Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đường trên địa bàn tỉnh Phú Thọ

không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA. Stt : là công suất tính toán của TBA . SdđB : là công suất danh định của MBA. Tính tổn thất điện năng cho trạm biến áp trung gian : Sttnm = 1616.87A). SdđB = 1000 (kVA). 1.7 (kW). DPN = 10.5 (kW). Ta có : = 2´1.7´8760 +0.5´10.5´()2´3979 = 84395.4 (kWh). Tính toán tương tự cho các trạm còn lại ta được kết quả như ở bảng sau : Bảng 3.3: Kết quả tinh toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương án I TBA Số máy Stt kVA Sdđ kVA P0 kW PN kW A kWh TBATG 2 1616.87 1000 1.7 10.5 84396.4 B1 2 253.59 180 0.45 2.1 16176.4 B2 2 624.66 320 0.7 3.67 40086.6 B3 2 427.23 320 0.7 3.67 25278.7 B4 1 445.45 500 0.94 5.12 24404.1 B5 2 282.19 180 0.45 2.1 18152.4 B6 2 245.66 180 0.45 2.1 15665.9 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp : A= 224159.5 kWh 2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất ,tổn thất điện năng trong mạng điện + Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian về các trạm biến áp phân xưởng : Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện jkt . Đối với nhà máy đường làm việc 3 ca , thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 5000 h sử dụng cáp lõi đồng tra sổ tay ta tìm được jkt = 2.7 A/mm2 . Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = mm2 Ta có : Imax = Trong đó : n : là số mạch của đường dây Sttpx : là công suất tính toán của phân xưởng . Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : khc . Icp ≥ Isc Trong đó : Isc : là dòng điện khi xảy ra sự cố đứt một cáp . khc = k1.k2 k1 : là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , lấy k1 =1 k2 : là hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh , khi các rãnh đều đặt hai cáp , khoảng cách giữa các sợi cáp là 30 mm tra tài liệu ta tìm được k2 = 0.93. Vì chiều dài cáp từ TBATG đến cáp trạm biến áp phân xưởng nhỏ nên ta không cần kiểm tra lại theo điều kiện ∆Ucp . - Chọn cáp từ TBATG đến B1 : Trạm B1 cung cấp cho hộ loại I nên đặt cáp lộ kép . Imax = = (A) Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = = 2.71 mm2 Chọn cáp tiêu chuẩn có F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE , đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 110 A > Imax Kiểm tra điều kiện phát nóng : 0.93Icp = 0.93´110 = 102.3 > Isc = 2Imax=14.64 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng - Chọn cáp từ TBATG đến B2 : Trạm B2 cung cấp cho hộ loại I nên đặt cáp lộ kép . Imax = = (A) Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = = mm2 Chọn cáp tiêu chuẩn có F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE ,đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 110 A > Imax Kiểm tra điều kiện phát nóng : 0.93Icp = 0.93´110 = 102.3 > Isc = 2Imax= 36.06 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng - Chọn cáp từ TBATG đến B3 : Trạm B2 cung cấp cho hộ loại I nên đặt cáp lộ kép . Imax = = (A) Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = = mm2 Chọn cáp tiêu chuẩn có F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE ,đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 110 A > Imax Kiểm tra điều kiện phát nóng : 0.93Icp = 0.93´110 = 102.3 > Isc = 2Imax= 24.66 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng - Chọn cáp từ TBATG đến B4 : Trạm B2 cung cấp cho hộ loại III nên đặt cáp lộ đơn . Imax = = (A) Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = = mm2 