Qua bài tập lớn thì ta đã tổng hợp được gần như toàn bộ kiến thức cơ bản của môn học Cung Cấp Điện. Ngoài ra hoàn thành bài tập lớn là bước khởi đầu để ta có thể làm được các đồ án hay đề tài về hệ thống cung cấp điện từ cấp khoa đén cấp trường hay những đòi hỏi của công việc khi chúng ta ra trường và đi làm.
Tuy nhiên trong quá trình tiến hành làm bài tập lớn em còn mác phải một số sai sót do trình độ và kỹ thuật còn hạn chế như: chưa tìm hiểu hết về các chỉ tiêu về kinh tế và kỹ thuật, còn có sai số trong quá trình tính toán, và nhiều chỗ trình bày chưa được hợp lý và một số lỗi nhỏ khác. Rất mong cô xem và nhân xét để em có thể rút kinh nghiệm lần lần sau cho môn học Cung Cấp Điện cũng như các môn học khác
34 trang |
Chia sẻ: lethao | Lượt xem: 1683 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế cung cấp điện cho một hệ thống điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỀ BÀI: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT HỆ THỐNG ĐIỆN
YÊU CẦU:
Mục tiêu chính của thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn luôn đủ điện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép.
Vốn dầu tư nhỏ, chú ý đến tiết kiệm.
Chi phí vận hành hàng năm thấp.
Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất hộ tiêu thụ.
Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
Thuận tiện cho vận hành và sửa chữa.
Chất lượng điện áp được đánh giá 2 chỉ tiêu (U và f), sai số nằm trong phạm vi giá trị cho phép đối với định mức.
CÁC BƯỚC THỰC HIỆN
Tính toán phụ tải:
tính toán phụ tải(Sinh hoạt, Động lực).
Tổng hợp phụ tải(Sinh hoạt, Động lực).
Dự báo phụ tải.
Xây dựng đồ thị phụ tải và tính toán các thông số của đồ thị phụ tải.
Xác định dung lượng, số lượng và vị trí đặt trạm biến áp.
Xác định tiết diện dây dẫn.
Xác định tổn thất.
Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật.
Kết luận.
PHẦN I:GIẢI MÃ ĐỀ BÀI
Họ và tên: NGUYEN THI MAI ANH
Chữ cái đầu tiên của họ tra được công suất tính toán của mỗi hộ
Chữ cái N Po= 0,37 kW/hộ
Chữ cái thứ 2 của họ tra được dạng đồ thị
Chữ GDạng đồ thị số 4
Chữ cái của tên đệm và tên xác định được các điểm tải tương ứng với số hộ sinh hoạt n và số thiết bị động lực m, công suất định mức Pn(kW) và ksd.
Với các chữ cái là: A, H, I, M, N, T. Ta có bảng số liệu sau:
Chữ
A
H
I
M
N
T
n(hộ)
35
42
43
46
47
5.3
m(thiếtbị)
5
6
6
7
7
4
x
0.5
1.4
1.5
1.8
1.9
2.6
y
1.5
2.5
1.6
2.8
0.7
1.3
3. Số liệu phụ tải động được lấy bắt đầu từ chữ cái của dòng tương ứng xuống:
Có tất cả 6 điểm tải
Điểm A có m= 5 thiết bị tương ứng: A, B, C, D, E.
Chữ cái
A
B
C
D
E
Pn
2.3
2.4
2.5
2.6
3.6
Ksd
0.38
0.39
0.4
0.41
0.42
Điểm I có m= 6 thiết bị tương ứng I, K, L, M, N, O.
chữ
I
K
L
M
N
O
Pn
3.2
3
3.1
3.2
3.3
3.4
Ksd
0.46
0.47
0.48
0.49
0.5
0.51
Điểm H có m= 6 tương ứng: H, I, K, L, M, N
Chữ
H
I
K
L
M
N
Pn
3.4
3.2
3
3.1
3.2
3.3
Ksd
0.44
0.46
0.47
0.48
0.49
0.5
Điểm M có m= 7 thiết bị tương ứng: M, N, O, P, Q, R, S.
Chữ
M
N
O
P
Q
R
S
Pn
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
Ksd
0.49
0.5
0.51
0.52
0.53
0.54
0.55
Điểm N có m= 7 thiết bị tương ứng: N, O, P, Q, R, S, T.
Chữ
N
O
P
Q
R
S
T
Pn
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
Ksd
0.5
0.51
0.52
0.53
0.54
0.55
0.56
Điểm T có m= 4 thiết bị tương ứng: T, U, V, X.
