1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1

52 5 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Xưởng Sửa Chữa Thiết Bị Điện
Trường học Trường Đại Học Công Nghiệp
Chuyên ngành Khoa Điện
Thể loại Đồ Án Môn Học
Định dạng
Số trang 52
Dung lượng 1,6 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN (6)
    • 1.1. Tính toán phụ tải chiếu sáng (6)
    • 1.2. Phụ tải thông thoáng và làm mát (8)
    • 1.3. Tính toán phụ tải động lực (8)
    • 1.4. Tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng (11)
    • 1.5. Nhận xét và đánh giá (11)
  • CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG (12)
    • 2.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng (12)
      • 2.1.1. Vị trí đặt trạm biến áp (12)
      • 2.1.2. Lựa chọn dây dẫn đến trạm biến áp (12)
    • 2.2. Phương án cung cấp điện phân xưởng (13)
  • CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN (19)
    • 3.1. Tính toán ngắn mạch (19)
      • 3.1.1. Sơ đồ tính toán ngắn mạch (19)
      • 3.1.2. Tính dòng ngắn mạch tại các điểm (19)
    • 3.2. Chọn và kiểm tra dây dẫn (24)
    • 3.3. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị trung áp (26)
    • 3.4. Chọn thiết bị hạ áp (28)
      • 3.4.1. Lựa chọn thiết bị điện tủ hạ thế tổng TBA (28)
      • 3.4.2. Lựa chọn thiết bị điện tủ động lực (30)
    • 3.5. Nhận xét và đánh giá (33)
  • CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP (33)
    • 4.1. Tổng quan về trạm biến áp (33)
      • 4.1.1. Khái niệm (33)
      • 4.1.2. Cấu tạo trạm biến áp (33)
      • 4.1.3. Một số cấu hình trạm biến áp (33)
    • 4.2. Chọn phương án thiết kế xây dựng TBA (34)
    • 4.3. Tính toán nối đất cho TBA (34)
    • 4.4. Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng và mặt cắt của TBA và sơ đồ nối đất của (35)
  • TBA 32 4.5. Nhận xét (0)
  • CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG (38)
    • 5.3. Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng (39)
    • 5.4. Nhận xét và đánh giá (40)
  • CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT (41)
    • 6.1. Tính toán nối đất (41)
    • 6.2. Tính chọn thiết bị chống sét (41)
    • 6.3. Nhận xét và đánh giá (42)
  • CHƯƠNG 7 DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH (43)
    • 7.1. Kê danh mục các thiết bị (43)
    • 7.2. Lập dự toán công trình (46)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (48)
  • PHỤ LỤC (49)

Nội dung

Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN  ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XƯỞNG SỬA CHỮA THIẾT BỊ ĐIỆN GVHD Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện DANH MỤC BẢNG BIỂU – HÌNH VẼ Hình 1 1 Bố trí đèn chiếu sáng 3 Hình 1 2 Sơ đồ bố trí đèn 4 Hình 2 1 Sơ đồ đi dây hình tia 10 Hình 3 1 Sơ đồ nguyên lý mạng điện 16 Hình 3 2 Sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch 16 Hình 3 3 Sơ đồ thay thế ngắn mạch phía trung áp 16 B.

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN

Tính toán phụ tải chiếu sáng

Hình 1 1 Bố trí đèn chiếu sáng

Chiều cao của mặt làm việc h2 = 0.8 m

3.9 + 0.5= 0.114 Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn được xác định theo tỷ lệ: L/h = 1.5:

Ta có chiều rộng phân xưởng = 24 (m); chiều dài = 36(m)

Số bộ đèn tối thiểu theo chiều rộng là: 𝑁 𝑛 = 𝑎

Số bộ đèn tối thiểu theo chiều dài là: 𝑁 𝑑 = 𝑏

→ Số bộ đèn: 𝑁 = 𝑁 𝑛 𝑁 𝑑 = 3.5 = 15 (𝑏ộ đè𝑛) Mỗi bộ đèn có số đèn n=6

Kiểm tra mức độ đồng đều

Để tính toán độ rọi yêu cầu Eyc = 200 lux, ta sử dụng độ phản xạ của trần và đèn lần lượt là  tran P % và  tuong 0 % Theo bảng tra cứu, hệ số sử dụng Ksd đạt 0,59.

Lấy hệ số dự trữ k=1,3 và hệ số tính toán Z=1,1 xác định được quang thông của mỗi đèn như sau:

Từ quang thông tổng F và số lượng bộ đèn đã có:

→ Chọn được loại đèn: đèn LED chống cháy nổ 40W → chọn đèn LED chống cháy nổ có 𝑃 đè𝑛 = 40𝑊 cosφ = 0,95

→ Công suất chiếu sáng là: Pcs = kđt Nđèn Pđèn (kW) (kđt = 1)

→ Qcs = P.tan(arccos φ) = 0,6.tan (arccos 0,95) = 0,197kVAr

- Ta có sơ đồ phân bố đèn như sau:

Hình 1 2.Sơ đồ bố trí đèn

- Thông thường mạch chiếu sáng sẽ chọn dây ruột đồng có bọc cách điện tiết diện 1,5 mm 2

Phụ tải thông thoáng và làm mát

Lưu lượng gió cần cấp là

Chiều cao phân xưởng là H = 3.9(m) với tỉ số trao đổi không khí ar = 6 Để đảm bảo hiệu suất thông gió, cần chọn quạt có công suất Pquạt = 2.2kW và lưu lượng gió Qquạt trong khoảng 3000-5000 m³/h Quạt hướng trục DBH – AFT – 3 là lựa chọn phù hợp cho yêu cầu này.

→Số quạt cần lắp là: ó at

→ Chọn công suất làm mát Pquạt

→ Plm = N.Pquạt = 9x2.2 = 19.8 kW, lấy coslm=0,8

Tính toán phụ tải động lực

a.Phân nhóm cho các phụ tải động lực

Trong một phân xưởng, để xác định chính xác phụ tải tính toán, cần phân nhóm các thiết bị điện có công suất và chế độ làm việc khác nhau Việc phân nhóm này phải tuân theo các nguyên tắc cụ thể nhằm đảm bảo hiệu quả và độ chính xác trong quá trình tính toán.

Để tiết kiệm vốn đầu tư và giảm tổn thất trên đường dây hạ áp trong phân xưởng, các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên được đặt gần nhau.

Chế độ làm việc đồng nhất của các thiết bị điện trong nhóm giúp xác định phụ tải tính toán chính xác hơn, từ đó thuận tiện hơn trong việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm.

Để giảm thiểu số lượng tủ động lực trong phân xưởng và toàn nhà máy, tổng công suất của các nhóm thiết bị nên tương đương nhau Số lượng thiết bị trong mỗi nhóm cũng không nên quá nhiều, vì các tủ động lực thường chỉ có từ 8 đến 12 đầu ra Tuy nhiên, việc thỏa mãn cả ba điều kiện này thường gặp khó khăn, do đó thiết kế cần phải linh hoạt dựa trên điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu nhất.

Dựa vào nguyên tắc phân nhóm và vị trí, công suất của các thiết bị trong xưởng, phụ tải có thể được chia thành 4 nhóm Kết quả phân nhóm này được thể hiện trong bảng dưới đây.

