Tính toàn phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí

đến phương án này. Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian (TBATG): Nguồn 22kV từ hệ thống về qua TBATG được hạ xuống điện áp 6kV để cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Nhờ vậy sẽ giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng như các TBA phân xưởng, vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng được cải thiện. Song phải đầu tư để xây dựng TBATG, gia tăng tổn thất trong mạng cao áp. Nếu sử dụng phương án này, vì nhà máy được xếp vào hộ loại I nên trạm biến áp trung gian phải đặt 2 máy biến áp với công suất được chọn theo điều kiện: Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 4000 kVA Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố với giả thiết các hộ loại I trong nhà máy đều có 30% là phụ tải loại III có thể tạm ngừng cấp điện khi cần thiết: Vậy tại trạm biến áp trung gian sẽ đặt 2 máy biến áp 4000 kVA 22/6kV là hợp lý. Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm (TPPTT): Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông qua TPPTT. Nhờ vậy việc quản lý, vận hành mạng điện cao áp của nhà máy sẽ thuận lợi hơn tổn thất trong mạng cũng giảm, độ tin cậy cung cấp điện được gia tăng, song vốn đầu tư cho mạng cũng lớn hơn. Trong thực tế đây là phương án thường được sử dụng khi điện áp nguồn không cao ( Ê 22 kV ), công suất các phân xưởng tương đối lớn. Lựa chọn phương án nối dây của mạng cao áp: Nhà máy thuộc hộ loại I, nên đường dây từ trạm biến áp trung gian Giám về trung tâm cung cấp ( trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm ) của nhà máy sẽ dùng dây AC lộ kép. Do tính chất quan trọng của các phân xưởng nên ở mạng cao áp trong nhà máy ta sử dụng sơ đồ hình tia, lộ kép. Sơ đồ này có ưu điểm là sơ đồ nối dây rõ ràng, các TBA phân xưởng đều được cấp điện từ một đường dây riêng nên ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cây cung cấp điện tương đối cao, dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ tự động hoá vận hành. Để đảm bảo mỹ quan và an toàn các đường cáp cao áp trong nhà máy đều được đặt trong hào cáp xây dọc theo các tuyến giao thông nội bộ.Từ những phân tích trên có thể đưa ra 4 phương án thiết kế mạng cao áp được trình bày trên hình 3.1 hình 3.1: Các phương án thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy Tính toán kinh tế – kỹ thuật lựa chọn phương án hợp lý: Để so sánh và lựa chọn phương án hợp lý ta sử dụng hàm chi phí tính toán Z và chi phí xét đến những phần khác nhau trong các phương án để giảm khối lượng tính toán Z = ( avh + atc )K + 3 RtC à min Trong đó: avh : hệ số vận hành, avh = 0.1 atc : hệ số tiêu chuẩn, atc = 0.2 K : Vốn đầu tư cho trạm biến áp và đường dây Imax : Dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị R : Điện trơ của thiết bị : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất C : Giá tiền 1kWh tổn thất điện năng, C= 1000đ/kWh Phương án 1: Phương án sử dụng TBATG nhận điện từ hệ thống về hạ xuống điện áp 6kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các TBA B1, B2, B3, B4, B5 hạ điện áp từ 6kV xuống 0,4kV để cung cấp điện cho các phân xưởng. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng DA 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 máy biến áp cho các trạm máy biến áp phân xưởng do ABB chế tạo: Bảng 3.3: Kết quả lựa chọn máy biến áp trong các TBA của phương án 1 Tên TBA Sđm KVA Uc/Uh kV DPo kW DPN kW UN % Io % Số máy Đơn giá 103 Đ Thành tiền 103 Đ TBATG 4000 22/6.3 5.5 28.5 6.5 0.7 2 350000 700000 B1 1600 6.3/0.4 2.8 18 5.5 1.3 2 190000 380000 B2 1000 6.3/0.4 2.1 12.6 5.5 1.4 2 118000 236000 B3 1000 6.3/0.4 2.1 12.6 5.5 1.4 2 118000 236000 B4 1000 6.3/0.4 2.1 12.6 5.5 1.4 2 118000 236000 B5 1000 6.3/0.4 2.1 12.6 5.5 1.4 2 118000 236000 Tông vốn đầu tư cho trạm biến áp là: KB = 2024000000 Đ Xác định tổn thất điện năng DA trong các TBA: Tổn thất điện năng DA trong trạm biến áp được tính theo công thức: Trong đó: t : Thời gian đóng máy vào lưới điện, trong tính toán t = 8760h : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, nhà máy làm việc 3 ca nên Tmax > 5000h, cosj = 0,73 tra bảng có t = 3700h DPo,DPN tổn thất công suât không tải và ngắn mạch của máy biến áp. STT : Công suất tính toán của máy biến áp SđmB : Công suất định mức của máy biến áp Tính cho TBATG: STT = 7291,9 kVA SđmB = 4000 kVA DPo = 5,5 kW DPN = 28,5 kW Ta có: DA = 2.5,5.8760 + .28,5 3700 = 271577,716 kWh Các trạm biến áp khác tính toán tương tự, kết quả cho trong bảng 3.4 Bảng 3.4: Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương án 1: Tên trạm Số máy STT kVA SđmB kVA DPo kW DPN kW DA kWh TBATG 2 7291,9 4000 5,5 28,5 271577,716 B1 2 2898,7 1600 2,8 18 158353,646 B2 2 1611,23 1000 2,1 12,6 99058,208 B3 2 1801,09 1000 2,1 12,6 114159,896 B4 2 1692,16 1000 2,1 12,6 105289,981 B5 2 1105,48 1000 2,1 12,6 67030,825 Tổng tổn thất điện năng trong các TBA: DA = 815470,272 kWh Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện: Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian về TBA phân xưởng: Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện ikt. Đối với nhà máy cơ khí làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax > 5000h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng ta có Jkt = 2,7 A/mm2 Tiết diện kinh tế của cáp: Các cáp từ TBATG về TBA phân xưởng đều là lộ kép nên: Dựa vào trị số Fkt tính ra được, tra bảng lựa chọn tiết diện chuẩn cấp gần nhất Kiểm tra tiết diện cáp theo điều kiện phát nóng: Trong đó: Isc : Dong điện khi xảy ra sự cố đứt 1 cáp, Isc = 2Imax 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 1 rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách là 300 mm. Chọn K2 = 0,93 Vì chiều dài cáp từ TBATG đến các TBAPX ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện DUcp Chọn cáp từ TBATG đến B1: Tiết diện kinh tế của cáp: Tra bảng, lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F =50 mm2 cáp đồng 3 lõi cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVA do hãng FURUKAWA chế tạo có Icp = 200 A Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng: Vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện 95 mm2 à 2 XPLE (3x95) Chọn cáp từ TBATG đến B2: Tiết diện kinh tế của cáp: Tra bảng, lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F =35 mm2 cáp đồng 3 lõi cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVA do hãng FURUKAWA chế tạo có Icp = 170 A Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng: Vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện 35 mm2 à 2 XPLE (3x35) Chọn cáp từ TBATG đến B3: Tiết diện kinh tế của cáp: Tra bảng, lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F =35 mm2 cáp đồng 3 lõi cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVA do hãng FURUKAWA chế tạo có Icp = 170 A Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng: Vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện 50 mm2 à 2 XPLE (3x50) Chọn cáp từ TBATG đến B4: Tiết diện kinh tế của cáp: Tra bảng, lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F =35 mm2 cáp đồng 3 lõi cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVA do hãng FURUKAWA chế tạo có Icp = 170 A Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng: Vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện 50 mm2 à 2 XPLE (3x50) Chọn cáp từ TBATG đến B5: Tiết diện kinh tế của cáp: Tra bảng, lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F =25 mm2 cáp đồng 3 lõi cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVA do hãng FURUKAWA chế tạo có Icp = 140 A Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng: Vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện 25 mm2 à 2 XPLE (3x25) Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng: Ta chỉ xét đến các đoạn cáp hạ áp khác nhau giữa các phương án, các đoạn giống nhau bỏ qua không xét tới trong quá trình so sánh kinh tế giữa các phương án. Cụ thể đối với phương án 1 ta chỉ cần chọn cáp từ trạm biến áp B4 đến phân xưởng gia công gỗ, và từ TBA B5 đến trạm bơm. 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 kiểm tra theo điều kiện DUcp. +) Chọn cáp tử TBA B4 đến phân xưởng gia công gỗ: Phân xưởng gia công gỗ là hộ tiêu thụ loại I nên dùng cáp lộ kép để cấp điện: Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo có tiết diện (3x70+50) có Icp = 246 A. Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép Trong đó: Khc = 0,93 Vậy ta chọn cáp đồng hạ áp cách điện PVA của hãng LENS có tiết diện (3x185+70) có Icp = 450 A +) Chọn cáp từ TBA B5 đến trạm bơm: Trạm bơm là hộ tiêu thụ loại I nên dùng cáp lộ kép để cấp điện: Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo có tiết diện (3x95+50) có Icp = 298 A. Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép Trong đó: Khc = 0,93 Vậy ta chọn cáp đồng hạ áp cách điện PVA của hãng LENS có tiết diện (3x240+95) có Icp = 538 A Tổng hợp kết quả chọn cáp của phương án 1 được ghi trong bảng 3.5 Bảng 3.5: kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án 1 Đường cáp F mm2 L m R0 W/km R W Đơn giá 103đ/km Thành tiền 103đ/km TBATG-B1 3x95 150 0,247 0,019 228 68400 TBATG-B2 3x35 65 0,668 0,022 84 10920 TBATG-B3 3x50 160 0,494 0,040 120 38400 TBATG-B4 3x50 140 0,494 0,035 120 33600 TBATG-B5 3x25 200 0,927 0,093 62 24800 B4-8 3x185+70 30 0,091 0,0023 550 33000 B5-6 3x95+50 40 0,0754 0,0022 700 56000 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: KD = 265120000 VNĐ Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây: Tổn thất điện năng trên đoạn cáp TBATG-B1: Các đường dây khác tính tương tự, kết quả ghi trong bảng 3.6 Bảng 3.6: Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây của phương án 1 Đường cáp F mm2 L m R0 W/km R W STT kVA DP kW TBATG-B1 3x95 150 0,247 0,019 2898,7 4,435 TBATG-B2 3x35 65 0,668 0,022 1611,23 1,586 TBATG-B3 3x50 160 0,494 0,040 1801,09 3,604 TBATG-B4 3x50 140 0,494 0,035 1692,16 2,784 TBATG-B5 3x25 200 0,927 0,093 1105,48 3,157 B4-8 3x185+70 30 0,091 0,0023 293,86 1,375 B5-6 3x95+50 40 0,0754 0,0022 388,28 2,297 Tổng tổn thất tác dụng trên đường dây: DP = 19,238 kW Tổn thất điện năng trên các đường dây được tính theo công thức: DA = ồDP.t [kWh] Trong đó: t = 3700h DA = ồDP.t = 19,238.103.3700 = 71180,6 kWh Chi phí tính toán của phương án 1: Khi tính toán vốn đầu tư xây dựng mạng điện ở đây chỉ đến giá thành các loại cáp và máy biến áp khác nhau giữa các phương án, những phần giống nhau không xét đến. Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: DA1 = DAB + DAD = 815470,272 + 71180,6 = 886650,872 kWh Vốn đầu tư: K1 = KB + KD = 2024000000 + 265120000 = 2289120000 VNĐ Chí phí tính toán: Z1 = ( avh + atc )K1 + C.DA1 = 1573,386872.106 VNĐ Phương án 2: Phương án sử dụng TPPTT nhận điện từ hệ thống về hạ xuống điện áp 6kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các TBA B1, B2, B3, B4, B5 hạ điện áp từ 22kV xuống 0,4kV để cung cấp điện cho các phân xưởng. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng DA 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 máy biến áp cho các trạm máy biến áp phân xưởng do ABB chế tạo: Bảng 3.7: Kết quả lựa chọn máy biến áp trong các TBA của phương án 2 Tên TBA Sđm KVA Uc/Uh kV DPo kW DPN kW UN % Io % Số máy Đơn giá 103 Đ Thành tiền 103 Đ B1 1600 22/0.4 2.8 18 6.5 1.4 2 202500 405000 B2 1000 22/0.4 2.1 12.6 6.5 1.5 2 121800 243600 B3 1000 22/0.4 2.1 12.6 6.5 1.5 2 121800 243600 B4 1000 22/0.4 2.1 12.6 6.5 1.5 2 121800 243600 B5 1000 22/0.4 2.1 12.6 6.5 1.5 2 121800 243600 Tông vốn đầu tư cho trạm biến áp là: KB = 1379400000 Đ Xác định tổn thất điện năng DA trong các TBA: Tổn thất điện năng DA trong trạm biến áp được tính theo công thức: Trong đó: t : Thời gian đóng máy vào lưới điện, trong tính toán t = 8760h : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, nhà máy làm việc 3 ca nên Tmax > 5000h, cosj = 0,73 tra bảng có t = 3700h DPo,DPN tổn thất công suât không tải và ngắn mạch của máy biến áp. STT : Công suất tính toán của máy biến áp SđmB : Công suất định mức của máy biến áp Bảng 3.8: Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương án 2: Tên trạm Số máy STT kVA SđmB kVA DPo kW DPN kW DA kWh B1 2 2898,7 1600 2,8 18 158353,646 B2 2 1611,23 1000 2,1 12,6 99058,208 B3 2 1801,09 1000 2,1 12,6 114159,896 B4 2 1692,16 1000 2,1 12,6 105289,981 B5 2 1105,48 1000 2,1 12,6 67030,825 Tổng tổn thất điện năng trong các TBA: DA = 543892,556 kWh Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện: Chọn cáp từ trạm PPTT về TBA phân xưởng: Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện ikt. Đối với nhà máy cơ khí làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax > 5000h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng ta có Jkt = 2,7 A/mm2 Tiết diện kinh tế của cáp: Các cáp từ T PPTT về TBA phân xưởng đều là lộ kép nên: Dựa vào trị số Fkt tính ra được, tra bảng lựa chọn tiết diện chuẩn cấp gần nhất Kiểm tra tiết diện cáp theo điều kiện phát nóng: Trong đó: Isc : Dong điện khi xảy ra sự cố đứt 1 cáp, Isc = 2Imax 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 1 rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách là 300 mm. Chọn K2 = 0,93 Vì chiều dài cáp từ T PPTT đến các TBAPX ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện DUcp Chọn cáp đồng 3 lõi 22kV cách điện XPLE, đai thép vỏ PVC do hang FURUKAWA chế tạo Bảng 3.9: kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án 2 Đường cáp F Mm2 L M R0 W/km R W Đơn giá 103đ/km Thành