Chữ
T
U
V
X
Pn
3.9
4
2.5
2.6
Ksd
0.56
0.57
0.58
0.59
Suất tăng phụ tải hàng năm a= 0,076
Xác suất đóng của phụ tải sinh hoạt ở thời điểm cực đại là:
Pnmax= 0,3; Pđmax= 0,75
Hệ số tham gia vào cực đại của phụ tải động lực là:
Knmt= 1; Kđmt= 0,6
PHẦN II : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
I.Với phụ tải là điểm A:
Tính toán phụ tải sinh hoạt:
Ta có:
Kđtn = Pmaxn + 1,5 . = 0,3 + 1,5 = 0,42
Kđtđ = Pmaxđ + 1,5 . = 0,75 + 1,5 = 0,86
Công suất phụ tải cả ngày và đêm là:
Pshn = Knđt . P0 . n = 0,42 0,37 35 = 5,44 (kW)
Pshđ = Kđđt . P0 . n = 0,86 0,37 35 = 11,14 (kW)
2.Tính toán phụ tải động lực:
Do các thiết bị có công suất gần giống nhau nên ta chọn số thiết bị hiệu quả bằng tổng số thiết bị nhq= m = 5 (thiết bị)
Ta có :
Knc = Ksd+
Với : : Ksd==
= = 0,402
Vậy :
Knc = Ksd+ = 0,402 + = 0,67
Và công suất tính toán của các phụ tải động lực là:
Pđln = Kmtn Knc = 10,67 13,4 =8,98 (kW)
Pđlđ = KmtđKnc = 0,6 0,6713,4 = 5,39 (kW)
Công suất tổng hợp của toàn bộ phụ tải trong cả ngày và đêm là:
Pn= Pđln + Pshn
= 8,97 +5,44 = 12,2 (kW)
Pđ= Pshđ + Pshđ
= 11,14 +5,39 = 14,34 (kW)
Ta có tỉ số giữa công suất tổng hợp ngày và đêm là :
= = 0,85
Tra bảng ta có hệ số công suất cosA = 0,85
II.Các điểm tải khác:
Tính toán tương tự ta được kết quả tính toán cho các điểm tải khác như sau:
1.Phụ tải điểm H:
Kđtn =0,406 Pshn = 6,31 (kW)
Kđtđ =0,85 Pshđ = 13,21 (kW)
Ksd=0,473 Pđln = 13,21 (kW)
Knc = 0,688 Pđlđ = 7,93 (kW)
Pn =16,99 (kW) = 0,94
Pđ = 18,04 (kW) cosH= 0,83
2.Phụ tải điểm I:
Kđtn =0,405 Pshn = 6,44 (kW)
Kđtđ =0,849 Pshđ = 13,51 (kW)
Ksd=0,486 Pđln = 13,36 (kW)
Knc = 0,696 Pđlđ = 8,02 (kW)
Pn =17,23 (kW) = 0,93
Pđ = 18,39 (kW) cosI =0,83
3.Phụ tải điểm M:
Kđtn =0,401 Pshn = 6,83 (kW)
Kđtđ =0,846 Pshđ = 14,4 (kW)
Ksd=0,521 Pđln = 17,2 (kW)
Knc = 0,702 Pđlđ = 10,32 (kW)
Pn =21,32 (kW) = 1,025
Pđ = 20,79 (kW) cosM = 0,82
4.Phụ tải điểm N:
Kđtn = 0,4 Pshn = 6,96 (kW)
Kđtđ = 0,845 Pshđ = 14,71 (kW)
Ksd= 0,531 Pđln = 17,84 (kW)
Knc = 0,708 Pđlđ = 10,71 (kW)
Pn = 22,04 (kW) = 1,03
Pđ = 21,36 (kW) cosM = 0,82
5.Phụ tải điểm T:
Kđtn = 0,394 Pshn = 7,73 (kW)
Kđtđ = 0,839 Pshđ = 16,45 (kW)
Ksd= 0,573 Pđln = 10,23 (kW)
Knc = 0,787 Pđlđ = 6,14 (kW)
Pn = 14,93 (kW) = 0,74
Pđ = 20,12 (kW) cosT = 0,88
III. Bảng số liệu tổng hợp
Từ tính toán phụ tải ở các điểm tải ta có bảng số liệu sau
A
H
I
M
N
T
n(số hộ)
35
42
43
46
47
53
Knđt
0,42
0,406
0,405
0,401
0,4
0,394
Kđđt
0,86
0,85
0,849
0,846
0,845
0,839
Pshn
5,44
6,31
6,44
6,83
6,96
7,73
11,14
13,21
13,51
14,4
14,7
16,45
Ksd
13,4
19,2
19,2
24,5
25,2
13
Knc
0,402
0,473
0,486
0,521
0,531
0,573
Ksd
0,67
0,688
0,696
0,702
0,708
0,787
Pđln
8,98
13,21
13,36
17,2
17,84
10,23
Pđlđ
5,39
7,93
8,02
10,32
10,71
6,14
Pn
12,2
16,99
17,23
21,32
22,04
14,93
Pđ
14,34
18,04
18,39
20,79
21,36
20,12
0,85
0,94
0,93
1,025
1,03
0,74
cos
0,85
0,83
0,84
0,82
0,82
0,88
IV.Tổng hợp phụ tải:
Tổng hợp phụ tải theo phương pháp số gia ta có:
P= P1 + Nếu P1 > P2
P= P2 + Nếu P2 > P1
Từ bảng kết quả trên ta có:
Pn= Pn + = 16,99 +
= 24,63 (kW)
Pn= Pn + = 24,63+
= 35,67 (kW)
Pn= Pn +
= 35,67+ = 49,52 (kW)
Pn = Pn+
=49,52+=63,87 (kW)