Bảng 1 1.Phân nhóm phụ tải nhóm 1

STT Tên thiết bị Số hiệu trên sơ đồ

Hệ số sử dụng ksd cosφ Pdm,kW

Bảng 1 2.Phân nhóm phụ tải nhóm 2

STT Tên thiết bị Số hiệu trên sơ đồ Hệ số sử dụng ksd cosφ Pdm,kW

Bảng 1 3.Phân nhóm phụ tải nhóm 3

STT Tên thiết bị Số hiệu trên sơ đồ

Hệ số sử dụng ksd cosφ Pdm,kW

Bảng 1 4.Phân nhóm phụ tải nhóm 4

STT Tên thiết bị Số hiệu trên sơ đồ Hệ số sử dụng ksd cosφ Pdm,kW

Nhóm 4 190.57 b.Xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải động lực:

*Xác định phụ tải tính toán cho nhóm 1 :

- Nhóm 1 có 13 thiết bị → chọn ks1 = 0.63

Bảng 1 5.Bảng tính toán phụ tải động lực các nhóm thiết bị

Nhóm Số thiết bị ks Ptt kW Cosφtb Stt kVA

4 10 0.63 58.34 0.78 74.57 46.44 c.Xác định phụ tải tính toán của các nhóm thiết bị động lực :

Tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng

- Công suất tác dụng toàn phân xưởng:

- Hệ số công suất trung bình toàn phân xưởng:

- Công suất toàn phân xưởng:

Nhận xét và đánh giá

Qua sơ bộ tính toán ta đã:

+ Phân chia được các nhóm phụ tải động lực, tính toán được các thành phần trong các nhóm

+ Tính toán được thiết kế chiếu sáng và chọn được thiết bị phù hợp

+ Tính hệ thống làm mát cho phân xưởng và chọn quạt

XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG

Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng

2.1.1 Vị trí đặt trạm biến áp

*Vị trí đặt trạm biến áp cần dựa theo các quy tắc sau:

- Vị trí của trạm càng gần tâm phụ tải của khu vực được cung cấp điện càng tốt

Vị trí đặt trạm cần đảm bảo đủ không gian và thuận lợi cho các tuyến đường dây điện kết nối đến trạm, cũng như các hướng phát tuyến từ trạm đi ra, đồng thời phải đáp ứng nhu cầu phát triển trong tương lai.

- Vị trí trạm phải phù hợp với quy hoạch của xí nghiệp và các vùng lân cận

Vị trí của trạm cần đảm bảo các yếu tố như cảnh quan môi trường, khả năng điều chỉnh và cải tạo phù hợp, cũng như đáp ứng hiệu quả trong các tình huống khẩn cấp.

- Vị trí của trạm biến áp được lựa chọn sao cho tổng tổn thất trên các đường dây là nhỏ nhất

*Phương thức đặt trạm biến áp:

Trạm biến áp có thể được lắp đặt theo nhiều phương thức khác nhau tùy thuộc vào điều kiện cụ thể, bao gồm lắp đặt bên trong nhà xưởng, gắn vào tường nội bộ hoặc ngoại vi, đặt độc lập bên ngoài, hoặc lắp trên mái và dưới tầng hầm.

Theo sơ đồ mặt bằng phân xưởng, trạm biến áp có thể được lắp đặt sát tường phía trong nhà xưởng, ngay sau lối ra vào Giải pháp này không chỉ giúp tiết kiệm dây dẫn mạng hạ áp mà còn tối ưu hóa không gian trong phân xưởng.

Để đảm bảo độ tin cậy trong cung cấp điện, chúng ta sử dụng hai máy biến áp (MBA) Khi một máy gặp sự cố, máy còn lại sẽ đảm nhận toàn bộ tải với khả năng quá tải lên đến 40% trong thời gian dài.

6 giờ/ngày , thời gian không quá 5 ngày/tuần

+ Điều kiện chọn 2 MBA xét trường hợp quá tải: 1.4𝑥𝑆 𝑑𝑚𝐵 ≥ 𝑆 𝑡𝑡

1.4 = 101.71 𝑘𝑉𝐴 → chọn 2 MBA có công suất 160kVA

*Ta có nguồn cách phân xưởng là 200 m → khoảng cách từ nguồn đến trạm biến áp sẽ

2.1.2 Lựa chọn dây dẫn đến trạm biến áp

- Chọn dây dẫn theo J kt, kiểm tra tổn thất điện áp, kiểm tra phát nóng cho phép

Đối với mạng điện trên 10kV, để đảm bảo độ bền cơ học cho đường dây trên không, cần chọn dây tối thiểu có tiết diện 35 mm², do đó lựa chọn dây AC – 35 Tham khảo bảng “Thông số của đường dây trên không tính chính xác theo khoảng cách trung bình D” và bảng trong sách “Mạng lưới điện – Trần Bách” để có thông tin chi tiết.

- Theo biểu giá MBA phân phối 3 pha mới nhất năm 2021 ta có bảng sau:

Sdm kVA ∆Po kW ∆Pk kW Vốn đầu tư

Phương án cung cấp điện phân xưởng

- Để cung đảm bảo đột tin cậy cung cấp điện cho phân xưởng ta lựa chọn phương án hình tia

Hệ thống điện có nhiều ưu điểm, bao gồm thiết kế đơn giản về thiết bị và sơ đồ nối dây Các phụ tải hoạt động độc lập, do đó sự cố xảy ra ở một đoạn đường dây sẽ không ảnh hưởng đến các đoạn khác Bên cạnh đó, tổn thất điện năng cũng được giảm thiểu hơn so với sơ đồ liên thông.

- Nhược điểm: khảo sát thi công mất nhiều thời gian, tốn nhiều chi phí

Hình 2 1.Sơ đồ đi dây hình tia

*Chọn dây dẫn từ sau MBA tới các đầu cực thiết bị:

- Chọn dây từ TBA tới tủ phân phối trạm:

- Cáp đặt ngầm dưới đất ( có nhiệt độ 25 o C )

→ Ta chọn 2 cáp đặt cách nhau khoảng cách có tiết diện ruột dây dẫn 50mm 2 có

- Chọn dây dẫn từ tủ phân phối trạm đến các tủ nhóm thiết bị (tủ động lực):

Từ nhiệt độ môi trường 30 o C tra sổ tay được k1 = 0,94 Có 1 cáp nên k2 = 1

→ Chọn dây ruột đồng bọc PVC 10 mm 2 có Icp = 105 A; r0 =1.84 Ω/km; x0 0.073 Ω/km

Tính tương tự cho 3 nhóm còn lại ta có bảng sau:

Bảng 2 2.Tính toán và chọn dây dẫn TPP - TĐL

Nhóm Stt kVA Ilvmax A Icp A Loại dây mm 2 Icp A

Bảng 2 3.Bảng kiểm tra tổn thất điện áp

Nhóm P kW Q kVAr L km Ro

- Ta thấy ∆U% < ( 5%.Udm) , vậy dây dẫn các nhóm đã thoả mãn

- Chọn dây dẫn từ tủ nhóm thiết bị đến từng thiết bị:

Bảng 2 4.Chọn dây dẫn phụ tải nhóm 1 PA hình tia

Tên thiết bị Stt kVA

Bảng 2 5.Chọn dây dẫn phụ tải nhóm 2 PA hình tia

Tên thiết bị Stt kVA

Bảng 2 6.Chọn dây dẫn phụ tải nhóm 3 PA hình tia

Bảng 2 7.Chọn dây dẫn phụ tải nhóm 4 PA hình tia

Tên thiết bị Stt kVA Ilvmax

Bảng 2 8.Bảng tính kinh tế dây dẫn

Từ tủ Nhóm đến thiết bị

Tên thiết bị Stt kVA

Bảng 2 9.Bảng tính tổn thất điện áp PA hình tia

Nhóm P kW Q kVAr L km Ro

- Ta thấy ∆U% < ( 5%.Udm) , vậy dây dẫn các nhóm đã thoả mãn

LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN

Tính toán ngắn mạch

3.1.1 Sơ đồ tính toán ngắn mạch

Các dạng ngắn mạch phổ biến trong hệ thống cung cấp điện bao gồm ngắn mạch N 3, N (1,1) và N 1 Trong đó, ngắn mạch 3 pha được coi là sự cố nghiêm trọng nhất, vì vậy việc lựa chọn thiết bị điện thường dựa vào loại ngắn mạch này Để đảm bảo an toàn và hiệu quả, cần xem xét kỹ lưỡng dây dẫn và các thiết bị điện trong mạng cao áp khi thực hiện lựa chọn và kiểm tra.

