xác định phụ tải tính toán, thiết kế mạng điện cao áp, hạ áp

Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trựctiếp đến thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dải từ 1 đến hàngchục kW và được cung cấp bởi dòng đi

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Xác định phụ tải tính toán, thiết kế mạng

điện cao áp, hạ áp

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghiệp luôn là khách hàng tiêu thụ điện lớn nhất Trong tình hìnhkinh tế thị trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ, các tổ hợp sản xuất đều phảihoạch toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng và giá cảsản phẩm Điện năng thực sự đóng góp một phần quan trọng vào lỗ lãi của xínghiệp Nếu 1 tháng xảy ra mất điện 1, 2 ngày xí nghiệp không có lãi, nếu mấtđiện lâu hơn xí nghiệp sẽ thua lỗ Chất lượng điện xấu(chủ yếu là điện áp thấp )ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm Chất lượng điện áp thực sụ quan trọngvới xí nghiệp may, xí nghiệp hoá chất, xí nghiệp lắp đặt chế tạo cơ khí, điện tửchính xác Vì thế, đảm bảo độ tin cậy cấp điện áp và nâng cao chất lượng điệnnăng là mối quan tâm hàng đầu của đề án thiết kế cấp điện cho khu xí nghiệp

Nhằm hệ thống hoá và vân dụng những kiến thức đã được học tập trongnhững năm ở trường để giải quyết những vấn đề thực tế, em đã được giao thựchiện đề tài thiết kế môn học với nội dung: Thiết kế hệ thống cung cấp điện chokhu liên hiệp xí nghiệp

Khu liên hiệp xí nghiệp có 7 phân xưởng cần cung cấp một lượng điệntương đối lớn nguồn điện được lấy từ nguồn cao áp qua các trạm biến áp trunggian về nhà máy cung cấp đến các phân xưởng Đồ án giới thiệu chung về nhàmáy, vị trí địa lý, đặc điểm công nghệ, phân bố phụ tải Đồng thời đồ áncũng xác định phụ tải tính toán, thiết kế mạng điện cao áp, hạ áp

Để hoàn thành tốt đồ án này, em đã được sự giúp đỡ tận tình của các thầy

cô trong môn hệ thống điện, đặc biệt là của cô giáo Nguyễn Thị Anh

Do kiến thức và thời gian có hạn, bản đồ án không tránh khỏi sai sót,kính mong các thầy ,cô góp ý kiến để bản đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

CHƯƠNG I/ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN……… 5

I/ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SCCK……… … 5

II/ XĐ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƯỞNG KHÁC…… 18

III/ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN NHÀ MÁY……… 22

IV/ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI CÁC PHÂN XƯỞNG……… 34

V/ XÁC ĐỊNH TRỌNG TÂM PHỤ TẢI NHÀ MÁY……… 36

CHƯƠNG II/ THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY……… 28

I/ LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP TRUYỀN TẢI……… 28

II/ VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CC ĐIỆN CHO NHÀ MÁY……… 28

III/XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, SỐ LƯỢNG,DUNG LƯỢNG CÁC TRẠM BAPX 29

IV/ PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY MẠNG ĐIỆN CAO ÁP……….33

V/CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN…… ……36

VI/ LỰA CHỌN DÂY DẪN……… 39

VII/ TÍNH TOÁN CHI TIẾT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN……… 42

VIII/ CHỌN PHƯƠNG ÁN……… 64

IX/ THIẾT KẾ CHI TIẾT CHO PHƯƠNG ÁN ĐƯỢC CHỌN………… 67

X/TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH, KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN ĐÃ CHỌN……… …75

CHƯƠNG III/ THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG… 79

I/ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SCCK……… 79

II/ LỰA CHON CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN………….80

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

1/ Giới thiệu chung

Trong nhà máy cơ khí có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đadạng, phong phú và phức tạp Các hệ thống máy móc này có tính công nghệcao và thiện đại Do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chấtlượng và độ tin cậy cao

Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự giatăng phụ tải trong tương lai; về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương áncấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gâyquá dư thừa dung lượng công suất dự trữ

Nhà máy có 7 phân xưởng, các phân xưởng này được xây dựng tươngđối gần nhau được cho trong bảng sau:

đảm cung cấp điện liên tục và an toàn Trong nhà máy có: phân xưởng , khohàng, nhà hành chính dùng phụ tải loại 1

2/ Giới thiệu đặc điểm phụ tải điện của nhà máy:

Phụ tải điện trong nhà máy công nghiệp có thể phân ra làm 2 loại phụ tải:+ Phụ tải động lực

+ Phụ tải chiếu sáng

Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trựctiếp đến thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dải từ 1 đến hàngchục kW và được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số f=50Hz

Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha, công suất không lớn Phụ tảichiếu sáng bằng phẳng , ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều tần số

f = 50 Hz

CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

I / PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SCCK

1/ Phương pháp xác định phụ tải tính toán:

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tươngđương với phụ tải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoạicách điện Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt

độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tínhtoán sẽ đảm bảo an toàn thiết bị về mặt phát nóng

Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong

hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ

… tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọndung lượng bù công suất phản kháng … phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiềuyếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ

và phương thức vận hành hệ thống … Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏhơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, ngược lại nếu phụtải tính toán xác định được lớn hơn phụ tải thực tế thì gây ra dư thừa công suất,làm ứ đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn thất… cũng vì vậy đã có nhiều công trìnhnghiên cứu về phương pháp xác định phụ tải tính toán, song cho đến nay vẫnchưa có được phương phương pháp nào thật hoàn thiện Những phương phápcho kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lượng tính toán và các thôngtin ban đầu về phụ tải lại quá lớn Ngược lại những phương pháp tính đơn giảnlại có kết quả có độ chính xác thấp

2/ Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

a/ Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ

số nhu cầu:

Ptt = knc.Pđ

Trong đó :

knc : là hệ số nhu cầu , tra trong sổ tay kĩ thuật

Pđ : là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị , trong tínhtoán có thể lấy gần đúng Pđ Pdđ (kW)

b/ Phương pháp xác định PTTT theo công suất công suất trung bình và hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải :

Ptt = khd Ptb

Trong đó :

khd : là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay kĩ thuậtkhi biết đồ thị phụ tải

Ptb : là công suât trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW)

c / Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình :

a0: là suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm, kWh/đvsp.M: là số sản phẩm sản suất trong một năm

Tmax: là thời gian sử dụng công suất lớn nhất , (h)

e/ Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích:

Ptt = p0 FTrong đó :

p0 : là suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích , (W/m2)

g/ Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:

Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuấthiện khi thiết bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trongnhóm đang làm việc bình thường và được tính theo công thức sau:

Iđn = Ikđ (max) + (Itt - ksd Iđm (max))

Trong đó:

Ikđ (max): là dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhấttrong nhóm máy

Itt: là dòng điện tính toán của nhóm máy.

Iđm (max): là dòng định mức của thiết bị đang khởi động.

ksd: là hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động

Trong các phương pháp trên, 3 phương pháp 4,5,6 dựa trên kinh nghiệmthiết kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ cho các kết quả gần đúng tuynhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi Các phương pháp còn lại được xây dựng

trên cơ sở lý thuyết xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố do đó có kết quảchính xác hơn, nhưng khối lượng tính toán hơn và phức tạp.

