CHƯƠNG II: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN
II. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG, DUNG LƯỢNG MBA
* Dung lượng các máy biến áp được chọn theo điều kiện:
n.khc.SđmB Stt
Trong đó:
- n là số MBA trong trạm biến áp
- khc là hệ số hiệu chỉnh tính đến ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường lắp đặt khác với nhiệt độ do nhà chế tạo quy định.
- Stt là công suất tính toán của trạm.
- SđmB là công suất định mức của MBA.
* Điều kiện kiểm tra:
kqtsc. khc. SđmB Sttsc
Trong đó:
- kqtsc là hệ số quá tải sự cố thường lấy bằng 1,4 khi thỏa mãn các điều kiện sau: MBA quá tải không quá 5 ngày đêm; mỗi ngày đêm tổng số giờ quá tải không quá 6h, trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số quá tải kqt 0,75
- Sttsc là công suất tính toán sự cố của TBA, chính là công suất tính toán của TBA sau khi đã loại bỏ những phụ tải không quan trọng đi ( phụ tải loại 3 thậm chí phụ tải loại 2).
Thông thường Sttsc = (0,7 0,8). Stt , ở đây lấy:
Sttsc = 0,7. Stt .
Khi chọn MBA cũng phải hạn chế chủng loại của MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, thay thế, vận hành, sửa chữa và kiểm tra
định kỳ. Ta chọn MBA do ĐÔNG ANH chế tạo sản xuất tại Việt Nam nên không cần phải hiệu chỉnh theo nhiệt độ.
Trong nhà máy có nhiều phụ tải loại 1 và phụ tải loại 2,để đảm bảo tính tin cậy,an toàn cho nhà máy nên chọn một trong hai phương án cấp điện là :
Phuong án I : hai MBA làm việc song song
+) MBA 1 cấp điện cho các xưởng :trạn bơm,rèn dập, đúc thép ,lắp ráp,kho vật tư, nhà hành chính,gara và bảo vệ .
+) MBA 2 cấp điện cho các xưởng :cơ khí 1,cơ khí 2 ,cơ điện,mộc mẫu,kiểm nghiệm,kho sản phẩm.
Trong trường hợp xẩy ra sự cố ở 1 MBA thì sẽ cắt toàn bộ phụ tải loại 2 ra và một trạm BA còn lại sẽ chỉ cấp điện cho phụ tải loại 1.
Phương án II : 4mba làm việc song song nếu sẩy ra sự cố một trong bốn máy,3 máy còn lại sẽ cấp điện cho các hộ phụ tải loại 1
+) mba1 cấp điện cho :trạm bơm,rèn dập,đúc thép.
+) mba2 cấp cho : cơ khí 1,cơ khí 2,cơ điện, mộc mẫu
+) mba3 cấp cho : lắp ráp,đúc gang, kho vật tư,nhà hành chính.
+) mba4 cấp cho : kiểm nghiệm, kho sản phẩm.
2.Tính toán cụ thể cho từng phương án.
2.1.1. Phương án I.
phương pháp chọn MBA như sau : n.Sđmba Spttt
kpt.Sđmba Si
Si: là tổng công suất của các hộ phụ tải được cấp điện khi có sự cố Kpt : là hệ số quá tải MBA .ở đây ta lấy là 1,4
Trong trường hợp dung n MBA thì khi: Si 50%Spttt chọn Sdmba 1/2Spttt
Si > 50% Spttt chọn Sdmba Si
Nhà máy ta đang xét có Spptt= 2,79 MVA .ta chọn sử dụng 2 MBA ,tổng công suất cần cấp điện khi sẩy ra sự cố là Si= 1,85 MVA vậy ta chọn 2 MBA mỗi máy có công suất 2 MVA. Thông tin máy gồm:
Sdm
(kVAr)
0 (kw) n (kw) I0 (%) Un(%) Hình dạng máy dài rộng cao kl (m) (kg)
Số lượng máy
2000 2,720 18,8 0.96 6 1.98 2.74 1.07 6540 2 Tương tự cách xác định tâm phụ tải trên,ta có vị trí đặt 2 máy biến áp là:
mba Tọa độ
X y 1 79,4 190 2 166,9 210
Việc sử dụng 2 mba 2000 (kVAr) thì trong quá trình làm việc nếu sẩy ra sự cố.dựa theo điều kiện quá tải cho phép 40% .ngoài cấp điện cho các hộ phụ tải loại 1 có thể cấp thêm cho :nhà hành chính ,trạm bơm,kho vật tư,kho sản phẩm.
