Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải LỜI NÓI ĐẦU Điện dạng lượng phổ biến có vai trò quan trọng phát triển kinh tế quốc dân Đất nước ta trình công nghiệp hóa đại hóa, nên nhu cầu việc sử dụng điện lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ thương mại ngày tăng cao Do vấn đề đặt cần phải cung cấp điện để đảm bảo yêu cầu kinh tế , kỹ thuật an toàn cao cho người Vì câu hỏi đặt làm để có hệ thống cung cấp điện tối ưu Với đồ án: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp”,đã giúp hiểu rõ hệ thống cung cấp điện thực tế Sau thời gian miệt mài làm đồ án,với vốn kiến thức với giúp đỡ tận tình thầy giáo môn PHạm Mạnh Hải tham khảo ý kiến từ bạn, em hoàn thành nội dung đồ án môn học “ Hệ thống cung cấp điện ” Em mong nhận góp ý thầy cô để em có đồ án hoàn chỉnh đưa vào thực tế làm tài liệu phục vụ hữu ích cho công việc em sau Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 24 tháng 03 năm 2014 Sinh Viên Phan Đình Thái SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I Thuyết Minh 10 CHƯƠNG I .10 Tính toán phụ tải điện .10 1.1 Phụ tải chiếu sáng 11 1.2 Phụ tải động lực 12 1.2.1 Phân nhóm phụ tải động lực 12 1.2.2 Tính toán nhóm phụ tải động lực 14 1.3 Phụ tải tổng hợp toàn phân xưởng 18 CHƯƠNG II 19 Xác định sơ đồ cấp điện phân xưởng .19 2.1 Xác định vị trí trạm biến áp 19 2.2 Chọn công suất số lượng máy biến áp 19 2.2.1 Xác định số lượng máy biến áp .19 2.2.2 Chọn công suất máy biến áp 19 2.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu 21 2.3.1 Các phương án dây 21 2.3.2 Vị trí tâm nhóm phụ tải tâm toàn phân xưởng 22 2.4 Lựa chọn kiểm tra thiết bị sơ đồ nối điện 27 2.4.1 Chọn dây dẫn mạng động lực .27 2.4.2 Lựa chon phương án dây .28 2.4.2.1 Phương án 28 Tính toán chọn dây dẫn từ TBA đến TPP 29 Tính toán chọn dây dẫn từ TPP đến TĐL 32 Tính toán chọn dây dẫn từ TĐL đến phụ tải 34 SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải 2.4.2.2 Phương án 41 Tính toán chọn dây dẫn từ TBA đến TPP 43 Tính toán chọn dây dẫn từ TPP đến TĐL 44 Tính toán chọn dây dẫn từ TĐL đến phụ tải .45 2.4.2.3 Phương án 49 Tính toán chọn dây từ TBA đến TPP 51 Tính toán chọn dây dẫn từ TPP đến TĐL 51 Tính toán chọn dây dẫn từ TĐL đến phụ tải .52 2.4.3 So sánh ba phương án 56 CHƯƠNG III 57 Lựa chọn kiểm tra thiết bị sơ đồ nối điện 57 3.1 Chọn dây dẫn mạng động lực , dây dẫn mạng chiếu sáng 57 3.1.1 Chon dây dẫn từ nguồn tới trạm biến áp phân xưởng 57 3.1.2 Chọn dây dẫn cho toàn phân xưởng 59 3.2 Lựa chọn máy cắt điện cho phía cao 61 3.3 Tính toán ngắn mạch 61 3.4 Chọn thiết bị bảo vệ 68 3.4.1 Chọn thiết bị bảo vệ phía cao áp .69 3.4.2 Chọn thiết bị cho phía hạ áp 71 3.4.2.1 Chọn thiết bị cho trạm biến áp 71 3.4.2.2 Chọn thiết bị cho tủ phân phối 72 3.4.2.3 Chọn thiết bị cho tủ động lực 75 CHƯƠNG IV 78 Tính toán chế