Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất đường

. + Trạm đặt ngoài phân xưởng: tổn thất cao, chi phí xây dựng lớn, dễ dàng chống cháy nổ. + Trạm đặt kề phân xưởng: tổn thất và chi phí xây dựng không cao, vấn đề chống cháy nổ cũng dễ dàng. 3. Các phương án về trạm biến áp : a. Phương án I: Đặt 6 TBAPX: + Trạm B1(1MBA): cung cấp điện cho kho củ cải đường + kho than + Trạm B2 (2MBA): cung cấp điện cho phân xưởng thái và nấu củ caỉ đường. + Trạm B3 (2MBA): cung cấp điện cho bộ phận cô đặc và kho thành phẩm. + Trạm B4 (2MBA): cung cấp điện cho phân xưởng tinh chế + Trạm B5(1MBA): cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. + Trạm B6 (2MBA): cung cấp điện cho trạm bơm. *) Chọn dung lượng máy biến ỏp: - Chọn công suất máy biến áp đảm bảo độ an toàn cung cấp điện Điều kiện chọn công suất máy biến áp: - Nếu 1 MBA: - Nếu 2 MBA: Trong đó: + k: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ của môi trường (ta chọn loại máy biến áp của công ty Điện Đông Anh chế tạo, có hệ số hiệu chỉnh k = 1). + Stt: Cụng suất tớnh toỏn của phụ tải (kVA). + SđmB : Công suất định mức của máy biến áp (kVA). + Ssc : Cụng suất phụ tải mà trạm cần chuyển tải khi sự cố (kVA). + kqtsc: Hệ số quỏ tải sự cố; kqtsc = 1,4. Nếu sử dụng trạm biến ỏp trung gian (TBATG): S==1412,4 (kVA). S= =1412,4(kVA). Vậy ta chọn 2 MBA loại 1600 – 35/6,3 kV cú Sđm = 1600 (kVA). *) Trạm biến áp phân xưởng: - Nên chọn cùng cỡ máy hoặc chọn không quá 2-3 cỡ máy. - Do các thiết bị ở kho củ cải đường và kho than là phụ tải loại 3 nên chỉ cần đặt 1 máy biến áp. SS=785,48 (kVA). Vậy chọn loại MBA cú SđmB = 800 (kVA). - Trạm biến áp B2: cấp điện cho Phân xưởng thái và nấu củ cải đường. Đặt 2 máy biến áp làm việc song song. S==330,7 (kVA). Vậy chọn MBA tiêu chuẩn S=400 (kVA). Kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố : S lúc này chính là công suất tính toán sau khi cát 1 số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng (30% phụ tải loại 3). (n-1).k.k.SS=0,7.S S= =330,7 (kVA). Chọn máy biến áp dung lượng S= 400 (kVA) là hợp lí. Chọn tương tự cho các trạm biến áp phân xưởng khác ta được kết quả ghi trong bảng sau: TBAPX Tên phân xưởng Sttpx (kVA) Số MBA Dung lượng MBA (kVA) Vị trí đặt TBAPX X(mm) Y(mm) B1 Kho củ cải đường + kho than 785.48 1 800 26 23 B2 PX thái và nấu củ cải đường+kho thành phẩm 661.4 2 400 79 23 B3 Bộ phận cô đặc +kho thành phẩm 613.87 2 315 99 23 B4 Phân xưởng tinh chế 720.06 2 400 108 23 B5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 227.22 1 250 79 55 B6 Trạm bơm 533.64 2 315 52 53 Vị trí đặt TBAPX được tính theo công thức sau: ; m _ Số phân xưởng được cung cấp điện bởi trạm biến áp. Si _ Công suất tính toán của phân xưởng i. xi,yi _ Toạ độ của phân xưởng. b. Phương án 2: Đặt 4 trạm biến áp B1: Cung cấp điện cho kho củ cải đường + kho than. B2: Cung cấp điện cho bộ phận cô đặc + phân xưởng thái nấu củ cải đường. B3: Cung cấp điện cho phân xưởng tinh chế + kho thành phẩm. B4: Cung cấp điện cho phân xưởng SCCK và trạm bơm. *Lựa chọn công suất