Pn = Pn+
=63,87+ = 75,35 (kW)
Và :
Pđ= Pđ + = 18,04 +
= 27,12 (kW)
Pđ= Pđ +
= 27,12 + = 38,95 (kW)
Pn= Pđ + =38,9+ = 52,44 (kW)
Pđ =Pđ+
=52,44+=66,32 (kW)
Pđ = Pđ+
=66,32+= 79,34(kW)
Kết quả đươc tổng hợp trong bảng sau:
Tổng hợp phụ tải
Pn(KW)
Pđ(KW)
AH
24,63
27,12
AHI
35,67
38,95
AHIM
49,52
52,44
AHIMN
63,87
66,32
AHIMNT
73,35
79,34
IV.Dự báo phụ tải:
Với suất tăng phụ tải hàng năm a = 0.076
Thời gian dự báo n = 10 năm và Ptt = 79,34 (KW)
Công suất dự báo được tính theo công thức :
Pdb = Ptt . (1+a)n
Công suất tính toán dự báo của các điểm tải:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
15.43
16.0
17.96
19.22
20.68
22.26
23.95
25.77
27.72
29.83
H
19.41
20.89
22.47
24.18
26.02
28
30.13
32.41
34.88
37.53
I
19.79
21.29
22.91
24.65
26.52
28.54
30.71
33.04
35.55
38.26
M
22.94
24.68
26.56
28.58
30.75
33.09
35.6
38.31
41.22
44.35
N
23.72
25.52
27.46
29.54
31.79
34.21
36.8
39.6
42.61
45.85
T
21.65
23.3
25.07
26.97
29.02
31.23
33.6
36.15
38.9
41.86
Công suất dự báo tổng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Pdb
85.37
91.86
98.84
106.35
114.43
123.13
132.49
142.56
153.39
165.05
V. Xây dựng đồ thị phụ tải:
1.Đồ thị phụ tải ngày :
Theo dạng đồ thị số 4 và công thức tính Pdb cho năm thư 10 là :
Pmùa hè = Phè . P10db
Pmùa đông = Pđông . P10db
Kết hợp với bảng số liệu trêm ta có kết quả như sau
Thời gian
Phè
Pđông
Mùa hè
Mùa đông
0-1
0.4
0.28
66.02
46.21
2
0.38
0.27
62.72
44.56
3
0.38
0.27
62.72
44.56
4
0.38
0.27
62.72
44.56
5
0.37
0.25
61.07
41.26
6
0.38
0.27
62.72
44.56
7
0.41
0.29
67.67
47.87
8
0.45
0.33
74.27
54.47
9
0.48
0.33
79.22
54.47
10
0.55
0.4
90.78
66.02
11
0.59
0.37
97.38
61.07
12
0.66
0.32
108.93
52.82
13
0.57
0.24
94.08
39.61
14
0.54
0.25
89.13
41.26
15
0.5
0.26
82.53
42.91
16
0.48
0.29
79.22
47.87
17
0.47
0.26
77.57
42.91
18
0.52
0.3
85.83
49.52
19
0.607
0.56
100.19
92.43
20
0.94
0.71
155.15
117.19
21
0.1
0.48
165.05
79.22
22
0.79
0.42
130.36
69.32
23
0.6
0.33
99.06
54.47
24
0.43
0.27
70.97
44.56
Ta có dạng đồ thị phụ tải ngày như sau:
2.Đồ thị phụ tải năm:
Ta có bảng số liệu sau:
Bậc
Pi(kW)
Ti(h)
Pi.ti
Pi2.ti
1
165.05
190
31350
5175885.475
2
155.15
190
29479
4573589.275
3
130.39
190
24774
3230294.899
4
117.19
175
20508
2403361.818
5
108.93
190
20697
3932373
6
100.19
190
19036
1907226.859
7
99.36
190
18821
1864447.884
8
97.38
190
18502
1801744.236
9
94.08
190
17875
1681698.816
10
92.43
175
16175
1495078.358
11
90.78
190
17248
1565791.596
12
89.13
190
16935
1509389.811
13
85.83
190
16308
1399689.891
14
82.53
190
15681
1294128.171
15
79.22
555
43967
3483073.662
16
77.57
190
14738
1143249.931
17
74.27
190
14111
1048046.251
18
70.97
190
13484
956980.771
19
69.32
175
12131
840920.92
20
67.67
190
12857
870053.491
21
66.02
365
24097
1590903.746
22
62.72
760
47667
1989686.784
23
61.07
365
22291
1361283.889
24
54.47
525
28597
1557664.973
25
52.82
175
9243.5
488241.67
26
49.52
175
8666
429140.32
27
47.87
350
16755
802037.915
28
46.21
175
8086.8
373688.7175
29
44.86
875
38990
1737394.4
30
42.91
350
15019
644443.835
31
41.26
350
14441
595835.66
32
39.61
175
6931.5
274566.6175
Thời gian sử dụng công suất cực đại