Trong bài tập dài này với phân xưởng SCCK ta đã biết vị trí, công suấtđặt, và các chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân xưởng nên khi tính toánphụ tải động lực của phân xưởng có thể sử dụng phương pháp xác định phụ tảitính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại Các phân xưởng còn lại

do chỉ biết diện tích và công suất đặt của nó nên để xác định phụ tải động lựccủa các phân xưởng này ta áp dụng phương pháp tính toán theo công suất đặt

và hệ số nhu cầu Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng được xác định theophương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất

h/ Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại

Vì đã có thông tin chính sác về mặt bằng bố trí máy móc thiết bị biếtđược công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị nên ta xác định phụ tảitính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại.Theo phương pháp này phụtải tính toán được xác định như sau:

ksd :hệ số sử dụng của nhóm thiết bị tra sổ tay

kti = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

kti = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

Pđm(kW)

Hệ số sử dụng

ksd

Hệ số côngsuất

 Thiết bị công suất lớn nhất : Máy tiện công suất 10,65 kW

→ Số thiết bị có công suất ≥ 5,325 : n1 = 5

 Công suất của các thiết bị đó : P1 = 44,75 kW

→ n* = = = 0,44

P* = = = 0,93

 Tra bảng với n* và P* ta được nhq* = 0,63

→ nhp = nhq* n = 0,63 8 = 5.04

ksdtb = ↔ ksdtb =

→ ksdtb = 0,12

 Từ nhq và ksd tra bảng ta được kmax = 3,23

Ptt = kmax ksd Pđmi

= 3,23.0,12.48.15 = 18,7 kW+ Ta có cosφ = 0,6 tgφ = 1,3

Qtt = Ptt tgφ = 18,7 1,3 = 24,31 kVAr

Stt = = 31,2 kVA

Itt =

Số liệu tính toán nhóm 2Tên thiết bị Số

lượng

Công suất đặt

Pđm(kW)

Hệ số sửdụng ksd

Hệ số côngsuất

 Thiết bị công suất lớn nhất : Máy doa có công suất 18,65 kW

→ Số thiết bị có công suất ≥ 18,65 : n1 = 2

 Công suất của các thiết bị đó : P1 = 28,65 kW

cosφtb=

→ cosφtb = 0,73+ Ta có cosφ = 0,73 tgφ = 0,94

Qtt = Ptt tgφ = 35,17 0,94 = 33,05 kVAr

Stt = = 48,18 kVA

Itt =

Số liệu tính toán nhóm 3Tên thiết bị Số

lượng

Công suất đặt

Pđm(kW)

Hệ số sửdụng ksd

Hệ số côngsuất

1 máy 2 máy

 Thiết bị công suất lớn nhất : Máy tiện ren công suất 7 kW

→ Số thiết bị có công suất ≥ 18,65 : n1 = 5

 Công suất của các thiết bị đó : P1 = 27,5 kW

→ n* = = = 0,42

P* = = = 0,73

 Tra bảng với n* và P* ta được nhq* = 0,69

→ nhp = nhq* n = 0,69 12 = 8.2

cosφtb =

→ cosφtb = 0,6+ Ta có cosφ = 0,6 tgφ = 0,55

Qtt = Ptt tgφ = 13 1,3 = 16,9 kVAr

Stt = = = 22 kVA

Itt =

Số liệu tính toán nhóm 4Tên thiết bị Số

lượng

Công suất đặt

Pđm(kW)

Hệ số sửdụng ksd

Hệ số côngsuất

1 máy 2 máy

 Thiết bị công suất lớn nhất : Tiện công suất 18,65 kW

→ Số thiết bị có công suất ≥ 11 : n1 = 3

 Công suất của các thiết bị đó : P1 = 31,5 kW

→ cosφtb = 0,6+ Ta có cosφ = 0,6 tgφ = 1,3

Nhóm 3

3/ Phụ tải tính toán phân xưởng SCCK

a/ Phụ tải tính toán hiệu dụng

Ptt = kđt ∑Pttnhóm

Trong đó :

Kđt : hệ số đồng thời, xét khả năng phụ tải các phân xưởng không đồng thời cực đại Có thể tạm lấy.

Kđt = 0,9 ÷ 0,95 khi số phân xưởng n = 2 ÷ 4

Kđt = 0,8 ÷ 0,85 khi số phân xưởng n = 5 ÷ 10Với ý nghĩa là khi số phân xưởng càng lớn thì kđt càng nhỏ Phụ tải tính toán xác định theo các công thức trên dùng thiết kế mạng cao áp

sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để tính phụ tải tính toán các phân xưởng

2) Phụ tải tính toán động lực của mỗi phân xưởng

Ptt = knc Pđ

Trong đó

Knc : Hệ số nhu cầu, tra sổ tay

Pđ : công suất đặt của phân xưởng

Cosφ : hệ số công suất tính toán của mỗi phân xưởng, tra sổ tay

từ cosφ → tgφ

3) Phụ tải chiếu sáng của mỗi phân xưởng

a) Phụ tải tác dụng chiếu sáng của mỗi phân xưởng

Pcs = 9% Stt

Trong đó

Pcs : phụ tải chiếu sáng tác dụng của mỗi phân xưởng, W

Stt : phụ tải tính toán toàn phần của phân xưởng

b) Phụ tải chiếu sáng phản kháng của mỗi phân xưởng

III/ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN NHÀ MÁY

a/ Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy

PttNM = kđt

Trong đó

Pttpxi : Phụ tải tính toán tác dụng của phân xưởng i , kW

P : số phân xưởng trong nhà máy

Kđt : hệ số đồng thời , xét khả năng phụ tải các phân xưởng không đồngthời cực đại

Kđt = 0,9 ÷ 0,95 khi số phân xưởng n = 2 ÷ 4

Kđt = 0,8 ÷ 0,85 khi số phân xưởng n = 5 ÷ 10

Vì nhà máy có 7 phân xưởng nên chọn kđt = 0,85

→ PttXN = kđt

= 0,85 = 0,85 1239,5 = 1053,58 kW

b/ Phụ tải tính toán phản kháng toàn xí nghiệp

QttXN = kđt Trong đó

Qttpxi : Phụ tải tính toán phản kháng của phân xưởng i, kVAr

→ QttXN = 0,85 1119,055 = 951,2 kVAr

c/ Phụ tải tính toán toàn phần xí nghiệp

SttXN =

d/ Hệ số công suất nhà máy

cosφ =

IV/ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI CÁC PHÂN XƯỞNG TRONG NHÀ MÁY

Việc xác định biểu đồ phụ tải trên mặt bằng nhà máy có mục đích là đểphân phối hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy, chọn các vị trí đặtmáy biến áp sao cho đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao nhất

Biểu đồ phụ tải của mỗi phân xưởng là một vòng tròn có diện tích bằngphụ tải tính của phân xưởng đó theo một tỷ lệ lựa chọn Nếu coi phụ tải mỗiphân xưởng là đồng đều theo diện tích phân xưởng thì tâm vòng tròn phụ tảitrùng với tâm của phân xưởng đó

Mỗi vòng tròn biểu đồ phụ tải chia ra hai thành phần:

+Phụ tải động lực +Phụ tải chiếu sáng

1/ Bán kính vòng tròn phụ tải

Rpxi =

Trong đó

Rpxi : bán kính vòng tròn phụ tải phân xưởng i, mm

Sttpx: Công suất tính toán toàn phân xưởng i, kVA

m: Hệ số tỉ lệ, kVA/mm2

chọn m = 3 kVA

2/ Góc αcs

αcsi =

3/ Tính toán cho các phân xưởng

 Tính toán phân xưởng 1

Phân xưởng 1 có Sttpx = 340,76 kVA , Pcs = 28,5 kW

 Sau khi tính toán ta lập được bảng sau:

STT Tên phân xưởng Pcs (kW) Sttpxi (kVAr) R (cm) αcsi , o

V/ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TRỌNG TÂM NHÀ MÁY

Tâm phụ tải điện là điểm quy ước nào đấy sao cho :

 min

Trong đó :

Pi , li : là công suất tác dụng và khoảng cách từ điểm tâm phụ tảiđiện đến phụ tải thứ i

