Đề tài Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho Khu liên hiệp xí nghiệp có 7 phân xưởng

ạm BÃP thì các tuyến cáp và các khí cụ điện trên đoạn đường dây này phải chọn theo cấp 22 kV sẽ tốn kém. Do đó ta có thể có phương án khác cung cấp điện cho nhà máy là dùng 1 trạn biến áp trung tâm ( BATT ) 22/10 kV , lấy điện 22 kV từ trạm BATG biến đổi thành điện áp 10 kV cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng của khu liên hiệp xí nghiệp. Cả 2 phương án trên trạm PPTT và BATT đều được đặt trong nhà máy tại trọng tâm phụ tải nhà máy M0 III/ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, SỐ LƯỢNG, DUNG LƯỢNG CÁC TRẠM BAPX 1/ Số lượng các trạm BAPX Căn cứ vào vị trí, công suất các phân xưởng ta quyết định đăt 5 trạm BAPX Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng 1 Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng 2, và khu nhà hành chính Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng 3 và nhà kho Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng 5 và phân xưởng SCCK 2/ Số lượng, dung lượng các MBA trong 1 trạm BAPX và vị trí trạm a/ Số lượng Các trạm BAPX cấp điện cho phân xưởng loại 1 cần đặt 2 MBA . b/ Vị trí đặt Có 3 nguyên tắc dặt trạm BA Phải gần tâm phụ tải Thuận tiện cho lắp đặt, không ảnh hưởng đến giao thông sản xuất Có khả năng phòng cháy nổ, đón được gió, tránh được bụi Các trạm dùng loại trạm kề, có 1 tường trạm chung với tường phân xưởng. c/ Dung lượng các MBA Trạm có 2 máy + Ở điều kiện làm việc bình thường SđmB ≥ + Điều kiện sự cố hỏng 1 MBA, MBA còn lại cho phép quá tải 1,4 lần SđmB ≥ Cho phép quá tải 1,4 lần với điều kiện chỉ quá tải trong 5 ngày đêm, mỗi ngày không quá 5 tiếng (đó là thời gian để đưa máy sự cố ra và đưa máy mới vào). Nếu khảo sát trong hộ loại 1 có 1 số phần trăm phụ tải loại 3 thì khi có sự cố 1 MBA nên cắt phụ tải loại 3 để chọn MBA hợp lí hơn. SđmB ≥ Nếu MBA được chọn là ngoại nhập phải hiệu chỉnh theo nhiệt độ SdmB = hoặc SdmB = Trong đó knc : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ MBA knc = Trong đó θ1 : nhiệt độ nơi sử dụng , oC θ0 : nhiệt độ nơi chế tạo , oC Tính công suất tính toán của các trạm BAPX + Trạm biến áp B1 chỉ cung cấp điện cho 1 phân xưởng nên công suất tính toán của trạn biến áp đó chính bằng công suất tính toán của phân xưởng được cung cấp. + Công suất tính toán của trạm B2 cấp điện cho phân xưởng 2 và khu nhà hành chính = 603 kVA + Công suất tính toán của trạm B3 cấp điện cho phân xưởng 3 và nhà kho = 358 kVA + Công suất tính toán của trạm B4 cấp điện cho phân xưởng 5 và phân xưởng SCCK = 416 kVA Bảng tính toán công suất cảu các trạm BAPX Tên trạm Tên phân xưởng Stt, kVA B1 Phân xưởng 1 340,76 B2 Phân xưởng 2 Khu nhà hành chính 603 B3 Phân xưởng 3 Nhà kho 416 B4 Phân xưởng 5 Phân xưởng SCCK 358 d/ Dung lượng các MBA trong từng trạm Các MBA dùng loại do ABB chế tạo tại Việt Nam, không phải hiệu chỉnh theo nhiệt độ Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng 1 SdmB ≥ ; SdmB ≥ → SdmB ≥ kVA SdmB ≥ kVA → Chọn dùng 2 MBA có công suất định mức SdmB = 315 kVA Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng 2 và nhà