Tmax = = 3850 ( h )
Thời gian hao tổn công suất cực đại
= = 1983 ( h )
PHẦN III : XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG , SỐ LƯỢNG VÀ VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM BIẾN ÁP :
I.Xác định trung tâm phụ tải:
Với Pi là công suất dự kiến năm thứ 10
Ta có bảng số liệu sau:
A
H
I
M
N
T
X
0.5
1.4
1.5
1.8
1.9
2.6
Y
1.5
2.5
1.6
2.8
0.7
1.3
P
29.83
37.53
38.26
44.35
45.85
41.86
1.Đặt một trạm biến áp:
Tọa độ tâm tải được xác định như sau:
X= = = 1,69 (km)
Y= = = 1,73 (km)
Trong đó Xi , Yi là tọa độ điểm tải
Pi là công suất của điểm tải i
Và :
cos==
==0,84
Công suất tính toán của tất cả các điểm tải là:
S = = =196,49 (kVA)
Quy chuẩn ta chọn loại TM_180
Khoảng cách giữa các điểm tải:
Ta sử dụng công thức:
Lij =
Gọi tâm tải là O1 thì khoảng cách từ O1 đến A là :
LO1A = = 1,2 ( km )
Tính tương tự cho các điểm khác ta có bảng kết quả sau:
O1
H
I
M
N
T
A
1.21
H
0.82
1.35
I
0.23
1.01
0.91
M
1.08
1.84
0.5
1.24
N
1.05
1.61
3.49
0.99
2.1
T
1.01
2.11
1.7
1.14
1.7
0.92
Đồ thị phân bố các điểm tải:
2.Đặt hai trạm biến áp:
2.1.Một trạm cung cấp cho 3 điểm A,H,M:
Tọa độ tâm tải:z
X== = =1,32 (km)
Y= = =2,35 (km)
Tổng hợp công suất của 3 điểm tải A,H,M ( Theo phương pháp số gia):
P12= P1 + Nếu P1 > P2
Ta có:
PAH = 18,04 + = 27,12 (kW)
PAHM = 27,12 + = 40,97 (kW)
cos= = 0,83
Lấy PAHM = 40,97 (kW) để dự báo phụ tải cho các điểm tải A,H,M trong 10 năm
Ta có bảng kết quả dự báo như sau:
Năm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
P
44.08
47.43
51.04
54.92
59.09
63.59
68.42
73.62
79.21
85.23
Vậy công suất tính toán là :
Stt = = = 102,68 (kVA)
Quy chuẩn chọn loại biến áp TM_100
2.2.Đặt trạm biến áp thứ 2 cung cấp cho 3 điểm tải là I,N,T:
Tọa độ tâm tải:
X== = = 2,01 (km)
Y= = = 1,17 (km)
Tổng hợp công suất của 3 điểm tải A,H,M ( Theo phương pháp số gia):
P12= P1 + Nếu P1 > P2
Ta có:
PIN =22,04 + = 33,87 (kW)
PINT =33,87 + = 46,89 (kW)
cos= = 0,85
Lấy PINT=46,89 (kW) để dự báo phụ tải cho các điểm tải A,H,M trong 10 năm
Ta có bảng kết quả dự báo như sau:
Năm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
P
50.45
54.23
58.41
62.85
67.63
72.77
78.3
84.25
90.66
97.55
Vậy công suất tính toán là :
Stt = = = 114,76(kVA)
Quy chuẩn chọn loại biến áp TM_100
2.3. Khoảng cách giữa các điểm tải:
Ta sử dụng công thức:
Lij =
Khoảng cách giữa các điểm tải đến trạm thứ nhất là:
O21
A
H
A
0,82
H
0,17
1,35
M
0,66
1,84
0,5
Khoảng cách giữa các điểm tải đến trạm thứ hai là :
O21
I
N
I
0,67
N
0,48
0,89
T
0,6
0,94
0,82
Đồ thị phân bố các điểm tải:
3. So sánh giữa hai phương án cung cấp điện:
Từ những tính toán trên ta thấy rằng
Để xác định trung tâm truyến tải là 1 trạm biến áp ta cần 1 máy biến áp TM_180 còn nếu là 2 trung tâm truyền tải là 2 trạm biến áp TM_100.Như vạy phương án đặt 1 trạm biến áp là kinh tế hơn so với 2 trạm biến áp tuy nhiên không đáng kể vì máy biến áp TM_180 đắt hơn TM_100
Về kỹ sau khi tính toán khoảng cách từ trung tâm đến các điểm tải ta thấy nếu đặt 1 trạm biến áp thì không đạt yêu cầu do khoảng cách từ trung tâm đến các điểm tải là > 1Km mà yêu cầu kỹ thuật là khoảng cách đó < 0.8 Km.
