Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất cơ khí

Văn Tẩm ta chọn loại cáp CU/XLPE/DSTA/PVC có tiết diện Fkt = 16 mm2 và Icp=110 A Kiểm tra lại cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : khc.Icp ≥Isc khc.Icp = 0,92.110 =101,2 ≥ Isc =2.Imax = 2.6,35 = 12,7 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian đến trạm biến áp phân xưởng B11 : Dòng làm việc lớn nhất : Imax = = = 30,16 A Tiết diện kinh tế cuả cáp : Fkt = ==9,72 mm2 Tra bảng PLVI.16 – (Trang 305) – Thiết kế cấp điện – Ngô Hồng Quang,Vũ Văn Tẩm ta chọn loại cáp CU/XLPE/DSTA/PVC có tiết diện Fkt = 16 mm2 và Icp=110 A Kiểm tra lại cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : khc.Icp ≥Isc khc.Icp = 0,92.110 =101,2 ≥ Isc =2.Imax = 2.30,16 =60,52 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án I cho trong bảng III – 9: Đường Cáp L(m) Fchọn mm2 ro /km R Đơn giá 106đồng/m Thành tiền 106đồng BATG-B1,B2,B3 110 3.120 0,196 0,010 0,550 60.5 B1 – B2 47,5 3.16 1,47 0,034 0,0768 3.648 B2 – B3 47,5 3.16 1,47 0,034 0,0768 3.648 BATG-B4,B5 30 3.70 0,342 0,005 0,336 10.08 B4 – B5 50 3.25 0,927 0,023 0,120 6 B7 – B6 70 3.16 1,47 0,051 0,0768 53.76 BATG-B7 145 3.25 0,927 0,067 0,120 17,7 BATG-B8 35 3.16 1,47 0,025 0,0768 2.688 BATG – B9 135 3.16 1,47 0,099 0,0768 10.368 BATG – B10 155 3.16 1,47 0,113 0,0768 11.904 BATG – B11 165 3.16 1,47 0,121 0,0768 12.672 Tổng số vốn đầu tư cho đường dây Kd =192.968x 106 đ 1.3.5.2: Xác định tổn thất công suất tác dụng DP trên các đoạn dây: Đường Cáp L(m) Fchọn R() Stt (kVA) (kW) BATG – B1,B2,B3 110 3.120 0,010 5103.12 2,60 B1 – B2 47.5 3.16 0,034 1701.04 0,98 B2 – B3 47.5 3.16 0,034 1701.04 0,98 BATG – B4,B5 30 3.70 0,005 3877.18 0,75 B4 – B5 50 3.25 0,023 1938.59 0,86 B7 – B6 70 3.16 0.051 1263.33 0,81 BATG – B7 145 3.25 0,067 2227.78 3,32 BATG – B8 35 3.16 0,025 426,87 0,045 BATG – B9 135 3.16 0,099 1568.25 2,43 BATG – B10 155 3.16 0,113 220 0,054 BATG – B11 165 3.16 0,121 1043.57 1,31 Tổng tổn thất công suất trên dây dẫn =14,139 kW Tổn thất điện năng trên ác đường dây được tính theo công thức : AD = (kWh ) Ta có : Tổn thất điện năng trên các đường dây của phương án 1 : AD = (kWh ) = 14,139 x 3410 = 48213,99( kWh ) 1.3.5.3. Xác định chi phí tính toán của phương án: Khi tính đến vốn đầu tư xây dựng mạng điện ta chỉ tính đến giá thành lưới cáp cao áp trong các phương án, các phần giống nhau ta bỏ qua không xét đến. Tổng tổn thất điện năng của mạng điện (AI ) bao gồm tổn t hất điện năng trong trạm BA và của đường dây, tuy nhiên do ta chỉ xét đến các phần khác nhau ta có : A1 = AB + AD =1529791,83 + 48213,99=1578005,82 (kWh ) Chi phí tính toán Z2 của phương án II: Để so sánh giữa các phương án thì hàm chi phí tính toán ta sẽ chỉ xét đến các phần khác nhau giữa các phương án ZI = (avh + atc ).KI + c. AI ( đồng ) Trong đó : avh : Hệ số vận hành avh =0.1 atc : Hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn atc = 0.2 c: giá thành bán điện năng lấy c=750 ( đ/kWh ) -Vốn đầu tư KI : Trong đó : Kcáp : Vốn đầu tư cho