Đề tài Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương

Tra PL1.3 nhiệt luyện Knc=0.6; cosj=0.9;P0=15 đèn huỳnh quang : cosjcs=1 công suất động lực : Pđl=Knc*Pđ=0.6*8200=4920[kw] Qđl=Pđl*tgj=2361.6[kvar] Công suất chiếu sáng : Pcs=F*P0=15*2380=35.7[kw] Qcs=Pcs*tgjcs=0[kvar] Công suất tổng : Ptt=Pđl+Pcs=4955.7 [kw] Qtt=Qđl=2361.6[kvar] Stt=5489[kva] Itt= Stt/U=8340A 2.Phân xưởng lắp ráp cơ khí: công suất đặt Pđ=3500 kw diện tích F=1920m2 tra PL1.3 ta có : cosj =0.9 Knc=0.6 tra PL1.7 suất chiếu sáng P0=14w/m2 ta dùng đèn sợi đốt nên có cosjcs=1; công suất động lực Pđl=Knc*Pđ=0.6*3500=2100[w] Qđl=Pđl*tgj=2100*0.48=1008[KVAR] công suất chiếu sáng : Pcs=P0*F=14*1920=26.8[kw] Qcs=0 ã công suất tác dụng của phân xưởng P=Pđl+Pcs=2100+26.8=2126.8[kw] Q=Qđl=1008[kvar] S2=P2+Q2 nên S=2353.5[kva] Itt= Stt/U=3575A 3.Phân xưởng đúc : Công suất đặt Pđ=2000kw diện tích của phân xưởng : F=840m2 ta dùng dèn huỳnh quang nên có cosjcs=1 Tra PL1.3 có: knc=0.5 cosj=0.7 P0=15 Công suất động lực Pđl=Knc*Pđ=0.5*2000=1000[kw] Qđl=Pđl*tgj=1000*1=1000[kvar] ã công suất chiếu sáng Pcs=P0*F=15*840=12.6[kwư Qđl=pđl*tgjcs=12.15*0=0[kvar ] công suất tổng : Ptt=Pđl+Pcs=1012.6[kw] Qtt=Qđl+Qcs=1000[kvar] S=1423[kva] Itt=S/U*1.73=2162[A] 4.Phân nén khí: Pđ=7500[kw] F=3450m2 Tra PL1.7 có: knc=0.5 cosj=0.7 P0=15 Dùng đèn sợi đốt nên cosjcs=1; Công suất động lực Pđl=Knc*Pđ=0.5*7500=3750[kw] Qđl=Pđl*tgj=3750*1=3750[kvar] Công suất chiếu sáng : Pcs=P0*F=15*3450=51.7[kw] Qcs=Pcs*tgjcs=0 Tổng công suất : Ptt=Pđl+Pcs=3750+51.7=3801.7[kw] Qtt=Qđl+Qcs=3750+0=3750[kvar] Itt=S/U*1.73=8113A 5.Phân xưởng rèn: Pđ=4500[kw] F=900m2 Tra PL1.7 có: knc=0.5 cosj=0.7 P0=15 Dùng đèn sợi đốt nên cosjcs=1; Công suất động lực Pđl=Knc*Pđ=0.5*4500=2250[kw] Qđl=Pđl*tgj=2250*1=2250[kvar] Công suất chiếu sáng : Pcs=P0*F=15*900=13.5[kw] Qcs=Pcs*tgjcs=0 Tổng công suất : Ptt=Pđl+Pcs=2250+23.5=2263.5[kw] Qtt=Qđl+Qcs=2250+0=2250[kvar] Itt=S/U*1.73=4849A 6.Tram bơm: Pđ=2500 Knc=0.6 cosj=0.8 F=300m2 đèn sợi đốt cosjcs=1; P0=15 công suất đọng lực: Pđl=Pđ*Knc=2500*0.6=1500[kw] Qđl=Pđl*tgj=1500*0.75=1125[kvar] Công suất chiếu sáng : Pcs=F*P0=15*300=27[kw] Qcs=0; Công suất tổng : Ptt=1554 [kw] Q=1125[kvar] S=1911[kva] Itt=S/U*1.73=2903A 8.Phân xưởng gia công gỗ: Pđ=3200kw F=480 m2 Knc=0.5; cosj=0.7 suất chiéu sáng : P0=14; Dùng đèn sợi đốt cosjcs=1; Công suất động lực : Pđl= 1600[kw] Qđl=Pđl*tgj=1600 *1=1600 [KVAR] Công suất chiếu sáng : Pcs=F*P0=480*14=6.72[kw] Qcs=Pcs*tgjcs=0 [kvar] Công suất tỏng : Ptt= 1607.2KW Qtt=1600[kvar] S=2267[KVA] Itt=S/U*1.73=3445A 9.Bộ phận hành chính và ban quản lý: Pđ=320 [kw] F=1560m2 PL1.3 có; Knc=0.7 cosj=0.8 p0=15 đèn huỳnh quang nên cosjcs=0.85 công suất động lực : Pđl=Knc*Pđ=0.7*320=224[kw] Qđl=Pđl*tgj=224*0.75=168[kvar] Công suất chiếu sáng : Pcs=F*P0=15*1650=23.4[kw] Qcs=Pcs*tgjcs=23.4*0.62=29[kvar] Công suất tổng : Ptt=247.4[kw] Qtt=172.5[kvar] S=301.6 [kva] Itt=S/U*1.73=458A II.4 Xác định phụ tải tính toán cho tòan nhà máy Công suất tác dụng củanhà máy : Pttnm=Kđt.ồPtti [KVA] Pttnm=0.8.