 N1 - điểm ngắn mạch phía trung áp

 N2 đến N5 - điểm ngắn mạch phía hạ để kiểm tra cáp và các thiết bị hạ áp trong phân xưởng

Hình 3 1.Sơ đồ nguyên lý mạng điện

Hình 3 2.Sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch

3.1.2 Tính dòng ngắn mạch tại các điểm

- Tính toán ngắn mạch phía trung áp :

+ Sơ đồ thay thế ngắn mạch phía trung áp

Hình 3 3.Sơ đồ thay thế ngắn mạch phía trung áp

𝑅 𝐻 = 0,1 𝑍 𝐻 = 0,1.3,55 = 0,35 Ω + Tổng trở ngắn mạch hệ thống quy về phía hạ áp:

+ Dây dẫn và cáp: dây AC – 35 ; r0 = 0,85 Ω/km; x0 = 0,41 Ω/km

+ Điện trở và điện kháng của dây quy về phía hạ áp:

→ Tổng trở ngắn mạch từ điểm N 1 tới nguồn là:

→ Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N 1 là:

- Tính toán ngắn mạch phía hạ áp :

Theo tính toán lựa chọn máy biến áp ở chương 2 ta chọn hai máy biến áp làm việc song song có thông số như sau:

- Thông số máy biến áp:

Cáp dẫn từ trạm biến áp phân xưởng tới tủ phân phối, tủ phân phối tới tủ động lực 1, 2, 3, 4, 5 ta có:

Bảng 3 2.Bảng tính toán thông số đường dây các đoạn Đoạn dây

Xo Ω/km L km R Ω/km X Ω/km TBA - TPP 0.37 0.073 0.025 0.004625 0.000913 TPP - TĐL 1 1.84 0.073 0.012 0.01104 0.000438 TPP - TĐL 2 1.15 0.068 0.012 0.0069 0.000408 TPP - TĐL 3 1.15 0.068 0.012 0.0069 0.000408 TPP - TĐL 4 1.15 0.068 0.017 0.009775 0.000578

+ Tổng trở ngắn mạch từ nguồn đến điểm ngắn mạch N2:

+ Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N2:

+ Tổng trở ngắn mạch từ nguồn đến điểm ngắn mạch N3:

+ Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N3:

- Ngắn mạch tại điểm N 4 : ta chỉ tính 1 trường hợp, sau đó lập bảng tương tự

+ Tổng trở ngắn mạch từ nguồn đến điểm ngắn mạch N4:

+ Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N4:

- Ngắn mạch tại điểm N 5 : ta chỉ tính 1 trường hợp, sau đó lập bảng tương tự

+ Tổng trở ngắn mạch từ nguồn đến điểm ngắn mạch N5:

+ Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N5:

Bảng 3 3.Tính toán mạch các điểm Điểm ngắn mạch Z Ω I kA Ixk kA

Chọn và kiểm tra dây dẫn

Việc tính toán mạng điện là cần thiết để xác định tiết diện dây dẫn, lựa chọn thiết bị bảo vệ và các tham số liên quan Quy trình chọn tiết diện dây và thiết bị phải tuân thủ các quy định hiện hành Đối với các dây dẫn cấp điện cho thiết bị một pha, dây pha và dây trung tính cần có tiết diện bằng nhau Ngoài ra, việc chọn dây cáp và thiết bị bảo vệ phải đảm bảo an toàn cho cả thiết bị và người sử dụng.

- Có khả năng làm việc bình thường với phụ tải cực đại và có khả năng chịu quá tải trong khoảng thời gian xác định;

Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động bình thường của thiết bị trong trường hợp có dao động điện ngắn hạn, chẳng hạn như khi khởi động động cơ hoặc thực hiện đóng cắt các mạch điện.

Các thiết bị bảo vệ (aptomat, cầu chảy) phải:

- Bảo vệ an toàn cho mạch điện (dây cáp, thanh cái v,v,) chống quá dòng điện (quá tải hoặc ngắn mạch);

- Bảo đảm an toàn cho người sử dụng trong các tình huống tiếp xúc trực tiếp hoặc tiếp xúc gián tiếp,

Để đảm bảo mạng điện hoạt động bình thường mà không gây quá nhiệt, cần chọn dây dẫn sao cho giá trị dòng điện cực đại không vượt quá giới hạn cho phép của từng loại dây Sơ đồ khối (logigram) trong hình 5,11 minh họa cách lựa chọn tiết diện dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho mạng điện trong nhà Dòng điện cho phép là giá trị tối đa mà dây dẫn có thể chịu đựng mà không ảnh hưởng đến tuổi thọ của nó Dòng cho phép cực đại phụ thuộc vào một số tham số liên quan đến tiết diện dây dẫn đã xác định.

- Kết cấu của cáp và đường dẫn (lõi Cu hoặc Al; cách điện PVC hoặc EPR v,v,; số dây dẫn hoạt động);

- Nhiệt độ môi trường xung quanh;

- Phương thức lắp đặt dây dẫn;

- Ảnh hưởng của các mạch điện lân cận,

Dây dẫn của mạng điện trong nhà được sử dụng là dây cáp hoặc dây cách điện

Sau khi đã hoàn thành việc tính toán ngắn mạch ở phần 2.2, bước tiếp theo là kiểm tra ổn định nhiệt của cáp điện Việc này rất quan trọng để đảm bảo rằng tiết diện cáp đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về điều kiện tổn thất điện áp.

I N : Dòng ngắn mạch chạy qua đoạn cáp cần kiểm tra, A; t c: thời gian tồn tại ngắn mạch, s; (có thể lấy = 0,5s) ;

Bảng 3 4.Kiểm tra ổn định nhiệt dây dẫn

IN kVA F tc Ct IN*sqrt(tc)/Ct Điều kiện

Như vậy, sơ bộ kiểm tra ta thấy các đoạn dây dẫn đều thoả mãn điều kiện về ổn định nhiệt.

Lựa chọn và kiểm tra thiết bị trung áp

Dao cách ly là thiết bị quan trọng giúp tách biệt các bộ phận hoặc thiết bị cần sửa chữa khỏi mạng điện có điện áp, đảm bảo an toàn trong quá trình bảo trì và sửa chữa DCL có thể được sử dụng cho cả môi trường trong nhà và ngoài trời, mang lại sự linh hoạt và hiệu quả trong công tác bảo trì hệ thống điện.