tiền 103đ/km TBATG-B1 3x16 150 1.47 0,1103 58 17400 TBATG-B2 3x16 65 1.47 0,0478 58 7540 TBATG-B3 3x16 160 1.47 0,1176 58 18560 TBATG-B4 3x16 140 1.47 0,1029 58 16240 TBATG-B5 3x16 200 1.47 0,147 58 23200 B4-8 3x185+70 30 0,091 0,0023 550 33000 B5-6 3x95+50 40 0,0754 0,0022 700 56000 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: KD = 171940000 VNĐ Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây: Tổn thất điện năng trên đoạn cáp TPPTT-B1: Các đường dây khác tính tương tự, kết quả ghi trong bảng 3.6 Bảng 3.10: Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây của phương án 2 Đường cáp F Mm2 L M R0 W/km R W STT kVA DP kW TBATG-B1 3x16 150 1.47 0,1103 2898,7 1,915 TBATG-B2 3x16 65 1.47 0,0478 1611,23 0.256 TBATG-B3 3x16 160 1.47 0,1176 1801,09 0,788 TBATG-B4 3x16 140 1.47 0,1029 1692,16 0,609 TBATG-B5 3x16 200 1.47 0,147 1105,48 0,371 B4-8 3x185+70 30 0,091 0,0023 293,86 1,375 B5-6 3x95+50 40 0,0754 0,0022 388,28 2,297 Tổng tổn thất tác dụng trên đường dây: DP = 7,611 kW Tổn thất điện năng trên các đường dây được tính theo công thức: DA = ồDP.t [kWh] Trong đó: t = 3700h DA = ồDP.t = 7,611.103.3700 = 28160,7 kWh Chi phí tính toán của phương án 2: Khi tính toán vốn đầu tư xây dựng mạng điện ở đây chỉ đến giá thành các loại cáp và máy biến áp khác nhau giữa các phương án, những phần giống nhau không xét đến. Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: DA2 = DAB + DAD = 543892,556 + 28160,7 = 572053,256 kWh Vốn đầu tư: K2 = KB + KD+Kc Trong đố Kc la chi phí mua máy cắt, Kc = 2.250.106 = 500.106 VNĐ K2 = 1379400000 + 171940000 + 5000000000 = 2051340000 VNĐ Chí phí tính toán: Z2 = ( avh + atc )K2 + C.DA2 Z2 = 0,3. 2051340000 + 1000.572053,256 = 1187,455256.106 VNĐ Phương án 3: Phương án sử dụng TPPTT nhận điện từ hệ thống về hạ xuống điện áp 6kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các TBA B1, B2, B3, B4, B5 hạ điện áp từ 22kV xuống 6kV để cung cấp điện cho các phân xưởng. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng DA 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 máy biến áp cho các trạm máy biến áp phân xưởng do ABB chế tạo: Bảng 3.11: Kết quả lựa chọn máy biến áp trong các TBA của phương án 3 Tên TBA Sđm KVA Uc/Uh kV DPo kW DPN kW UN % Io % Số máy Đơn giá 103 Đ Thành tiền 103 Đ TBATG 4000 22/6.3 5.5 28.5 6.5 0.7 2 350000 700000 B1 1600 6.3/0.4 2.8 18 6.5 1.4 2 202500 405000 B2 1600 6.3/0.4 2.8 18 6.5 1.4 2 202500 405000 B3 1000 6.3/0.4 2.1 12.6 6.5 1.5 2 121800 243600 B4 1600 6.3/0.4 2.8 18 6.5 1.4 2 202500 405000 Tông vốn đầu tư cho trạm biến áp là: KB = 2158600000 Đ Xác định tổn thất điện năng DA trong các TBA: Tổn thất điện năng DA trong trạm biến áp được tính theo công thức: Trong đó: t : Thời gian đóng máy vào lưới điện, trong tính toán t = 8760h : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, nhà máy làm việc 3 ca nên Tmax > 5000h, cosj = 0,73 tra bảng có t = 3700h DPo,DPN tổn thất công suât không tải và ngắn mạch của máy biến áp. STT : Công suất tính toán của máy biến áp SđmB : Công suất định mức của máy biến áp Bảng 3.12: Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương án 3: Tên trạm Số máy STT KVA SđmB kVA DPo kW DPN kW DA kWh TBATG 2 7291,9 4000 5,5 28,5 271577,716 B1 2 2898,7 1600 2,8 18 158353,646 B2 2 2328,43 1600 2,8 18 119578,978 B3 2 1801,09 1000 2,1 12,6 114159,896 B4 2 2080,44 1600 2,8 18 105356,812 Tổng tổn thất điện năng trong các TBA: DA = 769027,048 kWh Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện: Chọn cáp từ trạm PPTT về TBA phân xưởng: Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện ikt. Đối với nhà máy cơ khí làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax > 5000h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng ta có Jkt = 2,7 A/mm2 Tiết diện kinh tế của cáp: Các cáp từ T PPTT về TBA phân xưởng đều là lộ kép nên: Dựa vào trị số Fkt tính ra được, tra bảng lựa chọn tiết diện chuẩn cấp gần nhất Kiểm tra tiết diện cáp theo điều kiện phát nóng: Trong đó: Isc : Dong điện khi xảy ra sự cố đứt 1 cáp, Isc = 2Imax 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 1 rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách là 300 mm. Chọn K2 = 0,93 Vì chiều dài cáp từ T PPTT đến các TBAPX ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện DUcp Chọn cáp đồng 3 lõi 6kV cách điện XPLE, đai thép vỏ PVC do hang FURUKAWA chế tạo Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng: Ta chỉ xét đến các đoạn cáp hạ áp khác nhau giữa các phương án, các đoạn giống nhau bỏ qua không xét tới trong quá trình so sánh kinh tế giữa các phương án. Cụ thể đối với phương án 1 ta chỉ cần chọn cáp từ trạm biến áp B4 đến phân xưởng gia công gỗ, và từ TBA B5 đến trạm bơm. 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 kiểm tra theo điều kiện DUcp. +) Chọn cáp tử TBA B2 đến phân xưởng phân xưởng nén khí: Phân xưởng gia công gỗ là hộ tiêu thụ loại I nên dùng cáp lộ kép để cấp điện: Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo có tiết diện (3x240+50) có Icp = 538 A. Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép Trong đó: Khc = 0,93 Vậy ta chọn cáp đồng hạ áp cách điện PVA của hãng LENS có tiết diện (3x630+630) có Icp = 1088 A Bảng 3.13: kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án 3 Đường cáp F Mm2 L M R0 W/km R W Đơn giá 103đ/km Thành tiền 103đ/km TBATG-B1 3x95 150 1.47 0,1103 228 68400 TBATG-B2 3x70 80 1.47 0,0588 165 26400 TBATG-B3 3x50 160 1.47 0,1176 120 38400 TBATG-B4 3x50 150 1.47 0,1103 120 36000 B2-4 3x630+630 60 0,047 0,0014 726 87120 B4-8 3x185+70 30 0,091 0,0023 550 38500 B4-6 3x95+50 40 0,0754 0,0022 700 56000 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: KD = 350820000 VNĐ Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây: Các đường dây khác tính tương tự, kết quả ghi trong bảng 3.6 Bảng 3.14: Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây của phương án 3 Đường cáp F mm2 L M R0 W/km R W STT KVA DP kW TBATG-B1 3x95 150 0,247 0,0185 2898,7 4,318 TBATG-B2 3x70 80 0,342 0,0137 2328,43 2,063 TBATG-B3 3x50 160 0,494 0,0395 1801,09 3,559 TBATG-B4 3x50 150 0,494 0,0371 2080,44 4,461 B2-4 3x630+630 60 0,047 0,0014 717,2 4,987 B4-8 3x185+70 30 0,091 0,0023 293,86 1.375 B5-6 3x95+50 40 0,0754 0,0022 388,28 2,297 Tổng tổn thất tác dụng trên đường dây: DP = 23,06 kW Tổn thất điện năng trên các đường dây được tính theo công thức: DA = ồDP.t [kWh] Trong đó: t = 3700h DA = ồDP.t = 23,06.103.3700 = 85322 kWh Chi phí tính toán của phương án 3: Khi tính toán vốn đầu tư xây dựng mạng điện ở đây chỉ đến giá thành các loại cáp và máy biến áp khác nhau giữa các phương án, những phần giống nhau không xét đến. Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: DA3 = DAB + DAD = 769027,048 + 85322 = 854349,048 kWh Vốn đầu tư: K3 = KB + KD = 2158600000 + 350820000 = 2509420000 VNĐ Chí phí tính toán: Z3 = ( avh + atc )K3 + C.DA3 Z3 = 1607,175048.106 VNĐ Phương án 4: Phương án sử dụng TPPTT nhận điện từ hệ thống về hạ xuống điện áp 22kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các TBA B1, B2, B3, B4, hạ điện áp từ 22kV xuống 0,4kV để cung cấp điện cho các phân xưởng. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng DA 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 máy biến áp cho các trạm máy biến áp phân xưởng do ABB chế tạo: Bảng 3.15: Kết quả lựa chọn máy biến áp trong các TBA của phương án 4 Tên TBA Sđm KVA Uc/Uh KV DPo kW DPN kW UN % Io % Số máy Đơn giá 103 Đ Thành tiền 103 Đ B1 1600 22/0.4 2.8 18 6.5 1.4 2 202500 405000 B2 1600 22/0.4 2.8 18 6.5 1.4 2 202500 405000 B3 1000 22/0.4 2.1 12.6 6.5 1.5 2 121800 243600 B4 1600 22/0.4 2.8 18 6.5 1.4 2 202500 405000 Tông vốn đầu tư cho trạm biến áp là: KB = 1458600000 Đ Xác định tổn thất điện năng DA trong các TBA: Tổn thất điện năng DA trong trạm biến áp được tính theo công thức: Trong đó: t : Thời gian đóng máy vào lưới điện, trong tính toán t = 8760h : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, nhà máy làm việc 3 ca nên Tmax > 5000h, cosj = 0,73 tra bảng có t = 3700h DPo,DPN tổn thất công suât không tải và ngắn mạch của máy biến áp. STT : Công suất tính toán của máy biến áp SđmB : Công suất định mức của máy biến áp Bảng 3.16: Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương án 4: Tên trạm Số máy STT KVA SđmB kVA DPo kW DPN kW DA kWh B1 2 2898,7 1600 2,8 18 158353,646 B2 2 2328,84 1600 2,8 18 119603,816 B3 2 1801,09 1000 2,1 12,6 114159,896 B4 2 2080,44 1600 2,8 18 105356,812 Tổng tổn thất điện năng trong các TBA: DA = 497474,17 kWh Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện: Chọn cáp từ trạm PPTT về TBA phân xưởng: Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện ikt. Đối với nhà máy cơ khí làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax > 5000h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng ta có Jkt = 2,7 A/mm2 Tiết diện kinh tế của cáp: Các cáp từ T PPTT về TBA phân xưởng đều là lộ kép nên: Dựa vào trị số Fkt tính ra được, tra bảng lựa chọn tiết diện chuẩn cấp gần nhất Kiểm tra tiết diện cáp theo điều kiện phát nóng: Trong đó: Isc : Dong điện khi xảy ra sự cố đứt 1 cáp, Isc = 2Imax 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 1 rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách là 300 mm. Chọn K2 = 0,93 Vì chiều dài cáp từ T PPTT đến các TBAPX ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện DUcp Chọn cáp đồng 3 lõi 22kV cách điện XPLE, đai thép vỏ PVC do hang FURUKAWA chế tạo Bảng 3.17: kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án 4 Đường cáp F Mm2 L M R0 W/km R W Đơn giá 103đ/km Thành tiền 103đ/km TBATG-B1 3x16 150 1.47 0,1103 58 17400 TBATG-B2 3x16 80 1.47 0,0588 58 9280 TBATG-B3 3x16 160 1.47 0,1176 58 18560 TBATG-B4 3x16 150 1.47 0,1103 58 17400 B2-4 3x630+630 60 0,047 0,0014 726 87120 B4-8 3x185+70 30 0,091 0,0023 550 33000 B5-6 3x95+50 40 0,0754 0,0022 700 56000 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: KD = 238760000 VNĐ Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây: Tổn thất điện năng trên đoạn cáp TPPTT-B1: Các đường dây khác tính tương tự, kết quả ghi trong bảng 3.6 Bảng 3.1