Tâm qui ước của phụ tải xí nghiệp được xác định bởi một điểm M có toạ

độ (theo hệ trục độ tuỳ chọn) được xác định bằng các biểu thức sau: M(x0 , y0 ,

z0)

x0 = ; y0 = ; z0 =

Trong đó: Si: là phụ tải tính toán của phân xưởng i

xi , yi , zi : là toạ độ của phân xưởng i theo hệ trục toạ độ tuỳ chọn.n: là số phân xưởng có phụ tải điện trong xí nghiệp

Thực tế ta bỏ qua toạ độ z Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối,tủ động lực nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện

y0 =

→ M ( 975; 823,3)

CHƯƠNG II : THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY

I/ LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP TRUYỀN TẢI

Điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêukinh tế - kỹ thuật cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện

Việc chọn đúng điện áp định mức cua mạng điện khi thiết kế là bài toánkinh tế, kỹ thuật Khi tăng điện áp định mức, tổn thất công suất và tổn thất điệnnăng sẽ giảm nghĩa là giảm chi phí vận hành, giảm tiết diện dây dẫn và chi phí

về kim loại khi xây dựng mạng điện, đồng thời tăng công suất giới hạn truyềntaitrên đường dây Trong khi đó, mạnh điện áp định mức yêu cầu vốn đầu tưkhông lớn, ngoài ra khả năng truyền tải nhỏ

Theo công thức thực nghiệm :

U = 4,34 Trong đó

U : cấp điện áp truyền tải, kV

l : khoảng cách từ trạm BATG đến nhà máy (Km)

P : Công suất tác dụng tính toán của khu liên hiệp (Mw)Với l = 5 Km

P = PttXN = 1053,58 (Kw) = 1,05358 (Mw)

→ U = 4,34

→ lựa chọn cấp điện áp truyền tải 22 Kv

II/ VẠCH PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY

Lựa chọn phương án cấp điện là vấn đề rất quan trọngvì nó ảnh hưởng trực tiếp đến vận hành khai thác và phát huy hiệu quả cấp điện

Để chọn phương án cấp điện an toàn phải tuân theo các điều kiện sau:+ Đảm bảo chất điện năng

+ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện về tính liên tục phù hợp với yêu cầu của phụ tải

+ Thuận lợi cho việc lắp ráp vận hành và sửa chữa cũng như phát triển phụ tải

+ An toàn cho người vận hành và máy móc

+ Có chỉ tiêu kinh tế hợp lí

Với quy mô khu kiên hiệp xí nghiệp như trên, với công suất đặt lên tới

2630 kW ( chưa kể đến phân xưởng SCCK ) Nên ta sẽ xây dựng 1 trạm phân phối trung tâm ( PTTT ) nhận điện từ trạm BATG về và phân phối lại cho các BAPX Từ BAPX sẽ có các đường dây cấp điện đến các động cơ

Tuy nhiên nếu dùng cấp diện áp 22 kV để truyền tải trên đoạn đường dây

từ trạm PPTT về các trạm BÃP thì các tuyến cáp và các khí cụ điện trên đoạn đường dây này phải chọn theo cấp 22 kV sẽ tốn kém Do đó ta có thể có

phương án khác cung cấp điện cho nhà máy là dùng 1 trạn biến áp trung tâm ( BATT ) 22/10 kV , lấy điện 22 kV từ trạm BATG biến đổi thành điện áp 10

kV cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng của khu liên hiệp xí nghiệp

Cả 2 phương án trên trạm PPTT và BATT đều được đặt trong nhà máy tại trọng tâm phụ tải nhà máy M0

III/ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, SỐ LƯỢNG, DUNG LƯỢNG CÁC TRẠM