- Kiểm tra dao cách ly:

I đ.dmDCL ≥ I xk → Iđ.dmDCL ≥ 8.983 kA

→ Chọn dao cách ly DT-24/200 do Công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo ta có:

Bảng 3 5.Thông số dao cách ly

(kA) tôđ (s) Đơn giá (.10 3 đ/bộ)

2.Máy cắt phía cao áp:

S cdm ≥ S N → Scdm ≥ c√3Udm.IN = 1.1x√3x22.3.53 = 147.96 kVA

I đ.dmMC ≥ I xk → Iđ.dmMC ≥ 8.983 kA

→ Chọn máy cắt loại 3AF do ABB sản xuất có thông số:

Bảng 3 6.Thông số máy cắt cao áp

Loại máy cắt Số lượng

- Chọn cầu chảy cao áp:

→ Chọn Cầu chảy cao áp KT do Nga chế tạo:

Bảng 3 7.Thông số cầu chảy cao áp

(kA) tôđ (s) Đơn giá (.10 3 /bộ)

- Trong tính toán thiết kế, điều kiện chọn CSV rất đơn giản

Vì cả trung áp và hạ áp vào và ra TBA đều là đường dây trên không nên cần đặt CSV cả hai phía

Phía trung áp ta có thể chọn CSV loại 3EG1 của Siemens:

Bảng 3 8.Thông số chống sét van

Phía hạ áp ta chó thể chọn loại 5SD7003 của Siemens:

Bảng 3 9.Thông số chống sét van

Số cực Dòng phóng kA

Chọn thiết bị hạ áp

3.4.1 Lựa chọn thiết bị điện tủ hạ thế tổng TBA

Chọn áp tô mát nhánh cho TPP: Tủ phân phối được thiết kế với 5 đường dây kép kết nối đến các tủ động lực của các nhóm, cùng với một đường dây dẫn đến tủ chiếu sáng và một đường dây cho quạt gió.

Bảng 3 10.Thông số phụ tải

Phụ tải S kVA I A U kV IN kA

Chọn và kiểm tra CB:

Vậy ta chọn đợc áp tô mát theo bảng sau:

Bảng 3 11.Thông số áp tô mát

Phụ tải Loại áp tô mát Số lượng Udm

Vậy ta chọn đợc BI theo bảng sau:

Phụ tải Loại BI Số lượng

Cấp chính xác đơn giá cho các sản phẩm CT0.6 Gelex EMIC như sau: TBA – TPP CT0.6 Gelex EMIC 2 có giá 250 với tỷ lệ 250/5 và độ chính xác 0,5; TPP – TĐL 1 CT0.6 Gelex EMIC 1 có giá 50 với tỷ lệ 50/5 và độ chính xác 0,5; TPP – TĐL 2 CT0.6 Gelex EMIC 1 có giá 75 với tỷ lệ 75/5 và độ chính xác 0,5; TPP – TĐL 3 CT0.6 Gelex EMIC 1 cũng có giá 75 với tỷ lệ 75/5 và độ chính xác 0,5; cuối cùng, TPP – TĐL 4 CT0.6 Gelex EMIC 1 có giá 200 với tỷ lệ 200/5 và độ chính xác 0,5.

*Chọn thanh cái theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép: k1 = 1; k2 = 0,78 (xét

5 lộ dây đặt cách nhau khoảng 100mm)

1𝑥0.78 = 263.5 𝐴 Vậy ta chọn thanh cái bằng đồng mỗi pha 1 thanh có thông số:

Bảng 3 13.Thông số thanh cái

Sứ cách điện là thiết bị quan trọng trong hệ thống mạng điện, có chức năng gá đỡ các bộ phận dẫn điện và đảm bảo cách điện giữa các pha hoặc giữa pha và đất Do đó, sứ cách điện cần phải đảm bảo độ bền cơ học và độ bền cách điện phù hợp với yêu cầu của từng loại mạng điện.

- Ta chọn sứ đỡ thanh cái có thông số như sau:

Bảng 3 14.Thông số sứ đỡ thanh cái

Tên sản phẩm Mã hiệu Hãng sản xuất Đơn vị Đơn giá 10 3 đ

3.4.2 Lựa chọn thiết bị điện tủ động lực

*Chọn áp tô mát cho TĐL 1 - thiết bị nhóm 1:

Bảng 3 15.Thông số aptomat TĐL 1

Phụ tải Loại áp tô mát Số lượng

IN kA Ic kA Đơn giá 10 3 đ

Máy mài nhẵn tròn SCHNEIDER 3P 1 400 16 2.730 6 230

Máy mài nhẵn phẳng SCHNEIDER 3P 1 400 16 2.730 6 230

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 16 3.271 6 230

Máy mài nhẵn tròn SCHNEIDER 3P 1 400 16 4.875 6 230

Máy mài nhẵn phẳng SCHNEIDER 3P 1 400 16 3.271 6 230

*Chọn áp tô mát cho TĐL 2 - thiết bị nhóm 2:

Bảng 3 16.Thông số aptomat TĐL 2

Phụ tải Loại áp tô mát Số lượng

IN kA Ic kA Đơn giá 10 3 đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 16 2.634 6 230

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 16 2.634 6 230

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 16 3.136 6 230

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 16 3.461 6 230

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 16 3.325 6 230

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 16 3.022 6 230

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 16 3.053 6 230

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 16 4.599 6 230

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 16 5.965 6 230

*Chọn áp tô mát cho TĐL 3 - thiết bị nhóm 3:

Bảng 3 17.Thông số aptomat TĐL 3

Phụ tải Loại áp tô mát Số lượng

IN kA Ic kA Đơn giá 10 3 đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 16 3.688 6 230

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 16 2.768 6 230

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 16 2.205 6 230

*Chọn áp tô mát cho TĐL 4 - thiết bị nhóm 4:

Bảng 3 18.Thông số aptomat TĐL 4

Phụ tải Loại áp tô mát Số lượng

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.325 6 230

Phân xưởng công nghiệp chủ yếu sử dụng động cơ có công suất nhỏ và dòng tải thấp, vì vậy trong thiết kế tủ động lực cho các thiết bị, chỉ cần chọn áp tô mát để bảo vệ mà có thể bỏ qua việc lắp đặt biến dòng nhằm giảm chi phí.

Chúng tôi có 5 tủ động lực sử dụng điện 3 pha, và cho mỗi tủ, chúng tôi sẽ lựa chọn 3 thanh cái dựa trên các tiêu chí lựa chọn và kiểm tra tương tự như tủ phân phối Việc lựa chọn thanh cái sẽ tuân theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép.

Bảng 3 19.Thông số thanh cái

Sứ cách điện là thiết bị quan trọng dùng để hỗ trợ các bộ phận trong mạng điện, giúp dẫn điện và đảm bảo an toàn cách điện giữa các pha hoặc giữa pha và đất Do đó, sứ cần phải có độ bền cơ học và độ bền cách điện phù hợp với từng loại mạng điện cụ thể.

- Với bản đồng 30x10 ta chọn sứ đỡ thanh cái 10S3 của hãng CEJIE/ CHINA rãnh 10mm và có 3 rãnh đơn , giá là 32.000 VNĐ/ cái

- Ta chọn sứ đỡ thanh cái có thông số như sau: 4 cái ( mỗi cái 3 rãnh)

Bảng 3 20.Thông số sứ đỡ thanh cái

Sứ đỡ thanh cái 3 rãnh đơn : 3 rãnh 6mm

Nhận xét và đánh giá

Tính toán được dòng ngắn mạch tại các điểm

Chọn được các thiết bị phù hợp với các sự cố trong quá trình vận hành mạng điện

THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP

Tổng quan về trạm biến áp

Trạm biến áp là thiết bị tĩnh điện quan trọng trong hệ thống truyền tải điện năng, có chức năng truyền tải năng lượng và tín hiệu điện giữa các mạch thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ.

Trạm biến áp là cơ sở hạ tầng quan trọng, nơi lắp đặt máy biến áp và các thiết bị phân phối điện khác, tạo thành hệ thống truyền tải điện năng hoàn chỉnh Chức năng chính của trạm biến áp là cung cấp điện cho tất cả các thiết bị điện trong mạng lưới, đảm bảo hoạt động hiệu quả và ổn định.

4.1.2 Cấu tạo trạm biến áp:

Hiện nay, có nhiều loại trạm biến áp với cấu tạo khác nhau, nhưng tất cả đều có những bộ phận cơ bản chung, trong đó quan trọng nhất là máy biến áp.