(4955.7+2126.8+1012.6+3801.7+2263.5+1545+119.9+1607+247.4) Pttnm=14143KW Công suất phản kháng của nhà máy Qttnm= kđt . =10732[KVAR] Công suất toàn phần của nhà máy Sttnm = =17754[KVA] cosjnm=Pttnm/Qttnm=0.79 II.5Tổng kết và xác định bán kính và góc chiếu phụ tải của các phân tải của các phân xưởng. Kết quả tính toán được minh hoạ trong bảng sau. TT Tên phân xưởng Pcs Ptt Stt Toạ độ X Toạđộ Y r a 1 Phân xưởng kết cấu kim loại 35.7 4955.7 5489 38 18 8.09773 1.57358 2 phân xưởng lắp ráp cơ khí 26.8 2126.8 2373 36 12 5.29333 3.05949 3 phân xưởng đúc 12.6 1012 1423 26 14 4.00933 3.60846 4 phân xưởng nén khí 51.7 3081.7 5339 21 16 7.53125 3.09319 5 phân xưởng phân xưởng rèn 13.5 2263.5 3191 10 16 6.00124 1.5562 6 Trạm bơm 45 1545 1911 12 14 4.48754 6.36542 7 phân xưởng sửa chữa cơ khí 8.4 119.9 190 25 27 0.8847 69.2308 8 Phân xưởng gia công gỗ 6.72 1607 2267 40 14 5.32291 0.89776 9 Bộ phận hành chính và ban quản lý 23.4 247.4 301 11 6 1.9143 27.2924 10 Bộ phận thử nghiệm 200 0.7 0.8 15 140 4.7 145 Chương III Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy cơ khí địa phương Với quy mô nhà máy như số liệu trong bảng, cần đặt một trạm phân phối trung tâm (PPTT) nhận điện từ trạm BATG về rồi phân cho các trạm biến áp phân xưởng I. Xác định vị trí trạm PPTT: Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy vẽ một hệ trục toạ độ xOy. vị trí trọng tâm các phân xưởng là(xi, yi)ịta xác định vị trí để đặt trạm PPTT như sau: 1. ý nghĩa của trọng tâm phụ tải trong thiết kế CCĐ Trọng tâm phụ tải của nhà máy là một số quan trọng giúp người thiết kế tìm vị trí đặt trạm biến áp, trạm phân phối nhằm giảm tối đa tổn thất năng lượng . Ngoài ra trạng tâm phụ tải còn có thể giúp nhà máy trong việc qui hoạch và phát triển sản xuất trong tương lai nhằm có các sơ đồ cung cấp điện hợp lý, tránh lãng phí và đạt được các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật. b.Tính toán toạ độ trọng tâm phụ tải nhà máy Tâm qui ước của phụ tải nhà máy được xác định bởi một điểm M có toạ độ được xác định : Mo(x0, y0) theo hệ toạ độ xoy. Công thức: Xo= Yo= Trong đó: Sttpxi: phụ tải tính toán của phân xưởng i Xi, Yi: toạ độ của phân xưởng i theo hệ trục toạ độ tuỳ chọn m: số phân xưởng có phụ tải điện trong xí nghiệp. Thay số vào công thức ta được: Xo = + =5.1 Yo = + =3.6 Vậy chọn vị trí của trạm phân phối trung tâm tại toạ độ : M(5.1; 3.6) II_ Lựa chọn cấp truyền tải điện áp từ khu vực về nhà máy: II_1. Các công thức kinh nghiệm : Một trong những công việc lúc thiết kế hệ thống cung cấp điện là lựa chọn được dùng điện áp của đường dây truyền tải điện từ trạm khu vực về nhà máy, vấn đề này cũng rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến tính kỹ thuật và tính kinh tế của hệ thống cung cấp điện. Trong nhiều tài liệu đã đúc kết kinh nghiệm vận hành và đã lập thành bảng tiêu chuẩn điện áp tải điện ứng với công suất và khoảng cách truyền tải. Ngoài ra cũng có một số công thức kinh nghiệm để tính điện áp tải điện như sau: U=4.34*(kV) U=(kV) U=16(kV) U=17.