độ mạng điện 78 4.1 Xác định hao tổn điện áp đường dây máy biến áp 78 4.2 Xác định hao tổn công suất 79 4.3 Xác định tổn thất điện 79 SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải CHƯƠNG V 82 Tính toán chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất 82 5.1 Xác định dung lượng bù cần thiết 82 5.2 Lựa chọn vị trí đặt bù 82 5.3 Đánh giá hiệu bù công suất phản kháng 85 PHẦN II Bản Vẽ 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải Đề 64A ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP Sinh viên : Phan Đình Thái Lớp GVHD : Đ6-H2 : PHẠM Mạnh Hải Tên đồ án : Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp A Dữ kiện : Thiết kế mạng điện cung cấp cho phân xưởng với số liệu cho bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng Tỷ lệ phụ tải loại loại I 70% Hao tổn điện áp cho phép mạng điện hạ áp ΔUcp =3,5% Hệ số công suất cần nâng lên cos φ = 0.90 Hệ số chiết khấu i = 12% Thời gian tồn dòng ngắn mạch t k=2,5 Giá thành tổn thất điện cΔ =1500 đ/kWh Suất thiệt hại điện gth =8000 đ/kWh Đơn giá tụ bù 110.10 đ/kVAr Chi phí vận hành tụ 2% vốn đầu tư Giá điện trung bình g =1250 đ/kWh Điện áp lưới phân phối 22 kV Thời gian sử dụng sông suất cực đại TM = 4500 (h) Chiều cao phân xưởng h = 4,7 (m) Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L = 150 (m) Các tham số khác lấy phụ lục sổ tay thiết kế cung cấp điện SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải Bảng số liệu: Hệ số ksd cos φ Công suất đặt P (kW) theo phương án 1; 2; 3; 19; 20; Máy tiện ngang 26; 27 bán tự động 0,35 0,67 12+17+18+22+18+12+18 4; 5; 7; 8; 24 Máy tiện xoay 0,32 0,68 1,2+2,8+5,5+12+10 Máy tiện xoay 0,3 0,65 7,5 11 Máy khoan đứng 0,26 0,56 2,8 9; 10; 12 Máy khoan đứng 0,37 0,66 4+8,5+5 13 Máy khoan định tâm 0,30 0,58 2,2 14; 15; 16; 17 Máy tiện bán tự động 0,41 0,63 3+4,5+4,5+8,5 18 Máy mài nhọn 0,45 0,67 2,8 21; 22; 23; 28; Máy tiện ren 29; 30; 31 0,47 0,70 2,8+4+3+4+7,5+12+7,5 25; 32; 33 Máy doa 0,45 0,63 4+5,5+8 34 Máy hàn hồ quang 0,53 0,9 33 0.45 0.58 40 Số hiệu sơ đồ Tên thiết bị Máy biến áp hàn 35 ε = 0.4 36 Máy tiện ren 0,4 0,60 12 37 Máy hàn xung 0,32 0,55 22 38; 39 Máy chỉnh lưu hàn 0,46 0,62 24+20 SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang Đồ Án Cung Cấp Điện A GVHD:TS PHạm Mạnh Hải B C D E 34 26 19 13 35 27 14 20 15 37 36 28 16 21 17 38 29 22 10 18 11 30 39 31 23 24 12 5 32 25 33 Sơ đồ mặt phân xưởng khí – sửa chữa N0 _ Đơn vị : (m) SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải B Nội dung thuyết minh gồm phần sau : I Thuyết minh Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng Tính toán phụ tải điện: 2.1 Phụ tải chiếu sáng 2.2 Phụ tải thông thoáng làm mát 2.3 Phụ tải động lực 2.4 Phụ tải tổng hợp Xác định sơ đồ cấp điện phân xưởng 3.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 3.2 Chọn công suất số lượng máy biến áp 3.