Nếu đặt 2 trạm biến áp thì khoảng cách đều được đảm bảo yêu cầu, chỉ có 1 điểm tải khoảng cách là 0.87Km > 0.8Km. Tuy nhiên đây là điểm tải có công suất tiêu thụ thấp và khoảng cách so với giới hạn cho phép là không lớn.Vì vậy phương án này chấp nhận được
Để cung cấp cho hệ thống điện ta nên dùng 2 trạm biến áp
IV.CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN VÀ TÍNH TOÁN HAO TỔN:
4.1.Tính toán cho 1 trạm biến áp:
Do công suất lớn và khoảng cách từ trạm biến áp đến các điểm tải tương đối xa nên ta sử dụng dây cáp lõi nhôm đặt trong ống với:
= 19 V
Chọn sơ bộ x0 = 0.07
Đối với điểm O1A:
Ta có:
Mặt khác:
Q = Ptt.tg = 28,73.tg(31.79o) = 18.49 (KVAr)
Nên
Và :
Vậy F = (mm2)
Quy chuẩn F = 185 mm2
Chọn dây cáp lõi nhôm có F = 185 mm2 với ro = 0.18 và xo = 0.06
Ta thấy
Thỏa mãn.
Tính toán tương tự cho các điểm tải khác ta có kết quả như sau:
Đối với điểm O1H:
Q = Ptt.tg = 37,53.0,62 = 23,27 (KVAr)
F = (mm2)
Quy chuẩn F = 150 mm2
Chọn dây cáp lõi nhôm có F = 150 mm2 với ro = 0.22 và xo = 0.06
Ta thấy
Thỏa mãn.
Đối với điểm O1I:
Q = Ptt.tg = 38,26.tg(32,86o) = 24,71 (KVAr)
F = (mm2)
Quy chuẩn F = 50 mm2
Chọn dây cáp lõi nhôm có F = 50 mm2 với ro = 0.67 và xo = 0.06
Ta thấy
Thỏa mãn.
Đối với điểm O1M:
Q = Ptt.tg = 44,35.0,7 = 30,96 (KVAr)
F = (mm2)
Quy chuẩn F = 300 mm2
Chọn dây cáp lõi nhôm có F = 300 mm2 với ro = 0,12 và xo = 0.06
Ta thấy
Thỏa mãn.
Đối với điểm O1N:
Q = Ptt.tg = 45,85.tg(34,9o)= 30,1 (KVAr)
F = (mm2)
Quy chuẩn F = 300 mm2
Chọn dây cáp lõi nhôm có F = 300 mm2 với ro = 0,12 và xo = 0.06
Ta thấy
Thỏa mãn.
Đối với điểm O1T:
Q = Ptt.tg = 41,86.0,54 = 22,61 (KVAr)
F = (mm2)
Quy chuẩn F = 240 mm2
Chọn dây cáp lõi nhôm 2 lõi có F = 150 mm2 với ro = 0,22/2=0,11 và xo = 0.06
Ta thấy
Thỏa mãn.
