Đồ án Cung cấp điện cho nhà máy củ cải đường

đường dây trung áp 22kV trực tiếp vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến áp phân xưởng.Do vậy sẽ giảm được vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm, giảm được tổn thất và nâng cao năng lực truyền tải. Nhưng nhược điểm của sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp điện không cao,vì là mạng cao áp nên các thiết bị sử dụng theo sơ đồ này rất đắt và yêu cầu trình độ vận hành cao. Nó chỉ phù hợp với các nhà máy có phụ tảI rất lớn và tập trung nên ta không xét đến phương án này 2. Phương pháp sử dụng trạm biến áp trung gian Nguồn 22kV từ hệ thống về qua trạm biến áp trung gian được hạ áp xuống 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 và trong các trạm biến áp phân xưởng, vận hành sẽ thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng được cải thiện hơn. Song lại phải đầu tư để xây dựng trạm biến áp trung gian, gia tăng tổn thất trong mạng cao áp. Sử dụng phương án này sẽ thích hợp với các nhà máy thuộc hộ tiêu thu loại 1.Xét thấy phù hợp với đIều kiện của nhà máy nên ta sẽ thiết kế theo phương pháp này,cụ thể như sau: Trạm biến áp trung gian ta đặt hai máy biến áp với dung lượng được lựa chọn như sau : Ta chọn máy tiêu chuẩn Sdm = 1800 kVA Do ta chọn MBA dư thừa dung lượng bởi vậy chắc chắn sẽ thoả mãn đIều kiện kiểm tra dung lượng của máy khi xẩy ra quá tải sự cố. Khi xảy ra sự cố ở một máy biến áp ta có thể tạm ngừng cung cấp điện cho tất cả các phụ tải loại III trong nhà máyvà chỉ cung cấp đIện cho các phụ tải quan trọng. Vậy tại tạm biến áp trung gian sẽ đặt 2 MBA Sdm = 1800kV - 22/6.3 kV 3. Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm Điện năng từ hệ thống sẽ được cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông qua trạm phân phối trung tâm. Nhờ việc quản lý vận hành thuận lợi mạng điện cao áp của nhà máy nên sẽ giảm chi phí vận hành , độ tin cậy cung cấp điện được gia tăng, song vốn đầu tư cho mạng cũng tăng đáng kể . 4. Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian và trạm phân phối trung tâm Ta xác định tâm phụ tải điện của nhà máy theo công thức : ; Trong đó : Si - Công suất của phân xưởng thứ i xi , yi - toạ độ tâm phụ tải của phân xưởng thứ i Thay số ta có: x0 = 4.9 ; y0 = 3.8 Đó là vị trí tốt nhất để đặt trạm biến áp trung gian và trạm phân phối trung tâm 5. Lựa chọn phương án nối dây cho mạng cao áp của nhà máy Nhà máy thuộc hộ tiêu thụ loại I nên đường dây cung cấp đIện từ trạm trung gian Giám về nhà máy sẽ dùng đường dây trên không lộ kép . Do tính chất quan trọng của các phân xưởng nên ở mạng cao áp trong nhà máy ta dùng sơ đồ hình tia, lộ kép. Ưu điểm của loại sơ đồ này là đường nối dây rõ ràng, các trạm biến áp phân xưởng được cung cấp điện từ các đường dây riêng nên ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cao, dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ, tự động hoá và dễ vận hành. Để đảm bảo tính mỹ quan và an toàn cho toàn nhà máy các đường dây cao áp đều được đặt trong hào cáp xây dọc theo các tuyến giao thông nội bộ. Từ những phân tích trên ta có thể đưa ra 4 phương án đi dây cho mạng cao áp được trình bày trên hình 2-1 Hình 2.1 - Các phương án thiết kế mạng cao áp của nhà máy x2.2. Tính toán thiết kế và 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 Z = (avh +atc)K + 3I2maxRtC -> min. Trong đó : avh - hệ số vận hành , ta lấy avh= 0.1 atc - hệ số tiêu chuẩn, ta lấy 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 