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu(so sánh phương án) Lựa chọn kiểm tra thiết bị sơ đồ nối điện 4.1 Chọn dây dẫn mạng điện động lực, dây dẫn mạng điện chiếu sáng 4.2 Tính toán ngắn mạch 4.3 Chọn thiết bị bảo vệ đo lường Tính toán chế độ mạng điện 5.1 Xác định hao tổn điện áp đường dây máy biến áp 5.2 Xác định hao tổn công suất 5.3 Xác định tổn thất điện Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất 6.1 Xác định dung lượng bù cần thiết 6.2 Lựa chọn vị trí đặt tụ bù 6.3 Đánh giá hiệu bù công suất phản kháng 6.4 Phân tích kinh tế - tài bù công suất phản kháng SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải II Bản vẽ Sơ đồ mạng điện bề mặt phân xưởng với bố trí tủ phân phối,các thiết bị Sơ đồ nguyên lý mạng điện có rõ mã hiệu tham số thiết bị chọn Sơ đồ trạm biến áo gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt mặt cắt trạm biến áp Sơ đồ chiếu sáng sơ đồ nối đất Bảng số liệu tính toán mạng điện SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải PHẦN I Thuyết Minh CHƯƠNG I Tính toán phụ tải điện Có hai phương pháp tính toán phụ tải điện phương pháp hệ số nhu cầu, hệ số cực đại công suất trung bình Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí, ta sử dụng phương pháp hệ số cực đại công suất trung bình để tổng hợp nhóm phụ tải động lực Nội dung phương pháp sau:  Thực phân nhóm thiết bị có phân xưởng  Phụ tải tính toán nhóm : Ptt = kmax * ksd * ∑ Pi Trong đó: ksd hệ số sử dụng tổng hợp nhóm thiết bị tính theo biểu thức sau: ∑n1 Pi *ksdi ksd = ∑n1 Pi - Pi công suất thiết bị thứ i - ksdi hệ số sử dụng thiết bị thứ i kmax hệ số cực đại nhóm xác định theo biểu thức sau : 1 - ksd kmax = + 1.3 * nhq* ksd + (theo ghi) - nhd số lượng hiệu dụng nhóm thiết bị điện xác định sau Nếu ksd > 0.2 tính nhd theo công thức : ( ∑ Pi ) nhd = ∑ Pi2 Nếu ksd ≤ 0.2 tính nhd theo cách riêng sau Phân riêng thiết bị có công suất lớn phần hai công suất thiết bị lớn nhóm Pi ≥ SVTH: Phan Đình Thái Pmax Đ6_H2 Trang 10 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải UđmA ≥ UđmLĐ = 0.4 (kV) + Dòng điện định mức : IđmA ≥ Itt = 163.94 (A) Itt = Ilvmax = * Ilv = 2* Stt2 * √3 * Uđm = 113.58 √3 * 0.4 = 163.94 (A) + Dòng cắt định mức (kA) : ICđmA ≥ IN3(3) = 10.021 (kA) Vậy ta chọn loại Aptomat 225AF LG chế tạo Bảng 3.14 Bảng thông số Aptomat nhánh TPP Aptomat Số U đmA IđmA INmax lượng (V) (A) (kA) 600 175 25 225AF ( Tra bảng 3.1 trang 150, sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện TS Ngô Hồng Quang.) 