hành chính SdmB ≥ ; SdmB ≥ → SdmB ≥ kVA SdmB ≥ kVA → Chọn dùng 2 MBA có công suất định mức SdmB = 400 kVA Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng 3 và nhà kho SdmB ≥ ; SdmB ≥ → SdmB ≥ kVA SdmB ≥ kVA → Chọn dùng 2 MBA có công suất định mức SdmB = 315 kVA Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng 5 và phân xưởng SCCK SdmB ≥ ; SdmB ≥ → SdmB ≥ kVA SdmB ≥ kVA → Chọn dùng 2 MBA có công suất định mức SdmB = 200 kV Sau khi tính toán ta có bảng số liệu các MBA trong trạm Tên trạm Tên phân xưởng Stt, kVA Số máy, n SdmB kVA/máy B1 Phân xưởng 1 340,76 2 315 B2 Phân xưởng 2 Hành chính 603 2 400 B3 Phân xưởng 3 Nhà kho 416 2 315 B4 Phân xưởng 5 Phân xưởng SCCK 358 2 200 IV/ PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY MẠNG ĐIỆN CAO ÁP + Vì nhà máy thuộc hộ loại 1 nên ta sẽ dung đường dây trên không lộ kép dân x điện từ trạm BATT về trạm PPTT (hoặc trạm BATT) của nhà máy. +Để đảm bảo mỹ quan và an toàn, mạng cao áp trong nhà máy từ trạm PPTT ( hoặc trạm BATT ) đến các trạm BAPX dùng cáp ngầm. Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện ta dung cáp lộ kép. + Căn cứ vào vị trí trạm PPTT ( hoặc trạm BATT ) và các trạm BAPX trên mặt bằng, ta đề xuất 4 phương án đi dây mạng cao áp. Trong đó các trạm BAPX có thể được lấy điện trực tiếp từ trạm PPTT ( hoặc trạm BATT ) hoặc các trạm BAPX ở xa có thể lấy điện liên thông qua các trạm ở gần. Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3 Phương án 4 V/ CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ, KỸ THUẬT CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN Các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của các phương án phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của nó. Vì vậy các sơ đồ mạng điện cần phải có các chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầu trong các hộ tiêu thụ, thuận tiện và an toàn trong vận hành. Sau khi lựa chọn sơ bộ một số phương án đi dây cao áp, ta phải tiến hành so sánh kinh tế, kỹ thuật giữa các phương án để chọn được phương án tối ưu. Trước hết các phương án được đem ra so sánh kinh tế, kỹ thuật phải thoả mãn các yêu cầu của mạng điện. Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu với các mạng điện là độ tin cậy cung cấp điện và chất lượng điện năng. + Độ tin cậy cung cấp điện : Vì các hộ tiêu thụ hầu hết là các hộ loại 1 nên ta dung đường dây lộ kép và trạm 2 MBA để cung cấp điện. + Chất lượng điện năng : thể hiện ở tần số dòng điện và đọ lệch điện áp so với điện áp định mức trên các cực của thiết bị dùng điện. - Khi thiết kế các mạng điện thường giả thiết rằng hệ thong hoặc cá nguồn cung cấp có đủ công suất để cung cấp cho các phụ tỉa do đó coi như tần số được duy trì. - Tổn thất điện áp phải nằm trong phạm vi cho phép Các phương án đã thoả mãn các yêu cầu về kỹ thuật phải được so sánh về chỉ tiêu kinh tế để chọn ra được 1 phương án tối ưu. Mục đích tính toán của phần này là so sánh tương đối giữa 4 phương án cấp điện, chỉ cần tính toán so sánh phần khác nhau giữa các phương án. Cả 4 phương án đều có những phần tử giống nhau: đường dây cung cấp từ trạm BATG về nhà máy, 4 trạm BAPX. Vì