(kV) Trong đó: U:Điện áp truyền tải tính bằng kV L: Khoảng cách truyền tải km P: Công suất truyền tải 1000kW hoặc MW II_2. Xác định điện áp truyền tải điện về nhà máy Kinh nghiệm vận hành cho thấy phụ tải điện của nhà máy, xí nghiệp sẽ tăng lên không ngừng do việc hợp lý hoá tiêu thụ điện năng và thay thế hoặc lắp đặt thêm các thiết bị sử dụng điện. Vì vậy khi chọn điện áp tải điện ta cũng phải tính đến sự phát triển trong tương lai của nhà máy. Nhưng vì không có thông tin chính xác về sự phát triển của phụ tải điện của nhà máy cho nên chúng ta xét sơ bộ theo hệ số tăng trưởng hàng năm lớn nhất trong 10 năm tới theo công thức ở mục 3_2 chương II và đã có được S(t) là công suất của năm dự kiến là: S(t)=S(10) = 12863(kVA) P(t)=P(10)=7750(kVA) L=1.7(km) Thay vào công thức ta được: U=4.34.=48.66(kV) Vậy ta chọn cấp điện áp truyền tải từ hệ thống về nhà máy là điện áp: Uđm=50(kV) 2_ Vạch các phương án cung cấp điện cho nhà máy 2.1_ Phân loại và đánh giá các hệ tiêu thụ điện trong nhà máy Nguyên tắc chung: Các hệ dùng điện trong nhà máy cần phải được phân loại theo mức độ cung cấp điện, điều này có một ý nghĩa quan trọng cho việc chọn sơ đồ và phương án cung cấp điện nhằm đạt được chất lượng điện cung cấp theo yêu cầu của phụ tải. Chia các hộ tiêu thụ làm ba loại: +Loại 1: Rất quan trọng, không thể mất điện, nếu mất điện sẽ xảy ra các hậu quả nghiêm trọng (gây thiệt hại lớn cho nhà máy, ) +Loại 2: Gây thiệt hại kinh tế cho bản thân xí nghiệp. +Loại 3: Điện sinh hoạt. Sau đây ta sẽ tiến hành phân loại phụ tải của nhà máy cơ khí theo nguyên tắc trên bắt đầu từ dây truyền công nghệ. III_ Xác định vị trí, số lượng, dung lượng các trạm BAPX: Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xưởng, quyết định đặt 7 trạm BAPX. Trạm B1 cấp điện cho PX số 1 và phòng thí nghiệm. Trạm B2 cấp điện cho PX số 2. Trạm B3 cấp điện cho PX số 3. Trạm B4 cấp điện cho PX số 4. Trạm B5 cấp điện cho PX SCCK, Lò ga Trạm B6 cấp điện cho PX Rèn Trạm B7 cấp điện cho Bộ phận nén ép và trạm bơm. Trong đó các trạm B1, B2, B3, B4, B6 cấp điện cho phân xưởng sản xuất chính quyết định đến năng suất, chất lượng của sản phẩm mà nhà máy sản xuất ra ị Xếp loại 1 và cần đặt 2 máy biến áp. Các trạm B5, B7 cấp điện cho các phân xưởng phụ, không ảnh hưởng lớn đến năng suất, chất lượng của sản phẩm. Vậy xếp loại 3 và chỉ cần đặt 1 máy. Các trạm dùng loại trạm kề, có một tường trạm chung với tường phân xưởng. Các máy biến áp dùng do nhà máy ABB sản xuất tại Việt Nam, không phải hiệu chỉnh nhiệt độ. Chọn dung lượng các máy biến áp. Trạm B1: Cấp điện cho phân xưởng số 1 và phòng thí nghiệm: Stt =142+2130=2272(kVA) +Khi cả hai máy làm việc bình thường: SđmB Stt/2 = 1136(kVA) MBA :2*1250_10/0.4 + Khi một máy có sự cố , một máy còn lại phải tải hết công suất: SđmB Stt/1.4 =1623(kVA) MBA:2*1800_10/0.4 Chọn 2 máy biến áp:2*1800_10/0.4 Loại máy biến áp công suất lớn này phải đặt hàng. Trạm B2: cấp điện cho phân xưởng số 2 Stt =2011(KVA) ịSđmB ³ =1436(KVA) Chọn 2 máy biến áp 1600-10/0.4, loại MBA này cũng