trở của thiết bị t - thời gian tổn thất công suất lớn nhất . C - giá tiền 1kWh, ta lấy C = 1000 đ/kWh 2.2.1 Phương án 1 Hình 2.2 - Sơ đồ phương án 1 Phương án này dùng trạm biến áp trung gian lấy điện từ hệ thống về, hạ xuống 6kV sau đó cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng hạ áp từ 6kV xuống 0.4kVđể cấp cho các phân xưởng 1. Chọn MBA phân xưởng và xác định tổn thất điện năng DA trong các TBA Trên cơ sở đã chọn được công suất các MBA ở trên ta có bảng kết quả chọn MBA cho các TBA phân xưởng do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh sản xuất Bảng 2.2 - Kết quả lựa chọn MBA trong các TBA của phương án 1 Tên TBA Sđm (kVA) UC/UH (KV) DP0 (kW) DPN (kW) UN (%) I0 (%) Số máy Đơn giá (106) Thành tiền (106) TBATG 1800 22/6.3 2.54 19.6 6.5 0.9 2 208.9 417.8 B1 400 6.3/0.4 0.86 4.6 5 1.5 2 50.4 100.8 B2 630 6.3/0.4 1.1 6.1 5 1.4 2 76.2 152.4 B3 500 6.3/0.4 0.97 5.3 5 1.5 2 65.5 131 B4 320 6.3/0.4 0.72 3.9 5 1.6 2 45.1 90.2 B5 75 6.3/0.4 0.23 1.2 4 1.8 2 22.9 45.8 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB = 938000 (103 đ) 9 trăm 38 triệu 0 trăm nghìn đồng Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp Tổn thất điện năng DA trong các trạm biến áp được tính theo công thức: kWh Trong đó : n - số máy biến áp ghép song song ; DP0 , DPN - tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA Stt - công suất tính toán của trạm biến áp SđmB - công suất định mức của máy biến áp t - thời gian máy biến áp vận hành, với máy biến áp vận hành suốt một năm t = 8760h t - thời gian tổn thất công suất lớn nhất. Tra bảng 4-1[Trang 49 -TL1] với Tmax = 6000h và cos jnm = 0.75, ta tìm được t = 4600 Tính cho Trạm biến áp trung gian Ta có : (kWh) Các trạm biến áp khác cũng dược tính toán tương tự , kết quả cho dưới bảng 2.3 Bảng 2.3 - Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương án 1 Tên TBA Số lượng Stt(kVA) Sđm(kVA) DP0(kW) DPN(kW) DA(kWh) TBATG 2 3445.82 1800 2.54 19.6 209706.1 B1 2 778.2 400 0.86 4.6 40044.9 B2 2 1166.72 630 1.1 6.1 67390.3 B3 2 839.4 500 0.97 5.3 50123.9 B4 2 539 320 0.72 3.9 38330.9 B5 2 122 75 0.23 1.2 11332.7 Tổn thất điện năng trong các TBA: DAB = 419808.5 kWh 2. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất , tổn thất điện năng trong mạng điện a.Chọn cáp cao áp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng Cáp cao áp được chọn theo chỉ tiêu mật độ kinh tế của dòng điện jkt.. Đối với nhà máy xản suất củ cải đường làm việc 3 ca , thời gian sử dụng công suất lớn nhất là : Tmax = 6000h, ta dùng cáp lõi đồng , tra bảng 5[Trang 294-TL1] ta tìm được jkt = 2.7 A/mm2 Tiết diện kinh tế của cáp : Cáp từ các TBATG về các trạm biến áp phân xưởng đều là cáp lộ kép nên: Dựa vào trị số Fkt đã tính, tra bảng để lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất . Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : Trong đó : Isc là dòng điện xẩy ra khi sự cố đứt một dây cáp,Isc = 2.Imax khc = k1.k2 k1 là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , ta lấy k1 = 1; k2 là hệ số hiệu chỉnh số dây cáp cùng đặt trong một hào cáp, trong mạng hạ áp, các hào đều được đặt hai cáp và khoảng cách giữa các dây là 300 mm. Theo PL 4.22[TL2] ta tìm được k2 = 0.93 Vì chiều dài cáp từ trạm biến áp trung gian đến trạm biến áp phân xưởng ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ, có thể bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp + Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian đến B1: Tiết diện kinh tế của cáp là : Tra bảng PL 4.32[TL2], lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 16mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật ) chế tạo có Icp =110 A Kiểm tra thép đã chọn theo điều kiện phát nóng : 0.93*Icp = 0.93*110 = 102.3 > 2*Imax = 2*37.4 = 74.8 A Vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện F= 16 mm2->có độ dày 4.7 XPLE (3*16) + Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian đến B2: Tiết diện kinh tế của cáp là : Tra bảng PL 4.31[TL2], lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 25mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật ) chế tạo có Icp =140 A Kiểm tra thép đã chọn theo điều kiện phát nóng : 0.93*Icp = 0.93*140 = 130.2 > 2*Imax = 112.3 A Vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện F= 25mm2-> 5.9XPLE (3*25) + Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian đến B3: Tiết diện kinh tế của cáp là : Tra bảng PL 4.32[TL2], lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 16 mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật ) chế tạo có Icp =110 A Kiểm tra thép đã chọn theo điều kiện phát nóng : 0.93*Icp = 0.93*110 = 102.3 A > 2*Imax = 80.8 A Vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện  F= 4.7mm2-> 3.4XPLE (3*16) + Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian đến B4: Tiết diện kinh tế của cáp là : Tra bảng PL 4.32[TL2], lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 10 mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật ) chế tạo có Icp = 87 A Kiểm tra thép đã chọn theo điều kiện phát nóng : 0.93*Icp = 0.93* 87 = 81 A > 2*Imax = 51.8 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng nên ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện F= 10 mm2-> 3.7XPLE (3*10) + Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian đến B5: Tiết diện kinh tế của cáp là : Tra bảng PL 4.32[TL2], lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 10 mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật ) chế tạo có Icp =87 A Kiểm tra thép đã chọn theo điều kiện phát nóng : 0.93*Icp = 0.93*87 = 81 A > 2*Imax = 11.7 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng nên ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện F= 10mm2-> 3.7XPLE (3*10) b. Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng Vì ta đang so sánh kinh tế giữa các phương án nên chỉ xét đến các đoạn cáp hạ áp khác nhau giữa các phương án. Với phương án 1 và phương án 2 và phương án 4 ta thấy rằng chỉ có sự khác biệt ở chỗ ở phương án 2 và phương án 4 có thêm đường dây hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng số 3 đến phân xưởng sửa chữa cơ khí(6) còn lại các đoạn đường dây là giống như nhau nên ta chỉ tính đến đoạn cáp từ B3 của phương án 2 đến Phan xưởng sửa chữa cơ khí số 6 và ta sẽ tính đoạn này ở phần sau Bảng 2.4 - Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án 1 Đường cáp F(mm) L(m) R0(Ω/m2) R(Ω) Đơn giá (103Đ/m) Thành tiền (103Đ) TBATG-B1 3*16 130 1.47 0.2 100 2*13000 TBATG-B2 3*25 135 0.93 0.12 140 2*18900 TBATG-B3 3*16 45 1.47 0.07 100 2*4500 TBATG-B4 3*10 45 2.33 0.1 80 2*2000 TBATG-B5 3*10 35 2.33 0.08 80 2*2800 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: KD =82400 (103Đ) 82 triệu 4 trăm nghìn đồng c. Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây Công thức tính : (kW) (W n - số đường dây đi song song Kết quả tính toán tổn thất được cho trong bảng sau: Bảng 2.5 - Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây của phương án 1 Đường cáp F(mm) L(m) R0(Ω/m2) R(Ω) STT(kW) DP(kW) TBATG-B1 3*16 130 1.47 0.2 778.2 1.7 TBATG-B2 3*25 135 0.93 0.12 1166.72 2.3 TBATG-B3 3*16 45 1.47 0.07 839.4 0.5 TBATG-B4 3*10 45 2.33 0.1 539.0 0.6 TBATG-B5 3*10 35 2.33 0.08 112 0.02 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn: ∑DPD = 5.3 kW d. Xác định tổn thất điện năng trên các đường dây : Tổn thất điện năng trên các đường dây được tính theo công thức : [kWh] Trong đó :-thời gian tổn thất công suất lớn nhất, tra bảng 4-1 (TL1) với Tmax = 6000h và cos ,tìm được [kWh] 3. Chi phí tính toán của phương án 1 Khi tính toán vốn đầu tư xây dựng mạng điện, ở đây chỉ tính đến giá thành các loại cáp và máy biến áp khác nhau giữa các phương án (K=KB +KD) , những phần giống nhau khác đã được bỏ qua không xét tới . Chi phí tính toán Z1 của phương án 1 là : Vốn đầu tư : K1 = KB + KD =82400. 103 + 938000. 103 = 1020.4(x106đ) Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: DA1 = DAB + DAD = 24472 +419808.5 = 444280.5 kWh Chi phí tính toán là : Z1 = (avh +atc).K1+DA1.C = (0.1+0.2)*1020.4*106 + 44428..5 *103 = 743*106 (đ) 2.2.2 Phương án 2 Hình 2.3 - Sơ đồ phương án 2 Phương án 2 dùng trạm biến áp trung gian lấy điện từ hệ thống về, hạ xuống 6kV sau đó cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng hạ áp từ 6kV xuống 0.4kVđể cấp cho các phân xưởng 1. Chọn MBA phân xưởng và xác định tổn thất điện năng DA trong các TBA Trên cơ sở đã chọn được công suất các MBA ở trên ta có bảng kết quả chọn MBA cho các TBA phân xưởng do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh sản xuất Bảng 2.6 - Kết quả lựa chọn MBA trong các TBA của phương án 2 Tên TBA Sđm (kVA) UC/UH (KV) DP0 (kW) DPN (kW) UN (%) I0 (%) Số máy Đơn giá (106) Thành tiền (106) TBATG 1800 22/6.3 2.54 19.6 6.5 0.9 2 208900 417800 B1 400 6.3/0.4 0.86 4.5 5 1.5 2 50400 100800 B2 630 6.3/0.4 1.1 6.1 5 1.4 2 76200 152400 B3 500 6.3/0.4 0.9 5.3 5 1.6 2 65500 131000 B4 320 6.3/0.4 0.72 3.9 5 1.6 2 45100 90200 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB = 892200(103 đ) 8 trăm 92 triệu 2trăm nghìn đồng Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp Tổn thất điện năng DA trong các trạm biến áp được tính theo công thức: kWh Kết quả cho dưới bảng 2.7 Bảng 2.7 - Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương án 2 Tên TBA Số lượng Stt(kVA) Sđm(kVA) DP0(kW) DPN(kW) DA(kWh) TBATG 2 3445.82 1800 2.54 19.6 209706.1 B1 2 778.2 400 0.86 4.6 40044.9 B2 2 1166.7 630 1.1 6.1 67388.6 B3 2 961.4 500 0.9 5.3 60836.4 B4 2 539 320 .072 3.9 38330.9 Tổn thất điện năng trong các TBA: DAB = 416367.3 kWh 2. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất , tổn thất điện năng trong mạng điện a.Chọn cáp cao áp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng Tương tự như phương án 1, từ trạm biến áp trung gian về đến các trạm biến áp phân xưởng cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện jkt . Sử dụng cáp lõi đồng với Tmax= 6000h ta có jkt = 2.7 A/mm2 Tiết diện kinh tế của cáp : Cáp từ các TBATG về các trạm biến áp phân xưởng đều là cáp lộ kép nên: Chọn cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : với khc = 0.93 Vì chiều dài cáp từ trạm biến áp trung gian đến trạm biến áp phân xưởng ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ, có thể bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp + Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian đến B1: Tiết diện kinh tế của cáp là : Tra