vậy ta chỉ so sánh kinh tế ký thuật các mạng cao áp. + Để so sánh kinh tế kỹ thuật các phương án, ta dựa vào chi phí tính toán hàng năm của các phương án. Các chi phí vận hành hàng năm của các thiết bị điện gồm có : - Khấu hao về hao mòn các thiết bị của các đường dây, các trạm BA của các phần tử khác trong mạng điện. - Các chi phí về sửa chữa và phục vụ các đường dây, các trạm và của các phần tử khác trong mạng điện. - Chi phí tổn thất điện năng trong mạng điện. Z = ( avh + atc ) .K + C∆A Trong đó Z : chi phí tính toán toán hàng năm của mạng điện, đ avh : hệ sô vận hành mạng điện theo từng năm, % Với trạm và cáp avh = 0,1 Với đường dây trên không avh = 0,04 K : vốn đầu tư mạng điện, đ K = KDD + Ktram + Knc - KDD : vốn đầu tư cho đường dây, đ KDD = ∑ ( a . K0DD . l ) Trong đó: K0DD : suất vốn đầu tư cho đường dây lộ dơn, 103 đ/m l : chiều dài đường dây, m a: số lộ đường dây - Ktram : Vốn đầu tư cho các trạm BA, đ Ktram = ( K0trami . n ) K0trami : vốn đầu tư cho một máy BA trạm i, 106 đ/máy m: số trạm n : số máy trong 1 trạm - K mc : vốn đầu tư cho máy cắt, đ Kmc = K0mc . i K0nc : vốn đầu tư cho 1 máy cắt, 106 đ/máy i : số máy cắt C∆A : chi phí cho tổn thất điện năng, đ C∆A = C∆ADD + C∆Atram Trong đó + C∆ADD : chi phí tổn thất điện năng do đường dây gây ra, đ C∆ADD = c . ∑ ∆ADD c : giá thành 1 kWh, đ/kWh lấy c = 750 đ/kWh ∑∆ADD : tổng tổn thất điện năng trên đường dây, kWh ∑∆ADD = ∑ ( ∆Pmax . τ ) Với τ = ( 0,124 + Tmax . 10-4 )2 . 8760 , h τ : thời gian tổn thất công suất cực đại, h Tmax : thời gian sử dụng công suất cực đại, h Tmax = 5000 h → τ = ( 0,124 +Tmax . 10-4 )2 . 8760 = 3411 h ∆Pmax : tổn thất công suất tác dụng trên đường dây, kW ∆Pmax = + C∆Atram :chi phí tổn thất điện năng do trạm gây ra, đ C∆Atram = c . ∑ ∆Atram ∆Atram = n . ∆P0 . 8760 + ∆Atram : tổn thất điện năng ở trạm n : số máy trong trạm ∆P0 : tổn thất không tải 1 máy, W SdmB : công suất địmh mức 1 máy, kVA Stt : công suất tính toán cả trạm, kVA VI/ LỰA CHỌN DÂY DẪN 1/ Điều kiện chọn dây dẫn Với xí nghiệp sử dụng cấp điện áp trung áp 22 kV và 10 kV, do đường dây ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ, mặt khác thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax của xí nghiệp lớn nên ta lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế Jkt, A/cm2 Tiết diện dây dẫn được chọn theo Trong đó Jkt : mật độ kinh tế của dòng điện, A/cm2 Jkt = f ( Tmax , loại dây, vỏ bọc ) Itt : dòng điện chạy trên đường dây trong đó chế độ phụ tải cực đại, A Tiết diện được chọn là tiết diện tiêu chuẩn lớn hơn gần nhất với giá trị Ftt 2/ Kiểm tra dây dẫn được chọn Dây dẫn được chọn theo điều kiện Jkt phải được kiểm tra theo các điều kiện: a/ Điều kiện về dòng điện cho phép Isc = Icp Trong đó Isc : dòng điện qua dây dẫn khi có sự cố, A Icp : dòng điện cho phép của dây dẫn ứng với 1 tiết diện dây dẫn nhất định. b/ Điều kiện về độ bền cơ Thường dây dẫn được chọn với tiết diện tối thiểu ứng với 1 cấp điện áp nào đó thì đã thoả mãn điều kiện về độ bền cơ nên ta k cần kiểm tra điều kiện này. c/ Điều kiện về ổn định nhiệt dòng ngắn mạch Điều kiện này chỉ kiểm tra đối với cáp ( do điện kháng của cáp nhỏ nên dòng ngắn mạch lớn ) F ≥ α . IN . Trong đó α : hệ số nhiệt ; α = 6 ứng với cáp đồng α = 11 ứng với cáp nhôm IN : dòng ngắn mạch 3 pha IN = I” = Ick , kA tc : thời gian cắt ngắn mạch, tc = 0,5 ÷ 1 s ; thường chọn tc = 0,8s Điều kiện về ổn định nhiệt dòng ngắn mạch có thể được kiểm tra sau khi đã chọn máy cắt 3/ Lựa chọn dây dẫn từ trạm BATG về trạm PPTT Với đường dây từ trạm BATG về nhà máy ta sử dụng đường dây trên không, khu kiên hiệp xí nghiệp thuộc hộ loại 1 nên ta dùng dây lộ kép loại dây nhôm lõi thép . Tra cẩm nang ta được thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax của khu liên hiệp xí nghiệp là : T max = 5000 h Đường dây từ trạm BATG về nhà máy có chiều dài 5 Km Dây dẫn được chọn theo điều kiện Jkt , tra bảng với Tmax = 5000 h , loại dây nhôm lõi thép được Jkt = 1,1 A/mm2 Dòng điện trên mỗi dây dẫn trong chế độ phụ tải cực đại IttXN = → Fkt = Ta chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 25mm2 : 2AC – 25 + Kiểm tra dây dẫn được chọn - Theo điều kiện dòng sự cố Isc = 2 . IttXN = 2 . 18,6 = 37,2 A Tra bảng dây AC – 25 có Icp = 135 A → Isc = 37,2 A < Icp = 135 A thoả mãn + Theo điều kiện về tổn thất điện áp Dây AC – 25 có r0 = 1,28 Ω/km , x0 = 0,4 Ω/km Trong chế độ bình thường ∆Ubt = Trong đó : PttXN : công suất tác dụng tính toán của nhà máy, kW QttXN : công suất phản kháng tính toán của nhà máy, kVAr l : chiều dài đoạn đường dây, km → ∆Ubt = = V → ∆Ubt = 196,48 V < V thoả mãn + Trong chế độ sự cố Khi sự cố 1 đường dây, đường dây còn lại mang toàn bộ tải nên tổn thất điện áp trên đường dây đó sẽ tăng gấp 2 lần V V → ∆Usc = 392,96 V < V thoả mãn Vậy dây dẫn chọn là phù hợp. 4/ Các đường dây từ trạm PPTT về trạm BAPX Các đường dây từ trạm PPTT ( hoặc BATT ) về các trạm BAPX nằm trong nhà máy nên để đảm bảo mỹ quan và an toàn ta dùng dây cáp. Phụ tải khu liên hiệp xí nghiệp hầu hết là loại 1 nên ta dùng cáp lộ kép loại XLPE lõi đồng bọc thép của hang FURUKAWA Nhật Bản. Vì hệ thống cáp trong nhà máy có chiều dài nhỏ nên không cần kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép khi chọn cáp. Các cáp này sẽ được chọn trong phần sau khi tính toán cho từng phương án. VII / TÍNH TOÁN CHI TIẾT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN A/ Phương án 1 1/Chọn cáp cao áp a/ Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B1 Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại Itt = A Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2 → mm2 Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 50 mm2 ; 2XLPE ( 3 X 50). Vì cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp b/ Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B2 Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại Itt = A Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2 → mm2 Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 50 mm2 ; 2XLPE ( 3 X 50). Vì cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp c/ Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B3 Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại Itt = A Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2 → mm2 Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 50 mm2 ; 2XLPE ( 3 X 50). Vì cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp d/ Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B4 Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại Itt = A Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2 → mm2 Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 50 mm2 ; 2XLPE ( 3 X 50). Vì cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp Bảng thông số các cáp phương án 1 Đường cáp Stt, kVA F, mm l, m r0 , Ω/km x0 , Ω/km Icp , A PPTT – B1 340,76 50 507 0,494 0,137 200 PPTT – B2 603 50 443 0,494 0,137 200 PPTT – B3 416 50 1007 0,494 0,137 200 PPTT – B4 358 50 607 0,494 0,137 200 2/ Vốn đầu tư cho hệ thống cáp cao áp Tra sổ tay ta được thông số, gia thành các loại cáp ta có bảng sau: Bảng tính giá thành các đường dây cáp Đường cáp F mm2 l m Đơn giá, lộ đơn K0DD, 103 đ/m Thành tiền a.K0DD.l, 106 đ PPTT – B1 50 507 280 283,92 PPTT – B2 50 443 280 248,08 PPTT – B3 50 1007 280 563,92 PPTT – B4 50 607 280 339,92 Σ( a.K0DD.l ) 1435 KDD = Σ ( a . K0DD . l ) = Σ ( 2 . K0DD . l ) = 1435. 106 đ 3/ Chi phí cho tổn thất điện năng Bảng tính tổn thất điện năng trên đường dây Đường cáp F mm2 l m r0 Ω/km R 1/2.r0, Ω Stt kVA ∆ADD PPTT – B1 50 507 0,494 0,13 340,76 106,38 PPTT – B2 50 443 0,494 0,1 603 256,25 PPTT – B3 50 1007 0,494 0,25 416 305 PPTT – B4 50 607 0,494 0,15 358 135,49 Σ∆ADD 803,12 Tổn thất điện năng trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến trạm B1 ∆APPTT_B1 = ∆Pmax . τ = kWh Sau khi tính toán ta được kết quả như bảng trên → Tổn tổn thất điện năng trên đường dây: Σ∆ADD = 803,12 kWh Tổng chi phí cho tổn thất điện năng trên đường dây : C∆ADD = c . Σ∆ADD = 750 . 803,12 = 602304 đ 4/ Vốn đầu tư cho trạm PPTT Khu liên hiệp xí nghiệp thuộc loại quan trọng nên ta dung sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn cho trạm PPTT. Tại mỗi tuyến đường dây vào, ra khỏi thanh góp và liên lạc giữa 2 phân đoạn thanh góp đều dung 2 máy cắt hợp bộ. Vì có 1 đường dây trên không lộ kép từ trạm BATT về trạm BATT và có 4 lộ cáp kép đi từ thanh góp trạm PPTT vào các trạm BAPX do đó tổng các máy cắt hộ bộ trong sơ đồ phần cao áp nhà máy. i = 4 .2 + 2 + 1 = 11 máy Chọn dùng các máy cắt hộ bộ của hãng SIMENTS, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì , loại 8DA10, hệ thống thanh góp đặt sẵn trong các tử có dòng định mức 2500A Giá máy cắt hợp bộ Cấp điện áp 22 kV K0mc , 106 đ = 160 Kpptt = KMC = K0mc . i = 160 . 106 . 12 = 1920 . 106 đ 5/ Vốn đầu tư cho các trạm BAPX Tra sổ tay ta được giá thành các trạm BAPX Bảng tính gíá thành các trạm BAPX Trạm Số máy SdmB kVA Giá máy K0trami , 106 đ/máy Vốn đầu tư cả trạm, 106 đ B1 2 315 55 110 B2 2 400 75 150 B3 2 315 55 110 B4 2 200 40 80 Σ ( K0tram . 2 ) 450 Ktram = đ 6/ Chi phí cho tổn thất điện năng trong các trạm BAPX Tra sổ tay ta được thông số các trạm BAPX Bảng tổn thất điện năng ở các trạm BAPX Trạm Stt kVA Số máy n SdmB kVA ∆P0 W ∆PN W ∆A kWh B1 340,76 2 315 720 4850 22294,27 B2 603 2 400 840 5750 37002,9 B3 416 2 315 720 4850 27040,83 B4 358 2 200 530 3450 28138,44 Σ∆Atram 114476,44 Tổn thất điện năng trong trạm B1 ∆AB1 = n . ∆P0 . 