2.Hệ thống thanh cái, dao cách ly

3.Hệ thống chống sét nối đất

4.Hệ thống điện tự dùng

4.1.3 Một số cấu hình trạm biến áp: Để phù hợp với nhu cầu sử dụng điện năng cũng như diện tích không gian từng khu vực nên hiện nay có nhiều loại trạm biến áp khác nhau Dưới đây là các loại trạm biến áp được sử dụng phổ biến hiện nay a.Phân loại trạm biến áp theo điện áp

Nếu như phân loại theo nhu cầu sử dụng điện áp, công suất truyền tải điện năng thì có 4 loại trạm biến áp:

Siêu cao áp: Trạm biến áp có điện áp lớn hơn 500kV

Cao áp: Trạm biến áp có điện áp 66kV, 110kV, 220kV và 500kV

Trung áp: Gồm các trạm biến áp có điện áp 6kV, 10kV, 15kV, 22kV và 35kV

Hạ áp: Là những trạm biến áp có điện áp nhỏ hơn thường là 0,4kV và 0,2kV b Phân loại các trạm biến áp theo điện lực

Căn cứ vào mức độ biến áp ta có thể chia trạm biến áp thành 2 loại:

Trạm biến áp trung gian là loại trạm có chức năng nhận điện với cấp điện áp từ 110kV đến 220kV và chuyển đổi thành cấp điện áp 22kV - 35kV Những trạm này thường được lắp đặt ngoài trời do kích thước và khối lượng lớn của máy biến áp cùng các thiết bị đóng cắt.

Trạm biến áp phân phối là loại trạm nhận điện từ trạm biến áp trung gian và chuyển đổi điện năng từ 22kV – 35kV xuống 0,4kV – 0,22kV Loại trạm này thường được sử dụng trong hệ thống mạng hạ áp dân dụng, nhà máy và xưởng sản xuất.

Trong trạm biến áp phân phối, có nhiều kiểu thiết kế khác nhau bao gồm trạm treo, trạm biến áp giàn, trạm biến áp nềm, trạm Kios hợp bộ và trạm kín c Những loại trạm này được phân loại dựa trên mục đích sử dụng của chúng.

Trạm biến áp đặt ngoài trời là các trạm trung gian có công suất lớn, với máy biến áp và thiết bị cồng kềnh, đòi hỏi không gian xây dựng rộng rãi Tuy nhiên, việc xây dựng những trạm này ngoài trời mang lại một số bất lợi, như làm mất mỹ quan và không phù hợp với khu đô thị, chủ yếu phục vụ cho các nhà máy, xưởng công nghiệp hay khu sản xuất cần điện năng lớn.

Trạm biến áp trong nhà là giải pháp phổ biến cho việc cung cấp điện năng ở các khu vực đô thị đông đúc, nhờ vào kích thước hợp lý và khả năng lắp đặt trong không gian kín mà không ảnh hưởng đến mỹ quan Loại trạm này đảm bảo an toàn cho người dân xung quanh và bao gồm hai loại chính: trạm kín và trạm GIS.

Chọn phương án thiết kế xây dựng TBA

Để tối ưu hóa việc lắp đặt và sử dụng, xưởng sửa chữa thiết bị điện sẽ được thiết kế với trạm biến áp trong nhà, loại trạm kín Thiết kế này không chỉ đảm bảo tính tiện lợi mà còn nâng cao hiệu quả hoạt động của xưởng.

Máy biến áp kiểu kín là loại máy biến áp phân phối với điện áp vào 35kV, 22kV, 10kV và điện áp ra 0,4kV, được ngâm trong dầu cách điện tiêu chuẩn Trong phần 2.1, chúng ta đã xác định vị trí lắp đặt trạm biến áp cũng như công suất của loại máy biến áp này.

Tính toán nối đất cho TBA

Vì TBA phân xưởng có công suất > 100kVA → Rd = 4 Ω

Ta xác định được điện trở tiếp địa nhân tạo:

Chọn cọc tiếp địa bằng thép tròn dài l = 2.5m, đường kính dlm đóng sâu cách mặt đất h = 0.5m Điện trở tiếp xúc của cóc này có giá trị

Chiều sâu trung bình của cọc ℎ 𝑡𝑏 = ℎ + 𝑙

Số cọc này đuợc đóng xung quanh trạm biến áp theo chu vi:

L = 2x(5+5) = 20m Khoảng cách trung bình giữa các cọc là:

Giá trị Ltb được tính bằng công thức Ltb = L/n = 20/11 = 1.81m Theo bảng 49.pl(1), với tỷ lệ ltb/l = 1.81/2.5 = 0.724 và số lượng cọc là 11, hệ số lợi dụng của các cọc tiếp địa được xác định là ƞcọc = 0.74, trong khi số lợi dụng của thanh nối là ƞnga.

= 0.49 Chọn thanh nối tiếp địa bằng thép có kích thước bxc = 50x6cm Điện trở tiếp xúc của thanh nối ngang c

5𝑥50 = 37.16 Ω Điện trở thực tế của thanh nối có xét đến hệ số lợi dụng ƞnga là:

0.49 = 75.83 Ω Điện trở cần thiết của hệ thống tiếp địa nhân tạo có tính đến thanh nối ngang và điện trở tiếp địa tự nhiên là:

Số lượng cọc chính thức là:

Kiểm tra ổn định nhiệt của hệ thống tiếp địa:

74 = 23.8 < 𝑆 𝑡𝑛 = 50𝑥6 = 300𝑚𝑚 2 Vậy hệ thống tiếp địa thoả mãn yêu cầu về ổn định nhiệt.

Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng và mặt cắt của TBA và sơ đồ nối đất của

1.Sơ đồ nguyên lý TBA:

Hình 4 1.Sơ đồ nguyên lý TBA

2.Sơ đồ mặt bằng TBA:

Hình 4 2.Sơ đồ mặt bằng TBA

Các phần vỏ kim loại

Hiểu tổng quan về trạm biến áp

Chọn được loại trạm biến áp phù hợp với đối tượng thiết kế

Tính toán nối đất , đảm bảo độ tin cậy an toàn cho trạm biến áp

Vẽ được các loại sơ đồ

CHƯƠNG 5 – TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

5.1 Ý nghĩa bù công suất phản kháng:

Công suất phản kháng, hay còn gọi là công suất hư kháng hay công suất ảo Q (kW), là năng lượng vô công được sinh ra bởi các thành phần phản kháng trong hệ thống điện xoay chiều AC.

Công suất phản kháng là loại công suất không có lợi trong mạch điện, được chuyển ngược về nguồn cung cấp năng lượng trong mỗi chu kỳ Sự tích lũy năng lượng diễn ra trong các thành phần cảm kháng và dung kháng, do sự lệch pha giữa hiệu điện thế U(t) và dòng điện I(t).

Trong thực tế công suất phản kháng Q không sinh công nhưng lại gây ra những ảnh hưởng xấu về kinh tế và kỹ thuật:

Trong lĩnh vực kinh tế, việc chi trả chi phí tiền điện cho lượng công suất phản kháng tiêu thụ là một vấn đề đáng chú ý, bởi thực tế, nó không mang lại lợi ích gì cho người tiêu dùng.

- Về kỹ thuật: Công suất phản kháng là nguyên nhân gây ra hiện tượng sụt áp và tiêu hao năng lượng trong quá trình truyền tải điện năng

Lợi ích khi nâng cao hệ số công suất phản kháng cosφ :

- Giảm tổn thất công suất trên phần tử của hệ thống cung cấp điện (máy biến áp, đường dây …)

- Giảm tổn thất điện áp trên đường truyền tải

- Tăng khả năng truyền tải điện của đường dây và máy biến áp

Để hạn chế ảnh hưởng của công suất phản kháng Q, cần áp dụng biện pháp bù công suất phản kháng, nhằm nâng cao hệ số công suất phản kháng cosφ.