bảng PL 4.32[TL2], lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 16mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật ) chế tạo có Icp =110 A Kiểm tra thép đã chọn theo điều kiện phát nóng : 0.93*Icp = 0.93*110 = 102.3 > 2*Imax = 2*37.4 = 74.8 A Vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện F= 16 mm2->có độ dày 4.7 XPLE (3*16) + Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian đến B2: Tiết diện kinh tế của cáp là : Tra bảng PL 4.31[TL2], lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 25mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật ) chế tạo có Icp =140 A Kiểm tra thép đã chọn theo điều kiện phát nóng : 0.93*Icp = 0.93*140 = 130.2 > 2*Imax = 112.3 A Vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện F= 25mm2-> 5.9XPLE (3*25) + Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian đến B3: Tiết diện kinh tế của cáp là : Tra bảng PL 4.32[TL2], lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 25 mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật ) chế tạo có Icp =140 A Kiểm tra thép đã chọn theo điều kiện phát nóng : 0.93*Icp = 0.93*140 = 130.2 A > 2*Imax = 99.4 A Vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện  F= 25 mm2-> 5.9XPLE (3*25) + Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian đến B4: Tiết diện kinh tế của cáp là : Tra bảng PL 4.32[TL2], lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 10 mm2, cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật ) chế tạo có Icp = 87 A Kiểm tra thép đã chọn theo điều kiện phát nóng : 0.93*Icp = 0.93* 87 = 81 A > 2*Imax = 51.8 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng nên ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện F= 10 mm2-> 3.7XPLE (3*10) b. Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng Tương tự như phương án 1 cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Các đường cáp đều rất ngắn, tổn thất điện áp trên cáp không đáng kể nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại điều kiện DUcp. Cáp hạ áp đều chọn loại cáp 4 lõi do hãng LENS chế tạo. Như ta đã nói ỏ trên ở phương án 2 này chỉ khác phương án 1 ở đoạn cáp hạ áp tù trạm biến áp phân xưởng 3 đến phân xưởng sửa chữa cơ khí số 6 nên để so sánh ta chỉ cần tính thêm chi phí và tổn thất của doạn cáp này: Isc = 2*Imax = 2*185.4 = 370.8 A Chỉ có một cáp đi trong rãnh nên k2= 1 . Điều kiện chọn cáp :I I Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LéN chế tạo tiết diện (3*50+35) mm với I=192 A Kết quả chọn cáp được ghi trong bảng 2.8 Bảng 2.8 - Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án 2 Đường cáp F(mm) L(m) R0(Ω/m2) R(Ω) Đơn giá (103Đ/m) Thành tiền (103Đ) TBATG-B1 3*16 130 1.47 0.2 100 2*13000 TBATG-B2 3*25 135 0.93 0.12 140 2*18900 TBATG-B3 3*25 45 0.93 0.04 140 2*6300 TBATG-B4 3*10 45 2.33 0.1 80 2*2000 B2->6 3*50+35 35 0.387 0.01 84 2*2940 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: KD =86280 (103Đ) 86 Triệu 280 nghìn đồng c. Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây Công thức tính : (kW) (W n - số đường dây đi song song Kết quả tính toán tổn thất được cho trong bảng sau: Bảng 2.9 - Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây của phương án 1 Đường cáp F(mm) L(m) R0(Ω/m2) R(Ω) STT(kW) DP(kW) TBATG-B1 3*16 130 1.47 0.2 778.2 1.7 TBATG-B2 3*25 135 0.93 0.12 1166.7 2.3 TBATG-B3 3*25 45 0.93 0.04 961.4 0.5 TBATG-B4 3*10 45 2.33 0.1 539 0.2 B2->6 3*50+35 35 0.378 0.01 122 0.5 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn: ∑DPD = 5.2 kW d. Xác định tổn thất điện năng trên các đường dây : Tổn thất điện năng trên các đường dây được tính theo công thức : [kWh] [kWh] 3. Chi phí tính toán của phương án 2 Vốn đầu tư : K2 = KB + KD =892200. 