BAPX

1/ Số lượng các trạm BAPX

Căn cứ vào vị trí, công suất các phân xưởng ta quyết định đăt 5 trạm BAPX

 Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng 1

 Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng 2, và khu nhà hành chính

 Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng 3 và nhà kho

 Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng 5 và phân xưởng SCCK

2/ Số lượng, dung lượng các MBA trong 1 trạm BAPX và vị trí trạm

a/ Số lượng

Các trạm BAPX cấp điện cho phân xưởng loại 1 cần đặt 2 MBA

b/ Vị trí đặt

Có 3 nguyên tắc dặt trạm BA

 Phải gần tâm phụ tải

 Thuận tiện cho lắp đặt, không ảnh hưởng đến giao thông sản xuất

 Có khả năng phòng cháy nổ, đón được gió, tránh được bụi

Các trạm dùng loại trạm kề, có 1 tường trạm chung với tường phân xưởng

c/ Dung lượng các MBA

 Trạm có 2 máy

+ Ở điều kiện làm việc bình thường

SđmB ≥ + Điều kiện sự cố hỏng 1 MBA, MBA còn lại cho phép quá tải 1,4 lần

SđmB ≥ Cho phép quá tải 1,4 lần với điều kiện chỉ quá tải trong 5 ngày đêm, mỗi ngày không quá 5 tiếng (đó là thời gian để đưa máy sự cố ra và đưa máy mới vào)

 Nếu khảo sát trong hộ loại 1 có 1 số phần trăm phụ tải loại 3 thì khi có

sự cố 1 MBA nên cắt phụ tải loại 3 để chọn MBA hợp lí hơn

SđmB ≥

 Nếu MBA được chọn là ngoại nhập phải hiệu chỉnh theo nhiệt độ

SdmB = hoặc SdmB = Trong đó

knc : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ MBA

knc = Trong đó

θ1 : nhiệt độ nơi sử dụng , oC

θ0 : nhiệt độ nơi chế tạo , oC

 Tính công suất tính toán của các trạm BAPX

+ Trạm biến áp B1 chỉ cung cấp điện cho 1 phân xưởng nên công suất tínhtoán của trạn biến áp đó chính bằng công suất tính toán của phân xưởng đượccung cấp

+ Công suất tính toán của trạm B2 cấp điện cho phân xưởng 2 và khu nhàhành chính

 Bảng tính toán công suất cảu các trạm BAPX

d/ Dung lượng các MBA trong từng trạm

Các MBA dùng loại do ABB chế tạo tại Việt Nam, không phải hiệuchỉnh theo nhiệt độ

 Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng 1

SdmB ≥ ; SdmB ≥

→ Chọn dùng 2 MBA có công suất định mức SdmB = 315 kVA

 Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng 2 và nhà hành chính

SdmB ≥ ; SdmB ≥

 → Chọn dùng 2 MBA có công suất định mức SdmB = 400 kVA

 Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng 3 và nhà kho

SdmB ≥ ; SdmB ≥

→ SdmB ≥ kVA

 → Chọn dùng 2 MBA có công suất định mức SdmB = 315 kVA

 Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng 5 và phân xưởng SCCK

SdmB ≥ ; SdmB ≥

→ SdmB ≥ kVA

 → Chọn dùng 2 MBA có công suất định mức SdmB = 200 kV

Sau khi tính toán ta có bảng số liệu các MBA trong trạm

Tên trạm Tên phân xưởng Stt, kVA Số máy, n SdmB

+ Vì nhà máy thuộc hộ loại 1 nên ta sẽ dung đường dây trên không lộ képdân x điện từ trạm BATT về trạm PPTT (hoặc trạm BATT) của nhà máy.