*) tính toán mba:
-) Mba1:
Tổng công suất phải cung cấp của mab: S = 1636,92 (kVA) Công suất tác dụng tổn hao của mba :
= 0 +( )2.n = 2,72 +( )2 18,8 = 15,31 (kVA) Công suất phản kháng tổn hao của mba:
= ((i0% + Un%.( )2) =( 0,96 + 6.( )2 ). = 98,4 (kVAr) Vậy tổn hao công suất mba :
S1 = = =99,58 (kVA) -) mba2 :
Tổng công suất phải cung cấp : S= 1596,08 (kVA) Công suất tác dụng tổn hao :
= 0 +( )2.n = 2,72 +( )2.18,8 = 14,70 (kVA) Công suất phản kháng tổn hao :
= ((i0% + Un%.( )2) = ((0,96 + 6.( )2) = 96 (kVAr)
Vậy công suất tổn hao mba2 : S2 = = = 97,12(kVA)
Tổng công suất tổn hao của phương pháp :
pp = S1 + S2 = 98,58 +97,12 = 195,70 (kVA) 2.1.2 tính toán cho phương án 2.
Trong nhóm 1 do mba1 cấp điện có : S∑1 = 716 (kVA)
Tổng công suất hộ phụ tải loại 1 là : S* = 670,17 (kVA) Trong nhóm 2 do mba2 cấp điện có : S∑2 = 981,59 (kVA)
Tổng công suất hộ phụ tải loại 1 là : S* = 410,46 (kVA) Trong nhóm 3 do mba3 cấp điện có : S∑3 = 920,92 (kVA)
Tổng công suất hộ phụ tải loại 1 là : S* = 553,12 (kVA) Trong nhóm 4 do mba4 cấp điện có : S∑4 = 245,84 (kVA)
Tổng công suất hộ phụ tải loại 1 là : S* = 214,67 (kVA)
Tương tự với điều kiện chọn máy ở phương án 1 ta chọ các mba lần lượt là:
Stt Số lượng
Sđm
(kVA )
0
(kw)
n (kw) I0
(%)
Un
(%)
Kích thước (m) Dài rộng cao
Khối lượng (kg)
1 3 1000 1,57 9,5 1,3 5 1,91 1,15 2,31 4110
2 1 320 0,7 3,67 1,6 4 1,59 0,88 1,75 1600
+) mba1 :
Tổng công suất phải cung cấp của mab: S = 716 (kVA) Công suất tác dụng tổn hao của mba :
= 0 +( )2.n = 1,57 +( )2 9,5 = 6,44 (kVA) Công suất phản kháng tổn hao của mba:
= ((i0% + Un%.( )2) =( 1,3 + 5.( )2 ). = 38,635 (kVAr) Vậy tổn hao công suất mba :
S1 = = =39,17 (kVA) Tính toán tương tự ta có tổn hao 2mba còn lại là:
S2 = 61,93 (kVA) S3 = 58,9 (kVA) S4 = 30,32 (kVA)
Vậy tổng tổn hao của phương pháp là : S = S1+ S2+ S3 + S4 = 190,32(kVA) 3. tính tổn thất điện năng.
Ta tính tổn thất điện năng của mba trong thời gian là 1 năm lấy t= 8760h .lấy thời gian sủa dụng công suất tối đa Tmax= 5300h.
Ta có: max.10-4).8760 = 3746,79 h Tổn thất điện năng :
= 0.t + kt2.n.
∆P’0 = ∆P0 +Kkt .∆Q’0 (kW)
∆P’n = ∆Pn +Kkt .∆Q’n (kW)
Với ∆Q’n = Un %. ; ∆Q’0 = i0 %.
Trong đó: Kkt là đương lượng kinh tế của công suất phản kháng.
Kkt = 0,05 (kW/ Kvar) *) ở phương án 1 ta có:
-) mba 1 : kt= S/Sdm = 0,818 ; ∆Q’n= 120 ; ∆Q’0= 19,2
∆P’0= 3,68 ; ∆P’n= 24,8
Vậy = 3,68.8760 + 0,8182.24,8.3746,79 = 94,41 (MW) -) mba 2 : kt= 0,798
Vậy = 3,68.8760 + 0,7982.24,8.3746,79 = 91,30 (MW) Vậy tổng tổn thất điện năng trong 1 năm là : = + = 185,71 (MW)
*) ở phương án 2:
-)mba 1 : kt= S/Sdm = 0,716 ; ∆Q’n= 50 ; ∆Q’0= 13
∆P’0= 2,22 ; ∆P’n= 12
Vậy 2,22.8760 + 0,7162.12.3746,79 = 42,5 (MW) Tương tự với các mba còn lại ta có;
Mba2 = 62,79 (MW) Mba3 = 57,55 (MW) Mba4 4 = 16,2 (MW)
Vậy tổng tổn thất điện năng trong 1 năm là : = + + + = 179,4 (MW)
n/xét : từ kết quả 2 phương án trên nhận thấy 2 phương án có tổn hao điện áp là nhỏ hơn ,với giá điện là 1200d/kw thì mỗi năm nếu chọn phương án 2 sẽ tiết kiệm 7 triệu
572nghin .nhưng xét điến khả năng cung cấp điện an toàn và tin cập tính đến khả năng phát triển sản xuất trong 2 đến 3 năm tới. Ta chọn phương án 1 để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện hơn.