máy biến áp trong các trạm biến áp phân xưởng: Tương tự như trên ta chọn được máy biến áp và vị trí đặt các trạm như sau: TBAPX Tên phân xưởng Sttpx (kVA) Số MBA Dung lượng MBA (kVA) Vị trí đặt TBAPX X(mm) Y(mm) B1 Kho củ cải đường + kho than 785.48 1 800 26 23 B2 Bộ phận cô đặc +phân xưởng thái nấu củ cải đường 1102.36 2 630 86 23 B3 Phân xưởng tinh chế + kho thành phẩm 892.96 2 500 108 23 B4 Phân xưởng SCCK và Trạm bơm 760.86 2 400 54 52 Tuy nhiên trong thực tế việc đặt các trạm biến áp cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: như mỹ quan, sự thuận tiện, kinh tế... nên vị trí đặt các TBAPX khác so với những vị trí đó có do tính toán . 4. Các phương án đi dây trong mạng cao áp của nhà máy: Mạng cao áp của nhà máy là hệ thống từ TBAKV qua TBATG hoặc qua TPPTT về các TBAPX. Từ TBAKV về đến trung tâm cung cấp điện cho nhà máy dựng đường dây trên không hai lộ, kép, nối theo sơ đồ hình tia. Sở dĩ chọn sơ đồ này do nó có nhiều ưu điểm: rõ ràng, các TBAPX ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện khá cao, dễ bảo vệ, tự động hóa, dễ vận hành. Từ việc phân tích các phương án trên, ta có thể đưa ra 4 phương án: 5.Tính toán kinh tế kỹ thuật cho các phương án: Để so sánh lựa chọn phương án hợp lý, ta sử dụng hàm chi phí tính toán: Z = (avh + atc).K + 3.I2.R.t .c ® min Trong đó: a=0.1 : hệ số vận hành. atc = 0,15 : vốn đầu tư cho TBA và đường dây. Imax : Dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị. R : Điện trở của thiết bị. : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất. =(0,124+10.T).8760 = 3633,1 (h), với T=5200 (h) c : Gía tiền tổn thất 1kWh điện năng, c = 1000 đ/kWh. Để giảm bớt khối lượng tính toán ta chỉ cần xét đến những điểm khác nhau trong 4 phương án. a.Phương án I: Phương án I sử dụng trạm biến áp trung gian nhận điện từ hệ thống về, hạ xuống 6 kV Sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng B1, B2, B3, B4,B5,B6 . Sơ đồ phương án I i.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất năng A trong các trạm biến áp : *Chọn máy biến áp trong các TBA: Trên cơ sở đã chọn được công suất các ở phần trên ta có bảng kết quả chọn máy biến áp do công ty ABB sản suất theo đơn đặt hàng: Bảng kết quả chọn máy biến áp cho TBA của phương án I Tên TBA S (kVA) U/U (kV) P (kW) P (kW) U (%) số máy Đơn giá(10Đ) Thành tiền(10Đ) TBATG 1600 35/6,3 2,21 16 6,5 2 180 360 B1 800 6,3/0,4 1,4 10,5 5 1 100 100 B2 400 6,3/0,4 0,84 5,75 4 2 56 112 B3 315 6,3/0,4 0,72 4,85 4 2 45 90 B4 400 6,3/0,4 0,84 5,75 4 2 56 112 B5 250 6,3/0,4 0.64 4.1 4 1 90 90 B6 315 6,3/0,4 0,72 4,85 4 2 45 90 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp : K=954.10(Đ). *Xác định tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp : Tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp được tính theo công thức sau đây: A=n. P.t +.P.. [ kWh] Trong đó : n- số máy biến áp có trong trạm. - thời gian sử dụng công suất lớn nhất, =3633 (h), với thời gian T=5200 (h). t- thời gian sử dụng máy biến áp ,xem như máy biến áp sử dụng liên tục trong