+Để đảm bảo mỹ quan và an toàn, mạng cao áp trong nhà máy từ trạmPPTT ( hoặc trạm BATT ) đến các trạm BAPX dùng cáp ngầm Để đảm bảo độtin cậy cung cấp điện ta dung cáp lộ kép

+ Căn cứ vào vị trí trạm PPTT ( hoặc trạm BATT ) và các trạm BAPX trênmặt bằng, ta đề xuất 4 phương án đi dây mạng cao áp Trong đó các trạmBAPX có thể được lấy điện trực tiếp từ trạm PPTT ( hoặc trạm BATT ) hoặccác trạm BAPX ở xa có thể lấy điện liên thông qua các trạm ở gần

Phương án 1

Phương án 2

Phương án 3

Phương án 4

V/ CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ, KỸ THUẬT CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN

Các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của các phương án phụ thuộc rất nhiều vào

sơ đồ của nó Vì vậy các sơ đồ mạng điện cần phải có các chi phí nhỏ nhất,đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầutrong các hộ tiêu thụ, thuận tiện và an toàn trong vận hành

Sau khi lựa chọn sơ bộ một số phương án đi dây cao áp, ta phải tiến hành

so sánh kinh tế, kỹ thuật giữa các phương án để chọn được phương án tối ưu

Trước hết các phương án được đem ra so sánh kinh tế, kỹ thuật phải thoảmãn các yêu cầu của mạng điện

Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu với các mạng điện là độ tin cậy cungcấp điện và chất lượng điện năng

+ Độ tin cậy cung cấp điện : Vì các hộ tiêu thụ hầu hết là các hộ loại 1nên ta dung đường dây lộ kép và trạm 2 MBA để cung cấp điện

+ Chất lượng điện năng : thể hiện ở tần số dòng điện và đọ lệch điện áp

so với điện áp định mức trên các cực của thiết bị dùng điện

- Khi thiết kế các mạng điện thường giả thiết rằng hệ thong hoặc cánguồn cung cấp có đủ công suất để cung cấp cho các phụ tỉa do đó coi như tần

số được duy trì

- Tổn thất điện áp phải nằm trong phạm vi cho phép

Các phương án đã thoả mãn các yêu cầu về kỹ thuật phải được so sánh

về chỉ tiêu kinh tế để chọn ra được 1 phương án tối ưu Mục đích tính toán củaphần này là so sánh tương đối giữa 4 phương án cấp điện, chỉ cần tính toán sosánh phần khác nhau giữa các phương án Cả 4 phương án đều có những phần

tử giống nhau: đường dây cung cấp từ trạm BATG về nhà máy, 4 trạm BAPX

Vì vậy ta chỉ so sánh kinh tế ký thuật các mạng cao áp

+ Để so sánh kinh tế kỹ thuật các phương án, ta dựa vào chi phí tính toán hàngnăm của các phương án

Các chi phí vận hành hàng năm của các thiết bị điện gồm có :

- Khấu hao về hao mòn các thiết bị của các đường dây, các trạm BA củacác phần tử khác trong mạng điện

- Các chi phí về sửa chữa và phục vụ các đường dây, các trạm và của cácphần tử khác trong mạng điện

- Chi phí tổn thất điện năng trong mạng điện

Z = ( avh + atc ) K + C∆A

Trong đó

 Z : chi phí tính toán toán hàng năm của mạng điện, đ

 avh : hệ sô vận hành mạng điện theo từng năm, %

Với trạm và cáp avh = 0,1

Với đường dây trên không avh = 0,04

 K : vốn đầu tư mạng điện, đ

K = KDD + Ktram + Knc

- KDD : vốn đầu tư cho đường dây, đ

KDD = ∑ ( a K0DD l )

Trong đó:

K0DD : suất vốn đầu tư cho đường dây lộ dơn, 103 đ/m

l : chiều dài đường dây, ma: số lộ đường dây

- Ktram : Vốn đầu tư cho các trạm BA, đ

 C∆A : chi phí cho tổn thất điện năng, đ

C∆A = C∆ADD + C∆Atram

Trong đó

+ C∆ADD : chi phí tổn thất điện năng do đường dây gây ra, đ

C∆ADD = c ∑ ∆ADD

c : giá thành 1 kWh, đ/kWh lấy c = 750 đ/kWh

∑∆ADD : tổng tổn thất điện năng trên đường dây, kWh

∑∆ADD = ∑ ( ∆Pmax τ )