.
*Chọn máy biến áp phân xởng:
Trên cơ sở đã chọn đợc công suất các máy biến áp ở phần trên (3.2.1) em có bảng kết quả chọn MBA do việt nam chế tạo nh bảng 3.3
Bảng 3.11-Kêt quả chọn MBA trong các trạm biến áp phơng án II Tên
TBA
S®mB
(KVA)
Uc/UH
(kV)
∆P0
(kW)
∆PN
(kW) UN
(%) Sè máy
Đơngiá
(106§)
ThànhTiền (106§)
B1 500 35/0,4 1,15 7 5,5 2 80 160
B2 560 35/0,4 2,5 9,4 5,5 2 90 180
B3 560 35/0,4 2,5 9,4 5,5 2 90 180
B4 400 35/0,4 0,84 5,75 5,5 2 75 150
B5 560 35/0,4 0.7 3,67 5,5 2 90 180
B6 400 35/0,4 0,7 3,67 5,5 2 75 150
Tổng vốn đầu t máy biến áp KB =1000.10 (Đồng) *Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biên áp:
Tơng tự nh phơng án I tổn thất điện năng đợc xác định theo công thức
kWh τ S .
. S P nΔ .t 1 P n.
A Δ
2
dmBA tt N
0
+
∆
=
Trong đó:
n-số máy biên áp ghép song song
t-thời gian máy biến áp vận hành, với MBA vận hành suốt năm t = 8760 h
τ-Thời gian tổn thất công lớn nhất τ = (0,124 +Tmax.10-4)2 .8760
Với nhà máy đồng hồ đo chính xác, làm việc ba ca Tmax= 5000 h suy ra τ = 3411 h
∆P0, ∆PN – tổn thất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA Stt- công suất tính toán của TBA
SđmBA-công suất định mức của trạm
Kết quả tính toán cho trong bảng 3.8
Bảng 3.12: Kết quả tính tổn thất điện năng trong MBA phơng án I Tên
TBA
Stt
(KVA)
S®mB
(KVA)
Sè máy
∆PN
(kW)
∆P0
(kW)
∆A (kWh)
B1 983,8 500 2 7 1,15 66367,303
B2 1093,06 560 2 9,4 3,35 119770,945
B3 1035,57 560 2 9,4 3,35 113514,9555
B4 634,8 400 2 5,75 0,92 4087,0617
B5 1057,57 560 2 9,4 3,35 115869,0532
B6 776,5 400 2 5,75 0,92 53074,1913
2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất, tổn thất điện năng trong mạng điện.
* Chọn dây dẫn
Tơng tự phơng án I cáp đợc chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy làm việc 2 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất là Tmax = 5000 h sử dụng cỏp lừi đồng,
tra bảng tìm đợc Jkt = 3,1 2 mm
A
-Tiết diện kinh tế của cáp: 2
kt
kt max mm J
F = I - Các cáp đều đi lộ kép nên
A
U 3 2.
I S
dm ttPX
max = U®m =35 kV
Dựa vào trị số Fkt , tra bảng và kựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất Kiểm tra tiết diện cáp đợc chọn theo điều kiện phát nóng
khc.Icp ≥ Isc
Trong đó Isc- Dòng điện khi xẩy ra sự cố đứt 1 cáp , Isc =2.Imax
khc = k1.k2
k1-hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ lấy k1 = 1
k2-hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm. Tìm đợc k2 = 0,93
Vì chiều dài từ TBATG đến TBA phân xởng ngắn nên tổn thất điện áp trên đờng dây nhỏ ta có thể bỏ qua kiểm tra điều kiện ∆Ucp
-Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến B1:
I 2.S3U 2983,83.35 8,11A
dm
max = ttPX = =