năm, t= 8760 (h). * Tính toán cho trạm biến áp trung gian: S= 2824.81 (kVA) S= 1600 (kVA) P=2,21 (kW) P= 16 (kW) Vậy: A= 2.2,21.8760 +.16..3633=129312.05 [ kWh] . Tương tự như trên ta có bảng sau: Kết quả tính toán tổn thất điện năng cho trong bảng Tên TBA Số Máy S (kVA) S (kVA) P (kW) P (kW) A (kWh) TBATG 2 2824.81 1600 2,21 16 129312.05 B1 1 785.48 800 1,4 10,5 49388.6 B2 2 661.4 400 0,84 5,75 43273.74 B3 2 613.87 315 0,72 4,85 46073.1 B4 2 720.06 400 0,84 5,75 48463.9 B5 1 227.22 250 0.64 4.1 17910.85 B6 2 533.64 315 0,72 4,85 37898.8 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp A=323857.136(kWh) ii. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suât và tổn thất điện năng trong mạng điện : Lựa chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung gian về đến các cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện j. Sử dụng cáp lõi đồng với T=5200 h ta có j=2.7 A/mm. Tiết diện kinh tế của cáp; F= Các cáp chọn từ TBATG đến các trạm biến áp phân xưởng có hai máy biến áp làm việc song song thì I được tính như sau: I = Với cáp từ trạm BATG đến các trạm biến áp phân xưởng chỉ có 1 máy biến áp thì biểu thức của I : I = Chọn cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo. Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : k.I I, với k=k.k. Trong đó : k- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ,lấy k=1 k- hệ số hiệu chỉnh về số dây đặt cùng 1 rãnh.Theo PL 4.22(TL1) tìm được k=0,93. Như vậy : k=0,93 ( khi hai cáp đặt chung 1 rãnh). Vì chiều dài cáp từ trạm BATG đến trạm biến áp phân xưởng ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ ta có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện U. - Chọn cáp từ TBATG đến B1: Dòng điện I: I ===75.6 (A). Tiết diện kinh tế của cáp; F===28 (A). Tra bảng 4.54, lựa chọn cáp tiêu chuẩn gần nhất F=35 (mm), cáp đồng 3 lõi, cách điện XLPE, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo, có I=170 (A). Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : I=75.6 (A)< I=170 (A). Vậy chọn cáp : 1XLPE(3*35) là hợp lí. Chọn cáp từ TBATG đến B2: Dòng điện I: I ===31.82 (A). Tiết diện kinh tế của cáp; F===11.78 (A). Tra bảng 4.54, lựa chọn cáp tiêu chuẩn gần nhất F=16 (mm), cáp đồng 3 lõi, cách điện XLPE, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo, có I=110 (A). Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : I= 2.I=2.31,82 =63.64 <0,93. I=0,93.110 =102,3 (A). Vậy cáp đã chọn thoả mãn : sử dụng hai cáp 2XLPE(3*16) là hợp lí. Chọn cáp từ TBATG đến B3: Dòng điện I: I === 29.53 (A). Tiết diện kinh tế của cáp; F===10.93 (A). Tra bảng 4.54, lựa chọn cáp tiêu chuẩn gần nhất F=16 (mm), cáp đồng 3 lõi, cách điện XLPE, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo, có I=110 (A). Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : I= 2.I=2.29.53=59.06 <0,93. I=0,93.110 =102,3 (A). Vậy cáp đã chọn thoả mãn : sử dụng hai cáp 2XLPE(3*16) là hợp lí. - Chọn cáp từ TBATG đến B4: Dòng điện I: I ===34,64 (A). Tiết diện kinh tế của cáp; F===12.83 (A). Tra bảng 4.54, lựa chọn cáp tiêu chuẩn gần nhất F=25 (mm), cáp đồng 3 lõi, cách điện XLPE, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo, có I=140 (A). Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : I= 2.I=2.34.64 =69.28 < 0,93. I=0,93.140 =130,2(A). Vậy cáp đã chọn thoả mãn : sử dụng hai cáp 2XLPE(3*16) là hợp lí. Chọn cáp từ TBATG đến B5: Dòng điện I: I ===10.93 (A). Tiết diện kinh tế của cáp; F=== 4.04 (A). Tra bảng 4.54, lựa chọn cáp tiêu chuẩn gần nhất F=16 (mm), cáp đồng 3 lõi, cách điện XLPE, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo, có I=110(A). Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : I= 2.I=2.10.93 =21.86< 0,93. I=0,93.140 =102.3 (A). Vậy cáp đã chọn thoả mãn : sử dụng hai cáp 2XLPE(3*16) là hợp lí. - Chọn cáp từ TBATG đến B6: Dòng điện I: I ===51.34 (A). Tiết diện kinh tế của cáp; F===19,01 (A). Tra bảng 4.54, lựa chọn cáp tiêu chuẩn gần nhất F=25 (mm), cáp đồng 3 lõi, cách điện XLPE, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo, có I=140 (A). Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng : I= 2.I=2.51,34 =102,68(A) < 0,93. I=0,93.140 = 130.2(A). Vậy cáp đã chọn thoả mãn : sử dụng hai cáp 2XLPE(3*25) là hợp lí. Bảng : Kết quả lựa chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án I Đường cáp F (mm) L (mm) R (/km) R () Đơngiá (10Đ/m) Thànhtiền (10Đ/m) TBATG-B1 1(3*35) 250 0,668 0,167 120 30000 TBATG-B2 2(3*16) 45 1,47 0,066 64 2*5760 TBATG-B3 2(3*16) 150 1,47 0,11 64 2*19200 TBATG-B4 2(3*16) 195 1,47 0,143 64 2*24960 TBATG-B5 1(3*16) 185 1,47 0,272 95 17575 TBATG-B6 2(3*25) 220 0.927 0,102 64 2*28160 Tổng số vốn đầu tư cho đường dây: K=203735.10 (Đ) *Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây được xác định theo công thức sau: P=.R.10 [ kW] Trong đó: R=.r.l () n: Số đường dây đi song song. l- chiều dài đoạn cáp từ TBATG đến các trạm biến áp phân xưởng. r- điện trở trên 1 đơn vị dài đoạn cáp , (/km) . Bảng : Kết quả tính toán tổn thất công suất tác dụng: Đường cáp F (mm) L (mm) R () S (kVA) P (kW) TBATG-B1 1(3*35) 250 0,167 785.48 2,86 TBATG-B2 2(3*16) 45 0,066 661.4 0.82 TBATG-B3 2(3*16) 150 0,11 613.87 1,15 TBATG-B4 2(3*16) 195 0,143 720.06 2,059 TBATG-B5 1(3*16) 185 0,272 227.22 0.39 TBATG-B6 2(3*25) 220 0,102 533.64 0.807 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn : P=8.086 kW *Xác định tổn thất điện năng trên đường dây: Tổn thất điện năng trên đường dây được tính theo công thức sau: A=P. (kWh) Trong đó : - thời gian tổn thất công suất, =3633 (h) với T=5200(h). A=P. =8,086.3633= 29376,44 (kWh). iii. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án I: * Mạng cao áp trong phương án có điện áp 6 kV từ trạm BATG đến 6 trạm biến áp phân xưởng. Trạm BATG có hai phân đoạn thanh góp nhận điện trực tiếp từ hai máy biến áp trung gian. * Trong mạng cao áp của phân xưởng ta sử dụng 10 máy cắt điện cấp điện áp 6 kV, cộng thêm một máy cắt phân đoạn thanh góp 6 kV ở trạm BATG và hai máy cắt ở phía hạ áp hai máy biến áp trung gian là 13 máy cắt điện. *Đầu vào sử dụng hai máy cắt 35 kV, cách điện bằng SF không cần bảo trì. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong phương án I: K =n.M n- số lượng máy cắt trong mạng cần xét đến. M- giá thành 1 máy cắt . Thông số máy cắt Loại máy cắt Cách điện Số lượng U(kV) I(kA) Giáthành (10 Đ) 35 kV SF 2 35 25 160 6 kV SF 13 6,3 10 100 Vốn đầu tư cho máy cắt điện: K=13.100. 10+2.160. 10= 1620. 10 (Đ). iv. 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 cắt điện khác nhau giữa các phương án đó.(K=K+K+ K), những phần giống nhau đã được bỏ qua không xét tới. * Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: A=A + A. * Chi phí tính toán Z của phương án I: -Vốn đầu tư : K= K+K+ K=954. 10+203,735.10+1620. 10= 2777,735 (Đ). -Tổn tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: A=A + A=323857.136. 10+ 29376,44. 10= 353233,57. 10 (kWh). -Chi phí tính toán; Z=(a+a). K+c. A=(0,1+0,15).2777,735.10+353233,57.1000 = 978,22.10 (Đ). b.Phương án II: Phương án II sử dụng 4 trạm biến áp trung gian nhận điện từ hệ thống về, hạ xuống 6 kV, sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng B1, B2, B3, B4. Sơ đồ phương án II i.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất năng A trong các trạm biến áp : *Chọn máy biến áp trong các TBA: Trên cơ sở đã chọn được công suất các ở phần trên ta có bảng kết quả chọn máy biến áp do công ty ABB sản suất theo đơn đặt hàng: Tên TBA S (kVA) U/U (kV) P (kW) P (kW) U (%) số máy Đơn giá(10Đ) Thành tiền(10Đ) TBATG 1600 35/6,3 2,21 16 6,5 2 180 360 B1 800 6,3/0,4 1,4 10,5 5 1 100 100 B2 630 6,3/0,4 1,2 8,2 4 2 90 180 B3 500 6,3/0,4 1 7 4 2 70 140 B4 400 6,3/0,4 0,84 5,75 4 2 56 112 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp : K=892.10 (Đ). *Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các trạm biến áp : Tên TBA Số Máy S (kVA) S (kVA) P (kW) P (kW) A (kWh) TBATG 2 2824.81 1600 2,21 16 129312.05 B1 1 785.48 800 1,4 10,5 49038.3 B2 2 1102.36 630 1,2 8,2 63861,86 B3 2 892.96 500 1 7 56451.33 B4 2 760.86 400 0,84 5,75 52508.18 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp A=351171.72(kWh) ii. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suât và tổn thất điện năng trong mạng điện : Tương tự như phương án I, từ trạm biến áp trung gian về đến các cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện j. -Sử dụng cáp lõi đồng với T=5200 h ta có j=2.7 A/mm. Kết quả lựa chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án II Đường cáp F (mm) L (mm) R (/km) R () Đơn giá(10Đ/m) Thành tiền(10Đ/m) TBATG-B1 1(3*35) 250 0,668 0,167 120 30000 TBATG-B2 2(3*25) 195 0,927 0,09 95 2*18525 TBATG-B3 2(3*16) 80 1,47 0,059 64 2*5120 TBATG-B4 2(3*16) 200 1.47 0.147 95 2*19000 B4-6 3(1*240)+95 150 0,075 0,011 1900 210000 Tổng số vốn đầu tư cho đường dây: K=325290. 10 (Đ) *Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây Kết quả tính toán được ghi trong bảng Đường cáp F (mm) L (mm) R () S (kVA) P (kW) TBATG-B1 1(3*35) 250 0,167 785.48 2.862 TBATG-B2 2(3*25) 195 0,09 1102.36 3.037 TBATG-B3 2(3*16) 80 0,059 892.96 1.306 TBATG-B4 2(3*25) 200 0.147 760.86 2.363 B4-6 3(1*240)+240 150 0,011 227.22 3.93 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn : P=13.498 kW *Xác định tổn thất điện năng trên đường dây: A=P. =13,498.3633= 49038,23 (kWh). 3. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án II: *Trong mạng cao áp của phân xưởng ta sử dụng 7 máy cắt điện cấp điện áp 6 kV, cộng thêm một máy cắt phân đoạn thanh góp 6 kV ở trạm BATG và hai máy cắt ở phía hạ áp hai máy biến áp trung gian là 10 máy cắt điện. * Đầu vào sử dụng hai máy cắt 35 kV, cách điện bằng SF không cần bảo trì. Thông số máy cắt Loại máy cắt Cách điện Số lượng U(kV) I(kA) Giáthành (10 Đ) 35 kV SF 2 35 25 160 6 kV SF 9 6,3 10 100 Vốn đầu tư cho máy cắt điện: K=9.100. 10+2.160. 10= 1220. 10 (Đ). 4. Chi phí tính toán của phương án II: * Chi phí tính toán Z của phương án II: -Vốn đầu tư : K= K+K+ K=892.10+325,29. 10+1220. 10= 2437,29. 10 (Đ). -Tổn tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: A=A + A= 351171,72.10+49038,23.10=400210. 10 (kWh). -Chi phí tính toán; Z=(a+a).K+cA=(0,1+0,125).2437,29.10+1000.400210=948,6.10 (Đ). c.Phương án III: Phương án I sử dụng trạm phân phối trung tâm nhận điện từ hệ thống về,sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng B1, B2, B3, B4, B5, B6 . sơ đồ phương án III: i.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất năng A trong các trạm biến áp : *Chọn máy biến áp trong các TBA: Trên cơ sở đã chọn được công suất các ở phần trên ta có bảng kết quả chọn máy biến áp do công ty ABB sản suất theo đơn đặt hàng: Bảng : bảng kết quả chọn máy biến áp cho TBA của phương án III: Tên TBA S (kVA) U/U (kV) P (kW) P (kW) U (%) số máy Đơn giá(10Đ) Thành tiền(10Đ) B1 800 35/0,4 1,52 10,5 6,5 1 120 120 B2 400 35/0,4 0,92 5,75 4,5 2 64 128 B3 315 35/0,4 0,8 4,85 4,5 2 50 100 B4 400 35/0,4 0,92 5,75 4,5 2 64 128 B5 250 35/0,4 0.6 3.45 4 1 90 90 B6 315 35/0,4 0,8 4,85 4,5 2 50 100 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp : K=666.10(Đ). *Xác định tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp : Tên TBA Số Máy S (kVA) S (kVA) P (kW) P (kW) A (kWh) B1 1 785.48 800 1,52 10,5 50089.5 B2 2 661.4 400 0,92 5,75 44675.34 B3 2 613.87 315 0,8 4,85 47474.7 B4 2 720.06 400 0,92 5,75 49965.44 B5 1 227.22 250 0.64 4.1 17910.85 B6 2 533.64 315 0,8 4,85 39300.4 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp A= 249416.23 (kWh) ii. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suât và tổn thất điện năng trong mạng điện : Kết quả lựa chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án III: Đường cáp F (mm) L (mm) R (/km) R () Đơngiá (10Đ/m) Thànhtiền (10Đ/m) TPPTT-B1 1(3*50) 250 0,494 0,123 280 70000 TPPTT -B2 2(3*50) 45 0,494 0,011 280 25200 TPPTT -B3 2(3*50) 150 0,494 0,037 280 8400 TPPTT -B4 2(3*50) 195 0,494 0,048 280 109200 TPPTT -B5 1(3*50) 185 0,494 0,091 280 51800 TPPTT -B6 2(3*50) 220 0,494 0,054 280 123200 Tổng số vốn đầu tư cho đường dây: K=387800.10 (Đ) *Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây Kết quả tính toán được ghi trong bảng 3.9: Đường cáp F (mm) L (mm) R () S (kVA) P (kW) TPPTT-B1 1(3*50) 250 0,123 785.48 0,062 TPPTT -B2 2(3*50) 45 0,011 661.4 0,004 TPPTT -B3 2(3*50) 150 0,037 613.87 0,011 TPPTT -B4 2(3*50) 195 0,048 720.06 0,02 TPPTT -B5 1(3*50) 185 0,091 227.22 0,004 TPPTT -B6 2(3*50) 220 0,054 533.64 0,013 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn : P= 0,114 (kW) *Xác định tổn thất điện năng trên đường dây: A=P. =0,114.3633= 414.162 (kWh). 3. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án III: * Trong mạng cao áp của phân xưởng ta sử dụng 10 máy cắt điện cấp điện áp 35 kV cho 6 trạm biến áp phân xưởng, cộng thêm một máy cắt phân đoạn thanh góp 35kV ở trạm PPTT và đầu vào sử dụng hai máy cắt 35 kV, tổng cộng sử dụng : 13 máy cắt điện. *Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong phương án III Thông số máy cắt Loại máy cắt Cách điện Số lượng U(kV) I(kA) Giáthành (10 Đ) 35 kV SF 13 35 25 160 Vốn đầu tư cho máy cắt điện: K=13.160. 10= 2820. 10 (Đ). 4. Chi phí tính toán của phương án III: * Chi phí tính toán Z của phương án III: -Vốn đầu tư : K= K+K+ K=666. 10+387800.10+2820. 10= 3873,8. 10 (Đ). -Tổn tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: A=A+ A=249416,23. 10+ 414,162. 10=249830,392. 10 (kWh). -Chi phí tính toán; Z=(a+a). K+c. A=(0,1+0,125).3873,8.10+1000.249830,392 = 1121,435. 10 (Đ). d.Phương án IV: Phương án IV sử dụng 4 trạm biến áp phân xưởng nhận điện từ hệ thống về,sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng B1, B2, B3, B4. sơ đồ phương án IV i.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất năng A trong các trạm biến áp : *Chọn máy biến áp trong các TBA: Trên cơ sở đã chọn được công suất các ở phần trên ta có bảng kết quả chọn máy biến áp do công ty ABB sản suất theo đơn đặt hàng: Bảng : bảng kết quả chọn máy biến áp cho TBA của phương án IV Tên TBA S (kVA) U/U (kV) P (kW) P (kW) U (%) số máy Đơn giá(10Đ) Thành tiền(10Đ) B1 800 35/0,4 1,52 10,5 6,5 1 120 120 B2 630 35/0,4 1,3 8,2 4,5 2 80 160 B3 500 35/0,4 1,15 7 4,5 2 80 160 B4 400 35/0,4 0,92 5,75 4,5 2 56 112 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp : K=600.10 (Đ). *Xác định tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp : Tên TBA Số Máy S (kVA) S (kVA) P (kW) P (kW) A (kWh) B1 1 785.48 800 1,4 10,5 49038.34 B2 2 1102.36 630 1,2 8,2 66629.27 B3 2 892.96 500 1 7 58076.21 B4 2 760.86 400 0.92 5.75 53909.78 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp A=227653.6(kWh) ii. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suât và tổn thất điện năng trong mạng điện : Kết quả lựa chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án IV : Đường cáp F (mm) L (mm) R (/km) R () Đơn giá(10Đ/m) Thành tiền(10Đ/m) TBATG-B1 1(3*50) 250 0,494 0,123 280 70000 TBATG-B2 2(3*50) 195 0,494 0,048 280 109200 TBATG-B3 2(3*50) 80 0,494 0,02 280 44800 TBATG-B4 2(3*50) 200 0,494 0,049 280 112000 B4-6 3(1*240)+240 150 0,075 0,011 1900 210000 Tổng số vốn đầu tư cho đường dây: K=546000. 