3.4.2.3 Chọn thiết bị cho tủ động lực TÐL AT A13 A19 A34 A35 Sơ đồ nguyên lý tủ động lực  Chọn Aptomat tổng cho tủ động lực Ta chọn phần đầu tủ phân phối SVTH: Phan Đình Thái Trang 75 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải Bảng 3.15 Bảng thông số Aptomat tổng TĐL Aptomat Số U đmA IđmA INmax lượng (V) (A) (kA) 600 175 25 225AF  Chọn cho tủ động lực Thanh hạ áp cho TĐL chọn theo điều kiện dòng điện phát nóng cho phép lâu dài tính theo nhóm (nhóm có Ilvmax lớn ) Icp ≥ Itt.nhóm2 = Ilv = Stt2 √3 * Uđm Icp ≥ Itt.nhóm2 k1* k2 = 113.58 √3 * 0.4 Itt.nhóm2 k1 * k2 = 163.94 (A) = 163.94 (A) Bảng 3.16 Bảng thông số TĐL Thanh Kích Icp r0 x0 Thước (A) (mΩ/m) (mΩ/m) nhôm 30x3 305 0.394 0.235 ( Tra bảng pl29 trang 281, gtccđ TS Ngô Hồng Quang.)  Chọn Aptomat nhánh đến phụ tải Các aptomat phụ tải chọn bảng sau : Bảng 3.17 Bảng tính toán chọn Aptomat nhánh Itt IN5(3) Đoạn Loại Số UđmA (kVA) (kA) (kA) Áptômát lượng (V) T1_1 17.91 25.85 6.1 50AF T1_2 25.37 36.62 7.42 50AF T1_3 26.87 38.78 7.3 T1_4 1.76 2.54 6.01 Stti SVTH: Phan Đình Thái INmax IđmA (A) ( kA) 600 30 7.5 600 40 7.5 50AF 600 40 7.5 50AF 600 10 7.5 Trang 76 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải T1_5 4.12 5.95 5.02 50AF 600 10 7.5 T1_6 11.54 16.66 5.74 50AF 600 20 7.5 T1_7 8.09 11.68 6.37 50AF 600 20 7.5 T1_8 17.65 25.48 7.57 50AF 600 30 10.0 T1_9 6.06 8.75 7.04 50AF 600 10 10.0 T1_10 12.88 18.59 6.68 50AF 600 20 7.5 T1_11 7.22 5.74 50AF 600 10 7.5 T1_12 7.58 10.94 4.9 50AF 600 20 7.5 T2_13 3.79 5.47 6.91 50AF 600 10 7.5 T2_19 32.84 47.40 7.98 50AF 600 50 10.0 T2_26 17.91 25.85 8.92 50AF 600 30 10.0 T2_34 36.67 52.93 8.79 100AF 600 60 10.0 T2_35 68.97 99.55 9.09 100AF 600 100 10.0 T3_14 4.76 6.87 6.91 50AF 600 20 7.5 T3_15 7.14 10.31 7.26 50AF 600 20 7.5 T3_16 7.14 10.31 6.61 50AF 600 20 7.5 T3_17 13.49 19.47 6.13 50AF 600 20 7.5 T3_20 26.87 38.78 7.77 50AF 600 40 10.0 T3_21 5.77 7.2 50AF 600 10 7.5 T3_22 5.71 8.24 6.18 50AF 600 10 7.5 T3_27 26.87 38.78 8.38 50AF 600 40 10.0 T3_28 5.71 8.24 7.8 50AF 600 10 10.0 T3_29 10.71 15.46 6.56 50AF 600 20 7.5 T3_36 20 28.87 7.14 50AF 600 30 7.5 T3_37 40 57.74 6.51 100AF 600 60 7.5 T4_18 4.18 6.03 50AF 600 10 7.5 5.33 SVTH: Phan Đình Thái Trang 77 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải T4_23 4.29 6.19 6.6 50AF 600 10 7.5 T4_24 14.71 21.23 6.65 50AF 600 30 7.5 T4_25 6.35 9.17 5.61 50AF 600 10 7.5 T4_30 17.14 24.74 7.32 50AF 600 30 7.5 T4_31 10.71 15.46 7.53 50AF 600 20 10.0 T4_32 8.73 12.60 6.75 50AF 600 20 7.5 T4_33 12.7 18.33 6.05 50AF 600 20 7.5 T4_38 38.71 55.87 6.05 100AF 600 60 7.5 T4_39 32.26 46.56 7.03 50AF 600 50 7.5 CHƯƠNG IV Tính toán chế độ mạng điện 4.1 Xác định hao tổn điện áp đường dây máy biến áp  Xác định hao tổn điện áp đường dây ΔUdây = P∑ * Rdây + Q∑ * Xdây Uđm (V)  Xác định hao tổn điện áp máy biến áp (2máy) ΔUBA = RBA = RBA = P∑ * RBA+ Q∑ * XBA Uđm ΔPN * U2đmB ∗ S2đmB UN * U2đmB 2* SđmB = = 4.1 * 222 * 2502 * 103 = 15.87 (Ω) * 222 * 100 * 250 SVTH: Phan Đình Thái * 103 = 38.72 (Ω) Trang 78 Đồ Án Cung Cấp Điện ΔUBA = GVHD: TS PHạm Mạnh Hải 264.16 *15.87 + 291.52 * 38.72 22 = 703.63 (V) 4.2 Xác định hao tổn công suất  Xác định hao tổn công suất máy biến áp (2máy) ΔPBA = * ΔP0 + ΔPBA = * 0.64 + ΔPN * S2ttpx * S2đm 4.1 * 393.42 * 2502 = 6.36 (kW) ΔPBA = 6.36 (kW)  Xác định hao tổn công suất đường dây ΔPdây = ( P2∑ + Q2∑ ) * Rdây U2đm *10 -3 (kW) , ( P (kW) , Q (kVAr) ) 4.3 Xác định tổn thất điện  Xác định tổn thất điện máy biến áp (2 máy) τ = (0.124 + Tmax * 10-4) * 8760 = (0.124 + 4500 * 10-4) *8760 = 2886.2 (h) ΔABA = * ΔP0 * t + ΔPBA* τ = * 0.64 * 8760 + 6.36 * 2886.2 ΔABA = 29569.03 (kWh)  Xác định tổn thất điện đường dây ΔAdây = ΔPdây * τ Bảng 4.1 Bảng tính toán tổn thất toàn phân xưởng P Q S R X ΔU d ΔPdây ΔAdây (kW) (kVAr) (kVA) (Ω) (Ω) (V) (kW) (kWh) 264.16 291.52 393.40 0.0393 0.012 0.63 0.0126 36.27 TBA_TPP 264.16 291.52 393.40 0.000024 0.000035 0.04 0.0227 65.61 TPP_T1 54.89 61.48 82.42 0.00981 0.001283 1.54 0.4167 1202.59 TPP_T2 80.32 80.8 113.93 0.00139 0.000313 0.34 0.1130 326.21 TPP_T3 65.28 79.21 102.64 0.00427 0.000734 0.84 0.2812 811.63 Đoạn N_TBA SVTH: Phan Đình Thái Trang 79 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải TPP_T4 63.93 75.14 98.66 0.00686 0.001179 1.32 0.4176 1205.20 T1_1 12 13.3 17.91 0.013725 0.000818 0.44 0.0275 79.42 T1_2 17 18.83 25.37 0.004758 0.000283 0.22 0.0191 55.24 T1_3 18 19.95 26.87 0.005490 0.000327 0.26 0.0248 71.50 T1_4 1.2 1.29 1.76 0.014457 0.000861 0.05 0.0003 0.81 T1_5 2.8 3.02 4.12 0.023424 0.001395 0.17 0.0025 7.17 T1_6 7.5 8.77 11.54 0.016836 0.001003 0.34 0.0140 40.44 T1_7 5.5 5.93 8.09 0.011712 0.000698 0.17 0.0048 13.83 T1_8 12 12.94 17.65 0.003843 0.000229 0.12 0.0075 21.60 T1_9 4.55 6.06 0.007137 0.000425 0.08 0.0016 4.73 T1_10 8.5 9.68 12.88 0.009516 0.000567 0.22 0.0099 28.48 T1_11 2.8 4.14 5.00 0.016653 0.000992 0.13 0.0026 7.51 T1_12 5.7 7.58 0.024705 0.001472 0.33 0.0089 25.61 T2_13 2.2 3.09 3.79 0.016836 0.001003 0.10 0.0015 4.37 T2_19 22 24.38 32.84 0.010431 0.000621 0.61 0.0703 202.91 T2_26 12 13.3 17.91 0.005124 0.000305 0.16 0.0103 29.66 T2_34 33 15.99 36.67 0.005856 0.000349 0.50 0.0492 142.05 T2_35 40 56.19 68.97 0.003910 0.000343 0.44 0.1163 335.54 T3_14 3.7 4.76 0.013725 0.000818 0.11 0.0019 5.61 T3_15 4.5 5.54 7.14 0.011529 0.000687 0.14 0.0037 10.60 T3_16 4.5 5.54 7.14 0.015738 0.000937 0.19 0.0050 14.47 T3_17 8.5 10.48 13.49 0.019215 0.001145 0.44 0.0219 63.08 T3_20 18 19.95 26.87 0.008418 0.000501 0.40 0.0380 109.64 T3_21 2.8 2.86 4.00 0.011895 0.000709 0.09 0.0012 3.43 T3_22 4.07 5.71 0.018849 0.001123 0.20 0.0038 11.09 T3_27 18 19.95 26.87 0.004941 0.000294 0.24 0.0223 64.35 SVTH: Phan Đình Thái Trang 80 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải T3_28 4.07 5.71 0.008235 0.000491 0.09 0.0017 4.84 T3_29 7.5 7.65 10.71 0.016104 0.000959 0.32 0.0115 33.32 T3_36 12 16 20.00 0.012261 0.000730 0.40 0.0307 88.47 T3_37 22 33.41 40.00 0.016470 0.000981 0.99 0.1647 475.36 T4_18 2.8 3.10 4.18 0.023241 0.001384 0.17 0.0025 7.33 T4_23 3.07 4.29 0.012993 0.000774 0.10 0.0015 4.31 T4_24 10 10.79 14.71 0.012627 0.000752 0.34 0.0171 49.29 T4_25 4.93 6.35 0.020679 0.001232 0.22 0.0052 15.04 T4_30 12 12.24 17.14 0.008235 0.000491 0.26 0.0151 43.64 T4_31 7.5 7.65 10.71 0.006954 0.000414 0.14 0.0050 14.39 T4_32 5.5 6.78 8.73 0.011895 0.000709 0.18 0.0057 16.35 T4_33 9.86 12.70 0.017019 0.001014 0.37 0.0172 49.52 T4_38 24 30.37 38.71 0.017019 0.001014 1.10 0.1594 460.03 T4_39 20 25.31 32.26 0.010065 0.000600 0.54 0.0655 188.95 16.07 2.2353 6451.46 Tổng SVTH: Phan Đình Thái Trang 81 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải CHƯƠNG V Tính toán chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất 5.1 Xác định dung lượng bù cần thiết Ta có : tgtbpx = Qttpx P ttpx = 291.52 264.16 = 1.1  Hệ số công suất trung bình toàn phân xưởng : costbpx = 0.67 Theo thiết kế phân xưởng ta phải bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số cos  lên đến 0,9  tg = 0.484 Dung lượng bù cần thiết cho phân xưởng xác định theo công thức sau: Qbù = Pttpx * ( tg1 - tg2 ) Trong : Pttpx phụ tải tác dụng tính toán phân xưởng , Pttpx= 264.16 (kW) 1 góc ứng với hệ số công suất trung bình phân xưởng trước bù, cos1 = 0.67  tg1 = 1.1 2 góc ứng với hệ số công suất bắt buộc sau bù cos2 = 0,9  tg2 =0.484 Với phân xưởng thiết kế ta tìm dung lượng bù cần thiết: Qb = Pttpx * ( tg1 - tg2 ) Qb = 264.16 * ( 1.1 - 0.484 ) = 162.72 ( kVAr ) 5.2 Lựa chọn vị trí đặt bù Đối với phân xưởng khí ta đặt tụ bù tập trung cạnh tủ hạ tổng đặt phân tán tủ động lực Nếu chọn bù phân tán gặp khó khăn SVTH: Phan Đình Thái Trang 82 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải công suất phân xưởng không lớn chi phí cho bảo dưỡng sửa chữa tốn Nếu chọn bù tập trung đơn giản tốn nhiên hiệu bù không cao Ở ta chọn đặt tụ bù phân tán tủ động lực Tính toán cụ thể Từ TPP TĐL phân xưởng mạng hình tia gồm nhánh TPP R1 R2 T1 T2 Q1 - Qb1 R3 R4 T3 Q2 - Qb2 Q3 - Qb3 Rtd T4 Q4 - Qb4 Q - Qb Sơ đồ thay sơ đồ tương đương để tính công suất tụ bù Công thức tính dung lượng bù tối ưu cho nhánh là: Qbi = Qi - ( Q∑ - Qb∑ ) * Rtđ Ri Trong : Qbi công suất phản kháng cần bù đặt phụ tải thứ i (kVAr) Qi công suất phản kháng nút i (kVAr) Bảng 5.1 Bảng công suất phản kháng nút Nút T1 T2 T3 T4 Qi (kVAr) 61.48 80.8 79.21 75.14 Qb∑ công suất bù tổng cần thiết , Q b∑ = 162.72 (kVAr) Q∑ công suất phản kháng tổng nhánh Q∑ = Q + Q2 + Q3 + Q4 SVTH: Phan Đình Thái Trang 83 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải Q∑ = 61.48 + 80.8 + 79.21 + 75.14 = 296.63 (kVAr) Ri điện trở tương đương nhánh thứ i Bảng 5.2 Bảng điện trở nhánh Nhánh TPP_T1 TPP_T2 TPP_T3 TPP_T4 Ri (Ω) 0.00981 0.00139 0.00427 0.00686 