5.2 Tính toán bù công suất phản kháng

*Một số vị trí lắp đặt tụ bù và ưu nhược điểm:

Đặt tập trung tại thanh cái hạ áp TBA – phân xưởng (0,4kV) hoặc thanh cái TBA trung tâm (6-10kV) mang lại lợi ích về việc quản lý vận hành dễ dàng và giảm thiểu vốn đầu tư.

Đặt phân tán là phương pháp sử dụng thiết bị bù được chia thành các nhóm nhỏ, lắp đặt tại các tủ động lực trong phân xưởng Đối với động cơ có công suất lớn và tiêu thụ nhiều Q, việc lắp đặt thiết bị bù ngay tại các động cơ đó là giải pháp hiệu quả.

Do đặc điểm của các động cơ trong phân xưởng công nghiệp thường có công suất vừa và nhỏ, việc lắp đặt tụ bù tại các tủ động lực trong phân xưởng là phương án hợp lý.

- Dung lượng bù được tính theo công thức:

- Trong đó tgφ1 : góc ứng vi hệ số cos φ1(trước khi bù ) tgφ2 :góc ứng với hệ số cosφ2 muốn đạt được(sau khi bù)

Hệ số công suất cosφ2 do quản lý hệ thống quy định cho hộ tiêu thụ cần đạt yêu cầu, cụ thể là nâng cosφ của phân xưởng lên 0,93.

- Theo kết quả tính toán của CHƯƠNG 1 ta có:

Bảng 5 1.Thông số công suất phân xưởng

S kVA P kW Q kVAr Cosφtb

Vậy ta chọn được bộ tụ bù sau:

Bảng 5 2.Thông số tụ bù

Loại tụ Qb kVAr Udm V Số lượng Đơn giá

5.3 Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng

- Tổn thất điện năng từ nguồn đến TBA:

- Tổn thất điện năng trong TBA: ∆𝐴 = 𝑛∆𝑃 0 𝑡 + ∆𝑃 𝑘

→ Tổng tổn thất điện năng tới TBA là : 10278.3 + 7123.18 = 17401.48 kWh

- Tổn thất điện năng từ nguồn đến TBA:

- Tổn thất điện năng trong TBA:

→ Tổng tổn thất điện năng tới TBA là: 6217.116 + 6246.96 = 12464.076 kWh

*Chi phí tiết kiệm được sau khi bù:

- Lượng điện năng tiết kiệm được sau khi bù: δA = ∆Atrước - ∆Asau = 17401.48 – 12464.076 = 4937.404 kWh

- Chi phí tiết kiệm được trong 1 năm:

- Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:

- Vốn đầu tư tụ bù:

Việc bù công suất phản kháng không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao mà còn giúp giảm thiểu tổn thất và tiết kiệm chi phí cho phân xưởng.

5.4 Nhận xét và đánh giá

Như vậy ta đã tính toán và chọn được bộ tù thích hợp cho phân xưởng để nâng hệ số công suất (cosφ) lên 0.9

Sau khi thực hiện bù công suất phản kháng, tổn thất trong mạng điện được giảm đáng kể, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế.

CHƯƠNG 6 – TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT

Điện trở đất của trạm biến áp công suất lớn hơn 100kVA được quy định là 4Ω Do đó, điện trở nối đất lặp lại cho phép lớn hơn điện trở của hệ thống nối đất trạm biến áp một cấp, cụ thể là Rd = 12Ω.

Chọn cọc tiếp địa bằng thép tròn dài l = 2.5m, đường kính dlm đóng sâu cách mặt đất h = 0.5m Điện trở tiếp xúc của cóc này có giá trị

Chiều sâu trung bình của cọc ℎ 𝑡𝑏 = ℎ + 𝑙

Sơ bộ chọn số lượng cọc: 𝑅 𝑐ọ𝑐

Số lượng cọc này được đóng theo dãy khoảng cách nhau bằng chiều dài cọc, vậy tổng chiều dài thanh nối:

Chiều dài L được tính bằng công thức L = 4x2.5 = 10 m Theo bảng 49.pl(1) với tỷ lệ ltb / l = 2.5/2.5 = 1 và số lượng 4 cọc, hệ số lợi dụng của các cọc tiếp địa được xác định là ƞcọc = 0.69, trong khi số lợi dụng của thanh nối là ƞnga = 0.45 Chúng tôi chọn thanh nối tiếp địa bằng thép với kích thước bxc = 50x6cm Điện trở tiếp xúc của thanh nối ngang cũng được xem xét.

5𝑥50 = 64.4 Ω Điện trở thực tế của thanh nối có xét đến hệ số lợi dụng ƞnga là:

0.45= 143.1 Ω Điện trở cần thiết của hệ thống tiếp địa nhân tạo có tính đến thanh nối ngang và điện trở tiếp địa tự nhiên là:

Số lượng cọc chính thức là:

Kiểm tra ổn định nhiệt của hệ thống tiếp địa:

74 = 23.8 < 𝑆 𝑡𝑛 = 50𝑥6 = 300𝑚𝑚 2 Vậy hệ thống tiếp địa thoả mãn yêu cầu về ổn định nhiệt

6.2 Tính chọn thiết bị chống sét Để lựa chọn được một loại thiết bị chống sét nói chung, chống sét van tốt cần hiểu rõ được ý nghĩa của các thông số kỹ thuật liên quan đến chống sét van đó ( điện áp định mức, điện áp vận hành liên tục, đặc điểm tuyến điện áp cho bởi nhà chế tạo,…) bên cạnh đó cũng cần hiểu rõ được chế độ làm việc của lưới điện nơi lắp đặt hệ thống chống sét van gồm: chế độ nối đất, điện áp lưới định mức, các chế độ vận hành của lưới điện (chế độ cực đại, cực tiểu, sự cố) quan trọng nhất là chế độ cực đại và chế độ sự cố vì hai chế độ này ảnh hưởng trực tiếp đến tính chọn của chống sét van

- Vì ta tính toán nối đất trực tiếp không qua cuộn kháng nên có hệ số sự cố chạm đất: Ke = 11.4

- Khi chọn thông số cần thoả mãn điều kiện sau:

- Vậy ta có thể chọn chống sét van sau:

Bảng 6 1.Thông số chống sét van

Số cực Dòng phóng kA

6.3 Nhận xét và đánh giá

Tính toán nối đất và xác định được phương thức nối đất cho đối tượng thiết kế Chọn được thiết bị chống sét phù hợp với đối tượng

CHƯƠNG 7 – DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH

7.1 Kê danh mục các thiết bị

Từ nguồn điện đến các thiết bị trong trạm biến áp, bao gồm máy cắt cao áp, cầu chảy cao áp, dao cách ly, dây nguồn và máy biến áp, tất cả đều đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự hoạt động hiệu quả và an toàn của hệ thống điện.

- Ta có bảng tính toán chi phí cáp điện:

Bảng 7 1.Tính chi phí cáp điện Đoạn Cáp Tiết diện

Chiều dài Đơn giá Thành tiền

- Ta có bảng tính thiết bị đóng cắt cao áp:

Bảng 7 2.Tính chi phí thiết bị đóng cắt cao áp

Thiết bị Loại Số lượng Đơn giá 10 3 đ Thành tiền

Cầu chảy cao áp KT 2 1700 3.400.000đ

- Ta có bảng tính chi phí đầu tư MBA:

Bảng 7 3.Chi phí đầu tư MBA

Sdm kVA Số lượng ∆Po kW ∆Pk kW Vốn đầu tư Thành tiền

Từ máy biến áp đến các thiết bị phân xưởng, bao gồm dây cáp hạ áp, thanh cái cao áp, aptomat, máy biến dòng và máy biến điện áp, tất cả đều đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện.