10 (Đ) *Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây Kết quả tính toán được ghi trong bảng Đường cáp F (mm) L (mm) R () S (kVA) P (kW) TBATG-B1 1(3*50) 250 0,123 785.48 0,062 TBATG-B2 2(3*50) 195 0,048 1102.36 0,047 TBATG-B3 2(3*50) 80 0,02 892.96 0,013 TBATG-B4 2(3*50) 200 0,049 760.86 0,023 B4-6 3(1*240)+240 150 0,011 227.22 3.932 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn : P=3.933 (kW) *Xác định tổn thất điện năng trên đường dây: A=P. =3,933.3633= 14288.6 (kWh). iii. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án IV: * Trong mạng cao áp của phân xưởng ta sử dụng 7 máy cắt điện cấp điện áp 35 kV cho 6 trạm biến áp phân xưởng, cộng thêm một máy cắt phân đoạn thanh góp 35kV ở trạm PPTT và đầu vào sử dụng hai máy cắt 35 kV, tổng cộng sử dụng : 10 máy cắt điện. +Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong phương án IV: Thông số máy cắt Loại máy cắt Cách điện Số lượng U(kV) I(kA) Giáthành (10 Đ) 35 kV SF 10 35 25 160 Vốn đầu tư cho máy cắt điện: K=10.160. 10=1600. 10 (Đ). iv. Chi phí tính toán của phương án IV: * Chi phí tính toán Z của phương án IV: -Vốn đầu tư : K= K+K+ K=600.10+546000. 10 +1600. 10= 2746. 10 (Đ). -Tổn tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: A=A + A=227653,6.10+14288,6.10= 241942,2. 10 (kWh). -Chi phí tính toán; Z=(0,1+0,125).2746.10+1000.241942,2=859,8.10 (Đ). *So sánh tính kinh tế và kỹ thuật của 4 phương án: Bảng kết quả so sánh các phươmg án: Phương án Vốn đầu tư K(106 Đ) Z (106 Đ) 1 2777,73 353233.57 987.22 2 2437,29 400210 948.6 3 3873,8 249830.39 1121.435 4 2746 241942.2 859,8 Từ bảng tổng hợp của các phương án ta nhận thấy :phương án 4 có vốn đầu tư và có chi phí tính toán nhỏ nhất do đó ta chọn phương án 4 làm phương án để thiết kế chi tiết cho mạng cao áp trong nhà máy.Đây là sự so sánh tầm thường . 6.Thiết kế chi tiết cho các phương án được chọn a. Chọn đường dây dẫn cung cấp từ trạm biến áp trung gian của hệ thống về TPPTT của nhà máy. *Khoảng cỏch L từ TBAKV của hệ thống về TPPTT của nhà mỏy là: L=10km. Ta Chọn sử dụng đường dây AC trờn khụng, lộ kộp. * Nhà mỏy cú thời gian sử dụng cụng suất lớn nhất là: Tmax = 5200h, mật độ dũng kinh tế là: Jkt = 1 A/mm2. Dũng điện max chạy trờn mỗi dõy dẫn là: I===23.3 (A). *Tiết diện kinh tế cú thể chọn: F==23.3 mm. Ta chọn dõy nhụm, lừi thộp AC - 25, tra bảng 4.6 có Icp = 135A, do hãng CADIVI chế tạo. + Ta kiểm tra điều kiện sự cố, khi cú sự cố thỡ: Isc = 2.Imax =2.23,3= 46,6 (A) < Icp = 135A + Ta kiểm tra điều kiện tổn thất điện ỏp cho phộp: -Thụng số kỹ thuật của AC - 25, với khoảng cỏch trung bỡnh giữa cỏc dõy là 2m. r=1,38 (/km) x=0,426 (/km) U===566.37 (V). U= 566.37 V < U=5%.U =5%.35000= 1750 (V). Sau khi kiểm tra 2 điều kiện ta thấy cỏp vừa chọn thoả món yờu cầu. b. Lựa chọn sơ đồ nguyên lý mạng cao áp của nhà máy i) Sơ đồ TBATG: + Nhà máy Đường khá quan trọng, nó thuộc phụ tải loại 2 nên ta dùng hệ thống 2 thanh góp, vận hành hở, giữa hai thanh góp có máy cắt liờn lạc (MCLL). + Đường dây trên không AC – 25 có đặt dao cách ly, chống sét van trước TBATG. + Phía hạ