Rtđ điện trở tương đương lưới điện Rtđ = R1 + R2 + 1 R3 + = 1 1 + + + R4 0.00981 0.00139 0.00427 0.00686 Rtđ = 8.324 * 10-4 (Ω) Vậy ta xác định dung lượng bù tối ưu cho nhánh Qb1 = 61.48 - (296.63 - 162.72) * Nhánh TPP_T1 TPP_T2 TPP_T3 TPP_T4 8.324*10-4 0.00981 = 50.12 (kVAr) Bảng 5.3 Bảng tính toán dung lượng bù Qi Q∑ Qb∑ Rtđ (kVAr) (kVAr) (kVAr) 61.48 80.8 79.21 75.14 296.63 296.63 296.63 296.63 162.72 162.72 162.72 162.72 0.0008324 0.0008324 0.0008324 0.0008324 Ri Qbi (kVAr) 0.00981 0.00139 0.00427 0.00686 50.12 0.61 53.11 58.89 Theo bảng ta chọn tụ bù DAE YEONG chế tạo Bảng 5.4 Bảng thông số tụ bù Nhánh Loại tụ Số lượng Qb (kVAr) Uđm (V) Iđm (A) TPP_T1 TPP_T2 TPP_T3 TPP_T4 DLE-4D50K5T DLE-4D5K5T DLE-4D50K5T DLE-4D75K5T 1 1 50 50 75 440 440 440 440 98.4 6.5 98.4 98.4 SVTH: Phan Đình Thái Trang 84 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải ( Tra bảng 6.4 trang 339, sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện TS Ngô Hồng Quang.) 5.3 Đánh giá hiệu bù công suất phản kháng Công suất biểu kiến nhóm sau bù SN1 = PN1 + j * ( Q1 - Q b1 ) = 54.89 + j*( 61.48 - 50.12 ) = 54.89 + j * 11.48 Tổn thất điện sau bù ΔAsb = ( 54.892 + 11.482 ) * 0.00981 0.4 *10 -3 * 2886.2 = 556.487 (kWh) Lượng điện tiết kiệm bù công suất phản kháng δA = ∆Atrb - ∆Asb = 1202.59 - 556.487 = 646.103 (kWh) δA = 646.103 (kWh) Số tiền tiết kiệm năm δC = cΔ * δA = 1500 * 646.103 = 0.9692 * 106 (đ/năm) Chi phí quy đổi Zb = ( avh + atc ) * Kb Trong : avh hệ số vận hành tụ theo đề ( avh = 0.02 ) atc hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư atc = Ttc với Ttc thường lấy năm nên atc = 0.125 Kb vốn đầu tư ban đầu cho tụ bù Kb = k0 * Qb = 110 * 103 * 50 = 5.5 * 106 (đ) Trong : k0 đơn giá tụ bù ( 110 * 103 đ/kVAr ) Qb công suất phản kháng tụ bù Zb = ( 0.02 + 0.125 ) * 5.5 * 106 = 0.7975 * 106 (đ/năm) Tổng số tiền tiết kiệm Ctk = δC - Zb = ( 0.9692 - 0.7975 ) * 106 = 0.1717 * 106 (đ/năm) Tương tự ta tính cho nhóm lại SVTH: Phan Đình Thái Trang 85 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải Bảng 5.5 Bảng tổng hợp hiệu bù Qtr Strb Qbi Q sau Ssau ∆Atr ∆Asau (kVAr) (kVA) (kVAr) (kVAr) (kVA) (kWh) (kWh) T1 61.48 82.42 50.12 11.36 56.05 1202.59 556.00 T2 80.8 113.93 0.61 80.19 113.50 326.21 322.99 T3 79.21 102.64 53.11 26.1 70.30 811.63 380.71 T4 75.14 98.66 58.89 16.25 65.96 1205.2 538.43 3545.63 1798.14 Vị trí Tổng δA (kWh) δC K b = k0 * Qb 106 (đ/năm) 106 (đ/năm) Zb 10 (đ) Ctk 106 (đ/năm) 646.103 0.9692 5.50 0.7975 0.17 20.386 0.0306 0.55 0.07975 -0.05 417.668 0.6265 5.50 0.7975 -0.17 699.443 1.0492 8.25 1.19625 -0.15 Tổng -0.20 Từ bảng ta thấy bù công suất tác dung mà suất thiệt hại lớn trước bù nên ta không bù SVTH: Phan Đình Thái Trang 86 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải PHẦN II Bản Vẽ DCL DCL CCPT CCPT 2x250 (KVA) 22 /0,4 (kV) BI BI ALL kWh A A A kWh AT V AT PÐ1 A A A A A A A A V PÐ2 A Sơ đồ nguyên lý TBA máy SVTH: Phan Đình Thái Trang 87 10 11 SVTH: Phan Đình Thái 12 18 23 24 25 30 31 32 33 0Af - 50a 16 38 XPLE.10 100Af - 60a 15 XPLE.10 0Af - 20a 14 XPLE.10 0Af - 20a T4 XPLE.10 17 20 21 22 27 28 29 36 35 x 225Af 175a 39 Sơ đồ nguyên lý mạng điện phân xưởng Trang 88 XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 00Af - 60a 50Af - 30a 50Af - 20a 50Af - 10a 50Af - 40a 50Af - 10a T3 XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 50Af - 10a 50Af - 40a 50Af - 20a 50Af - 20a 50Af - 20a 50Af - 20a x 225Af 175a XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 x XPLE (4x35) x 225Af 175a 0Af - 20a x XPLE (4x50) x 225Af 175a XPLE.10 0Af - 30a 100Af - 100a TCS XPLE.10 x 225Af 175a 0Af - 10a XPLE.16 100Af - 60a TPP XPLE.10 0Af - 30a 34 XPLE.10 26 0Af - 10a 19 XPLE.10 50Af - 30a 50Af - 50a 50Af - 10a T2 XPLE.10 13 XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 x 225Af 175a XPLE.10 0Af - 10a 0Af - 20a 0Af - 10a 0Af - 20a 0Af - 10a x XPLE (4x25) XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 0Af - 30a 0Af - 20a 0Af - 20a 0Af - 10a 0Af - 10a 0Af - 40a 0Af - 40a 0Af - 30a T1 XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 XPLE.10 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải X 3CG X XPLE (4x35) X 3DC X 3GD1 420-4B X 250 (kVA) 22/0.4 (kV) x 800Af 700a x 800Af 700a X XPLE (4x400) x 800Af 700a x 225Af 175a x XPLE (4x35) x 225Af 175a 37 Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD: TS PHạm Mạnh Hải TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình cung cấp điện - TS Ngô Hồng Quang - NXB Giáo dục, 2005 Sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV - TS Ngô Hồng Quang - NXB Khoa học Kỹ thuật,2002 Giáo trình hệ thống cung cấp điện - TS Trần Quang Khánh - NXB Khoa học Kỹ thuật, 2000 Giáo trình tập cung cấp điện - TS Trần Quang Khánh - NXB Khoa học Kỹ thuật, 2008 Giáo trình lưới điện - PGS.TS Trần Bách - NXB Giáo dục,2007 Ngắn mạch hệ thống điện - PGS.TS Lã Văn Út - NXB Khoa học Kỹ thuật, 2012 Vở ghi cung cấp điện giáo viên TS PHạm Mạnh Hải Bảng giá thiết bị điện hãng CADIVI,ABB,SIEMENS,… SVTH: Phan Đình Thái Trang 89 ... đồ án : Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp A Dữ kiện : Thiết kế mạng điện cung cấp cho phân xưởng với số liệu cho bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng Tỷ... Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang Đồ Án Cung Cấp Điện GVHD:TS PHạm Mạnh Hải Đề 64A ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP Sinh viên : Phan Đình Thái... cao phân xưởng h = 4,7 (m) Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L = 150 (m) Các tham số khác lấy phụ lục sổ tay thiết kế cung cấp điện SVTH: Phan Đình Thái Đ6_H2 Trang Đồ Án Cung Cấp Điện