Từ kết quả tính trên ta có bảng sau:
F(mm2)
F Quy chuẩn(mm2)
Loại dây
l(km)
ro(
X0(
O1A
210.36
185
cáp nhôm
1.21
0.18
0.06
O1H
165
150
cáp nhôm
0.82
0.22
0.06
O1I
40.69
50
cáp nhôm
0.23
0.67
0.06
O1M
309.68
300
cáp nhôm
1.08
0.12
0.06
O1N
311.96
300
cáp nhôm
1.05
0.12
0.06
O1T
237.31
150
cáp nhôm (2 lõi)
1.01
0.22
0.06
4.2.Tính toán cho 2 trạm biến áp:
Do phương án này sử dụng 2 trạm biến áp nên để xác định loại dây để truyền tải điện ta chọn loại dây AC_dây nhôm lõi thép
Với :
= 33.44 V
Chọn sơ bộ x0 = 0.37
Tính toán tương tự như phương án 1 ta có kết quả như sau:
Đối với đọan O21A:
F = (mm2)
Quy chuẩn F = 120 mm2
Chọn dây lõi nhôm có F = 120mm2 với ro = 0,27 và xo = 0.365
Ta thấy
Thỏa mãn.
Đối với đoạn O21H:
F = (mm2)
Quy chuẩn F = 35 mm2
Chọn dây lõi nhôm có F = 35 mm2 với ro = 0,85 và xo = 0.403
Ta thấy
Thỏa mãn.
Đối với điểm O21M:
F = (mm2)
Quy chuẩn F = 185 mm2
Chọn dây lõi nhôm có F = 185 mm2 với ro = 0,17 và xo = 0,35
Ta thấy
Thỏa mãn.
Đối với điểm O22I:
F = (mm2)
Quy chuẩn F = 50 mm2
Chọn dây lõi nhôm có F = 50 mm2 với ro = 0.65 và xo = 0,392
Ta thấy
Không thỏa mãn.
Chọn lại F = 70mm2 với ro = 0,46 và xo = 0,382
Ta thấy
Không thỏa mãn.
Chọn lại F = 95 mm2 với ro = 0,27 và xo = 0,371
Ta thấy
Thỏa mãn.
Đối với điểm O22N:
F = (mm2)
Quy chuẩn F = 95mm2
Chọn dây lõi nhôm có F = 95 mm2 với ro = 0,27 và xo = 0,371
Ta thấy
Thỏa mãn.
Đối với điểm tải O22T:
F = (mm2)
Quy chuẩn F = 95 mm2
Chọn dây lõi nhôm có F = 95 mm2 với ro = 0,27 và xo = 0,371
Ta thấy
Thỏa mãn.
Từ kết quả tính trên ta có bảng sau:
F(mm2)
F Quy chuẩn(mm2)
Loại dây
l(km)
ro(
X0(
O2-1A
121.17
150
AC_150
0.87
0.21
0.365
O2-1H
19.71
35
AC_35
0.17
0.85
0.403
O2-1M
179.33
185
AC_185
0.66
0.17
0.35
O2-2I
42.18
50
AC_50
0.67
0.65
0.392
O2-2N
98.86
95
AC_95
0.48
0.27
0.371
O2-2T
103.07
95
AC_95
0.6
0.27
0.371
4.3.Xác định hao tổn:
4.3.1.Phương án xây dựng 1 trạm biến áp:
* Điểm tải A:
Hao tổn điện áp:
Hao tổn công suất:
Hao tổn điện năng:
1,86.1983 = 3688,38 (kWh)
*Tính toán tương tự với các điểm tải còn lại ta có bảng sau:
O1A
O1H
O1I
O1M
O1N
O1T
(V)
18.44
18.96
16.42
18.2
17.01
15.85
(kW)
1,86
2,44
2,21
2,63
2,63
3,48
(kVAr)
620
0,66
0,2
1,31
1,31
0,95
(kWh)
3688,38
4838,52
4382,43
5215,29
5215,39
6900,84
4.3.2.Phương án xây dựng 2 trạm biến áp:
* Với điểm tải A :
Tổn hao điện áp
Hao tổn công suất:
Hao tổn điện năng:
1,56. 1983= 3093,48 (kWh)
*Tính toán tương tự với các điểm tải còn lại ta có bảng sau:
O2-1A
O2-1H
O2-1M
O2-2I
O2-2I
O2-2T
(V)
29.5
18.47
31.91
32.69
30.63
31.09
(kW)
1,56
1,95
2,27
2,6
2,81
3,48
(kVAr)
2,66
0,93
1,21
3,57
3,86
4,78
(kWh)
3093,48
3866,85
4501,41
5155,8
5572,23
6900,84
Từ tính toán tiết diện dây dẫn và tính toán hao tổn ta có thể đưa ra bảng tổng kết sau
Phương án xây dựng 1 trạm biến áp :
l(km))
loại dây
R0(
X0(
%
(kW)
1.21
A_185
0.18
0.06
18.44
4.85
1,86
3688,38
O1H
0.82
A_150
0.22
0.06
18.96
4.99
2,44
4838,52
O1I
0.23
A_50
0.67
0.06
16.42
4.32
2,21
4382,43
O1M
1.08
A_300
0.12
0.06
18.2
4.79
2,63
5215,29
O1N
1.05
A_300
0.12
0.06
17.1
4.5
2,63
5215,39
O1T
1.01
A_150
(2 lõi)
0.22
0.06
15.85
4.17
0,95
6900,84
* Phương án xây dựng 2 trạm biến áp :
l(km)
loại dây
R0
(
X0
(
%
(kW)
O2-1A
0.87
AC_150
0.21
0.358
29.5
7.76
1560
3093,48
O2-1H
0.17
AC_35
0.85
0.403
18.47
4.86
1950
3866,85
O2-1M
0.66
AC_185
0.17
0.35
31.91
8.4
2270
4501,41
O2-2I
0.67
AC_95
0.27
0.371
32.69
8.6
2600
5155,8
O2-2N
0.48
AC_95
0.27
0.371
30.63
8.06
2810
5572,23
O2-2T
0.6
AC_95
0.27
0.371
31.09
8.18
3480
6900,84
PHẦN V: ĐÁNH GIÁ CHỈ TIÊU KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT
Để đánh giá chỉ tiêu kinh tế của 2 phương án 1 trạm biến áp và phương án 2 trạm biến áp ta chọn một nhánh đặc trưng để tính toán.