các tuyến cáp KBA : Vốn đầu tư cho máy biến áp K3 = KPPTT = KMC35 : Vốn đầu tư cho máy cắt 35 K1 = Kcáp =192.968x106 (đồng ) K2 = KBA= 5693x106 (đồng ) Vốn đầu tư mua máy cắt của phương án II: Đường dây Uđm (kV) Đơn vị Số lượng Đơn giá (103) Thành tiền(103) TBATG – TBATT 35 Cái 2 160.000 320.000 TPPTT – B1,B2.B3 10 Cái 2 120.000 240.000 TPPTT – B4,B5 10 Cái 2 120.000 240.000 TPPTT – B6,B7 10 Cái 2 120.000 240.000 TPPTT – B8 10 Cái 1 120.000 120.000 TPPTT – B9 10 Cái 2 120.000 240.000 TPPTT – B10 10 Cái 1 120.000 120.000 TPPTT – B11 10 Cái 2 120.000 240.000 MCLL 10 Cái 1 120.000 120.000 Tổng K 1880.000 K3 = KPPTT = KMC35 = 1880.106 ( đồng ) Vậy vốn đầu tư cho phương án II : KI =K1 + K2 + K3 = 192.968x106+ 5693x106 + 1880.106 =200541.106 (đồng) Chi phí tính toán của phương án II : ZI = (avh + atc ).KI + c. AI ( đồng ) Ta có : ZI = (0,1+0,125 ).200541.106 +750.1578005,82 =46305,22.106 (đồng ) 1.3.6. Tính toán kinh tế cho phương án III : Phương án sử dụng trạm PPTT nhận điện từ hệ thống về cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng có cấp chuyển đổi điện áP Là 35/0.4Kv. các trạm này có thể lấy điện trực tiếp từ trạm PPTT hoặc lấy điện liên thông qua các thanh cái cao áp của trạm biến áp phân xưởng khác Phương án III : 2 MBA 800 1 7 5 8 6 2 4 3 B1 B2 B3 B10 B11 B9 2 MBA 630 B6 B4 B5 B8 Huong di tu HT toi B7 2 MBA 800 2 MBA 630 2 MBA 250 2 MBA 160 4 MBA 1000 6 MBA 1000 1.3.7. Chọn máy biến áp cho phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp : 1.3.7.1 : Chọn máy biến áp phân xưởng : Dựa vào kết quả tính toán lựa chon máy biến áp ở mục II.1.2 ta có kết quả chọn máy biến áp phân xưởng của phương án I được cho trong bảng II – 3 : Tên TBA SdmB kVA Uc/Uh kV ∆P0 kW ∆Pn kW Un % Số máy Đơn giá (106) Tổng (106) B1,B2,B3 1000 35/0,4 1,9 13 6,5 6 150 900 B4,B5 1000 35/0,4 1,9 13 6,5 4 150 600 B6 800 35/0,4 1,52 10,5 6,5 2 120 240 B7 630 35/0,4 1,3 8,2 4,5 2 100 200 B8 250 35/0,4 0,68 4,1 4.5 2 115,3 230,6 B9 800 35/0,4 1.52 10,5 6,5 2 120 240 B10 160 35/0,4 0.53 2,95 4,5 2 45 90 B11 630 35/0,4 1,3 8,2 4,5 2 100 200 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp:KB=2700,6x106 1.3.7.2 : Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp : Kết quả tính toán tổn thất điện năng của Các trạm biến áp cho trong bảng II – 4 : Tên trạm Số máy Stt kVA SđmB kVA Po kW Pn kW A kWh B1,B2,B3 6 5103,12 1000 1,9 13 292269,74 B4,B5 4 3877,18 1000 1,9 13 233173,95 B6 2 1263,33 800 1,52 10,5 71274,84 B7 2 964,45 630 1,3 8,2 55541,48 B8 2 426,87 250 0,68 4,1 13685,84 B9 2 1568,25 800 1,52 10,5 95426,58 B10 2 220 160 0,53 2,95 18794,97 B11 2 1043,57 630 1,3 8,2 61137,92 Tổng tổn thất điện năng trong các TBA :AB = 841305,32 kWh 1.3.7.3. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổng thất điện năng trong mạng điện 1.3.7.4. chọn cáp cao áp từ trạm PPTT tới các trạm BAPX: Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian đến trạm biến áp phân xưởng B1,B2,B3: Dòng làm việc lớn nhất : Imax = ==42,13 A Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = ==13,59 mm2 Để đảm bảo độ bền cơ , cáp dùng ở cấp điện áp 35 kV được chế tạo với tiết diện nhỏ nhất là Fkt = 50 mm2 Tra bảng PLVI.16 – (trang 305 ) - Thiết kế cấp điện – Ngô Hồng Quang ,Vũ Văn Tẩm ta chọn cáp loại CU/XLPE/DSTA/PVC có tiết diện Fkt = 50 mm2 và Icp = 200 A Kiểm tra lại cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : khc.Icp ≥Isc khc.Icp = 0,92.200 =184 ≥ Isc =2.Imax =2.50 = 100 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng Tính toán tương tự cho các đường cáp còn lại : Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án 3 cho trong Bảng III – 13 : Đường Cáp L (m) Fchọn (mm2) R0(/km) R () đơn giá (103 đồng/m) Thành tiền (103 đồng ) PPTT -B1 110 3.50 0,494 0,027 336 36960 B1 – B2 47.5 3.50 0,494 0,011 336 15960 B2 – B3 47.5 3.50 0,494 0,011 336 15960 PPTT – B4 30 3.50 0,494 0,007 336 10080 B4 – B5 50 3.50 0,494 0,012 336 16800 PPTT – B6 160 3.50 0,494 0,039 336 53760 PPTT – B7 145 3.50 0,494 0,035 336 48720 PPTT – B8 35 3.50 0,494 0,008 336 11760 PPTT – B9 135 3.50 0,494 0,033 336 45360 PPTT – B10 155 3.50 0,494 0,038 336 52080 PPTT – B11 165 3.50 0,494 0,04 336 55440 Tổng số vốn đầu tư cho đường dây Kd = 362880 x 103 VNĐ 1.3.7.5 : Xác định tổn thất công suất tác dụng P trên các đoạn dây : Kết quả tính toán tổn thất công suất của mạng cao áp và hạ áp của phương án III cho trong Bảng II – 14 : Đường Cáp L(m) Fchọn R ( ) Stt ( kVA ) P( kW) PPTT – B1 110 3.50 0,027 5103,12 0,57 B1 – B2 47,5 3.50 0,011 1701,04 0,025 B2 – B3 47,5 3.50 0,011 1701,04 0,025 PPTT – B4 30 3.50 0,007 3877,18 0,09 B4 – B5 50 3.50 0,012 1938,59 0,036 PPTT – B6 160 3.50 0,039 1263,33 0,05 PPTT – B7 145 3.50 0,035 964,45 0,026 PPTT – B8 35 3.50 0,008 426,87 0,0012 PPTT – B9 135 3.50 0,033 1568,25 0,07 PPTT – B10 155 3.50 0,038 220 0,002 PPTT – B11 165 3.50 0,04 1043,57 0,035 Tổng tổn thất công suất tren dây dẫn P =0,9302kW Tổn thất điện năng trên các đường dây của phương án III D = P. = 0,9302x 3410 = 3171,982(kWh) 1.3.7.6. Xác định chi phí tính toán của phương án III : Khi tính đến vốn đầu tư xây dựng mạng điện ta chỉ tính đến giá thành lưới cáp cao áp trong các phương án,các phần giống nhau ta bỏ qua không xét đến. Tổng tổn thất điện năng của mạng điện (AI ) bao gồm tổn thất điện năng trong trạm BA và của đường dây, tuy nhiên do ta chỉ xét đên các phần khác nhau nên ta có : I = B + D = 841305,32 + 3171,982 =844477,302 (kWh) Chi phí tính toán Z1của phương án III : Để so sánh giữa các phương án thì hàm chi phí tính toán ta sẽ chỉ xét đến các phần khác nhau giữa các phương án ZI = (avh + atc ).KI + c. AI ( đồng ) Trong đó : avh : Hệ số vận hành avh =0.1 atc : Hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn atc = 0.2 c: giá thành bán điện năng lấy c=750 ( đ/kWh ) -Vốn đầu tư KI : Trong đó : Kcáp : Vốn đầu tư cho các tuyến cáp KBA : Vốn đầu tư cho máy biến áp K3 = KPPTT = KMC35 : Vốn đầu tư cho máy cắt 35 K1 = Kcáp =362,880 x 106 (đồng ) K2 = KBA=2700,6 x 106 (đồng ) Vốn đầu tư mua máy cắt của phương án III : Đường dây