8760 . + = .[ 2 . 720 . 8760 + ] = 22294,27 kWh Sau khi tính toán tương tự ta có kết quả như bảng trên Vậy tổn thất điện năng trong các trạm BAPX Σ∆Atram = 114476,44 kWh Tổn chi phí cho tổn thất điện năng trong các trạm BAPX C∆Atram = c . Σ∆Atram = 750 . 114476,44 = 85857330 đ 7/Chi phí tính toán hàng năm của phương án 1 Z = ( avh + atc ) . K + C∆A = ( avh + atc ) . ( KMC + KDD + Ktram ) + C∆ADD + C∆Atram = ( 0,1 + 0,2 ) . ( 1760 + 1435 + 450 ) . 106 + ( 602340 + 85857330 ) = 1179959670 đ B/ Phương án 2 1/Chọn cáp cao áp a/ Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B2 Đoạn cáp này được chọn hoàn toàn như phương án 1 → chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 50 mm2 :2XLPE ( 3 x 50) b/ Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B3 Tuyến cáp này cấp điện cho cả 2 trạm B3( cấp điện cho phân xưởng 3 và kho ) và B1 Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại Itt = A Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2 → mm2 → Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 50 mm2 ; 2XLPE ( 3 X 50). Vì cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp c/ Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B4 Đoạn cáp này được chọn hoàn toàn như phương án 1 → chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 50 mm2 2XLPE ( 3 x 50) Bảng thông số các cáp phương án 1 Đường cáp Stt, kVA F, mm l, m r0 , Ω/km x0 , Ω/km Icp , A B3 – B1 416 50 100 0,494 0,137 200 PPTT – B2 603 50 443 0,494 0,137 200 PPTT – B3 416 50 1007 0,494 0,137 200 PPTT – B4 358 50 607 0,494 0,137 200 2/ Vốn đầu tư cho hệ thống cáp cao áp Tra sổ tay ta được thông số, gia thành các loại cáp ta có bảng sau: Bảng tính giá thành các đường dây cáp Đường cáp F mm2 l m Đơn giá, lộ đơn K0DD, 103 đ/m Thành tiền a.K0DD.l, 106 đ B3 – B1 50 100 280 56 PPTT – B2 50 443 280 248,08 PPTT – B3 50 1007 280 563,92 PPTT – B4 50 607 280 339,92 Σ( a.K0DD.l ) 1207,92 KDD = Σ ( a . K0DD . l ) = Σ ( 2 . K0DD . l ) = 1207,92. 106 đ 3/ Chi phí cho tổn thất điện năng Bảng tính tổn thất điện năng trên đường dây Đường cáp F mm2 l m r0 Ω/km R 1/2.r0, Ω Stt kVA ∆ADD B3 – B1 50 100 0,494 0,025 416 30,5 PPTT – B2 50 443 0,494 0,1 603 256,25 PPTT – B3 50 1007 0,494 0,25 416 305 PPTT – B4 50 607 0,494 0,15 358 135,5 Σ∆ADD 727,25 Tổn thất điện năng trên đoạn cáp từ trạm B3 đến trạm B1 ∆APPTT_B1 = ∆Pmax . τ = kWh Tổn thất điện năng trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến trạm B2 ∆APPTT_B1 = ∆Pmax . τ = kWh Tổn thất điện năng trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến trạm B3 ∆APPTT_B1 = ∆Pmax . τ = kWh Tổn thất điện năng trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến trạm B1 ∆APPTT_B1 = ∆Pmax . τ = kWh → Tổn tổn thất điện năng trên đường dây: Σ∆ADD = 727,5 kWh Tổng chi phí cho tổn thất điện năng trên đường dây : C∆ADD = c . Σ∆ADD = 750 . 727,5 = 545625 đ 4/ Vốn đầu tư cho trạm PPTT Sơ đồ trạm phân phối trung tâm vẫn dùng hệ thống một thanh góp có phân đoạn, các tuyến đường dây ra vào khỏi thanh góp vẫn dùng máy cắt hợp bộ. Vì phương án 2 có đoạn liên thông PPTT – B1 – B3 do đó không có tuyến cáp trực tiếp từ PPTT – B1. Do đó số lượng máy cắt trong trạm giảm đi 2 máy ( 1 lộ ) i = 3.2 + 2 + 1 = 9 máy Chọn dùng các máy cắt hộ bộ của hãng SIMENTS, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì , loại 8DA10, hệ thống thanh góp đặt sẵn trong các tử có dòng định mức 2500A Giá máy cắt hợp bộ Cấp điện áp U, kV 35 K0mc , 106 đ 160 Kpptt = KMC = K0mc . i = 160 . 106 . 9 = 1440 . 106 đ 5/ Vốn đầu tư cho các trạm BAPX Phương án 2 có số trạm BAPX, công suất các trạm và loại máy như phương án 1 nên vốn đầu tư cho các trạm BAPX của phương án 2 cũng giống như phương án 1 Ktram = đ 6/ Chi phí cho tổn thất điện năng trong các trạm BAPX Phương án 2 có số trạm BAPX, công suất các trạm và loại máy như phương án 1 nên tổn thất điện năng cho các trạm BAPX của phương án 2 cũng giống như phương án 1 Σ∆Atram = 114476,44 kWh Tổn chi phí cho tổn thất điện năng trong các trạm BAPX C∆Atram = c . Σ∆Atram = 750 . 114476,44 = 85857330 đ 7/Chi phí tính toán hàng năm của phương án 2 Z = ( avh + atc ) . K + C∆A = ( avh + atc ) . ( KMC + KDD + Ktram ) + C∆ADD + C∆Atram = ( 0,1 + 0,2 ) . ( 1440 + 1207,92 + 450 ) . 106 + 545625 + 85857330 = 1015778955 đ C / Phương án 3 Phương án 3 và 4 dùng trạm BATT thay cho trạm PPTT . Tại trạm BATT ta đặt 2 MBATT, công suất mỗi máy được chọn và kiểm tra theo 2 điều kiện SdmB ≥ kVA SdmB ≥ kVA Chọn dùng 2 MBA do công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo 1500 – 22/10 có công suất định mức Sdm = 1500 kVA 1/Chọn cáp cao áp từ trạm BATT về các trạm BAPX a/ Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B1 Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại Itt = A Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2 → mm2 Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 16 mm2 ; 2XLPE ( 3 X 16). Vì cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp b/ Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B2 Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại Itt = A Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2 → mm2 Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 16 mm2 ; 2XLPE ( 3 X 16). Vì cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp c/ Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B3 Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại Itt = A Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2 → mm2 Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 16 mm2 ; 2XLPE ( 3 X 16). Vì cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp d/ Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B4 Dòng điện trên mỗi dây cáp trong chế độ phụ tải cực đại Itt = A Với cáp đồng, Tmax = 5000h ta tra được Jkt = 3,1 A/mm2 → mm2 Chọn cáp XLPE do Nhật chế tạo có tiết diện 16 mm2 ; 2XLPE ( 3 X 16). Vì cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo điều kiện Icp Bảng thông số các cáp phương án 3 Đường cáp Stt, kVA F, mm l, m r0 , Ω/km x0 , Ω/km Icp , A PPTT – B1 340,76 16 507 1,47 0,128 110 PPTT – B2 603 16 443 1,47 0,128 110 PPTT – B3 416 16 1007 1,47 0,128 110 PPTT – B4 358 16 607 1,47 0,128 110 2/ Vốn đầu tư cho hệ thống cáp cao áp Tra sổ tay ta được thông số, gia thành các loại cáp ta có bảng sau: Bảng tính giá thành các đường dây cáp Đường cáp F mm2 l m Đơn giá, lộ đơn K0DD, 103 đ/m Thành tiền a.K0DD.l, 106 đ PPTT – B1 16 507 64 65 PPTT – B2 116 443 64 57 PPTT – B3 16 1007 64 129 PPTT – B4 16 607 64 78 Σ( a.K0DD.l ) 329 KDD = Σ ( a . K0DD . l ) = Σ ( 2 . K0DD . l ) = 329. 106 đ 3/ Chi phí cho tổn thất điện năng Bảng tính tổn thất điện năng trên đường dây Đường cáp F mm2 l m r0 Ω/km R 1/2.r0, Ω Stt kVA ∆ADD PPTT – B1 16 507 1,47 0,37 340,76 1466 PPTT – B2 16 443 1,47 0,33 603 4093 PPTT – B3 16 1007 1,47 0,74 416 4368 PPTT – B4 16 607 1,47 0,45 358 1968 Σ∆ADD 11895 Tổn thất điện năng trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến trạm B1 ∆APPTT_B1 = ∆Pmax . τ = kWh Sau khi tính toán ta được kết quả như bảng trên → Tổn tổn thất điện năng trên đường dây: Σ∆ADD = 11895 kWh Tổng chi phí cho tổn thất điện năng trên đường dây : C∆ADD = c . Σ∆ADD = 750 . 11895 = 8921500 đ 4/ Vốn đầu tư cho máy cắt Khu liên hiệp xí nghiệp thuộc laọi quan trọng nên ta chọn dùng sơ đồ 1 hệ thống thanh góp có phân đoạn cho trạm BATT. Sơ đồ trạm BATT cũng tương tự như sơ đồ trạm PPTT chỉ khác là sơ đồ này có thêm 2 máy BATT 22/10 kV và thêm 2 máy cắt phía 35 kV trước BATT. Tại mỗi tuyến đường dây vào, ra khỏi thanh góp và liên lạc giữa 2 phân đoạn thanh góp trạm BATT cũng như phía 35 kV ta cũng đều dùng máy cắt hợp bộ - Số máy cắt hợp bộ phía 10kV i1 = 4.2 + 2 + 1= 11 máy - Số máy cắt hợp bộ phía 35 kV i2 = 2 máy Chọn dùng các máy cắt hộ bộ của hãng SIMENTS, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì , loại 8DA10, hệ thống thanh góp đặt sẵn trong các tử có dòng định mức 2500A Giá máy cắt hợp bộ Cấp điện áp U, kV 10 35 K0mc , 106 đ 120 160 KMC = = ( 11.120 + 2.160 ) .106= 1640.106 đ 5/ Vốn đầu tư cho các trạm BAPX Tra sổ tay ta được giá thành các trạm BAPX Bảng tính gíá thành các trạm BAPX Trạm Số máy n SdmB kVA Giá máy Kotram,106 đ/máy Vốn đầu tư cả trạm BATT 2 1500 850 170 B1 2 315 50 100 B2 2 400 70 140 B3 2 315 50 100 B4 2 200 35 70 Ktram = đ 6/ Chi phí cho tổn thất điện năng trong các trạm BAPX Tra sổ tay ta được thông số các trạm BAPX Bảng tổn thất điện năng ở các trạm BAPX Trạm Stt kVA Số máy n SdmB kVA ∆P0 W ∆PN W ∆A kWh BATT 1419,44 2 1500 2750 20000 78725 B1 340,76 2 315 720 4850 22294 B2 603 2 400 840 5750 37003 B3 416 2 315 720 4850 27041 B4 358 2 200 530 3450 28139 Σ∆Atram 193202 Tổn thất điện năng trong trạm B1 ∆AB1 = n . ∆P0 . 8760 . + = .[ 2 . 720 . 8760 + ] = 22294 kWh Sau khi tính toán tương tự ta có kết quả như bảng trên Vậy tổn thất điện năng trong các trạm BAPX Σ∆Atram = 193202 kWh Tổn chi phí cho tổn thất điện năng trong các trạm BAPX C∆Atram = c . Σ∆Atram = 750 . 193202 = 144901500 đ 7/Chi phí tính toán hàng năm của phương án 3 Z = ( avh + atc ) . K + C∆A = ( avh + atc ) . ( KMC + KDD + Ktram ) + C∆ADD + C∆Atram = ( 0,1 + 0,2 ) . ( 1640 + 580 + 329 ) . 106 + 144901500 + 8921500 = 918523000 đ D/ Phương án 4 1/ Chọn các đường dây cáp từ trạm BATT về các trạm BAPX a/ Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT đến trạm B2 Đoạn cáp này được chọn hoàn toàn như phương án 3 → chọn cáp XLPE c