Đề tài Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đồng hồ đo chính xác

LỜI NÓI ĐẦU 1

PHẦN I 2

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 2

PHẦN II 4

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 4

CHƯƠNG I 4

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 4

I.1 . Đặt vấn đề. 4

I.2 . Các phương pháp xác định phụ tải tính toán. 5

1. Phương pháp theo công suất trung bình và hệ số cực đại . 5

2. Phương pháp theo công suất trung bình và độ lệch của phụ tải khỏi giá trị trung bình (phương pháp thống kê ). 5

3. Theo công suất trung bình và hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải. 6

4. Phương pháp theo công suất đặt và hệ số cần dùng( hệ số nhu cầu). 6

5. Phương pháp tính theo suất công suất trên đơn vị diện tích. 6

6. Phương pháp tính theo suất chi phí điện năng trên một đơn vị sản phẩm. 7

7.Phương pháp tính trực tiếp 7

I.3.Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. 8

I.3.1. Phân nhóm phụ tải điện 8

II.3.2.Giới thiệu phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại kmax(còn gọi là phương phương pháp số thiết bị hiệu quả) 11

I.3.3.Xác định phụ tỉa tính toán của các nhóm phụ tải 14

I.3.4. Tính phụ tải tính toán cho toàn bộ phân xưởng sửa chữa cơ khí 20

I.4 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại 24

1.4.1. Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu 24

I.4.2 Xác định phụ tải tính toán các phân xưởng 24

I.5 Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy 30

I.6 Xác định tâm phụ tải điện vẽ biểu đồ 31

I.6.1. Tâm phụ tải điện 31

I.6.2. Biểu đồ phụ tải điện: 32

I.6.3 Xác định tâm phụ tải của toàn nhà máy: 34

CHƯƠNG II 36

THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO TOÀN NHÀ MÁY 36

II.1. Lựa chọn cấp điện áp . 37

II.1.1. Điện áp để truyền tải điện năng ( từ hệ thống ) đến xí nghiệp. 37

II.1.2. Điện áp cung cấp trực tiếp cho các thiết bị . 38

II.2. Vạch và lựa chọn các phương án về sơ đồ nối dây mạng cao áp. 38

II.2.1.Phương án về các trạm biến áp phân xưởng 38

II.2.2.Phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng 48

II.2.3.Lựa chọn phương án đi dây của mạng cao áp nhà máy 50

II.3. Tính toán kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phương án hợp lý 52

Bảng 3.9 : Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án II 68

Bảng 3.17 : Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án IV 81

II.4.Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn 85

II.4.1. Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm 85

II. 4.2.Tính toán lựa chọn và vẽ sơ đồ trạm PPTT và các trạm BAPX : 86

II.4.2.1.Tính toán lựa chọn sơ đồ trạm PPTT 86

3.4.2. 2.Tính toán lựa chọn sơ đồ trạm biến áp phân xưởng 88

3.4.2.3. Tính toán ngắn mạch để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị cho mạng cao áp 90

1. Tính toán các thông số của sơ đồ và tính ngắn mạch: 92

3.4.2.4.Chọn và kiểm tra thiết bị điện 95

1 Chọn và kiểm tra thiết bị trạm PPTT 95

CHƯƠNG III 105

THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SỦA CHỮA CƠ KHÍ 105

III.1. sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng. 105

III.2. Lựa chọn các phần tử của hệ thống cấp điện. 107

III.2.1 Chọn cáp và áptômát cho tủ phân phối 109

III.2.2. Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối 109

III.2.2.1 Lựa chọn áptômát cho các tủ động lực 110

III.2.2.2. Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực. 111

III.2.3. Tính ngắn mạch phía hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí để kiểm tra cáp và áptômát 113

III.2.3.1 Các thông số thay thế 114

III.2.4. Lựa chọn thiết bị trong tủ động lực và dây dẫn đến các thiêt bị của phân xưởng. 115

III.2.4.1.Chọn các áptômát tổng của cá tủ động lực 116

III.2.4.2 Chọn các áptômát đến các thiết bị trong nhóm 116

CHƯƠNG IV 124

TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG 124

CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO NHÀ MÁY 124

IV.1.Các thiết bị bù trong hệ thống cung cấp điện 125

1. Tụ tĩnh điện 125

2.Máy bù đồng bộ 126

3.Động cơ không đồng bộ được đồng bộ hoá 126

IV.2.Xácđịnh và phân bố dung lượng bù: 126

1.Tính dung lượng bù tổng của toàn xí nghiệp 127

2.Chọn thiết bị bù và vị trí bù 127

IV.3.Tính toán phân phối dung lượng bù 128

CHƯƠNG V 136

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 136

CHUNG CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 136

V.1. Bố trí đèn 136

V.2 Lựa chọn số lượng,công suất bóng đèn . 137

V.2.1.Tính toán theo phương pháp hệ số sử dụng. 137

V.2.2.Lựa chọn công suất và số lượng bóng đèn 139

Hình 6.2.Sơ đồ để tính toán chiếu sáng 140

V.3. Thiết kế mạng điện của hệ thống chiếu sáng chung 141

V.3.1.Chọn MCCB tổng 141

V.3.2.Chọn cáp từ tủ động lực phân xưởng đến tủ chiếu sáng : 141

V. 3.3.Chọn MCB nhánh: 141

 

doc146 trang | Chia sẻ: huong.duong | Ngày: 05/09/2015 | Lượt xem: 656 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đồng hồ đo chính xác, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
biến áp phân xưởng B1,B2,B3,B4,B5,B6,tại đây điện áp được hạ xuống 0,4kV để cấp điện cho các phân xưởng. 1. Chọn máy biến áp phân xưởng ,xác định vốn đầu tư và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp *Chọn máy biến áp phân xưởng: Trên cơ sở đã chọn được công suất các máy biến áp ở phần trên (3.2.1) ta có bảng kết quả chọn MBA do việt nam chế tạo như bảng 3.3 Bảng 3.3-Kêt quả chọn MBA trong các trạm biến áp phương án I Tên TBA SđmB (KVA) Uc/UH (kV) DP0 (kW) DPN (kW) UN (%) Số máy Đơngiá (106Đ) ThànhTiền (106Đ) TBATG 2500 35/10 3,5 21,5 6,5 2 350 700 B1 500 10/0,4 1 7 5 2 70 140 B2 560 10/0,4 2,5 9,4 5 2 80 160 B3 560 10/0,4 2,5 9,4 5 2 80 160 B4 400 10/0,4 0,84 5,75 5 2 65 130 B5 560 10/0,4 2,5 9,4 5 2 80 160 B6 400 10/0,4 0,84 5,75 5 2 65 130 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB= 1580.106 (Đồng) *Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biên áp: Tổn thất điện năng được xác định theo công thức Trong đó: n-số máy biên áp ghép song song t-thời gian máy biến áp vận hành,với MBA vận hành suốt năm t = 8760 h t-Thời gian tổn thất công lớn nhất t = (0,124 +Tmax.10-4)2 .8760 Với nhà máy đồng hồ đo chính xác, làm việc hai ca Tmax= 5000 h suy ra t = 3411 h DP0, DPN – tổn thất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA Stt- công suất tính toán của TBA SđmBA-công suất định mức của trạm Tính cho trạm biến áp trung gian Stt = 4678,73 kVA SdmBA = 2500 kVA DP0 = 3,5 kW DPN = 21,5 kW Các trạm biến áp khác tính tương tự ,kết quả cho trong bảng 3.4 Bảng 3.4: Kết quả tính tổn thất điện năng trong MBA phương án I Tên TBA Stt (KVA) SđmB (KVA) Số máy DPN (kW) DP0 (kW) DA (kWh) TBATG 4678,73 2500 2 21,5 3,5 189749,897 B1 983,8 560 2 9,4 2,5 63739,303 B2 1093,06 560 2 9,4 2,5 104878,945 B3 1035,57 560 2 9,4 2,5 98622,955 B4 634,8 400 2 5,75 0,84 39415,461 B5 1057,57 560 2 9,4 2,5 100977,053 B6 776,5 400 2 5,75 0,84 51672,591 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp:DAB=649056,205 kWh 2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất, tổn thất điện năng trong mạng điện. Chọn dây dẫn Cáp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy làm việc 2 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất là Tmax = 5000 h sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng tìm được Jkt = 3,1 -Tiết diện kinh tế của cáp: - Các cáp đều đi lộ kép nên Uđm =10 kV Dựa vào trị số Fkt , tra bảng và kựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất Kiểm tra tiết diện cáp được chọn theo điều kiện phát nóng khc.Icp ³ Isc Trong đó Isc- Dòng điện khi xẩy ra sự cố đứt 1 cáp , Isc =2.Imax khc = k1.k2 k1-hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ lấy k1 = 1 k2-hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm. Tìm được k2 = 0,93 Vì chiều dài từ TBATG đến TBA phân xưởng ngắn nên tổn thất điện áp trên đường dây nhỏ ta có thể bỏ qua kiểm tra điều kiện DUcp *Chọn cáp từ TBATG đến B1 Tra bảng PL.V.16 ta lựa chọn cáp có tiết diện tối thiểu F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE đai thép vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo . Với Icp = 110 A . Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép, có Icp = 170 A Isc = 2.Imax = 2.28,4=56,8 A < 0,93.110 = 102,3 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. *Chọn cáp từ TBATG đến B2 Tra bảng PL.V.16 ta lựa chọn cáp có tiết diện tối thiểu F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE đai thép vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo . Với Icp = 110 A . Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép, có Icp = 170 A Isc = 2.Imax = 2.31,554=63,108 A < 0,93.110 = 102,3 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. *Chọn cáp từ TBATG đến B3 Tra bảng PL.V.16 (Tài liệu 1) ta lựa chọn cáp có tiết diện tối thiểu F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE đai thép vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo . Với Icp = 110 A . Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép, có Icp = 170 A Isc = 2.Imax = 2.29,89 =59,78 A < 0,93.110 = 102,3 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. *Chọn cáp từ TBATG đến B4 Tra bảng PL V.16 ta lựa chọn cáp có tiết diện tối thiểu F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE đai thép vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo . Với Icp = 110 A . Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép, có Icp = 170 A Isc = 2.Imax = 2.18,32=36,65 A < 0,93.110 = 102,3 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. *Chọn cáp từ TBATG đến B5 Tra bảng PL V.16 ta lựa chọn cáp có tiết diện tối thiểu F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE đai thép vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo . Với Icp = 110 A . Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép, có Icp = 170 A Isc = 2.Imax = 2.30,53=61,08 A < 0,93.110 = 102,3 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. *Chọn cáp từ TBATG đến B6 Tra bảng PL V.16 ta lựa chọn cáp có tiết diện tối thiểu F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE đai thép vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo . Với Icp = 110 A . Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép, có Icp = 170 A Isc = 2.Imax = 2.22,4 = 44,83 A < 0,93.110 = 102,3 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. *Chọn cáp hạ áp từ BAPX đến các phân xưởng. Cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép .Đoạn đường cáp ở đây cũng rất ngắn ,tổn thất điện áp không đáng kể nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp DUcp - chọn cáp từ B5 đến phòng thí nghiệm trung tâm , vì phòng thí nghiệm thuộc hộ loại hai nên dùng cáp lộ kép để cung cấp . Imax = A Điều kiện chọn : K1.K2.Icp³ Imax =167,12 A Vì chỉ có một cáp đi trong rãnh nên K2=1 .Vậy chọn cáp đồng hạ áp bốn lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x50+35) mm2 có dòng điện cho phép Icp = 192 A - chọn cáp từ B5 đến phòng thiết kế, vì phòng thíết kế thuộc hộ loại ba nên dùng cáp lộ đơn để cung cấp . Imax = A Điều kiện chọn : K1.K2.Icp³ Imax = 254,82 A Vì chỉ có một cáp đi trong rãnh nên K2=1 .Vậy chọn cáp đồng hạ áp bốn lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x95+70) mm2 có dòng điện cho phép Icp =298 A - chọn cáp từ B6 đến phân xưởng sửa chữa cơ khí, vì PXSCCK thuộc hộ loại ba nên dùng cáp lộ đơn để cung cấp . Imax = A Điều kiện chọn : K1.K2.Icp³ Imax = 221,97 A Vì chỉ có một cáp đi trong rãnh nên K2=1 .Vậy chọn cáp đồng hạ áp bốn lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x70+50) mm2 có dòng điện cho phép Icp = 246 A Bảng 3.5 : Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án I Đường cáp F (mm2) L (m) R0 (W/km) R (W) Đơn giá (103 đ) Thành tiền (103đ) TBATG-B1 3x16 75 1,47 0,055 64 2x4800 TBATG-B2 3x16 25 1,47 0,018 64 2x1600 TBATG-B3 3x16 75 1,47 0,055 64 2x4800 TBATG-B4 3x16 150 1,47 0,11 64 2x9600 TBATG-B5 3x16 125 1,47 0,091 64 2x8000 TBATG-B6 3x16 250 1,47 0,183 64 2x16000 B5-6 3x50+35 75 0,387 0,0145 60 2x4500 B5-9 3x90+70 100 0,193 0,0193 114 22400 B6-5 3x70+50 175 0,268 0,047 80 14700 Tổng vốn đầu tư cho đường dây : KD= 135700.103 (Đồng) Xác định tổn thất điện năng *Tổn thất công suất tác dụng với R-Điện trở lộ đường dây l-chiều dài lộ dây *Tổn thất điện năng DA = SDPd.t kWh ;t=3411 (h) Tổn thất công suất tác dụng DP trên cáp từ trạm biến áp trung gian tới trạm B1: DPd = kW Tính tương tự cho các đoạn cáp khác ta có bảng tổng kết. Bảng 3.6 : Tổn thất công suất tác dụng trên cáp phương án I Đường cáp F (mm2) L (m) R0 (W/km) R (W) Stt (kVA) DP (kW) TBATG-B1 3x16 75 1,47 0,055 983,8 0,5323 TBATG-B2 3x16 25 1,47 0,018 1093,06 0,2153 TBATG-B3 3x16 75 1,47 0,055 1035,57 0,5898 TBATG-B4 3x16 150 1,47 0,11 634,8 0,4432 TBATG-B5 3x16 125 1,47 0,091 1057,57 1,0178 TBATG-B6 3x16 250 1,47 0,183 776,5 1,1034 B5-6 3x50+35 75 0,387 0,0145 220 4,3862 B5-9 3x90+70 100 0,193 0,0193 167,72 3,3931 B6-5 3x70+50 175 0,268 0,047 146,2 6,2787 Tổng tổn thất công suất tác dụng: SDPd = 17,9595 (kW) Tổng tổn thất điện năng trên cáp phương án I DA = SDPd.t =19,9595.3411 = 61259,8545 (kWh) 3. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án I * Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong phương án I: Phương án sử dụng máy biến áp trung gian nhận điện từ hệ thống đến qua hai máy cắt cao MBA 35kV cung cấp điện cho thanh góp phân đoạn qua hai máy cắt hạ áp MBA 10kV, thanh góp được phân đoạn qua một máy cắt nối 10 kV Sáu trạm biến áp phân xưởng,mỗi trạm có hai máy biến áp nhận điện từ thanh góp phân đoạn qua hai máy cắt đặt ở đầu cáp , từ phân tích trên ta có bảnh chọn máy cắt của phương án I như sau: Loại MC Cách Điện Số Lượng Uđm,kV Icắt Đơn Giá (106đ) 35 kV SF6 2 35 25 160 10 kV SF6 15 10 15 120 Tổng vốn đầu tư máy cắt : KMC = n.M n -số lượng máy cắt trong mạng cần xét đến . M- giá máy cắt . KMC = 2.160.106 + 15.120 .106 = 2120.106 (đồng). 4. Chi phí tính toán cho phương án 1: Chi phí tính toán hàng năm Z = ( avh + atc ).K + 3.I2max.R. t.C Hay Z = ( avh + atc ).K + DA.C Trong đó Imax-dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị K-vốn đầu tư cho trạm BA và đường dây R-điện trở của thiết bị t - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, t = 3411 h. avh-hệ số vận hành, avh = 0,1 atc-hệ số tiêu chuẩn, atc = 0,2 c-giá tiền 1kWh điện năng, c = 1000 đ/kWh . DA-tổng tổn thất điện năng trong TBA và trên đường dây Khi tính toán vốn đầu tư xây dựng mạng điện ở đây chỉ tính đến giá thành các loại cáp và MBA khác nhau giữa các phương án(K=KB+KD+KMC ), những phần giống nhau không tính đến . Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đường dây: DA=DAB+DAD. Chi phí tính toán Z1 của phương án I : Vốn đầu tư: K1= KB+KD+KMC= 1580.106+135700.103+2120.106=3835,7.106 (Đồng) Tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đường dây: DA1= DAB+DAd = 649056,205+61259,8545 =710316,06 kWh Chi phí tính toán: Z1=(avh+atc).K1+c. DA1 trong đó avh =0,1 ; atc =1/Ttc =1/5=0,2 = ( 0,1 +0,2).3835,7.106+ 710316,06 .1000 =1861,026.106 Z1 = 1861,026.106 đồng II.3.2 Phương án II : Phương án sử dụng 7 trạm biến áp phân xưởng và trạm biến áp trung tâm. Hình 3.2 :Sơ đồ đi dây phương án Phương án sử dụng trạm biến áp trung tâm nhận điện từ hệ thống điện quốc gia ,hạ điện áp từ 35kV xuống 10 kV cấp điện cho 7 trạm biến áp phân xưởng B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7 tại đây điện áp được hạ xuống 0,4kV để cấp điện cho các phân xưởng. 1. Chọn máy biến áp phân xưởng ,xác định vốn đầu tư và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp *Chọn máy biến áp phân xưởng: Trên cơ sở đã chọn được công suất các máy biến áp ở phần trên (3.2.1) em có bảng kết quả chọn MBA do việt nam chế tạo như bảng 3.3 Bảng 3.7-Kêt quả chọn MBA trong các trạm biến áp phương án II Tên TBA SđmB (KVA) Uc/UH (kV) DP0 (kW) DPN (kW) UN (%) Số máy Đơngiá (106Đ) ThànhTiền (106Đ) TBATG 2500 35/10 3,5 21,5 6,5 2 350 700 B1 500 10/0,4 1 7 5 2 70 140 B2 560 10/0,4 2,5 9,4 5 2 80 160 B3 560 10/0,4 2,5 9,4 5 2 80 160 B4 400 10/0,4 0,84 5,75 5 2 65 130 B5 320 10/0,4 0.7 3,67 5 2 60 120 B6 320 10/0,4 0,7 3,67 5 2 60 120 B7 320 10/0,4 0,7 3,67 5 2 60 120 Tổng vốn đầu tư máy biến áp KB =1650.106 (Đồng) *Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biên áp: Tương tự như phương án I tổn thất điện năng được xác định theo công thức Trong đó: n-số máy biên áp ghép song song t-thời gian máy biến áp vận hành, với MBA vận hành suốt năm t = 8760 h t-Thời gian tổn thất công lớn nhất t = (0,124 +Tmax.10-4)2 .8760 Với nhà máy đồng hồ đo chính xác, làm việc hai ca Tmax= 5000 h suy ra t = 3411 h DP0, DPN – tổn thất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA Stt- công suất tính toán của TBA SđmBA-công suất định mức của trạm Bảng 3.8: Kết quả tính tổn thất điện năng trong MBA phương án I Tên TBA Stt (KVA) SđmB (KVA) Số máy DPN (kW) DP0 (kW) DA (kWh) TBATG 4678,73 2500 2 21,5 3,5 189749,897 B1 983,8 500 2 7 1 63739,303 B2 1093,06 560 2 9,4 2,5 104878,945 B3 1035,57 560 2 9,4 2,5 98622,955 B4 634,8 400 2 5,75 0,84 39415,461 B5 618,72 320 2 3,67 0,7 35663,476 B6 630,35 320 2 3,67 0,7 36551,418 B7 533.92 310 2 3,67 0,7 29688,896 Tổng tổn thất điện năng trong MBA: DAB=598310,36 kWh 2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất, tổn thất điện năng trong mạng điện. Chọn dây dẫn Tương tự phương án I cáp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy làm việc 2 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất là Tmax = 5000 h sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng tìm được Jkt = 3,1 -Tiết diện kinh tế của cáp: - Các cáp đều đi lộ kép nên Uđm =10 kV Dựa vào trị số Fkt , tra bảng và kựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất Kiểm tra tiết diện cáp được chọn theo điều kiện phát nóng khc.Icp ³ Isc Trong đó Isc- Dòng điện khi xẩy ra sự cố đứt 1 cáp , Isc =2.Imax khc = k1.k2 k1-hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ lấy k1 = 1 k2-hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm. Tìm được k2 = 0,93 Vì chiều dài từ TBATG đến TBA phân xưởng ngắn nên tổn thất điện áp trên đường dây nhỏ ta có thể bỏ qua kiểm tra điều kiện DUcp *Chọn cáp hạ áp từ BAPX đến các phân xưởng. Tương tự phương án I cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép .Đoạn đường cáp ở đây cũng rất ngắn ,tổn thất điện áp không đáng kể nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp ΔUcp - chọn cáp từ B7 đến phòng thiết kế, vì phòng thiết kế thuộc hộ loại ba nên dùng cáp lộ đơn để cung cấp . Imax = A Điều kiện chọn : K1.K2.Icp ³ Imax = 254,82 A Vì chỉ có một cáp đi trong rãnh nên K2=1 .Vậy chọn cáp đồng hạ áp bốn lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x95+70) mm2 có dòng điện cho phép Icp =298 A - chọn cáp từ B7 đến phân xưởng sửa chữa cơ khí, vì PXSCCK thuộc hộ loại ba nên dùng cáp lộ đơn để cung cấp . Imax = A Điều kiện chọn : K1.K2.Icp³ Imax = 221,97 A Vì chỉ có một cáp đi trong rãnh nên K2=1 .Vậy chọn cáp đồng hạ áp bốn lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x70+50) mm2 có dòng điện cho phép Icp = 246 A Bảng 3.9 : Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án II Đường cáp F (mm2) L (m) R0 (W/km) R (W) Đơn giá (103 đ) Thành tiền (103đ) TBATG-B1 3x16 75 1,47 0,055 64 2x4800 TBATG-B2 3x16 25 1,47 0,018 64 2x1600 TBATG-B3 3x16 75 1,47 0,055 64 2x4800 TBATG-B4 3x16 150 1,47 0,11 64 2x9600 TBATG-B5 3x16 125 1,47 0,091 64 2x8000 TBATG-B6 3x16 250 1,47 0,183 64 2x16000 TBATG-B7 3x16 125 1,47 0,091 64 2x8000 B7-5 3x70+50 150 0,268 0,402 84 12600 B7-9 3x90+50 100 0,193 0,0193 114 11400 Tổng vốn đầu tư cho đường dây : KD= 129600.103 (Đồng) Xác định tổn thất điện năng *Tổn thất công suất tác dụng R-Điện trở lộ đường dây l-chiều dài lộ dây *Tổn thất điện năng DA = SDPd.t kWh t=3411 (h) Tổn thất công suất tác dụng DP trên cáp từ trạm biến áp trung gian tới trạm B1: DPd = (kW) Tính tương tự cho các đoạn cáp khác ta có bảng tổng kết. Bảng 3.10 : Tổn thất công suất tác dụng trên cáp phương án II Đường cáp F (mm2) L (m) R0 (W/km) R (W) Stt (kVA) DP (kW) TBATG-B1 3x16 75 1,47 0,055 983,8 0,5323 TBATG-B2 3x16 25 1,47 0,018 1093,06 0,2150 TBATG-B3 3x16 75 1,47 0,055 1035,57 0,5898 TBATG-B4 3x16 150 1,47 0,11 634,8 0,4432 TBATG-B5 3x16 125 1,47 0,091 618,72 0,3483 TBATG-B6 3x16 250 1,47 0,183 630,35 0,7271 TBATG-B7 3x16 125 1,47 0,091 533,92 0,2594 B7-5 3x70+50 150 0,268 0,402 146,2 5,37032 B7-9 3x90+50 100 0,193 0,0193 167,72 3,39318 Tổng tổn thất công suất tác dụng : SDPD=11,8786 (kWh) Tổng tổn thất điện năng trên cáp phương án II DA = SDPd.t =11,8786.3411 = 40517,9046 (kWh) 3. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án II * Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong phương án II: Phương án sử dụng máy biến áp trung gian nhận điện từ hệ thống đến qua hai máy cắt cao MBA 35kV cung cấp điện cho thanh góp phân đoạn qua hai máy cắt hạ áp MBA 10kV, thanh góp được phân đoạn qua một máy cắt nối 10 kV Bảy trạm biến áp phân xưởng,mỗi trạm có hai máy biến áp nhận điện từ thanh góp phân đoạn qua hai máy cắt đặt ở đầu cáp , từ phân tích trên ta có bảng chọn máy cắt của phương án II như sau: Loại MC Cách Điện Số Lượng Uđm,kV Icắt Đơn Giá (106đ) 35 kV SF6 2 35 25 160 10 kV SF6 17 10 15 120 Tổng vốn đầu tư máy cắt : KMC = n.M n -số lượng máy cắt trong mạng cần xét đến . M- giá máy cắt . KMC = 2.160.106 + 17.120 .106 = 2360.106 (đồng). 4. Chi phí tính toán cho phương án II: Chi phí tính toán hàng năm Z = ( avh + atc ).K + 3.I2max.R. t.C Hay Z = ( avh + atc ).K + DA.C Trong đó Imax-dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị K-vốn đầu tư cho trạm BA và đường dây R-điện trở của thiết bị t - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, t = 3411 h. avh-hệ số vận hành, avh = 0,1 atc-hệ số tiêu chuẩn, atc = 0,2 c-giá tiền 1kWh điện năng, c = 1000 đ/kWh . DA-tổng tổn thất điện năng trong TBA và trên đường dây Chi phí tính toán Z2 của phương án II : Vốn đầu tư: K2= KB+KD+KMC= 1650.106+129600.103+2360.106=4139,6.106 (Đồng) Tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đường dây: DA2= DAB+DAd = 598310,36+40157,9046 =638828,265 (kWh) Chi phí tính toán: Z2=(avh+atc).K2+c. DA2 trong đó avh =0,1 ; atc =1/Ttc =1/5=0,2 Z2= ( 0,1 +0,2).4139,6.106+638828,265.1000 =1880708.106 Z2 = 1880,708.106 đồng II.3.3 Phương án III : Phương án sử dụng 6 trạm biến áp phân xưởng và trạm phân phối trung tâm. Hình 3.3 :Sơ đồ đi dây phương án Phương án sử dụng trạm trạm phân phối trung tâm nhận điện từ hệ thống về,trung chuyển điện áp 35kV về cấp điện cho bảy trạm biến áp phân xưởng B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7 tại đây điện áp được hạ xuống 0,4kV để cấp điện cho các phân xưởng. 1. Chọn máy biến áp phân xưởng ,xác định vốn đầu tư và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp. *Chọn máy biến áp phân xưởng: Trên cơ sở đã chọn được công suất các máy biến áp ở phần trên (3.2.1) em có bảng kết quả chọn MBA do việt nam chế tạo như bảng 3.3 Bảng 3.11-Kêt quả chọn MBA trong các trạm biến áp phương án II Tên TBA SđmB (KVA) Uc/UH (kV) DP0 (kW) DPN (kW) UN (%) Số máy Đơngiá (106Đ) ThànhTiền (106Đ) B1 500 35/0,4 1,15 7 5,5 2 80 160 B2 560 35/0,4 2,5 9,4 5,5 2 90 180 B3 560 35/0,4 2,5 9,4 5,5 2 90 180 B4 400 35/0,4 0,84 5,75 5,5 2 75 150 B5 560 35/0,4 0.7 3,67 5,5 2 90 180 B6 400 35/0,4 0,7 3,67 5,5 2 75 150 Tổng vốn đầu tư máy biến áp KB =1000.106 (Đồng) *Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biên áp: Tương tự như phương án I tổn thất điện năng được xác định theo công thức Trong đó: n-số máy biên áp ghép song song t-thời gian máy biến áp vận hành, với MBA vận hành suốt năm t = 8760 h t-Thời gian tổn thất công lớn nhất t = (0,124 +Tmax.10-4)2 .8760 Với nhà máy đồng hồ đo chính xác, làm việc ba ca Tmax= 5000 h suy ra t = 3411 h DP0, DPN – tổn thất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA Stt- công suất tính toán của TBA SđmBA-công suất định mức của trạm Kết quả tính toán cho trong bảng 3.8 Bảng 3.12: Kết quả tính tổn thất điện năng trong MBA phương án I Tên TBA Stt (KVA) SđmB (KVA) Số máy DPN (kW) DP0 (kW) DA (kWh) B1 983,8 500 2 7 1,15 66367,303 B2 1093,06 560 2 9,4 3,35 119770,945 B3 1035,57 560 2 9,4 3,35 113514,9555 B4 634,8 400 2 5,75 0,92 4087,0617 B5 1057,57 560 2 9,4 3,35 115869,0532 B6 776,5 400 2 5,75 0,92 53074,1913 Tổng tổn thất điện năng trong MBA: DAB=509413,51(kWh) 2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất, tổn thất điện năng trong mạng điện. * Chọn dây dẫn Tương tự phương án I cáp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy làm việc 2 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất là Tmax = 5000 h sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng tìm được Jkt = 3,1 -Tiết diện kinh tế của cáp: - Các cáp đều đi lộ kép nên Uđm =35 kV Dựa vào trị số Fkt , tra bảng và kựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất Kiểm tra tiết diện cáp được chọn theo điều kiện phát nóng khc.Icp ³ Isc Trong đó Isc- Dòng điện khi xẩy ra sự cố đứt 1 cáp , Isc =2.Imax khc = k1.k2 k1-hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ lấy k1 = 1 k2-hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm. Tìm được k2 = 0,93 Vì chiều dài từ TBATG đến TBA phân xưởng ngắn nên tổn thất điện áp trên đường dây nhỏ ta có thể bỏ qua kiểm tra điều kiện DUcp -Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến B1: Chọn cáp tiết diện tối thiểu F=50mm2 , cáp đồng ba lõi 35kV cách điện XPLE ,dai thép ,vỏ PVC do hãng FURUKAWA(NHật) chế tạo có Icp=200 A Vì cáp chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra điều kiện phát nóng Các đường cáp khác chọn tương tự kết quả cho trong bảng Bảng 3.13 : Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án III Đường cáp F (mm2) L (m) R0 (W/km) R (W) Đơn giá (103 đ) Thành tiền (103đ) TPPTT-B1 3x50 75 0,494 0,01852 280 2x21000 TPPTT-B2 3x50 25 0,494 0,0067 280 2x7000 TPPTT-B3 3x50 75 0,494 0,01852 280 2x21000 TPPTT-B4 3x50 150 0,494 0,03705 280 2x42000 TBATG-B5 3x50 125 0,494 0,03087 280 2x35000 TPPTT-B6 3x50 250 0,494 0,01675 280 2x70000 B5-6 3x50+35 75 0,387 0,0145 60 2x4500 B5-9 3x95+50 100 0,193 0,0193 114 11400 B6-5 3x70+50 175 0,268 0,047 84 14700 Tổng vốn đầu tư cho đường dây : KD= 427100.103 (Đồng) Xác định tổn thất điện năng *Tổn thất công suất tác dụng R-Điện trở lộ đường dây l-chiều dài lộ dây *Tổn thất điện năng DA = SDPd.t kWh t=3411 (h) Tổn thất công suất tác dụng DP trên cáp từ trạm phân phối trung tâm tới trạm ΔPd = kW Tính tương tự cho các đoạn cáp khác ta có bảng tổng kết. Bảng 3.14 : Tổn thất công suất tác dụng trên cáp phương án III Đường cáp F (mm2) L (m) R0 (W/km) R (W) S (kVA) DP (kW) TPPTT-B1 3x50 75 0,494 0,01852 983,8 0,01463 TPPTT-B2 3x50 25 0,494 0,0067 1093,06 0,00601 TPPTT-B3 3x50 75 0,494 0,01852 1035,57 0,01621 TPPTT-B4 3x50 150 0,494 0,03705 634,8 0,01218 TPPTT-B5 3x50 125 0,494 0,03087 1057,57 0,02818 TPPTT-B6 3x50 250 0,494 0,01675 776,5 0,03039 B5-6 3x50+35 75 0,387 0,0145 220 4,3862 B5-9 3x95+50 100 0,193 0,0193 167,72 3,3931 B6-5 3x70+50 175 0,268 0,047 146,2 6,2787 Tổng tổn thất công suất tác dụng : SDPD=14,1656 (kWh) Tổng tổn thất điện năng trên cáp phương án III DAd = SDPd.t =14,1656.3411 = 48318,8616 (kWh) 3. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án III * Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong phương án III Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm nhận điện từ hệ thống đến qua hai máy cắt cao MBA 35kV cung cấp điện cho thanh góp phân đoạn qua hai máy cắt, thanh góp được phân đoạn qua một máy cắt nối . Sáu trạm biến áp phân xưởng,mỗi trạm có hai máy biến áp nhận điện từ thanh góp phân đoạn qua hai máy cắt đặt ở đầu cáp , từ phân tích trên ta có bảng chọn máy cắt của phương án II như sau: Loại MC Cách Điện Số Lượng Uđm,kV Icắt Đơn Giá (106đ) 35 kV SF6 15 35 25 160 Tổng vốn đầu tư máy cắt : KMC = n.M n -số lượng máy cắt trong mạng cần xét đến . M- giá máy cắt . KMC = n.M =15.160.106 = 2400.106 (đồng). 4. Chi phí tính toán cho phương án III: Chi phí tính toán hàng năm Z = ( avh + atc ).K + 3.I2max.R. t.C Hay Z = ( avh + atc ).K + DA.C Chi phí tính toán Z3 của phương án III : Vốn đầu tư: K3= KB+KD+KMC= 1000.106+427100.103+2400.106=3827,1.106 (Đồng) Tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đường dây: DA3= DAB+DAd = 509413,51+48318,8616 =557732,371 (kWh) Chi phí tính toán: Z3=(avh+atc).K3+c. DA3 = ( 0,1 +0,2).3827,1.106+557732,371.1000 =1705,862.106 Z3 = 1705,862.106 đồng III.3.4 Phương án IV : Phương án sử dụng 7 trạm biến áp phân xưởng và trạm phân phối trung tâm Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm nhận điện từ hệ thống điện quốc gia ,trung chuyển điện áp từ 35kV về cấp điện cho 7 trạm biến áp phân xưởng B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7 tại đây điện áp được hạ xuống 0,4kV để cấp điện cho các phân xưởng. 1. Chọn máy biến áp phân xưởng ,xác định vốn đầu tư và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp *Chọn máy biến áp phân xưởng: Trên cơ sở đã chọn được công suất các máy biến áp ở phần trên em có bảng kết quả chọn MBA do việt nam chế tạo như bảng 3.3 Bảng 3.15-Kết quả chọn MBA trong các trạm biến áp phương án II Tên TBA SđmB (KVA) Uc/UH (kV) DP0 (kW) DPN (kW) UN (%) Số máy Đơngiá (106Đ) ThànhTiền (106Đ) B1 500 35/0,4 1,15 7 5,5 2 80 160 B2 560 35/0,4 3,35 9,4 5,5 2 90 180 B3 560 35/0,4 3,35 9,4 5,5 2 90 180 B4 400 35/0,4 0,92 5,75 5,5 2 75 150 B5 320 35/0,4 0,79 3,8 5,5 2

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docDA0427.DOC