- Ta có bảng chi phí dây dẫn điện hạ áp: theo kết quả đã tính vốn chi phí dây dẫn ở CHƯƠNG 2 ( phần chọn phương án tối ưu)

Bảng 7 4.Chí phí dây dẫn hạ áp

Từ tủ Nhóm đến thiết bị

- Ta có bảng chi phí thiết bị đóng cắt hạ áp:

Bảng 7 5.Chi phí thiết bị đóng cắt hạ áp

Phụ tải Loại áp tô mát Số lượng

Bảng 7 6.Chi phí thiết bị đóng cắt hạ áp

Phụ tải Loại áp tô mát Số U I I kA I Đơn Thành tiền

Máy mài nhẵn tròn SCHNEIDER 3P 1 400 25 2.730 6 230 230.000đ

Máy mài nhẵn phẳng SCHNEIDER 3P 1 400 25 2.730 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.271 6 230 230.000đ

Máy mài nhẵn tròn SCHNEIDER 3P 1 400 25 4.875 6 230 230.000đ

Máy mài nhẵn phẳng SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.271 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 2.634 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 2.634 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.136 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.461 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.325 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.022 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.053 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 4.599 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 5.965 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.688 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 2.768 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 2.205 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.325 6 230 230.000đ

Cấp chính xác Đơn giá 10 3 đ

TBA – TPP CT0.6 Gelex EMIC 2 0,4 250 250/5 0,5 445 890.000đ TPP – TĐL 1 CT0.6 Gelex EMIC 1 0,4 50 50/5 0,5 445 445.000đ TPP – TĐL 2 CT0.6 Gelex EMIC 1 0,4 75 75/5 0,5 445 445.000đ TPP – TĐL 3 CT0.6 Gelex EMIC 1 0,4 75 75/5 0,5 445 445.000đ TPP – TĐL 4 CT0.6 Gelex EMIC 1 0,4 200 200/5 0,5 445 445.000đ

Bảng 7 8.Chi phí thanh cái

Vị trí Loại Đơn giá 10 3 đ Số lượng Thành tiền

Bảng 7 9.Chi phí sứ đỡ thanh cái

Vị trí Loại Đơn giá 10 3 đ Số lượng Thành tiền

7.2 Lập dự toán công trình

→ Tổng chi phí vốn đầu tư từ nguồn đến TBA sơ bộ như sau:

→ Tổng chi phí vốn đầu tư cho mạng điện phân xưởng sơ bộ như sau:

ZPX = Zcapdien + Zaptomat + ZBI + Zthanhcai + Zsu

→ Vậy tổng chi phí cho toàn bộ công trình là:

[1] Ngô Hồng Quang: Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV; Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật – Hà Nội 2002

[2] PGS TS Phạm Văn Hòa: Ngắn mạch và đứt dây trong hệ thống điện, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật – Hà Nội 2006

[3] TS Trần Quang Khánh: Bài tập cung cấp điện, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật

[4] TS Trần Quang Khánh: Giáo trình cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật

[5] Trần Bách: Lưới điện và hệ thống điện tập 1, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội

[6] Tiêu chuẩn quốc gia tcvn 9206 : 2012: đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng - tiêu chuẩn thiết kế

[7] Tiêu chuẩn ngành – Quy pham trang bị điện – 2006 – Bộ công nghiệp

PHỤ LỤC 1.Sơ đồ mặt bằng phân xưởng

2.Sơ đồ nguyên lý phân xưởng

3.Sơ đồ mặt bằng chiếu sáng

TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng

- Tổn thất điện năng từ nguồn đến TBA:

- Tổn thất điện năng trong TBA: ∆𝐴 = 𝑛∆𝑃 0 𝑡 + ∆𝑃 𝑘

→ Tổng tổn thất điện năng tới TBA là : 10278.3 + 7123.18 = 17401.48 kWh

- Tổn thất điện năng từ nguồn đến TBA:

- Tổn thất điện năng trong TBA:

→ Tổng tổn thất điện năng tới TBA là: 6217.116 + 6246.96 = 12464.076 kWh

*Chi phí tiết kiệm được sau khi bù:

- Lượng điện năng tiết kiệm được sau khi bù: δA = ∆Atrước - ∆Asau = 17401.48 – 12464.076 = 4937.404 kWh

- Chi phí tiết kiệm được trong 1 năm:

- Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:

- Vốn đầu tư tụ bù:

Việc bù công suất phản kháng không chỉ giúp giảm thiểu tổn thất điện năng mà còn mang lại hiệu quả kinh tế cao, đồng thời tiết kiệm chi phí cho các phân xưởng.

Nhận xét và đánh giá

Như vậy ta đã tính toán và chọn được bộ tù thích hợp cho phân xưởng để nâng hệ số công suất (cosφ) lên 0.9

Sau khi thực hiện bù công suất phản kháng, tổn thất trong mạng điện đã được giảm đáng kể, dẫn đến việc nâng cao hiệu quả kinh tế.

TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT

Tính toán nối đất

Điện trở đất của trạm biến áp công suất lớn hơn 100kVA được quy định là 4Ω Do đó, điện trở nối đất lặp lại cho phép lớn hơn điện trở của hệ thống nối đất của trạm biến áp một cấp, cụ thể là Rd = 12Ω.

Chọn cọc tiếp địa bằng thép tròn dài l = 2.5m, đường kính dlm đóng sâu cách mặt đất h = 0.5m Điện trở tiếp xúc của cóc này có giá trị

Chiều sâu trung bình của cọc ℎ 𝑡𝑏 = ℎ + 𝑙

Sơ bộ chọn số lượng cọc: 𝑅 𝑐ọ𝑐

Số lượng cọc này được đóng theo dãy khoảng cách nhau bằng chiều dài cọc, vậy tổng chiều dài thanh nối:

Chiều dài L được tính là 4x2.5 = 10 m Theo bảng 49.pl(1) với tỷ lệ ltb / l = 2.5/2.5 = 1 và số lượng 4 cọc, hệ số lợi dụng của các cọc tiếp địa được xác định là ƞcọc = 0.69, trong khi số lợi dụng của thanh nối là ƞnga = 0.45 Chúng tôi chọn thanh nối tiếp địa bằng thép có kích thước 50x6 cm Điện trở tiếp xúc của thanh nối ngang cũng được tính toán trong quá trình thiết kế.

5𝑥50 = 64.4 Ω Điện trở thực tế của thanh nối có xét đến hệ số lợi dụng ƞnga là:

0.45= 143.1 Ω Điện trở cần thiết của hệ thống tiếp địa nhân tạo có tính đến thanh nối ngang và điện trở tiếp địa tự nhiên là:

Số lượng cọc chính thức là:

Kiểm tra ổn định nhiệt của hệ thống tiếp địa:

74 = 23.8 < 𝑆 𝑡𝑛 = 50𝑥6 = 300𝑚𝑚 2 Vậy hệ thống tiếp địa thoả mãn yêu cầu về ổn định nhiệt.

Tính chọn thiết bị chống sét

Để chọn thiết bị chống sét van hiệu quả, cần nắm rõ các thông số kỹ thuật như điện áp định mức, điện áp vận hành liên tục và đặc điểm tuyến điện áp từ nhà chế tạo Ngoài ra, việc hiểu chế độ làm việc của lưới điện lắp đặt hệ thống chống sét van là rất quan trọng, bao gồm chế độ nối đất, điện áp lưới định mức và các chế độ vận hành (cực đại, cực tiểu, sự cố) Trong đó, chế độ cực đại và chế độ sự cố có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của chống sét van.