103 + 86280. 103 = 978.48(x106đ) Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: DA2 = DAB + DAD = 416367.3 + 23920 = 4402873 kWh Chi phí tính toán là : Z2 = (avh +atc).K2+DA2.C = (0.1+0.2)*978.48*106+1000 *440.28*10 = 720.8*106 (đ) 2.2.3 Phương án 3 Hình 2.4 - Sơ đồ phương án 3 Phương án 3 sử dụng trạm phân phối trung tâm lấy điện từ hệ thống về cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng hạ áp từ 22kV xuống 0.4kVđể cấp cho các phân xưởng 1. Chọn MBA phân xưởng và xác định tổn thất điện năng DA trong các TBA Trên cơ sở đã chọn được công suất các MBA ở trên ta có bảng kết quả chọn MBA cho các TBA phân xưởng do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh sản xuất Bảng 2.10 - Kết quả lựa chọn MBA trong các TBA của phương án 3 Tên TBA Sđm (kVA) UC/UH (KV) DP0 (kW) DPN (kW) UN (%) I0 (%) Số máy Đơn giá (106) Thành tiền (106) B1 400 22/0.4 0.93 4.9 5.5 1.5 2 55.2 110.4 B2 630 22/0.4 1.3 6.24 5.5 1.4 2 78.1 156.2 B3 500 22/0.4 1.06 5.4 5.5 1.5 2 60.2 120.4 B4 320 22/0.4 4.8 4 5.5 1.6 2 47.9 95.8 B5 75 22/0.4 0.28 1.4 4.5 1.8 2 24.0 48.0 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB = 530800 (103 đ) 5 Trăm 30.8 Triệu Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp Tổn thất điện năng DA trong các trạm biến áp được tính theo công thức: kWh Kết quả cho dưới bảng 2.11 Bảng 2.11 - Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương án 3 Tên TBA Số lượng Stt(kVA) Sđm(kVA) DP0(kW) DPN(kW) DA(kWh) B1 2 77.8 400 0.93 4.9 40132.6 B2 2 1166.2 630 1.3 6.24 67590.3 B3 2 839.4 500 1.06 5.4 50725.3 B4 2 539 320 4.8 4 38730.3 B5 2 122 75 0.28 1.4 11937.2 Tổn thất điện năng trong các TBA: DAB = 209115.7 kWh 2. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất , tổn thất điện năng trong mạng điện a.Chọn cáp cao áp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng Tương tự như phương án 1, từ trạm phân phối trung tâm về đến các trạm biến áp phân xưởng cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện jkt . Sử dụng cáp lõi đồng với Tmax= 6000h ta có jkt = 2.7 A/mm2 Tiết diện kinh tế của cáp : Cáp từ các TBATG về các trạm biến áp phân xưởng đều là cáp lộ kép nên: Chọn cáp đồng 3 lõi 22 kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : với khc = 0.93 Vì chiều dài cáp từ trạm biến áp trung gian đến trạm biến áp phân xưởng ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ, có thể bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp b. Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng Tương tự như phương án 1, cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Các đường cáp đều rất ngắn, tổn thất điện áp trên cáp không đáng kể nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại điều kiện DUcp. Kết quả chọn cáp được ghi trong bảng 2.12 Bảng 2.12 - Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án 3 Đường cáp F(mm) L(m) R0(Ω/m2) R(Ω) Đơn giá (103Đ/m) Thành tiền (103Đ) TPPTT-B1 3*10 130 2.33 0.3 80 2*10400 TPPTT-B2 3*10 135 2.33 0.3 80 2*10800 TPPTT-B3 3*10 45 2.33 0.1 80 2*4500 TPPTT-B4 3*10 45 2.33 0.1 80 2*2000 TPPTT-B5 3*10 35 2.33 0.08 80 2*2800 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: KD =59200 (103Đ) 59 Triệu 200 nghin đồng c. Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây Công thức tính : (kW) (W n - số đường dây đi song song Kết quả tính toán tổn thất được cho trong bảng sau: Bảng 2.13 - Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây của phương án 3 Đường cáp F(mm) L(m) R0(Ω/m2) R(Ω) STT(kW) DP(kW) TPPTT-B1 3*10 130 2.33 0.3 778.2 0.16 TPPTT-B2 3*10 135 2.33 0.3 1166.7 0.45 TPPTT-B3 3*10 45 2.33 0.1 839.4 0.07 TPPTT-B4 3*10 45 2.33 0.1 539 0.06 TPPTT-B5 3*10 35 2.33 0.08 122 0.001 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn: ∑DPD = 0.74 kW d. Xác định tổn thất điện năng trên các đường dây : Tổn thất điện năng trên các đường dây được tính theo công thức : [kWh] [kWh] 3. Chi phí tính toán của phương án 3 Vốn đầu tư : K3 = KB + KD =530.8. 106 + 59.2* 106 = 590 (x106đ) Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: DA3 = DAB + DAD = 3404.6 + 209115.7 = 212662.3 kWh Chi phí tính toán là : Z3 = (avh +atc).K3+DA1.C = (0.1+0.2)*590*106+1000 *212662.3 = 389.7*106 (đ) 2.2.4 Phương án 4 Phương án 4 sử dụng trạm phân phối trung tâm lấy điện từ hệ thống về cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng hạ áp từ 22kV xuống 0.4kVđể cấp cho các phân xưởng Hình 2.5 - Sơ đồ phương án 4 1. Chọn MBA phân xưởng và xác định tổn thất điện năng DA trong các TBA Trên cơ sở đã chọn được công suất các MBA ở trên ta có bảng kết quả chọn MBA cho các TBA phân xưởng do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh sản xuất Kết quả chọn máy biến áp cho trong bảng 2.14 Bảng 2.14 - Kết quả lựa chọn MBA trong các TBA của phương án 4 Tên TBA Sđm (kVA) UC/UH (KV) DP0 (kW) DPN (kW) UN (%) I0 (%) Số máy Đơn giá (106) Thành tiền (106) B1 400 22/0.4 0.93 4.9 5.5 1.5 2 55.2 110.4 B2 630 22/0.4 1.3 6.2 5.5 1.4 2 78.1 156.2 B3 500 22/0.4 1.0 5.4 5.5 1.5 2 60.2 120.4 B4 320 22/0.4 0.8 4.0 5.5 1.6 2 47.9 95.8 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: KB = 482.8 (106 đ) 4 Trăm 82 triệu 800 nghìn đồng Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp Tổn thất điện năng DA trong các trạm biến áp được tính theo công thức: kWh Kết quả cho dưới bảng 2.7 Bảng 2.7 - Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương án 4 Tên TBA Số lượng Stt(kVA) Sđm(kVA) DP0(kW) DPN(kW) DA(kWh) B1 2 778.2 400 0.93 5.5 40054.7 B2 2 1166.7 630 1.3 5.5 68872.7 B3 2 961.4 500 1.0 5.5 60978.6 B4 2 539 320 0.8 5.5 38730.3 Tổn thất điện năng trong các TBA: DAB = 208636.3 kWh 2. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất , tổn thất điện năng trong mạng điện a.Chọn cáp cao áp từ TPPTT về trạm biến áp phân xưởng Tương tự như phương án 2, từ TPPTT đến các trạm biến áp phân xưởng cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện jkt . Sử dụng cáp lõi đồng với Tmax= 6000h ta có jkt = 2.7 A/mm2 Tiết diện kinh tế của cáp : Cáp từ các TBATG về các trạm biến áp phân xưởng đều là cáp lộ kép nên: Chọn cáp đồng 3 lõi 22 kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : với khc = 0.93 Vì chiều dài cáp từ TPPTT đến trạm biến áp phân xưởng ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ, có thể bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp b. Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng Tương tự như phương án 1 cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Các đường cáp đều rất ngắn, tổn thất điện áp trên cáp không đáng kể nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại điều kiện DUcp. Cáp hạ áp đều chọn loại cáp 4 lõi do hãng LENS chế tạo Kết quả chọn cáp được ghi trong bảng 2.8 Bảng 2.8 - Kết quả chọn