Uđm (kV) Đơn vị Số lượng Đơn giá (106) Thành tiền(106) MCLL 35 Cái 3 160 480 TPPTT – B1,B2.B3 35 Cái 2 160 320 TPPTT – B4,B5 35 Cái 2 160 320 TPPTT – B6,B7 35 Cái 2 160 320 TPPTT – B8 35 Cái 2 160 320 TPPTT – B9 35 Cái 2 160 320 TPPTT – B10 35 Cái 2 160 320 TPPTT – B11 35 Cái 2 160 320 Tổng K 2720 K3 = KPPTT = KMC35 = 2720.106 ( đồng ) Vậy vốn đầu tư cho phương án I : KI =K1 + K2 + K3 =362,880.106+2700,6.106 + 2720.106 =5783,48.106 (đồng) Chi phí tính toán của phương án I : ZI = (avh + atc ).KI + c. AI (đồng) Ta có : ZI = (0,1+0,125).5783,48.106 +750.844477,302 =1934,64.106 (đồng ) 1.3.8. Tính toán kinh tế cho phương án IV : Phương án sử dụng trạm PPTT nhận điện từ hệ thống về cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng có cấp chuyển đổi điện áp là 35/0,4.Các trạm này có thể lấy điện trực tiếp từ trạm PPTT hoặc lấy điện liên thông qua các thanh cái cao áp của trạm biến áp phân xưởng khác : * Phương án IV : 6 MBA 1000 4 MBA 1000 1 MBA 160 1 MBA 250 2 MBA 630 2 MBA 800 2 MBA 800 B7 Hướng đi từ HT rớitoi B8 B5 B4 B6 2 MBA 630 B9 B11 B10 B3 B2 B1 3 4 2 6 8 5 7 1 1.3.9 : Chọn máy biến áp phân xưởng : Dựa vào kết quả tính toán lựa chon máy biến áp ở mục II.1.2 ta có kết quả chọn máy biến áp phân xưởng của phương án IV được cho trong bảng II – 3 : Tên TBA SdmB kVA Uc/Uh kV ∆P0 kW ∆Pn kW Un % Số máy Đơn giá (106) Tổng (106) B1,B2,B3 1000 35/0,4 1,9 13 6,5 6 150 900 B4,B5 1000 35/0,4 1,9 13 6,5 4 150 600 B6 800 35/0,4 1,52 10,5 6,5 2 120 240 B7 630 35/0,4 1,3 8,2 4,5 2 100 200 B8 250 35/0,4 0,68 4,1 4,5 1 115.3 115.3 B9 800 35/0,4 1.52 10,5 6,5 2 120 240 B10 160 35/0,4 0.53 2,95 4,5 1 45 45 B11 630 35/0,4 1,3 8,2 4,5 2 100 200 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp : KB = 2540.3x106 1.3.9.1. Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp : Kết quả tính toán tổn thất điện năng của Các trạm biến áp cho trong bảng II – 4 : Tên trạm Số máy Stt kVA SđmB kVA Po kW Pn kW A kWh B1,B2,B3 6 5103,12 1000 1,9 13 292269,74 B4,B5 4 3877,18 1000 1,9 13 233173,95 B6 2 1263,33 800 1,52 10,5 71274,84 B7 2 964,45 630 1,3 8,2 55541,48 B8 1 426,87 250 0,68 4,1 46718,24 B9 2 1568,25 800 1,52 10,5 95426,58 B10 1 220 160 0,53 2,95 23661,54 B11 2 1043,57 630 1,3 8,2 61137,92 Tổng tổn thất điện năng trong các TBA :AB = 879204,29kWh 1.3.10. Chọn dây dấn và xác định tổn thất công suất,tổn thất điện năng trong mạng điện : 1.3.10.1. Chọn cáp cao áp từ trạm PPTT tới các trạm BAPX : Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án IV cho trong bảng II – 5 : Đường cáp L(m) F chon (mm2) Ro () R () Đơn giá (106 đ ) Thành tiền (106 đ ) PPTT – B1 110 3.50 0,494 0,027 0,336 36,960 B1 –B2 47.5 3.50 0,494 0,011 0,336 15,960 B2 –B3 47.5 3.50 0,494 0,011 0,336 15,960 PPTT – B4 30 3.50 0,494 0,007 0,336 10,080 B4 – B5 50 3.50 0,494 0,012 0,336 16,800 PPTT – B7 145 3.50 0,494 0,039 0,336 48,720 B7 – B6 65 3.50 0,494 0,016 0,336 21,840 PPTT – B8 35 3.50 0,494 0,008 0,336 11,760 PPTT – B9 135 3.50 0,494 0,033 0,336 45,360 PPTT – B10 155 3.50 0,494 0,038 0,336 