- Vì ta tính toán nối đất trực tiếp không qua cuộn kháng nên có hệ số sự cố chạm đất: Ke = 11.4

- Khi chọn thông số cần thoả mãn điều kiện sau:

- Vậy ta có thể chọn chống sét van sau:

Bảng 6 1.Thông số chống sét van

Số cực Dòng phóng kA

Nhận xét và đánh giá

Tính toán nối đất và xác định được phương thức nối đất cho đối tượng thiết kế Chọn được thiết bị chống sét phù hợp với đối tượng

DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH

Kê danh mục các thiết bị

Tại trạm biến áp, nguồn điện được phân phối qua các thiết bị điện quan trọng như máy cắt cao áp, cầu chảy cao áp, dao cách ly, dây nguồn và máy biến áp Những thiết bị này đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình truyền tải điện năng.

- Ta có bảng tính toán chi phí cáp điện:

Bảng 7 1.Tính chi phí cáp điện Đoạn Cáp Tiết diện

Chiều dài Đơn giá Thành tiền

- Ta có bảng tính thiết bị đóng cắt cao áp:

Bảng 7 2.Tính chi phí thiết bị đóng cắt cao áp

Thiết bị Loại Số lượng Đơn giá 10 3 đ Thành tiền

Cầu chảy cao áp KT 2 1700 3.400.000đ

- Ta có bảng tính chi phí đầu tư MBA:

Bảng 7 3.Chi phí đầu tư MBA

Sdm kVA Số lượng ∆Po kW ∆Pk kW Vốn đầu tư Thành tiền

Từ máy biến áp đến các thiết bị phân xưởng, bao gồm dây cáp hạ áp, thanh cái cao áp, aptomat, máy biến dòng và máy biến điện áp, tất cả đều đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện.

- Ta có bảng chi phí dây dẫn điện hạ áp: theo kết quả đã tính vốn chi phí dây dẫn ở CHƯƠNG 2 ( phần chọn phương án tối ưu)

Bảng 7 4.Chí phí dây dẫn hạ áp

Từ tủ Nhóm đến thiết bị

- Ta có bảng chi phí thiết bị đóng cắt hạ áp:

Bảng 7 5.Chi phí thiết bị đóng cắt hạ áp

Phụ tải Loại áp tô mát Số lượng

Bảng 7 6.Chi phí thiết bị đóng cắt hạ áp

Phụ tải Loại áp tô mát Số U I I kA I Đơn Thành tiền

Máy mài nhẵn tròn SCHNEIDER 3P 1 400 25 2.730 6 230 230.000đ

Máy mài nhẵn phẳng SCHNEIDER 3P 1 400 25 2.730 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.271 6 230 230.000đ

Máy mài nhẵn tròn SCHNEIDER 3P 1 400 25 4.875 6 230 230.000đ

Máy mài nhẵn phẳng SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.271 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 2.634 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 2.634 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.136 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.461 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.325 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.022 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.053 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 4.599 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 5.965 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.688 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 2.768 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 2.205 6 230 230.000đ

Máy tiện bu lông SCHNEIDER 3P 1 400 25 3.325 6 230 230.000đ

Cấp chính xác Đơn giá 10 3 đ

TBA – TPP CT0.6 Gelex EMIC 2 0,4 250 250/5 0,5 445 890.000đ TPP – TĐL 1 CT0.6 Gelex EMIC 1 0,4 50 50/5 0,5 445 445.000đ TPP – TĐL 2 CT0.6 Gelex EMIC 1 0,4 75 75/5 0,5 445 445.000đ TPP – TĐL 3 CT0.6 Gelex EMIC 1 0,4 75 75/5 0,5 445 445.000đ TPP – TĐL 4 CT0.6 Gelex EMIC 1 0,4 200 200/5 0,5 445 445.000đ

Bảng 7 8.Chi phí thanh cái

Vị trí Loại Đơn giá 10 3 đ Số lượng Thành tiền

Bảng 7 9.Chi phí sứ đỡ thanh cái

Vị trí Loại Đơn giá 10 3 đ Số lượng Thành tiền

Lập dự toán công trình

→ Tổng chi phí vốn đầu tư từ nguồn đến TBA sơ bộ như sau:

→ Tổng chi phí vốn đầu tư cho mạng điện phân xưởng sơ bộ như sau:

ZPX = Zcapdien + Zaptomat + ZBI + Zthanhcai + Zsu

→ Vậy tổng chi phí cho toàn bộ công trình là:

Ngày đăng: 21/06/2022, 14:02

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1]. Ngô Hồng Quang: Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV; Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật – Hà Nội 2002 Khác
[2]. PGS. TS. Phạm Văn Hòa: Ngắn mạch và đứt dây trong hệ thống điện, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật – Hà Nội 2006 Khác
[3]. TS. Trần Quang Khánh: Bài tập cung cấp điện, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Khác
[4]. TS. Trần Quang Khánh: Giáo trình cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Khác
[5]. Trần Bách: Lưới điện và hệ thống điện tập 1, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội Khác
[6]. Tiêu chuẩn quốc gia tcvn 9206 : 2012: đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng - tiêu chuẩn thiết kế Khác
[7]. Tiêu chuẩn ngành – Quy pham trang bị điện – 2006 – Bộ công nghiệp Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1. 2.Sơ đồ bố trí đèn - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Hình 1. 2.Sơ đồ bố trí đèn (Trang 7)
Bảng 1. 2.Phân nhóm phụ tải nhó m2 - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Bảng 1. 2.Phân nhóm phụ tải nhó m2 (Trang 9)
Bảng 1. 1.Phân nhóm phụ tải nhóm 1 - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Bảng 1. 1.Phân nhóm phụ tải nhóm 1 (Trang 9)
Bảng 1. 3.Phân nhóm phụ tải nhó m3 - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Bảng 1. 3.Phân nhóm phụ tải nhó m3 (Trang 10)
Bảng 1. 4.Phân nhóm phụ tải nhóm 4 - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Bảng 1. 4.Phân nhóm phụ tải nhóm 4 (Trang 10)
Bảng 2. 1.Thông số MBA - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Bảng 2. 1.Thông số MBA (Trang 13)
Tính tương tự cho 3 nhóm còn lại ta có bảng sau: - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
nh tương tự cho 3 nhóm còn lại ta có bảng sau: (Trang 14)
Bảng 2. 4.Chọn dây dẫn phụ tải nhóm 1 PA hình tia - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Bảng 2. 4.Chọn dây dẫn phụ tải nhóm 1 PA hình tia (Trang 15)
Bảng 2. 5.Chọn dây dẫn phụ tải nhó m2 PA hình tia - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Bảng 2. 5.Chọn dây dẫn phụ tải nhó m2 PA hình tia (Trang 15)
Bảng 2. 6.Chọn dây dẫn phụ tải nhó m3 PA hình tia - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Bảng 2. 6.Chọn dây dẫn phụ tải nhó m3 PA hình tia (Trang 16)
Bảng 2. 9.Bảng tính tổn thất điện áp PA hình tia - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Bảng 2. 9.Bảng tính tổn thất điện áp PA hình tia (Trang 17)
Hình 3. 1.Sơ đồ nguyên lý mạng điện - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Hình 3. 1.Sơ đồ nguyên lý mạng điện (Trang 19)
Bảng 3. 2.Bảng tính toán thông số đường dây các đoạn - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Bảng 3. 2.Bảng tính toán thông số đường dây các đoạn (Trang 21)
Bảng 3. 3.Tính toán mạch các điểm - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Bảng 3. 3.Tính toán mạch các điểm (Trang 23)
Bảng 3. 4.Kiểm tra ổn định nhiệt dây dẫn - ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1
Bảng 3. 4.Kiểm tra ổn định nhiệt dây dẫn (Trang 25)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w