Chọn cáp tiêu chuẩn có F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE ,đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 110 A > Imax Vì cáp từ trạm BATG về trạm B1 đặt một cáp nên không phải kiểm tra điều kiện phát nóng. - Chọn cáp từ TBATG đến B5 : Trạm B2 cung cấp cho hộ loại I nên đặt cáp lộ kép . Imax = = (A) Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = = mm2 Chọn cáp tiêu chuẩn có F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE ,đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 110 A > Imax Kiểm tra điều kiện phát nóng : 0.93 Icp = 0.93x110 = 102.3 > Isc = 2Imax= 16.3 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng - Chọn cáp từ TBATG đến B6 : Trạm B1 cung cấp cho hộ loại I nên đặt cáp lộ kép . Imax = = (A) Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = = 2.63 mm2 Chọn cáp tiêu chuẩn có F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE , đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 110 A > Imax Kiểm tra điều kiện phát nóng : 0.93 Icp = 0.93x110 = 102.3 > Isc = 2Imax= 14.18 A + Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng: -Ta chỉ xét đến các đoạn hạ áp khác nhau giữa các phương án ,các đoạn giống nhau không cần xét đến trong quá trình so sánh kinh tế giữa các phương án nên trong phương án này không cần tính đến đường dây hạ áp. Tổng hợp kết quả chọn cáp của phương án I cho trong bảng sau: Bảng 3.4: Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án I: Đường cáp F (mm2) L (m) r0 (Ω/km) R (Ω) Đơn giá (103đ/m) Thành tiền (103đ) TBATG-B1 2(3x16) 254 1.47 0.187 48 24384 TBATG-B2 2(3x16) 156 1.47 0.115 48 14976 TBATG-B3 2(3x16) 323 1.47 0.237 48 31004 TBATG-B4 (3x16) 93 1.47 0.137 48 4464 TBATG-B5 2(3x16) 173 1.47 0.127 48 16608 TBATG-B6 2(3x16) 317 1.47 0.233 48 30432 Tổng vốn đầu tư cho đường dây : KD = 121868´103đ + Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây : Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây được xác định theo công thức : ∆P = ´R´10-3 (kW) Trong đó : R = (Ω) n : là số mạch của đường dây . Kết quả tính toán tổn thất công suất được ghi trong bảng 3.5: Bảng 3.5 : tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây của phương án I Đường cáp F (mm2) L (m) r0 (Ω/km) R (Ω) Sttpx (kVA) ∆P (kW) TBATG-B1 2(3x16) 254 1.47 0.187 253.59 0.12 TBATG-B2 2(3x16) 156 1.47 0.115 624.66 0.45 TBATG-B3 2(3x16) 323 1.47 0.237 427.23 0.43 TBATG-B4 (3x16) 93 1.47 0.137 445.45 0.27 TBATG-B5 2(3x16) 173 1.47 0.127 282.19 0.1 TBATG-B6 2(3x16) 317 1.47 0.233 245.66 0.14 Tổng tổn thất công suất trên dây dẫn ∆PD = 1.51 (kW) + Xác định tổn thất điện năng trên đường dây : Tổn thất điện năng trên các đường dây được xác định theo công thức : ∆AD = ∆PD τ = 1.51´3979= 6008.29 (kWh). 3. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án I : + Mạng cao áp trong phương án có điện áp 10 kV từ TBATG đến 6 trạm biến áp phân xưởng . Trạm BATG có hai phân đoạn thanh góp . + Với 6 TBA , trong đó B1 vàB6 đặt một máy biến áp , các trạm còn lại đặt hai máy biến áp nhận điện trực tiếp hai phân đoạn thanh góp qua máy cắt đặt ở đầu đường cáp . Vậy trong mạng cao áp của phân xưởng ta sử dụng 10 máy cắt điện cấp 10 kV cộng thêm 1 máy cắt phân đoạn thanh góp điện áp 10 kV ở TBATG và hai máy cắt ở phía hạ áp hai máy biến áp trung gian . Như vậy tổng cộng là 13 máy cắt . + Vốn đầu tư mua máy cắt trong phương án I : KMC = n.M Trong đó : n : là số lượng máy cắt trong mạng cần xét . M : là giá một máy cắt , M = 