52,080 PPTT – B11 165 3.50 0,494 0,04 0,336 55,440 Tổng số vốn đầu tư cho đường dây Kd = 347,76 x 106 VNĐ 1.3.10.2. Xác định tổn thất công suất tác dụng P trên các đoạn dây : Kết quả tính toán tổn thất công suất của mạng cao áp và hạ áp của phương án 3 cho trong bảng II – 6 : Đường cáp L(m) Fchon R() Stt(kVA) P(kW) PPTT-B1 110 3.50 0,027 5103,12 0,57 B1-B2 47.5 3.50 0,011 1701,04 0,025 B2-B3 47.5 3.50 0,011 1701,04 0,025 PPTT-B4 30 3.50 0,007 3877,18 0,085 B4-B5 50 3.50 0,012 1938,59 0,036 PPTT-B7 145 3.50 0,039 2227,78 0,158 B7-B6 65 3.50 0,016 1263,33 0,02 PPTT-B8 35 3.50 0,008 426,87 0,0012 PPTT-B9 135 3.50 0,033 1568,25 0,066 PPTT-B10 155 3.50 0,038 220 0,002 PPTT-B11 165 3.50 0,04 1043,57 0,035 Tổng tổn thất công suất trên dây dẫn P = 1,0232 kW Tổn thất điện năng trên các đường dây của phương án IV : D = P. = 1,0232 x 3410 = 3489,112 kWh 1.3.10.3. Xác định chi phí tính toán của phương án IV : Khi tính đến vốn đầu tư xây dựng mạng điện ta chỉ tính đến giá thành lưới cáp cao áp trong các phương án,các phần giống nhau ta bỏ qua không xét đến. Tổng tổn thất điện năng của mạng điện (AI ) bao gồm tổn thất điện năng trong trạm BA và của đường dây, tuy nhiên do ta chỉ xét đên các phần khác nhau nên ta có : I = B + D = 879204,29 + 3489,112 = 882693,402 (kwh) Chi phí tính toán Z1của phương án IV : Để so sánh giữa các phương án thì hàm chi phí tính toán ta sẽ chỉ xét đến các phần khác nhau giữa các phương án ZI = (avh + atc ).KI + c. AI ( đồng ) Trong đó : avh : Hệ số vận hành avh =0.1 atc : Hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn atc = 0.2 c: giá thành bán điện năng lấy c=750 ( đ/kWh ) -Vốn đầu tư KI : Trong đó : Kcáp : Vốn đầu tư cho các tuyến cáp KBA : Vốn đầu tư cho máy biến áp K3 = KPPTT = KMC35 : Vốn đầu tư cho máy cắt 35 K1 = Kcáp =347.76x 106 (đồng ) K2 = KBA=2540,3 x106 (đồng ) Vốn đầu tư mua máy cắt của phương án IV : Đường dây Uđm (kV) Đơn vị Số lượng Đơn giá (106) Thành tiền(106) MCLL + MCTC 35 Cái 3 160 480 TPPTT – B1,B2.B3 35 Cái 2 160 320 TPPTT – B4,B5 35 Cái 2 160 320 TPPTT – B6,B7 35 Cái 2 160 320 TPPTT – B8 35 Cái 1 160 160 TPPTT – B9 35 Cái 2 160 320 TPPTT – B10 35 Cái 1 160 160 TPPTT – B11 35 Cái 2 160 320 Tổng K 2400 K3 = KPPTT = KMC35 = 2720.106 ( đồng ) Vậy vốn đầu tư cho phương án I : KI =K1 + K2 + K3 =347,76.106+2540,3.106 + 2400.106 =5288,06.106 (đồng ) Chi phí tính toán của phương án IV : ZI = (avh + atc ).KI + c. AI ( đồng ) Ta có : ZI = (0,1+0,125 ).5288,06.106 +750.882693,402 =1851,83.106 (đồng ) Kết quả tính toán các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của các phương án cho trong bảng sau Phương án K.106 (VNĐ ) AI ( kWh ) Z.106(VNĐ ) I 143004,2 1543234,19 32291,6 II 200541 1578005,82 46305,22 III 5783,48 844477,302 1934,64 IV 5288,06 882693,402 1851,83 Qua các số liệu tính toán ở bảng trên ta thấy : Phương án IV là phương án có vốn đầu tư ,chi phí tính toán hàng năm nhỏ nhất lại dễ quản lý,vận hành và sửa chữa ( do tuyến cáp là mạng hình tia ) nên ta chọn phương án IV là phương án tối