phải đặt hàng Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng số 3 Stt =1508ịSđmB³1077(KVA) Chọn 2 MBA 1600-10/0.4 Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng số 4 Stt =1257ịSđmB³ 989(KVA) Chọn 2 MBA 1000-10/0.4, loại này sẵn có, không phải đặt hàng trước Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng Sửa chữa Cơ Khí, Lò G Stt =527.6(Vì trạm 1 máy)ịSđmB³527.6(KVA) Chọn một máy 560-10/0.4. Trạm B6 cấp điện cho phân xưởng rèn Stt =1368(kVA)ịSđmba³ 1368/1.4 =977(KVA) ịChọn 2 MBA loại 1000-10/0.4(KV) và loại này cũng phảI đặt hàng Trạm B7 cấp điện cho bộ phận nén ép và trạm bơm Stt =700(kVA)ịSđmba³500(kVA);chọn 1 MBA loại 560-10/0.4 Kết Quả Chọn BA Cho Các Trạm BAPX TT Tên Phân Xưởng Stt (KVA) Số Máy Sđm (KVA) Tên Trạm 1 Phân xưởng kết cấu kim loại 2272 2 1800 B1 2 Phân xưởng lắp ráp cơ khí 3 Phân xưởng Số 2 2014 2 1600 B2 4 Phân xưởng Số 3 1524 2 1600 B3 5 Phân xưởng Số 4 1270 2 1000 B4 6 Phân xưởng SCCK 355 1 560 B5 7 Lò Ga 8 Phân Xưởng Rèn 1368 2 1000 B6 9 Bộ Phận Nén ép 700 1 560 B7 10 Trạm Bơm Phương án đi dây mạng cao áp Vì nhà máy thuộc hộ loại 1 nên ta dùng đường dây trên không lộ kép dẫn điện từ trạm BATG về trạm PPTT của nhà máy. Để đảm bảo mỹ quan và an toàn mạng cao áp , trong nhà máy dùng cáp ngầm . Từ trạm PPTT đến các trạm B1, B2, B3, B4, B6 dùng cáp lộ kép . Đến trạm B5, B7 dùng cáp lộ đơn. Căn cứ vào vị trí các trạm BA và trạm PPTT trên mặt bằng đề ra hai phương án đi dây mạng cao áp Phương án 1 : các trạm BA được cấp điện trực tiếp từ trạm PPTT Phương án 2:các trạm BA xa trạm PPTT được lấy điện thông qua các trạm ở gần trạm PPTT Phương án 1 Phương án 2 Đường dây cung cấp từ trạm BATG về trạm PPTT của nhà máy Sử dụng đường dây trên không, dây nhôm, lõi thép, lộ kép Tra cẩm nang với xí nghiệp sản xuất cơ khí có Tmax =5000á5500h Chọn thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax =5000h, với giá trị của Tmax,dây dẫn AC tra bảng ta có Jkt =1.1. Trị số dòng điện trên đoạn dây dẫn(vì dây dẫn lộ kép : I = ==220.3 (A) Fkt= 200.3(m) Ta chọn Fkt gần nhất bé hơn ịChọn AC-185 .Tra bảng ta có: Ro =0.17 (W);Xo =0.4 (W); dòng điện cho phép Icp =515 (A) Kiểm tra lại F đã chọn: Các điều kiện kiểm tra: 1. Ubt Ucp =5%Uđm 2. Usc Ucp =10%Uđm 3.Icp Isc 4. Kiểm tra ổn định nhiệt dòng ngắn mạch FIN Trong đó : Ubt :tổn hao điện áp bình thường Ucp: tổn hao điện áp cho phép Usc :tổn hao điện áp khi có sự cố Icp :dòng điện cho phép Isc :dòng điện khi có sự cố F :tiết diện dây dẫn hoặc cáp :hệ số_ =16(cáp đồng) ; =11(cáp nhôm) IN :dòng điện ngắn mạch tc :thời gian cắt của máy cắt , áptômát Sau đây , ta sẽ kiểm tra lại theo các tiêu chuẩn trên: *Kiểm tra theo dòng điện cho phép: Khi bị đứt 1 dây, dây còn lại truyền tải toàn bộ công suất Isc =2*Itt =2*220.3 =440.6(A)<Icp =515 (A)ịdây đã chọn thoả mãn điều kiện về dòng cho phép khi có sự cố *Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp: DUbt = = 199 (V) DUbt < DUcp =5%Uđm =500(V) Dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện trên. khi có sự cố: DUsc =2*DUbt(khi bị đứt 1 dây) =2*199 = 398(V)<DUsccp =10%*10000 =1000(V) ị Vậy dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện về điện áp Tính toán kinh tế cho hai phương án So sánh tương đối giữa 2 phương án cấp điện chỉ cần tính toán so sánh phần khác nhau giữa hai phương án Cả hai phương án đều có những phần tử giống nhau: - Đường dây cung cấp từ BATG về PPTT - Dùng 7 trạm BA. Vì thế chỉ so sánh kỹ thuật hai mạng cao áp. Dự định dùng cáp đồng 3 lõi, 6-10KV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, do hãng FURUKAWA (nhật) chế tạo a.Phương án 1: -Chọn cáp từ PPTT đến B1 (vì dùng 2 dây nên dòng giảm 1/2); Imax ===65.6(A) Với cáp đồng, Tmax =5000hịmật độ dòng điện kinh tế Jkt =3.1 Fkt = ==21.2 (mm2) ị Chọn cáp XLPE có tiết diện 25mm2 ị 2XLPE (3´25) Kiểm tra lại tiết diện cáp đã chọn (theo 3 điêù kiện) *Kiểm tra theo dòng điện cho phép: Khi bị đứt 1 dây, dây còn lại truyền tải toàn bộ công suất Isc =2*Itt =2*65.6 =131.2(A) > Icp =110(A)ịdây đã chọn không thoả mãn đ/k về dòng cho phép khi có sự cố Vì vậy, ta chọn cáp XLPE có tiết diện 25mm2 2XLPE(325) Vì dây dẫn đã chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra các điều kiện khác. -Từ PPTT đến B2: Imax ==58 ; Jkt =3.1 Fkt = =18.7(mm2) ịChọn cáp 2XLPE(3´25) -Từ PPTT đến B3: Imax = =44(A) ; Jkt =3.1 Fkt = =14.2(mm2) ị Chọn cáp 2XLPE(3´16) -Từ PPTT đến B4: Imax = =36.7(A) ; Jkt =3.1 Fkt ==11.8(mm2) ị Chọn cáp 2XLPE(3´16) -Từ PPTT đến B5(vì dùng 1 dây): Imax = =30.4(A) ; Jkt =3.1 Fkt ==9.8 (mm2) ị XLPE(3´16) Vì đường dây đơn nên không cần kiểm tra điều kiện về sự cố ị Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện về điện áp -Từ PPTT đến B6: Imax = =39.5(A) ; Jkt =3.1 Fkt = =12.7(mm2) ị 2XLPE(3´16) -Từ PPTT đến B7: Imax = =40.4(A) ; Jkt =3.1 Fkt = =13(mm2) ị XLPE(3´16) Bảng kết quả chọn cáp cao áp 10KV phương án 1 Đờng Cáp F(mm2) L(m) Đơn Giá (đ/m) Thành Tiền(đ) PPTT-B1 25 2*37.5 75000 2*2812500 PPTT-B2 25 2*60 75000 2*4500000 PPTT-B3 16 2*12.5 48000 2*600000 PPTT-B4 16 2*55 48000 2*2640000 PPTT-B5 16 57.5 48000 2760000 PPTT-B6 16 2*57.5 48000 2*2760000 PPTT-B7 16 122.5 48000 5880000 K1 =35265000đ Xác định tổn thất công suất tác dụng: DP =(kW) *. Trên đoạn PPTT-B1:Dùng cáp kép Ro =0.927(W)ị R =0.017(W) DP ===0.9(kW) *. Trên đoạn PPTT-B2:Dùng cáp kép Ro =0.927(W)ị R =0.028(W) DP = =1.13(kW) *. Trên đoạn PPTT-B3:Dùng cáp kép Ro =1.47(W)ị R =9.2*10-3(W) DP ==0.22(kW) *. Trên đoạn PPTT-B4:Dùng cáp kép Ro =1.47(W)ị R =40.4*10-3(W) DP = =0.65(kW) *. Trên đoạn PPTT-B5:Dùng cáp đơn Ro =1.47(W)ị R =84.5*10-3(W) DP ==0.24(kW) *. Trên đoạn PPTT-B6:Dùng cáp kép Ro =1.47(W)ị R =42.2*10-3(W) DP ==0.79(kW) *. Trên đoạn PPTT-B7:Dùng cáp đơn Ro =1.47(W)ị R =180.1*10-3(W) DP = =0.88(kW) Bảng kết quả tính toán DP phương án 1 Đường cáp F, l,m ro, R, S,kVA P,kW PPTT-B1 25 2*37.5 0.927 0.017 2272 0.88 PPTT-B2 25 2*60 0.927 0.028 2014 1.13 PPTT-B3 16 2*12.5 1.47 0.009 1524 0.22 PPTT-B4 16 2*55 1.47 0.041 1270 0.65 PPTT-B5 16 57.5 1.47 0.084 527.6 0.24 PPTT-B6 16 2*57.5 1.47 0.042 1368 0.79 PPTT-B7 16 122.5 