Đối với phương án xây dựng 1 trạm biến áp ta thấy nhánh O1N có tổn hao điện áp lớn nhất Up= 6,19 V nên ta lấy nhánh này là nhánh đặc trưng để tính toán
Đối với phương án xây dựng 2 trạm biến áp
Trạm 1 có nhánh O2-1M có điện áp hao tổn lớn nhất Up= 19,89V nên ta chọn là nhánh đặc trưng
Trạm 2 ta lấy nhánh O2-2I có Up= 16,22 là nhánh đặc trưng.
5.1. Đánh giá chất lượng điện áp
5.1.1. Với phương án xây dựng 1 trạm biến áp
Umax= 6,19V
Umin= 25% Umax= = 1,55 V
Umax= Un- Umin= 380- 1,55= 378,45 V
Umin= Un- Umax= 380- 6,19= 373,81
Độ chênh lệch điện áp:
5.1.2. Với phương án xây dựng 2 trạm biến áp :
Trạm thứ nhất:
Umax= 19,89V
Umin= 25% Umax= = 4,97 V
Umax= Un- Umin= 380- 4,97= 375,03 V
Umin= Un- Umax= 380- 19,89= 360,11 V
Độ chênh lệch điện áp:
Trạm thứ hai:
Umax= 16,12V
Umin= 25% Umax= = 4,03 V
Umax= Un- Umin= 380- 4,03= 375,97 V
Umin= Un- Umax= 380- 16,12= 363,88 V
Độ chênh lệch điện áp:
Độ chênh lệch điện áp cho ta xác định được điên áp nguồn và điện áp ra sau máy biến áp. càng nhỏ thì độ chênh lệch càng ít. Ở đây ta thấy rằng phương án xây dựng 1 trạm biến áp có nhỏ hơn so với phương án xây dựng 2 trạm biến áp. Tuy nhiên độ chênh lệch điện áp ở phương án thứ 2 cúng rất nhỏ đều dưới 1% nên có thể chấp nhân được.
5.2. Đánh giá chỉ tiêu kinh tế
5.2.1. Chi phí đường dây
Để tính toán chi phí đường dây ta sử dụng công thức:
Zđd = [ p.v + ].l
Trong đó: Z: là chi phí cho đường dây
p: hệ số khấu hao kể đến thời gian thu hồi vốn ( p= 0,16)
v: vốn đầu tư ban đầu 1km đường dây
S: công suất truyền tải
R: điện trở đường dây
: thời gian hao tổn công suất cực đại
C: giá thành hao tổn 1km đường dây= 750đ
Uf: điện áp pha= 220V
*Với phương án xây dựng 1 trạm biến áp
Xét với nhánh đặc trưng O1N
Zđd= [ 0,16.338,4.106 + ].1,05= 59,21.106 đ
*Với phương án xây dựng 2 trạm biến áp:
Với trạm 1 có nhánh đặc trưng O2-1M
Zđd1= [ 0,16.68,95+ ].0,66= 10,64.106đ
Với trạm 2 có nhánh đặc trưng O2-2I
Zđd2= = 8,42.106đ
Tổng chi phí cho 2 trạm là
Zđd = Zđd1 + Zđd2= 10,64.106+ 8,42.106 = 19,06.106đ
5.2.2. Chi phí trạm biến áp
Để tính toán chi phí trạm biến áp ta sử dụng công thức:
ZBA= p.vBA+
Trong đó:
p: hệ số khấu hao = 0,16
VBA :Vốn đầu tư của máy biến áp
: Hao tổn công suất ngắn mạch
: Hao tổn công suất không tải
: thời gian hao tổn công suất cực đại =1983 (h)
t: Thời gian vận hành máy = 8760(h)
C: giá thành hao tổn máy biến áp = 750đ
=
*Với phương án xây dựng 1 trạm biến áp:
= 1,092 ; =4,1 ; = 1,2 ; VBA = 35,7.106 đ
ZBA = 0,16.35,7.106 + 20,87.106 đ
*Với phương án xây dựng 2 trạm biến áp:
Với trạm thứ 1:
= 1,027 ; =2,12 ; = 0,33 ; VBA = 27,3.106đ