ưu nhất. Chương IV Thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy Trên cơ sở tính toán lựa chọn phương án cung cấp điện ở chương III ta chọn phương án IV làm phương án cung cấp điện cho nhà máy : I.Chọn dây dẫn từ hệ thống về trạm phân phối trung tâm : Đường dây cung cấp điện từ hệ thống về trạm PPTT của nhà máy kéo dài 15 km,ta sử dụng đường dây trên không (ĐDK), lộ kép ,dây dẫn thuộc loại dây nhôm lõi thép. Để đảm bảo yêu cầu kinh tế – kỹ thuật, dây dẫn được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế và được kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng và điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Với thời gian sử dụng công suất lớn nhất của nhà máy là Tmax = 5000h. Tra bảng 5 ( trang 294) – Hệ thống cung cấp điện của xí nghiẹp ,đô thị và nhà cao tầng – Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạch Hoạch ta được ; Jkt = 1,1 A/mm2 Dòng điện tính toán chạy trên dây dẫn : Ittnm = = = 119,32A Tiết diện kinh tế của dây dẫn: Fkt = = =108,5 mm2 Tra bảng PL2 ( trang 196 ) mạng lưới điện ( Nguyễn Văn Đạm ) ta chọn dây nhôm lõi thép có tiết diện F = 120 mm2 và Icp =380 A + Kiểm tra điều kiện phát nóng : Khi sự cố đứt 1 dây, dòng điện sự cố : Isc = 2.Ittnm = 2 x 119,32=238,64 A Icp = 380 > Isc = 238,64 A Dây dẫn AC – 120 đã chọn thoả mãn điều kiện sự cố đứt 1 dây : + Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép : Với dây AC – 120 đã chọn ,tra bảng PL4.3 và PL4.9 – Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp, công nghiệp đô thị bà nhà cao tầng – Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch ta có : x0 = 0,4 ; ro = 0,27 Tổn thất điện áp trên đường dây : RD = = =2,025 ; XD = = =3 U = = =1534,52 (V) Tổn thất điện áp cho phép: Ucp = 5%.Uđm = 0,05.35 = 1,75 kV = 1750V U < Ucp II.Sơ đồ trạm phân phối trung tâm : Trạm phân phối trung tam là nơi trực tiếp nhận điện từ hệ thống về cung cấp điện cho nhà máy.Do đó việc lựa chọn sơ đồ nối dây của trạm có ảnh hưởng rất lớn tới vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy.Sơ đồ của rạm cần phải thoả mãn các điều kiện sau: để đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải . Sơ đồ phải rõ ràng, thuận tiện,an toàn trong vận hành,sử lý sự cố. Hợp lý về mặt kinh tế trên cơ sỏ đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật . Do tính chất quan trọng của nhà máy nên không thể mất điện.Vì công suất của nhà máy tương đối lớn nên việc dự phòng bằng các máy phát sẽ không có lợi băng cách cấp điện bằng hai đường trung áp.Vậy ở trạm phân phối trung tâm ta sử dụng sơ đồ một hệ thống hai thanh góp có hai phân đoạn Tại các đầu vào, đầu ra và liên lạc giữa hai phân đoạn thanh góp ta sử dụng các tủ máy cắt (MCHB) .Chọn tủ hợp bổ của hãng SIMEN cách điện bằng SF6,không cần bảo trì,loại 8DA10 có hệ thống thanh góp. ở đây ta sử dụng đường dây trên không, lộ kép để cung cấp điện cho nhà máy nên tại mỗi phân đoạn thanh góp của trạm PPTT đặt thêm chốn sét van để ngăn sóng sét truyền từ đường dây vào trạm biến áp. Lưới điện dùng