1.47 0.180 700 0.88 DP1 = 4.79 (kW) *.Hàm chi phí tính toán hàng năm: Z =(avh+atc)*K+C*DA avh:hệ số vận hành atc:hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn K:vốn đầu tư. DA:tổn thất điện năng. Tmax =5000h; cosj =0.76 Ta có: Á =(0.124+*Tmax)*8760 =3411(h) Đường dây cáp , lấy avh =0.10; atc =0.2; C =1000(đ/kWh) ị Z1 =(0.1+0.2)*35265000 +1000*4.79*3411 =26918190 (đ) *.Tính toán cho phương án 2: Các tuyến cáp giống phương án 1 không phải chọn lại. Các tuyến cáp khác phương án 1: +> B4->B7: Chọn cáp từ PPTT-B4:Tuyến cáp này cấp điện cho cả B4 vàB7 ị Imax = =56.9 (A) Fkt ==18.3() ị Chọn cáp tiết diện 25 mm2ị 2XLPE(3´25) ị Cáp đã chọn không cần kiểm tra lại vì đã chọn vượt cấp. Chọn cáp từ B4->B7: ị Imax ==20.2(A) Fkt==6.5() Chọn cáp tiết diện 16 mm2ị 2XLPE(3´16) ->B5_B6: Chọn cáp từ PPTT-B6:Tuyến cáp này cấp điện cho cả B5 vàB6 ị Imax ==54.7(A) Fkt==17.6() Chọn cáp tiết diện 25 mm2ị 2XLPE(3´25) Chọn cáp từ B6-B5: ị Imax ==15.2(A) Fkt==4.9() Chọn cáp tiết diện 16 mm2ị XLPE(3´16) Bảng kết quả chọn cáp cho phương án 2 Đường cáp F(mm2) L(m) Đơn giá(đ/m) Thành tiền(đ) PPTT-B1 25 2*37.5 75000 2*2812500 PPTT-B2 25 2*60 75000 2*4500000 PPTT-B3 16 2*12.5 48000 2*600000 PPTT-B4 25 2*55 75000 2*4125000 B4-B7 16 55 48000 2640000 PPTT-B6 25 2*57.5 75000 2*4312500 B6-B5 16 2.8 48000 134400 K2 =35474400 (đ) Kết quả tính toán DP cho phương án 2 đường cáp F(mm2) L(m) Ro(W/Km) R(W) S(KVA) DP(KW) PPTT-B1 25 2*37.5 0.927 0.017 2272 0.88 PPTT-B2 25 2*60 0.927 0.028 2014 1.13 PPTT-B3 16 2*12.5 1.47 0.009 1524 0.22 PPTT-B4 25 2*55 0.927 0.025 1970 0.97 B4-B7 16 55 1.47 0.081 700 0.40 PPTT-B6 25 2*57.5 0.927 0.027 1895.6 0.97 B6-B5 16 2.8 1. 47 0.004 527.6 0.01 DP2 =4.58 (kW) Hàm chi phí hàng năm của phương án 2 Z2 =(0.1+0.2)*35474400+1000*4.58*3411 =26264700(đ) Sau đây là bảng so sánh kinh tế hai phương án mạng cao áp Phương án K(đ)*10 YDA(đ)*10 Z(đ)*10 PA1 35.26 16.41 26.92 PA2 35.47 15.62 26.3 Trong đó YDA là giá tiền tổn thất DA hàng năm YDA =C*DA =C*DP*Á(đ) Nếu phương án nào có Zmin là phương án tối ưu Qua bảng so sánh quyết định chọn phương án 2 là phương án tối ưu mạng cao áp, phương án này không những có Zmin, lại còn có giá tiền tổn thất hàng năm nhỏ. Lựa chọn sơ đồ trạm phân phối trung tâm và các trạm biến áp phân xưởng Sơ đồ trạm PPTT như trên đã phân tích, vì gồm hàng trục phân xưởng sx, công suất đặt lên tới hàng vạn kW, vì vậy nhất thiết phải xây dựng một trạm PPTT nhận điện từ hệ thống về cung cấp cho các trạm BAPX. Hơn nữa XN này có ý nghiã rất quan trọng về mặt kinh tế, không thể mất điện. Trường hợp này công suất rất lớn , nếu dự phòng bằng các máy phát sẽ không tiện lợi bằng cách cấp điện từ hai đường trung áp Vì thế ở trạm PPTT ta dùng sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn.Trạm PPTT sử dụng các tủ máy cắt (máy cắt hợp bộ) trên các đầu vào, đầu ra và liên lạc giữa 2 phân đoạn thanh góp vì mạch công suất lớn, các MBA có công suất > 750(kVA), máy cắt hợp bộ làm việc tin cậy, an toàn. Nhưng vốn đầu tư lớn Vì đường dây từ trạm BATG về trạm PPTT là đường dây trên không nên ta đặt trên mỗi phân đoạn cuả thanh góp một trống sét van. Đặt trên mỗi phân đoạn của thanh góp một MBA đo lường 3 pha 5 trụ có cuộn tam giác để hở để báo trạm đất 1 pha trên cáp 10kV Sơ đồ các trạm BAPX: Vì các trạm BAPX không xa trạm PPTT (xa nhất cũng chỉ 60 m). Mà ở trạm PPTT_ BAPX đã đặt máy cắt hợp bộ rồi.Nên phía cao áp đầu vào của BAPX đặt dao cách ly, cầu chì cao áp.Phía hạ đặt áptômát tổng và áptômát nhánh. Với trạm 2 máy đặt thêm áptômát liên lạc giữa 2 phân đoạn. Tính toán ngắn mạch cho lưới trung áp để chọn và kiểm tra thiết bị Xét từ BATG đến BAPX , ta có sơ đồ hệ thống N 1 N 2 MC PPTT Cáp BATG BAPX Sơ đồ thay thế N 1 N 2 X R X R X Vì không biết sơ đồ hệ thống điện nên ta không thể tính chính xác được, phải tính gần đúng, căn cứ vào công suất cắt ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn: Scđm =*Uđm*In Chọn máy cắt trung áp của liên xô sản xuất , do mất catalog nên ta lấy máy cắt có Scđm =250á300(MVA) Chọn Scđm =300(MVA) Ta sử dụng công thức gần đúng: X =; Utb =1.05*Uđm =10.5(KV) ị X =0.37(W) Thông số của đường dây trên không và cáp cao áp: Đờng Dây F(mm) L(km) r(W/km) X (W/km) R(W) X(W) BATG-PPTT 185 1.7 0.17 0.4 0.29 0.68 PPTT-B 1 25 2*0.038 0.927 0.142 0.017 0.003 PPTT-B 2 25 2*0.06 0.927 0.142 0.028 0.004 PPTT-B 3 16 2*0.012 1.47 0.142 0.009 0.008 PPTT-B 4 25 2*0.055 0.927 0.142 0.025 0.004 B4-B7 16 0.055 1.47 0.142 0.081 0.008 PPTT-B6 25 2*0.058 0.927 0.142 0.027 0.004 B6-B5 16 0.003 1.47 0.142 0.004 0.0004 Chọn khí cụ điện cho cấp 10 (KV): *Tính điểm N1 tại thanh cái trạm PPTT để kiểm tra máy cắt, thanh góp *Tính tại điểm N 2 tại phía cao áp trạm BAPX đẻ kiểm tra :Dao cách ly, cầu chì cao áp, cáp cao áp I = = = = 5.56(kA). Dòng xung kích i =1.8**I =1.8**5.56 =14.17(KA) Lựa chọn máy cắt ở trạm PPTT: Các điều kiện để chọn máy cắt UU =10(kV) II =424(A) Idm cắtI =5.56(kA) Sdm cắtS = =98.38(kVA) i i =14.45(kA) dòng ổn định nhiệt :iI* =5.68* Chọn loại tủ máy cắt 7.2_36 KV do SIEMENS chế tạo , cách điện bằng SF6 , không cần bảo chì , loại 8DC11 , hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ có dòng định mức 1250(A) Thông số máy cắt đặt tại đầu vào trạm PPTT: Loại MC U (KV) Iđm (A) I cắt N 3s (KA) Icắt N max (KA) Ghi chú 8DC11 12 1250 25 63 Không cần bảo chì Vây 2 máy cắt đầu vào và máy cắt LL chọn loại trên Chọn máy cắt cho các trạm BAPX Các máy cắt này có Iđm cắt khác máy trên Với trạm 2 máy , Iđm cắt =1.4*IđmBA Với trạm 1 máy , Iđm cắt =1.25*IđmBA Tính toán cho các phân xưởng ta có bảng giá trị sau Trạm B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 Iđm cắt 129 129 129 80 40 80 54 Chọn loại máy cắt do LX chế tạo Trạm Loại MC Uđm (KV) Iđm (A) Ixk (KA) dòng ôđ nhiệt 5s(KA) B1 BM-10 10 200 25 10 5.8/100 B2 BM-10 10 200 25 10 5.8/100 B3 BM-10 10 200 25 10 5.8/100 B4 BM-10 10 200 25 10 5.8/100 B5 BM-10 10 200 25 10 5.8/100 B6 BM-10 10 200 25 10 5.8/100 B7 BM-10 10 200 25 10 5.8/100 Sơ đồ ghép nối trạm PPTT , tất cả các tủ hợp bộ đều của hãng SIEMENS chế tạo, cách điện bằng SF6, loại 8DC11 , không bảo chì dao cách li có 3 vị trí: hở mạch ,nối mạch ,tiếp đất *. Tính dòng I = Dòng điện ngắn mạch tại trạm B1 I = Các điểm Nkhác tính tương tự kết quả ghi bảng sau Điểm tính N I(KA) i(KA) Thanh cái B 1 5.5 14.0 Thanh cái B 2 5.6 14.2 Thanh cái B 3 5.6 14.3 Thanh cái B 4 5.6 14.2 Thanh cái B 5 5.5 14.0 Thanh cái B 6 5.5 14.0 Thanh cái B 7 5.4 13.7 Chọn dao cách ly , cầu chì và kiểm tra cáp cao áp cho trạm B1 Chọn dao cách ly: +Uđm DCLUđm LĐ = 10(KV) +Idm DCLIcb Vì trạm 2 máy Icb =1.4*Iđm B Iđm B = Vây Icb =460(A) Iđm DCL460 (A) an +iđi =14(KA) Dòng ổn định nhiệt Iđm nhiệt Iđm nhI* Lấy tnh =10 s ; t =3sIđm nh3.01(KA) Tính toán tương tự cho các trạm còn lại ta có bảng sau: Tại trạm Uđm(KV) Iđm(A) Ixk(KA) Iđmnh(KA) B1 10 129 14.0 3.01 B2 10 129 14.2 3.06 B3 10 129 14.3 3.06 B4 10 81 14.2 3.06 B5 10 40 14.0 3.01 B6 10 81 14.0 3.01 B7 10 54 13.7 2.95 Từ bảng kết quả tính toán trên ta có bảng loại DCL điện cao áp đặt trong nhà do Liên Xô chế tạo cho các trạm: Trạm Kiểu Uđm(KV) Iđm(A) i(KA) i(KA) Khối lượng(kg) B1 PB-10/400 10 400 29 10 26 B2 PB-10/400 10 400 29 10 26 B3 PB-10/400 10 400 29 10 26 B4 PB-10/400 10 400 29 10 26 B5 PB-10/400 10 400 29 10 26 B6 PB-10/400 10 400 29 10 26 B7 PB-10/400 10 400 29 10 26 Chọn cầu chì cao áp : Để lựa chọn cầu chì cao áp , ta căn cứ vào 2 đ/k sau + UđmccUđm LĐ +IdcccIcb +IcđmccI Trong đó Icb =1.25IđmBA đối với trạm 1 máy =1.4IđmBA đối với trạm 2 máy Tính toán cho các trạm ta có số liệu bảng sau Trạm Uđm LĐ(KV) Icb(A) I(KA) B1 10 129 5.5 B2 10 129 5.6 B3 10 129 5.6 B4 10 81 5.6 B5 10 40 5.5 B6 10 81 5.5 B7 10 54 5.4 Căn cứ vào số liệu bảng trên ta chọn cầu chì cao áp cho các trạm như sau: (cầu chì do LX chế tạo) Trạm Loại Số lượng Uđm(KV) Iđm(A) Idc(A) IcắtN(KA) B1 KH 2 10 200 150 12 B2 KH 2 10 200 150 12 B3 KH 2 10 200 150 12 B4 KH 2 10 200 100 12 B5 KH 2 10 200 40 12 B6 KH 2 10 200 100 12 B7 KH 2 10 200 75 12 *Kiểm tra cáp cao áp đã chọn: Ta kiểm tra khả năng chịu nhiệt của cáp: Fcáp*I I:dòng ngắn mạch Iđã tính :hệ số, với cáp đồng =6 t:thời gian cắt ngắn mạch, chọn =0.8(s) Fcáp 6**I Tính cho các trạm BA ta có: Trạm B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 Tiết diện cáp min(mm) 29 30 30 30 29 29 29 Vậy các tuyến cáp đã chọn không thoả mãn yêu cầu chịu nhiệt và phải nâng tiết diện cáp đã chọn lên Ta vẫn chọn cáp đồng 6-10KV , 3 lõi cách điện XLPE , đai thép vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo Tiết diện cáp sau khi chọn lại: Trạm B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 Tiết diện cáp (mm) 35 35 35 35 35 35 35 Chọn chống sét van: Chọn chống sét van do hãng cooper (Mỹ) chế tạo có các thông số: Uđm =10(KV); loại giá đỡ ngang AZLP 501 B10 Chọn BA đo lường 3 pha 5 trụ , có cuộn tam giác để hở , kiểu hình trụ, hệ thống một thanh góp , do hãng SIEMENS chế tạo có các thông số sau: Loại Uđm (KV) Uchịu đựng xung(KV) U1đm (KV) U2đm (V) Tải đm (VA) Trọng lượng(kg) 4MS32 12 75 12/ 100/ 400 45 Đặt 1 tủ đầu vào 10KV có dao cách ly 3 vị trí ,cách điện bằng SF6 ,không