ZBA1 = 0,16.27,3.106 + 9,86.106 đ
Với trạm thứ 2:
= 1,148 ; =2,12 ; = 0,33 ; VBA = 27,3.106đ
ZBA2 = 0,16.27,3.106 + 10,69.106 đ
Tổng chi phí cho 2 trạm biến áp:
ZBA = ZBA1+ZBA2 = 9,86.106 + 10,69.106 = 20,55.106 đ
*Nhận xét :
Từ tính toán chi phí đường dây và chi phí hao tổn trạm biến áp ta thấy được rằng: phương án xây dựng 1 trạm biến áp tốn kếm hơn rất nhiều so với xây dựng 2 trạm biến áp.
Cụ thể là :
Chi phí đường dây phương án 1= 59,21.106 > 19.06.106= chi phí cho 2 trạm
Chi phí hao tổn tram biến áp phương án 1= 20,87> 20,55= chi phí hao tổn 2 trạm
Như vậy nhận định từ phần III khi tính chọn trạm biến áp cho hệ thống cung cấp điện ta sử dụng 2 trạm biến áp là hoàn toàn đúng đắn.
5.3. Hoạch toán giá thành
Chi phí đường dây
Zđd = ZA + ZH +ZM + ZI + ZN + ZT
= ( 2,97+10,64+3,83+8,42+5,07+9,15).106 = 40,08.106 đ
Chi phí đặt trạm biến áp :
ZBA = 20,55.106 đ
Chi phí hao tổn:
Zhao tổn = C.= 750.29093,61 = 21,82.106đ
Chi phí bù công suất phản kháng:
ZB = G. = 85000.152,04 = 12,92.106đ
Tổng các chi phí trên là :
Z = Zđd + ZBA+ Zhao tổn + ZB = 95,37.106đ
Chi phí cho vật tư và các thiết bị khác :
Zf = 3%Z = 95,37.106.3% = 2,86.106đ
Tổng chi phí :
Z= 98,23.106đ
Vậy giá thành 1 kWh :
g = =đ
KẾT LUẬN
Sau khoảng thời gian 8 tuần tiến hành thì đến nay bài tập lớn môn Cung Cấp Điện đã được hoàn thành với đầy đủ nội dung yêu cầu.
Qua bài tập lớn thì ta đã tổng hợp được gần như toàn bộ kiến thức cơ bản của môn học Cung Cấp Điện. Ngoài ra hoàn thành bài tập lớn là bước khởi đầu để ta có thể làm được các đồ án hay đề tài về hệ thống cung cấp điện từ cấp khoa đén cấp trường hay những đòi hỏi của công việc khi chúng ta ra trường và đi làm.
Tuy nhiên trong quá trình tiến hành làm bài tập lớn em còn mác phải một số sai sót do trình độ và kỹ thuật còn hạn chế như: chưa tìm hiểu hết về các chỉ tiêu về kinh tế và kỹ thuật, còn có sai số trong quá trình tính toán, và nhiều chỗ trình bày chưa được hợp lý và một số lỗi nhỏ khác. Rất mong cô xem và nhân xét để em có thể rút kinh nghiệm lần lần sau cho môn học Cung Cấp Điện cũng như các môn học khác.
Qua đây em cũng xin được bày tỏ long biết ơn đến cô giáo Trần Thị Ngoạt và các bạn bè trong lớp đã giúp đỡ và chỉ bảo em để em có thể hoàn thành bài tập lớn này.
HưngYên ngày 12 tháng 3 năm2007
Người thực hiện
Nguyễn Thị Mai Anh
Tài liệu tham khảo
Tên sách Tác giả
1. Cung Cấp Điện Nguyễn Xuân Phú
2.Bài tập Cung Cấp Điện Ts.Trần Quang Khánh
3. Điện Tử Công Suất Lê Văn Doanh
4.Đề cương bài giảng Trần Thị Ngoạt
Môn: Cung Cấp Điện
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Thiết kế cung cấp điện cho một hệ thống điện.doc