để cung cấp điện cho nhà máy là lưới trung ap U = 35 kV có trung tính cách điện với đất nên đặt trên mỗi phân đoạn một máy biến áp đo lường 3 pha 5 trụ có cuộn tam giác hở dùng để phát hiện dòng trạm đất 1 pha trên cáp 220 kV. Máy biến dòng được đặt trên tất cả các lộ vào,ra của trạm có tác dung biến đổi dòng điện lớn thành dòng điện 5 (A) để cung cấp cho các mạch điều khiển đo lường và bảo vệ. Sơ đồ ghép nối của trạm PPTT cho trong hình : III.Sơ đồ các trạm biến áp phân xưởng : Vì các trạm biến áp phân xưởng đạt gần các trạm PPTT nên phía cao áp cần đặt dao cách ly và cầu chì.Dao cách ly dùng để cách ly máy biến áp khi cần sử chữa.Cầu chì dùng để bảo vệ ngắn mạch và quá tải cho máy biến áp. phía hạ đặt Aptomat tổng và Aptomat nhánh.Thanh cái hạ áp được phân đoạn bằng Aptomat phân đoạn. Để hạn chế dòng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm ta chọn phương thức cho 2 MBA làm việc độc lập.Chỉ khi nào một MBA bị sự cố mới sử dụng Aptomat phân đoạn để cấp điện cho phụ tải của phân đoạn do MBA bị sự cố cung cấp Tủ Aptomat nhánh Tủ Aptomat tổng MBA 10/0,4 KV Tủ cao áp Tủ cao áp MBA 10/0,4 KV Tủ Aptomat tổng Tủ A phân đoạn Tủ Aptomat IV : Tính toán ngắn mạch, chọn và kiểm tra thiết bị : - Mục đích tính ngắn mạch là để chọn và kiểm tra các thiết bị. - Do tính toán để chọn thiết bị không đòi hỏi độ chính xác cao nên có thể dùng những phương pháp gần đúng và ta có số giả thiết sau : + Cho phép tính gần đúng điện kháng hệ thống qua công suất cắt ngắn mạch của máy cắt đàu nguồn vì không biết cấu trúc của hệ thống. + Khi lập sơ đồ tính toán ta bỏ qua những phần tử mà dòng ngắn mạch không chạy qua và các phần tử có điện kháng không ảnh hưởng dàg kể như máy cắt , dao cách ly , aptomat,… +Mạng cao áp có thể tính hoặc không tính đến điện trở tác dụng.Các hệ thống cung cấp điện ở xa nguồn và công uất nhỏ so với hệ thống điện quốc gia mạng điện tính toán là mạng điện hở,một nguồn cung cấp cho phép ta tính toán ngắn mạch đơn giản trực tiếp trong hệ thống có tên. +Mạng hạ áp thì điện trở tác dụng có ảnh hưởng đáng kể tới giá trị dòng ngắn mạch ,nếu bỏ qua trong tính toán sẽ phải sai số lớn dẫn đến chọn thiết bị không chính xác. 1.Chọn điểm tính toán ngắn mạch và tính toán các thông số của sơ đồ I.1 : Chọn điểm tính ngắn mạch -Để chọn khí cụ điện cho cấp 35 kV ta cần tính cho điểm ngắn mạch N1 tại thanh cái trạm biến áp trung tâm 35/10 kV để kiểm tra máy cắt và thanh góp ở đây ta lấy SN = Scắt của máy cắt đầu nguồn -Để chọn khí cụ điện cho cấp 10 kV : +Phía cao áp trạm biến áp phân xưởng, cần tính cho điểm ngắn mạch N2 để chọn và kiểm tra cáp,tủ cao áp các trạm. 1.2 : Tính toán có thông số của sơ đồ : -Sơ đồ nguyên lý : -Sơ đồ thay thế : *Tính điện kháng hệ thống XHT = () SN : Công suất cắt của MC đầu đường dây trên không (ĐDK) SN = 250 MVA Điện trở và điện kháng của đường dây : RD = () XD = () Trong đó : Ro , xo : Điện trở và điện kháng của đường dây trên một km dây dẫn, /km L : chiều dài đường dây l = 15 (km) Đường dây trên không loại AC – 120 có ro =0,27 và xo = 0,4 RD = XD = =3 Do ngắn mạch ở xa nguồn lên dòng ngắn mạch siêu quá độ bằng dòng ngắn mạch ổn định nên có thể viết : IN = I’’ = I = ,kA Trị số dòng điện ngắn mạch xung kích được tính theo công thức: ixk = 1.8..IN (kA)  Để kiểm tra máy cắt và thanh góp cao áp ta tính điểm ngắn mạch N1 tại thanh cái trạm phân phối trung tâm. Để kiểm tra cáp và các tủ cao áp của trạm ta tính điểm ngắn mạch N2 tại phía cao áp của trạm biến áp phân xưởng . XHT = == 5,476 () Thông số của đường dây và cáp cho trong bảng sau : Đường Cáp F,mm2 L (km) xo /km r0 /km Xc () Rc () PPTT – B1 50 0,110 0,137 0,494 0,075 0,027 B1 – B2 50 0,0475 0,137 0,494 0,032 0,011 B2 – B3 50 0,0475 0,137 0,494 0,032 0,011 PPTT – B4 50 0,030 0,137 0,494 0,02 0,014 B4 – B5 50 0,050 0,137 0,494 0,034 0,012 PPTT – B7 50 0,145 0,137 0,494 0,099 0,035 B7 – B6 50 0,065 0,137 0,494 0,044 0,016 PPTT – B8 50 0,035 0,137 0,494 0,023 0,008 PPTT – B9 50 0,135 0,137 0,494 0,092 0,003 PPTT – B10 50 0,155 0,137 0,494 0,106 0,038 PPTT – B11 50 0,165 0,137 0,494 0,113 0,040 HT – PPTT 150 15 0,4 0,21 2,94 1,575 Dòng điện ngắn mạch tại điểm N1: R = Rdd = 1,575 X = Xd + XHT =2,94 + 5,476 = 8,416 IN = = = 2,494 kA Trị số dòng xung kích tại điểm N1 : ixk = 1,8..IN = 1,8..2,494 = 7,78 kA Dòng điện ngắn mạch tại điểm N2 tại thanh cái của trạm biến áp B1,B2,B3 : IN = = =2,47kA Trị số dòng xung kích tại điẻm N1 : ixk = 1.8..IN = 1,8..2,47 = 7,7 kA Tính toán tương tự với các điểm ngắn mạch N2 còn lại : Kết quả tính toán ngắn mạch cho trong bảng IV – 2 : Điểm tính ngắn mạch IN , kA Ixk kA Thanh cái trạm PPTT 2,494 7,78 Thanh cái trạm B1,B2,B3 2,472 7,706 B1 – B2 2,485 7,747 B2 – B3 2,458 7,747 Thanh cái trạm B4 2,488 7,756 B4 –B5 2,484 7,744 Thanh cái trạm B7 2,465 7,685 B7 – B6 2,481 7,734 Thanh cái trạm B8 2,483 7,741 Thanh cái trạm B9 2,468 7,694 Thanh cái trạm B10 2,462 7,675 Thanh cái trạm B11 2,46 7,669 1.3 : Chọn và kiểm tra máy cắt : - Chọn và kiểm tra máy cắt hợp bộ vào và MC phân đoạn : Chọn các MC hợp bộ của hãng SIMEN chế tạo cách điện bằng khí SF6 không bảo trì loại 8DA10 có các thông số kỹ thuật sau : Loại MC Cách Điện Udm, kV Idm, A Icắt N3S , kA Icắtmax, kA Ghi chú 8DA10 SF6 36 3150 40 110 Không cần bảo trì Kiểm tra kết quả : Các đại lượng kiểm tra Công thức kiểm tra Số liệu kiểm tra Điện áp định mức Uđm ≥ Umang 36 >35 Dòng điện định mức Iđmmc ≥ Icb 2500 >240,96 Dòng ổn định nhiệt Iôđn ≥ IN 40 > 2,494 Dòng cắt định mức Icắt đm ≥ ixk 110 >7,78 Do MC có Iđm = 2500 > 1000 nên không phải kiểm tra điều kiên ổn định động. Lựa chọn máy biến áp BU : Trên mỗi thanh góp trạm PPTT lắp một máy biến áp đo lường loại 4MS36 có các thông số kỹ thuật sau : Loại Thông số kỹ thuật Giá trị 4MS36 Udm(kV) 36 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ (kV) 70 U Chịu đựng xung 1,2/50 Ms(kV) 170 U1dm(kV) 35/ U1dm(V) 100/ Tải định mức (VA) 400 Chọn máy biến dòng điện BI. Chọn BI loại 4MA76 kiểu hình hộp do SIEMENS chế tạo có thông số kỹ thuật sau: Loại Thông số kỹ thuật Giá trị 4MS36 Udm(kV) 36 U chịu