CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA XÍ NGHIỆP
2.4 Lựa chọn phương án cấp điện trong phân xưởng
2.4.1 Sơ bộ lựa chọn phương án.
Để đảm bảo độ an toàn và mỹ quan trong xí nghiệp,tại tường rào xí nghiệp ta tiến hành hạ ngầm,sử dụng cáp đồng chôn ngâm chống thấm dọc có băng thép bảo vệ để cấp tới trạm phân phối trung tâm.Trạm phân phối trung tâm là loại trạm trong nhà sử dụng các tủ hợp bộ cấp điện áp 10 kV từ đó cấp tới các tủ phân phối được đặt trong gian phân phối của trạm ,từ đó cấp điện áp tới các trạm biến áp phân xưởng.
Ta có thể so sánh 3 phương án sau:
a) Phương án 1: Từ trạm phân phối trung tâm kéo dây trực tiếp đến các trạm biến áp phân xưởng theo đường thẳng. Phương án này có tổng chiều dài hình học nhỏ nhất nhưng không thuận tiện cho việc thi công,vận hành và phát triển mạng điện nên không có tính khả thi.Vì vậy ta loại bỏ phương án này.
b) Phương án 2: Ta cũng kéo dây trực tiếp từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm biến áp phân xưởng nhưng theo đường bẻ góc,các đường cáp sẽ được xây dựng dọc theo các mép đường và nhà xưởng. Như vậy sẽ thuận tiện cho việc xây dựng,vận hành và phát triển mạng điện. Tuy nhiên chiều dài của các tuyến dây sẽ dài hơn so với phương án 1:
c) Phương án 3: Các trạm biến áp xa trạm PPTT được lấy điện liên thông qua các trạm ở gần trạm PPTT.Trong đồ àn này các trạm B5,B6 sẽ được cung cấp điện từ 1 đường trục. Trạm B4 lấy điện qua trạm B3.
Trạm biến áp phân xưởng còn lại B1,B2,B7 được lấy điện trực tiếp từ trạm biến áp trung tâm nhưng tuyến đi dây bẻ góc dọc theo đường trục.
Ưu điểm của phương án này là giảm được số lượng tuyến dây và tổng chiều dài dây dẫn.Nhưng nhược điểm là tiết diện dây dẫn của trục chính sẽ lớn hơn do chịu tải lớn hơn.
Như vậy , chúng ta sẽ tiến hành tính toán và so sánh 2 phương án là phương án 2 và phương án 3 để tìm ra phương án tối ưu nhất cung cấp điện cho xí nghiệp nhà máy.
2.4.2 . Tính toán lựa chọn phương án tối ưu.
a. Lựa chọn dây dẫn từ điểm đấu về xí nghiệp theo hệ số Jkt. - Nguyên tắc chọn.
+ Dòng điện lớn nhất chạy trên dây dẫn:
max [ , , ]
2 3.
ttsn lv
dm
I S A kVA kV
= U
Từ số liệu TM = ?, tra bảng với dây AC ta có Jkt (A/mm2).
Tiết diện kinh tế của dây dẫn:
max kt lv
kt
F I
= J
(mm2) Từ đó ta chọn dây cụ thể.
Kiểm tra tổn thất điện áp thực tế:
5% dm 500 U
Ucp U V
∆ =
∆ = = 0 . .
2
ttxn oAC ttxn oAC N D
N
đm
P r Q x L
U U
− + −
∆ = ×
*LN-Đ là chiều dài từ điểm đấu tới nhà máy (xác định theo đề bài - L)
Kiểm tra về điều kiện sự cố 1 mạch.
[ ]
max 1 2 cp
2. .k .I A
sc lv
I = I ≤k Trong đó:
k1: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ,lấy k1 = 0,88
k2 : hệ số tính đến sự đặt gần nhau của dây dẫn, lấy k2 = 1(đối với dây dẫn), k2 = 0,93(đối với dây cáp).
-Tính toán cụ thể:
Theo bài ra thì khoảng cách từ nguồn điện đến trung tâm nhà máy là L = 268,27(m)và nhà máy nằm ở hướng Đông Nam. Dây dẫn được chọn là dây nhôm lõi thép, lộ kép và được đi trên không.Loại dây dẫn này dẫn điện rất tốt, lại đảm bảo được độ bền cơ học cao nên được sử dụng rất rộng rãi trong thực tế. Với TM= 4800h và dùng loại dây AC cho toàn mạng nên tra bảng có
jkt=1,1 (A/mm2)
Dòng điện chạy trên dây dẫn được xác định theo biểu thức:
1439,966
41,57( ) 2. 3. 2. 3.10
SttNM
I A
Udm
= = =
Tiết diện dây dẫn được xác định:
( )
41,57 37,79 2
dd 1,1
F I mm
jkt
= = =
Vậy ta chọn dây dẫn tiêu chuẩn AC-50 nối từ nguồn vào trạm biến áp, có dòng điện cho phép là Icp = 220 (A) và ro = 0,65 (Ω/km) xo = 0,392 (Ω/km).
-Kiểm tra điều kiện khi có sự cố trên đường dây(điều kiện phát nóng):Khi sự cố đứt 1 lộ dây thì dòng điện lớn nhất chạy trên lộ dây còn lại là:
I scmax = 2.Ibt = 2.41,57= 83,14(A).
+ Đối với dây AC-50.
→ Iscmax =83,12(A)< 0,88.Icp =0,88.220=193,6 (A) nên dây dẫn được chọn thỏa mãn.
-Kiểm tra điều kiện về tổn thất điện áp:
Điện trở và điện kháng trên dây dẫn:
3 0
3 0
. 0,65.268,27.10
0,0872( )
2 2
. 0,392.268, 27.10
0,0526( )
2 2
N D AC
N D AC
R r L
X x L
−
−
−
−
= = = Ω
= = = Ω
Tổn thất điện áp :
(3) 2
2
10,5 15,8( ).
3. 3.0,384
tb N
I U kA
= Z = =
1022,376.0,0872 1014,026.0,0526
14,25 10
5% dm 500
U kV
U U V
cp
∆ = + =
∆ = =
Vậy dây dẫn được lựa chọn thỏa mãn.