12000 USD (10kV) Tỷ giá quy đổi tạm thời 1 USD = 15.9´103 đ Suy ra : KMC = 14´12000´15.9´ 103 = 2671200´103 đ 4. Chi phí tính toán của phương án I : + Khi tính toán vốn đầu tư xây dựng mạng điện ở đây chỉ tính đến giá thành cáp , máy biến áp và máy cắt điện khác nhau giữa các phương án . ( K = KB + KD + KMC ) , những phần giống nhau đã được bỏ qua không xét đến . + Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây : ∆А = ∆АB + ∆АD + Chi phí tính toán Z1 của phương án I : - Vốn đầu tư : K1 = KB + KD + KMC = (715.1+121.868+2671.2)´106 = 3508.168´106 đ - Tổng tổn thất điện năng trong các trạm và đường dây : ∆А1 = ∆АB + ∆АD =224.159+ 6008.29 =230167.79 (kWh) - Chi phí tính toán : Z1 = (atc + avh).K1 + c. ∆А1 = (0.2+0.1)3508.168´106 + 1000´230167.79 =1282.62´106 đ 3.3.2. Phương án II : Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian nhận điện 35 kV từ hệ thống về , hạ xuống 10 kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng . Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: + Chọn máy biến áp phân xưởng : Trên cơ sở chọn được công suất MBA ở phần 3.2.1 ta có bảng kết quả sau : TBA Sdđ kVA UC/UH P0 kW PN kW UN % I0 % Số máy Đơn giá 106 đ Thành tiền 106 đ TBATG 1000 35/10 1.7 10.5 6 0.8 2 130 260 B1 180 10/0.4 0.45 2.1 4 1.7 2 32.8 65.6 B2 320 10/0.4 0.7 3.67 4 1.6 2 48.1 96.2 B3 320 10/0.4 0.7 3.67 4 1.6 2 48.1 96.2 B4 500 10/0.4 0.94 5.21 4 1.5 1 65.9 65.9 B5 320 10/0.4 0.7 3.67 4 1.6 2 48.1 96.2 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp : KB = 680.1*106 Các máy biến áp đều được sản xuất theo đơn đặt hàng tại công ty thiết bị điện Đông Anh nên không phải hiệu chỉnh nhiệt độ . + Xác định tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp : (kWh) Trong đó : n : là số MBA vận hành song song . t : là thời gian MBA vận hành , với MBA vận hành suất năm t = 8760 h. : là thời gian tổn thất công suất lớn nhất ,nhà máy làm việc 3 ca có : Tmax = 5500 h , ta tính được : = (0.124 + 10-4.Tmax)2.8760 = 3979 h P0 , PN : là tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA. Stt : là công suất tính toán của TBA . SdđB : là công suất danh định của MBA. Tính tổn thất điện năng cho trạm biến áp trung gian : Sttnm = 1616.87A). SdđB = 1000 (kVA). 1.7 (kW). DPN = 10.5 (kW). Ta có : = 2´1.7´8760 +0.5´10.5´()2´3979 = 84395.4 (kWh). Tính toán tương tự cho các trạm còn lại ta được kết quả như ở bảng sau : Bảng 3.3: Kết quả tinh toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương án I TBA Số máy Stt kVA Sdđ kVA P0 kW PN kW A kWh TBATG 2 1616.87 1000 1.7 10.5 84396.4 B1 2 253.59 180 0.45 2.1 16176.4 B2 2 624.66 320 0.7 3.67 40086.6 B3 2 427.23 320 0.7 3.67 25278.7 B4 1 445.45 500 0.94 5.12 24404.1 B5 2 527.85 320 0.7 3.67 32130.9 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp : A= 222472.1 kWh 2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất ,tổn thất điện năng trong mạng điện + Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian về các trạm biến áp phân xưởng : Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện jkt . Đối với nhà máy đường làm việc 3 ca , thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 5500 h sử dụng cáp lõi đồng tra sổ tay ta tìm được jkt = 2.7 A/mm2 . Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = mm2 Ta có : Imax = Trong đó : n : là số mạch của đường dây Sttpx : là công suất tính toán của phân xưởng . Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : khc . Icp ≥ Isc Trong đó : Isc : là dòng điện khi xảy ra sự cố đứt một cáp . khc = k1.k2 k1 : là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , lấy k1 =1 k2 : là hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh , khi các rãnh đều đặt hai cáp , khoảng cách giữa các sợi cáp là 30 mm tra tài liệu ta tìm được k2 = 0.93. Vì chiều dài cáp từ TBATG đến cáp trạm biến áp phân xưởng nhỏ nên ta không cần kiểm tra lại theo điều kiện ∆Ucp . - Chọn cáp từ TBATG đến B1 : Trạm B1 cung cấp cho hộ loại I nên đặt cáp lộ kép . Imax = = (A) Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = = 2.71 mm2 Chọn cáp tiêu chuẩn có F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE , đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 110 A > Imax Kiểm tra điều kiện phát nóng : 0.93Icp = 0.93´110 = 102.3 > Isc = 2Imax=14.64 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng - Chọn cáp từ TBATG đến B2 : Trạm B2 cung cấp cho hộ loại I nên đặt cáp lộ kép . Imax = = (A) Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = = mm2 Chọn cáp tiêu chuẩn có F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE ,đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 110 A > Imax Kiểm tra điều kiện phát nóng : 0.93Icp = 0.93´110 = 102.3 > Isc = 2Imax= 36.06 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng - Chọn cáp từ TBATG đến B3 : Trạm B2 cung cấp cho hộ loại I nên đặt cáp lộ kép . Imax = = (A) Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = = mm2 Chọn cáp tiêu chuẩn có F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE ,đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 110 A > Imax Kiểm tra điều kiện phát nóng : 0.93Icp = 0.93´110 = 102.3 > Isc = 2Imax= 24.66 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng - Chọn cáp từ TBATG đến B4 : Trạm B2 cung cấp cho hộ loại III nên đặt cáp lộ đơn . Imax = = (A) Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = = mm2 Chọn cáp tiêu chuẩn có F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE ,đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 110 A > Imax Vì cáp từ trạm BATG về trạm B1 đặt một cáp nên không phải kiểm tra điều kiện phát nóng. - Chọn cáp từ TBATG đến B5 : Trạm B2 cung cấp cho hộ loại I nên đặt cáp lộ kép . Imax = = (A) Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = = mm2 Chọn cáp tiêu chuẩn có F = 16 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE ,đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 110 A > Imax Kiểm tra điều kiện phát nóng : 0.93 Icp = 0.93x110 = 102.3 > Isc = 2Imax= 30.4 A Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng + Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng: -Ta chỉ xét đến các đoạn hạ áp khác nhau giữa các phương án ,các đoạn giống nhau không cần xét đến trong quá trình so sánh kinh tế giữa các phương án nên trong phương án này không cần tính đến đường dây hạ áp. Tổng hợp kết quả chọn cáp của phương án I cho trong bảng sau: Bảng Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án II: Đường cáp F (mm2) L (m) r0 (Ω/km) R (Ω) Đơn giá (103đ/m) Thành tiền (103đ) TBATG-B1 2(3x16) 254 1.47 0.187 48 24384 TBATG-B2 2(3x16) 156 1.47 0.115 48 14976 TBATG-B3 2(3x16) 323 1.47 0.237 48 31004 TBATG-B4 (3x16) 93 1.47 0.137 48 4464 TBATG-B5 2(3x16) 173 1.47 0.127 48 16608 B5- 9 2(1x4) 214 4.61 0.493 9 3852 Tổng vốn đầu tư cho đường dây : KD = 92588´103đ + Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây : Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây được xác định theo công thức : ∆P = ´R´10-3 (kW) Trong đó : R = (Ω) n : là số mạch của đường dây . Kết quả tính toán tổn thất công suất được ghi trong bảng 3.5: Bảng tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây của phương án I Đường cáp F (mm2) L (m) r0 (Ω/km) R (Ω) Sttpx (kVA) ∆P (kW) TBATG-B1 2(3x16) 254 1.47 0.187 253.59 0.12 TBATG-B2 2(3x16) 156 1.47 0.115 624.66 0.45 TBATG-B3 2(3x16) 323 1.47 0.237 427.23 0.43 TBATG-B4 (3x16) 93 1.47 0.137 445.45 0.27 TBATG-B5 2(3x16) 173 1.47 0.127 527.85 0.35 B5-9 2(1x4) 214 4.61 0.493 245.66 0.30 Tổng tổn thất công suất trên dây dẫn ∆PD = 1.92 (kW) + Xác định tổn thất điện năng trên đường dây : Tổn thất điện năng trên các đường dây được xác định theo công thức : ∆AD = ∆PD τ = 1.92´3979= 7639.68 (kWh). 3. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án I : + Mạng cao áp trong phương án có điện áp 10 kV từ TBATG đến 6 trạm biến áp phân xưởng . Trạm BATG có hai phân đoạn thanh góp . + Với 5 TBA , trong đó B1 vàB6 đặt một máy biến áp , các trạm còn lại đặt hai máy biến áp nhận điện trực tiếp hai phân đoạn thanh góp qua máy cắt đặt ở đầu đường cáp . Vậy trong mạng cao áp của phân xưởng ta sử dụng 9 máy cắt điện cấp 10 kV cộng thêm 1 máy cắt phân đoạn thanh góp điện áp 10 kV ở TBATG và hai máy cắt ở phía hạ áp hai máy biến áp trung gian . Như vậy tổng cộng là 12 máy cắt . + Vốn đầu tư mua máy cắt trong phương án I : KMC = n.M Trong đó : n : là số lượng máy cắt trong mạng cần xét . M : là giá một máy cắt , M = 12000 USD (10kV) Tỷ giá quy đổi tạm thời 1 USD = 15.9´103 đ Suy ra : KMC = 12´12000´15.9´ 103 = 2289600´103 đ 4. Chi phí tính toán của phương án I : + Khi tính toán vốn đầu tư xây dựng mạng điện ở đây chỉ tính đến giá thành cáp , máy biến áp và máy cắt điện khác nhau giữa các phương án . ( K = KB + KD + KMC ) , những phần giống nhau đã được bỏ qua không xét đến . + Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây : ∆А = ∆АB + ∆АD + Chi phí tính toán Z1 của phương án I : - Vốn đầu tư : K1 = KB + KD + KMC = (680.1+95.288+2289.6)´106 = 3064.928´106 đ - Tổng tổn thất điện năng trong các trạm và đường dây : ∆А1 = ∆АB + ∆АD =222472.1+ 7639.68 =230111.78(kWh) - Chi phí tính toán : Z1 = (atc + avh).K1 + c. ∆А1 = (0.2+0.1)3064.928´106 + 1000´230111.78 =1149.59´106 đ 3.3.3. Phương án III : Phương án này sử dụng TPPTT nhận điện từ hệ thống về cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng . 1. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: + Chọn máy biến áp phân xưởng : Kết quả chọn máy biến áp cho trong bảng sau: Bảng 3.10: Kết quả lựa chọn MBA trong các TBA của phương án III : TBA Sdđ kVA UC/UH P0 kW PN kW UN % I0 % Số máy Đơn giá 106 đ Thành tiền 106 đ B1 180 35/0.4 0.51 2.25 5 1.5 2 43.2 86.4 B2 320 35/0.4 0.72 3.88 5 1.6 2 57.9 115.8 B3 320 35/0.4 0.72 3.88 5 1.6 2 57.9 115.8 B4 500 35/0.4 1.06 5.47 5 1.6 1 78.5 78.5 B5 320 35/0.4 0.72 3.88 5 1.6 2 57.9 115.8 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp : KB = 512.3´106 đ Các máy biến áp đều được sản xuất theo đơn đặt hàng tại công ty thiết bị điện Đông Anh nên không phải hiệu chỉnh nhiệt độ . + Xác định tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp : (kWh) Trong đó : n : là số MBA vận hành song song . t : là thời gian MBA vận hành , với MBA vận hành suất năm t = 8760 h. : là thời gian tổn thất công suất lớn nhất ,nhà máy làm việc 3 ca có : Tmax = 5500 h , ta tính được : = (0.124 + 10-4.Tmax)2.8760 = 3979h P0 , PN : là tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA. Stt : là công suất tính toán của TBA . SdđB : là công suất danh định của MBA. Kết quả tính toán cho trong bảng sau: Bảng 3.11: Kết quả tinh toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương ánIII TBA Số máy Stt kVA Sdđ kVA P0 kW PN kW A kWh B1 2 253.59 180 0.51 2.25 17819.96 B2 2 624.66 320 0.72 3.88 42029.01 B3 2 427.23 320 0.72 3.88 26373.79 B4 1 445.45 500 1.06 5.47 28676.15 B5 2 527.85 320 0.72 3.88 33618.15 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp : A= 148517.06 kWh 2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất ,tổn thất điện năng trong mạng điện + Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm về các trạm biến áp phân xưởng : Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện jkt . Đối với nhà máy đường làm việc 3 ca , thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 5000 h sử dụng cáp lõi đồng tra sổ tay ta tìm được jkt = 2.7 A/mm2 . Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = mm2 Ta có : Imax = Trong đó : n : là số mạch của đường dây Sttpx : là công suất tính toán của phân xưởng . Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : khc . Icp ≥ Isc Trong đó : Isc : là dòng điện khi xảy ra sự cố đứt một cáp . khc = k1.k2 k1 : là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , lấy k1 =1 k2 : là hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh , khi các rãnh đều đặt hai cáp , khoảng cách giữa các sợi cáp là 30 mm tra tài liệu ta tìm được k2 = 0.93. Vì chiều dài cáp từ TPPTT đến cáp trạm biến áp phân xưởng nhỏ nên ta không cần kiểm tra lại theo điều kiện ∆Ucp . Chọn cáp từ TPPTT đến B1 : Trạm B1 cung cấp cho hộ loại I nên đặt cáp lộ kép . Imax = = (A) Tiết diện kinh tế của cáp : Fkt = = 0.77 mm2 Chọn cáp tiêu chuẩn có F = 50 mm2 cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE , đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có Icp = 200 A > Imax Kiểm tra điều kiện phát nóng : 0.93 Icp = 0.93x200 = 186 > Isc = 2Imax= 4.18 A + Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng: Cách thức tính toán và kết quả như ở phương án II Bảng 3.12: Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương ánIII: Đường cáp F (mm2) L (m) r0 (Ω/km) R (Ω) Đơn giá (103đ/m) Thành tiền (103đ) TPPTT-B1 2(3x50) 254 0.494 0.242 150 76200 TPPTT-B2 2(3x50) 156 0.494 0.154 150 46800 TPPTT-B3 2(3x50) 323 0.494 0.319 150 96900 TPPTT-B4 (3x50) 93 0.494 0.046 150 13950 TPPTT-B5 2(3x50) 173 0.494 0.171 150 51900 B5-9 (1x1.5) 214 12.1 1.295 3.5 1498 Tổng vốn đầu tư cho đường dây : KD = 287248´103đ + Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây : Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây được xác định theo công thức : ∆P = ´R´10-3 (kW) Trong đó : R = (Ω) n : là số mạch của đường dây . Kết quả tính toán tổn thất công suất được ghi trong bảng 3.5: Bảng 3.13 : tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây của phương ánIII Đường cáp F (mm2) L (m) r0 (Ω/km) R (Ω) Sttpx (kVA) ∆P (kW) TPPTT-B1 2(3x50) 254 0.494 0.242 253.59 0.013 TPPTT-B2 2(3x50) 156 0.494 0.154 624.66 0.049 TPPTT-B3 2(3x50) 323 0.494 0.319 427.23 0.048 TPPTT-B4 (3x50) 93 0.494 0.046 445.45 0.007 TPPTT-B5 2(3x50) 173 0.494 0.171 527.85 0.039 B5-9 (1x1.5) 214 12.1 1.295 245.66 0.064 Tổng tổn thất công suất trên dây dẫn ∆PD = 0.22 (kW) + Xác định tổn thất điện năng trên đường dây : Tổn thất điện năng trên các đường dây được xác định theo công thức : ∆AD = ∆PD τ = 0.22´3979 = 875.38 (kWh). 3. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án III: + Mạng cao áp trong phương án có điện áp 35 kV từ TPPTT đến 5 trạm biến áp phân xưởng . Trạm PPTT có hai phân đoạn thanh góp nhận điện từ lộ dây kép của đường dây trên không đưa điện từ hệ thống về. + Với 5 TBA đặt hai máy biến áp nhận điện trực tiếp hai phân đoạn thanh góp qua máy cắt đặt ở đầu đường cáp . Vậy trong mạng cao áp của phân xưởng ta sử dụng 9 máy cắt điện cấp 35 kV cộng thêm 1 máy cắt phân đoạn thanh góp điện áp 35 kV ở TPPTT . Như vậy tổng cộng là 10 máy cắt . + Vốn đầu tư mua máy cắt trong phương án III : KMC = n.M Trong đó : n : là số lượng máy cắt trong mạng cần xét . M : là giá một máy cắt , M = 30000 USD (35kV) Tỷ giá quy đổi tạm thời 1 USD = 15.9´103 đ Suy ra : KMC = 10´30000´15.9´ 103 =4770´106 đ 4. Chi phí tính toán của phương án III : + Khi tính toán vốn đầu tư xây dựng mạng điện ở đây chỉ tính đến giá thành cáp , máy biến áp và máy cắt điện khác nhau giữa các phương án . ( K = KB + KD + KMC ) , những phần giống nhau đã được bỏ qua không xét đến . + Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây : ∆А = ∆АB + ∆АD + Chi phí tính toán Z1 của phương án III : - Vốn đầu tư : K1 = KB + KD + KMC = (512.3+287.248+4770)´106 = 5569.548´106 đ - Tổng tổn thất điện năng trong các trạm và đường dây : ∆А1 = ∆АB + ∆АD =148517.06 + 875.38 =149392.44 (kWh) - Chi phí tính toán : Z1 = (atc + avh).K1 + c. ∆А1 = (0.2+0.1)5569.548´106 + 1000´149392.44 =1820.26´106 đ 3.3.4. Phương án IV : Phương án này sử dụng TPPTT nhận điện từ hệ thống về cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng . 1. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: + Chọn máy biến áp phân xưởng : Kết quả chọn máy biến áp cho trong bảng sau: Bảng 3.14: Kết quả lựa chọn MBA trong các TBA của phương án IV : TBA Sdđ kVA UC/UH P0 kW PN kW UN % I0 % Số máy Đơn giá 106 đ Thành tiền 106 đ B1 180 35/0.4 0.51 2.25 5 1.5 2 43.2 86.4 B2 320 35/0.4 0.72 3.88 5 1.6 2 57.9 115.8 B3 320 35/0.4 0.72 3.88 5 1.6 2 57.9 115.8 B4 500 35/0.4 1.06 5.47 5 1.6 1 78.5 78.5 B5 180 35/0.4 0.51 2.25 5 1.6 2 43.2 86.4 B6 180 35/0.4 0.51 2.25 5 1.6 2 43.2 86.4 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp : KB = 469.3´106 đ Các máy biến áp đều được sản xuất theo đơn đặt hàng tại công ty thiết bị điện Đông Anh nên không phải hiệu chỉnh nhiệt độ . + Xác định tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp : (kWh) Trong đó : n : là số MBA vận hành song song . t : là thời gian MBA vận hành , với MBA vận hành suất năm t = 8760 h. : là thời gian tổn thất công suất lớn nhất ,nhà máy làm việc 3 ca có : Tmax = 5500 h , ta tính được : = (0.124 + 10-4.Tmax)2.8760 = 3979 h P0 , PN : là tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA. Stt : là công suất tính toán của TBA . SdđB : là công suất danh định của MBA. Kết quả tính toán cho trong bảng sau: Bảng 3.15: Kết quả tinh toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương ánIV TBA Số máy Stt kVA Sdđ kVA P0 kW PN kW A kWh B1 2 253.59 180 0.51 2.25 17819.96 B2 2 624.66 320 0.72 3.88 42029.01 B3 2 427.23 320 0.72 3.88 26373.79 B4 1 445.45 500 1.06 5.47 28676.15 B5 2 282.19 180 0.51 2.25 19937.02 B6 2 245.66 180 0.51 2.25 17272.98 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp : A= 152108.91 kWh 2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất ,tổn thất điện năng trong mạng điện + Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm về các trạm biến áp phân xưởng : Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng