Thiết kế cung cấp điện cho một khu công nghiệp

. An toàn cho người và thiết bị. Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải trong tương lai. Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế. Trình tự tính toán thiết kế mạng cao áp cho nhà máy bao gồm các bước : Vạch phương án cung cấp điện. Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của các trạm biến ápvà lựa chọn tiết diện các đường dây cho các phương án. Tính toán kinh tế kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý. Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn. 4.2. VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Theo tính toán ở chương trước thì cấp điện áp truyền tải từ trạm biến áp trung tâm của khu công nghiệp về nhà máy là 35 KV. 4.2.1. Phương án về các trạm biến áp phân xưởng: Các trạm biến áp phân xưởng được lựa chọn trên nguyên tắc sau: Vị trí đặt trạm phải thỏa mãn yêu cầu : gần tâm phụ tải; thuận tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt , vận hành , sửa chữa máy biến áp an toàn kinh tế. Số lượng máy biến áp ( MBA) đặt trong các các TBA phải được lựa chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải; điều kiện vận chuyển và lắp đặt , chế độ làm việc của phụ tải. Các hộ hụ tải loại І và ІІ chỉ nên đặt hai MBA, các hộ phụ tải loại ІІІ thì chỉ nên đặt một MBA. Dung lượng các MBA được chọn theo điều kiện: n.khc.SdmB ≥ Stt Và kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố: ( n- 1). khc.kqt.SdmB ≥ Sttsc Trong đó : n - số máy biến áp có trong trạm biến áp khc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy biến áp chế tạo tại Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, khc = 1. kqt - hệ số quá tải sự cố, kqt = 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm. Thời gian quá tải trong một ngày đêm không vựơt quá 6h, trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải ≤ 0,93. Sttsc – công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA có thể loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trường hợp vận hành bình thường. Giả thiết trong các hộ loại І có 30% là phụ tải loại ІІІ nên Sttsc = 0,7 SttІ Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận tiện cho việc mua sắm, lắp đặt, thay thế, vận hành, sửa chữa và kiển tra định kỳ. Căn cứ vào độ lớn, sự phân bố phụ tải của nhà máy ta đặt 5 TBA phân xưởng trong đó : * Trạm B1 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng kéo sợi và khu nhà văn phòng. * Trạm B2 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng dệt vải. * Trạm B3 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng nhuộm và in hoa * Trạm B4 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng giặt là đóng gói và phân xưởng sửa chữa cơ khí. * Trạm B5 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng mộc, trạm bơm và kho vật liệu trung tâm. 4.2.2.Chọn các máy biến áp phân xưởng * Trạm biến áp B1: Điều kiện chọn MBA: n.khc.SdmB ≥ Stt = 1616,63 KVA SdmB ≥ = 808,313 ( kVA) Chọn MBA tiêu chuẩn có SdmB = 1000 kVA Kiểm tra lại theo điều kiện quá tải sự cố: ( n.-1).khc.kqtsc.SdmB ≥ SttSC = 0,7. Stt SdmB ≥ = 808,313 kVA Như vậy MBA đã chọn thỏa mãn các điều kiện. Trạm B1 ta đặt 2 MBA có SdmB = 1000 kVA Tính toán tương tự cho các trạm còn lại ta có kết quả chọn MBA như sau. Tính toán tương tự ta có kết quả chọn MBA cho các TBA phân xưởng như sau Bảng 4.1- Kết quả chọn MBA cho các trạm biến áp phân xưởng Trạm Số lượng MBA Stt ( KVA) SttB ( KVA) Ssc ( KVA) (n-1).khckqtsc.Sdm ( kVA ) SdmB ( KVA ) B1 2 1780.47 890.24 1246.33 1780.47 1000 B2 2 2872.50 1436.25 2010.75 2872.50 1600 B3 2 1066.87 533.44 746.81 1066.87 560 B4 2 830,62 415,31 577.05 830,62 560 B5 1 217.36 217.36 - - 250 4.2.3 Xác định vị trí các trạm biến áp phân xưởng: Trong các trạm nhà máy thường sử dụng các kiểu trạm biến áp phân xưởng: * Các trạm biến áp cung cấp cho một phân xưởng có thể dùng loại liền kề có một tường của trạm chung với tường của phân xưởng nhờ vậy tiết kiệm được vốn xây dựng và ít ảnh hưởng đến các công trình khác. * Trạm lồng cũng được sử dụng để cung cấp điện cho một phần hoặc toàn bộ một phân xưởng vì có chi phí đầu tư thấp, vận hành bảo quản thận lợi song về mặt an toàn khi có sự cố trong trạm không cao. * Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xưởng nên đặt gần tâm phụ tải, nhờ vậy có thể đưa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn khá nhiều chiều dài mạng phân phối cao áp của xí nghiệp cũng như mạng hạ áp phân xưởng, giảm chi phí kim loại màu và giảm tổn thất. Cũng vì vậy nên dùng trạm độc lập tuy nhiên vốn đầu tư xây dựng trạm sẽ gia tăng. Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể có thể lựa chọn một trong cá loại trạm biến áp đã nêu. Để đảm bảo an toàn cho người cũng như thiết bị, đảm bảo mỹ quan công nghiệp ở đây sẽ dùng loại trạm xây đặt gần tâm phụ tải, gần các trục giao thông trong nhà máy, song cũng cần phải tính đến khả năng phát triển và mở rộng sản xuất. Để lựa chọn được vị trí đặt các TBA phân xưởng cần xác định tâm phụ tải của các các phân xưởng hay nhóm phân xưởng được cung cấp điện từ các TBA đó. Xác định vị trí đặt trạm biến áp B4 ( phương án 1 ) cung cấp điện cho phụ tải của phân xưởng giặt là đóng gói và phụ tải của phân xưởng sửa chữa cơ khí: Chọn vị trí thực của trạm B4 là (94,25;70) Căn cứ vào vị trí của nhà xưởng và tính toán tương tự ta xác định được vị trí của các trạm biến áp phân xưởng như sau. Bảng 4.2 - Kết quả xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng: Tên Trạm Vị trí đặt Xoi Yoi B1 24.3 52.5 B2 49 52.5 B3 93.6 70 B4 94,25 70 B5 99 23 4.3 PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG 4.3.1Các phương án cung cấp điện cho trạm biến áp phân xưởng: Hình 4.1 Các kiểu sơ đồ cung cấp điện 6 – 20 kV HÖ thèng ~ Tr¹m 1 Tr¹m 2 Tr¹m 4 HÖ thèng ~ 35 - 110 kV Tr¹m 3 a) b) HÖ thèng ~ 35 - 220 kV 6 - 20 kV HÖ thèng ~ 35 - 220 kV 20 - 35 kV 6 - 20 kV c) d) 4.3.1.1. Kiểu sơ đồ có trạm biến áp trung tâm (H-a): Với loại sơ đồ này thì điện lấy từ hệ thống (điện áp 35 kV) vào trạm biến áp trung tâm đặt ở trọng tâm (hoặc gần trọng tâm) của nhà máy và được biến đổi xuống cấp điện áp nhỏ hơn là 10 kV hoặc 6 kV để tiếp tục đưa đến các trạm biến áp phân xưởng. *) Ưu điểm của sơ đồ: - Có độ tin cậy cấp điện khá cao - Chi phí cho các thiết bị không lớn (giảm vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng như các trạm biến áp phân xưởng) - Vận hành thuận lợi . *) Nhược điểm của sơ đồ: - Số lượng của thiết bị sẽ nhiều do lắp đặt trạm biến áp trung tâm . - Đầu tư xây dựng trạm biến áp trung tâm. - Gia tăng tổn thất trong mạng cao áp của Nhà Máy. ÞLoại sơ đồ này thường được áp dụng trong các trường hợp nhà máy có các phân xưởng đặt tương đối gần nhau và ở xa hệ thống. 4.3.1.2. Kiểu sơ đồ không có trạm phân phối trung tâm (sơ đồ dẫn sâu H-b): Với loại sơ đồ này thì điện được lấy từ hệ thống về đến tận trạm biến áp phân xưởng sau đó sẽ hạ cấp xuống 0,4 kV để dùng trong các phân xưởng *) Ưu điểm của sơ đồ : - Giảm được tổn thất DP, DA, DU - Nâng cao năng lực truyền tải của lưới *) Nhược điểm của sơ đồ: - Độ tin cậy cung cấp điện không cao, muốn năng độ tin cậy cung cấp điện thì phải tốn kém nhiều kinh phí - Các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vận hành phải cao. ÞLoại sơ đồ này áp dụng cho các nhà máy có các phân xưởng có công suất lớn và được bố trí tương đối tập trung nên ở đây ta không xét đến phương án này. 4.3.1.3. Kiểu sơ đồ sử dụng trạm phân phối trung tâm (H-c,d): Với loại sơ đồ này thì điện được lấy từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông qua TPPTT. Tại trạm biến áp phân xưởng điện áp được hạ cấp xuống 0,4 kV để dùng cho các thiết bị trong phân xưởng . *) Ưu điểm của sơ đồ : - Giảm được tổn thất DP, DA, DU. - Việc quản lý, vận hành mạng điện cao áp của nhà máy được thuận lợi. - Độ tin cậy cung cấp điện được đảm bảo. *) Nhược điểm của sơ đồ: - Đầu tư cho mạng cao áp khá lớn . - Các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vận hành phải cao. ÞLoại sơ đồ này thương áp dụng cho các nhà máy có các phân xưởng công suất lớn và khi điện áp nguồn không cao. Nếu sử dụng phương án này, vì nhà máy là hộ loại І nên phải đặt 2 MBA với công suất dược chọn theo điều kiện ( có xét đến sự phát triển của phụ tải nhà máy trong vòng 10 năm ): n.khc.SdmB ≥ SttNM(10) = 8603,49 kW SdmBA ≥ = = 4315,25 ( kVA) Chọn MBA tiêu chuẩn có công suất định mức Sdm = 5600 kVA Kiểm tra theo điều kiện quá tải: ( n- 1). khc.kqt.SdmB ≥ Sttsc SdmBA ≥ = = 4315,25 kVA Vậy MBA đã chọn thỏa mãn. 4.3.2. Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian , trạm phân phối trung tâm của nhà máy: 4.4. TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN. Để so sánh kinh tế kỹ thuật giữa các phương án ta dùng hàm chi phí vòng đời: Cvđ =V+Cvh Trong đó: - V: là tổng vốn đầu tư bao gồm các vốn đầu tư về: + Đường dây ( chủ yếu xét phía cao áp của nhà máy + Trạm biến áp + Máy cắt - Cvh: là chi phí vận hành hàng năm được tính theo biểu thức: Cvh= Cbd+Ckh+CE+Cmđ+Cnc+Cphụ + Cbd : chi phí về tu sửa bảo dưỡng Cbq = kbq.V với kbq– hệ số bảo quản + Ckh : chi phí về khấu hao Ckh= kkh.V với kkh là hệ số khấu hao + CE : chi phí tổn thất về điện CE = CP+CA=αP.DP+αA.DA Với DP; DA là tổn thất công suất tác dụng và tổn thất điện năng αP; αA là giá 1kW.đồng; 1kWh.đồng + Cmđ : tổn thất kinh tế do mất điện + Cnc : chi phí về lương cán bộ và nhân công vận hành + Cphụ : chi phí phụ khác như làm mát, sưởi ấm… Trong khi thiết kế có thể giả thiết Cbd; Ckh; Cnc; Cphụ; Cmđ là như nhau trong các phương án nên có thể bỏ qua. Cp chỉ xét khi phụ tải rất lớn trong trường hợp này ta cũng bỏ qua. Vậy : Cvđ = V + CA = V+=V+CA0 .(P/A,i,T) = V+CA0. Trong đó: - CA0 : chi phí về tổn thất điện năng năm 0. CA0 = DAαA lấy αA=1000 đ/kWh. - i : suất triết khấu (i=12%). - T : thời gian vận hành của công trình (T=30 năm). - j : năm vận hành của công trình. . 4.4.1 Phương án 1 : Phương án 1 sử dụng trạm biến áp trung gian ( TBATG ) nhận điện 35 kV từ hệ thống về , hạ xuống điện áp 10 kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng hạ từ cấp 10 kV xuống 0,4 kV để cấp điện cho các phụ tải trong phân xưởng. Hình 4.3- Sơ đồ phương án 1 1.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp. * Chọn MBA phân xưởng: Trên cơ sở chọn được công suất MBA ở phần 3.2.1 ta có bảng kết quả chọn MBA cho các trạm biến áp phân xưởng: Bảng 4.3 – Các thông số của máy biến áp trong phương án 1 Tên TBA Sdm ( kVA ) UC/UH (kV) ΔPO (kW) ΔPN (kW) UN (%) IO (%) Số lượng Giá (106Đ) Thành tiền (106 Đ) TBATG 5600 35/10 5,27 34,5 7 0,7 2 505 1010 B1 1000 10/0,4 1,55 9 5 1,3 2 125 250 B2 1600 10/0,4 2,1 15,5 5,5 0,7 2 204,8 409,6 B3 560 10/0,4 0,94 5,21 4 1,3 2 69,8 139,6 B4 560 10/0,4 0,94 5,21 7 1,0 2 69,8 139,6 B5 250 10/0,4 0,64 3 5 1,5 1 42,3 42,3 Tổng vốn đầu tư cho TBA: VB = 1991,1.106 đ Các MBA được sản xuất theo đơn đặt hàng tại công ty thiết bị điện Đông Anh nên không cần phải hiệu chỉnh nhiệt độ. * Xác định tổn thất điện năng trong các TBA: ΔA = n.ΔPo.t + Trong đó : n - số MBA làm việc song song. t - thời gian MBA vận hành, với MBA vận hành suốt năm t = 8760 h t - thời gian tổn thất công suất lớn nhất,với nhà máy dệt có Tmax = 5000h t = ( 0,124 + 10 - 4.Tmax)2.8760 = 3410,93 h ΔPo, ΔPN - tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch trong MBA. Stt - công suất tính toán của trạm biến áp. SdmB - công suất định mức của MBA. TÍnh tổn thất điện năng cho trạm biến áp trung gian Stt = 8603,49 kVA SdmB = 5600 kVA ΔPo = 5,27 kW ΔPN = 34,5 kW Ta có : ΔA = 2.5,27.8760 + Tính toán tương tự cho các TBA khác, kết quả tính toán cho trong bảng sau Bảng 4.4 - Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA phương án 1 TÊN TBA SỐ MÁY STT( kVA) SĐM(kVA) D PO(kW) D PN (kW) DA(kWh) TBATG 2 8603.49 5600 5.27 34.5 231208.95 B1 2 1780.47 1000 1.55 9 75814.28 B2 2 2872.50 1600 2.1 15.5 121994.82 B3 2 1066.87 560 0.94 5.21 48718.90 B4 2 830.62 560 0.94 5.21 35723.62 B5 1 217.36 250 0.64 3 13341.86 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: D AB = 526820,43 2.Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện: * Chọn cáp từ TBATG về các TBA phân xưởng Cáp cao áp được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy liên hợp dệt có Tmax = 5000 h .sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 2.10 TL1 tìm được Jkt = 3,1 A/mm2. Tiết diện kinh tế của cáp: Fkt = mm2 Dòng điện làm việc cực đại qua một sợi cáp : A Trong đó: n - số lộ cáp Dựa vào trị số Fkt tính được, tra bảng lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất. Kiểm tra tiết diện đã chọn theo điều kiện phát nóng: khc.Icp ≥ Isc Trong đó : Isc – dòng điện qua cáp khi sự cố đứt 1 dây. Isc = 2. Imax khc - hệ số hiệu chỉnh. khc = k1.k2 k1 - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ. k1 = 1 k2 - hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, vớicác rãnh đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi là 300 mm. Theo PL VI.11 TL1 ta có k2 = 0,93. với rãnh chỉ đặt 1 sợi thì k2 = 1. Vì chiều dài từ TBATG tới các TBA ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ ta có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp ΔUcp. *Chọn cáp từ TBATG đến B1: Tra PL 4.32 TL1 , lựa chọn cáp tiêu chuẩn phù hợp là cáp có tiết diện 25 mm2, cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XLPE , đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA ( Nhật ) chế tạo có Icp = 140 A . Kiểm tra cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng: 0,93.Icp = 0,93.140 = 130,2 > Isc = 2.Imax = 2.51,4= 102,8 Vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện. Tính toán tương tự cho các lộ cáp khác ta có kết quả tính toán chọn tiết diện cáp cao áp như sau: Bảng 4.5- Kết quả chọn cáp cao áp của phương án 1 ĐƯỜNG CÁP STT F L ro R ĐƠN GIÁ THÀNH TIỀN (kVA) (mm2) (m) (Ω/km) (Ω ) (103 /m) (103 /m) TBATG - B1 1780.47 25 113 0.977 0.055 125 28250 TBATG - B2 2872.50 50 50 0.494 0.012 174 17400 TBATG - B3 1066.87 16 58 1.47 0.042 80 9200 TBATG - B4 824.36 16 106 1.47 0.078 80 16920 TBATG - B5 217.36 16 181 1.47 0.266 80 14480 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: VD = 86250.103 Đ * Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: Công thức xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: ΔP = ( kW). Trong đó: R = n - số đường dây đi song song - Tổn thất ΔP trên đoạn cáp từ TBATG – B1 : ΔP = = 1,66 kW Tính toán tương tự cho các đường dây khác ta có kết quả : Bảng 4.6 - Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây c ủa phương án 1 ĐƯỜNG CÁP F L ro R STT ΔP (mm2) (m) (Ω/km) (Ω ) (kVA) (kW) TBATG - B1 25 113 0.927 0.052 1780.47 1.660 TBATG - B2 50 50 0.494 0.012 2872.50 1.019 TBATG - B3 16 58 0.977 0.028 1066.87 0.320 TBATG - B4 16 106 1.47 0.078 824.36 0.528 TBATG - B5 16 181 1.47 0.266 217.36 0.126 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: ∑ΔPD = 3,653 kW * Xác định tổn thất điện năng trên đường dây: Tổn thất điện năng trên các đường dây được xác định theo công thức: ΔAD = ∑ ΔPD.t Trong đó : t - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, t = 3410,93 h. với Tmax = 5000 h ΔAD = 3,653.3410,93 = 12460,15 kWh 3. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng điện cao áp của phương án 1: Chọn máy cắt điện: Chọn máy cắt phía hạ áp của TBATG: Chọn máy cắt F200 của hãng Schneider( Pháp) có Iđm = 1250 A. Giá mỗi máy là 17000 USD. Máy cắt liên lạc ta cũng chọn là máy cắt F200 Chọn máy cắt cho mạch cáp từ TBATG đến B1: Dòng điện cưỡng bức khi sự cố hỏng một đường cáp: Icb = Chọn máy cắt F200 của hãng Schneider ( Pháp) có Iđm = 1250 A, giá mỗi máy là 17000 USD. Tính toán tương tự cho các mạch cáp khác ta có bảng kết quả chọn cáp mhư sau: Bảng 4.7 - Kết quả chọn máy cắt cao áp phương án I ĐƯỜNG CÁP STT ( kVA ) SỐ MẠCH Icb (A) LOẠI MÁY CẮT ĐƠN GIÁ (USD) THÀNH TIỀN (USD) TBATG 8603,49 2 496,72 F200 17000 34000 MCLL - 1 - F200 17000 17000 TBATG - B1 1780.47 2 102.80 F200 17000 34000 TBATG - B2 2872.50 2 165.84 F200 17000 34000 TBATG - B3 1066.87 2 61.60 F200 17000 34000 TBATG - B4 824.36 2 47.59 F200 17000 34000 TBATG - B5 217.36 1 12.55 F200 17000 17000 Tổng vốn đầu tư cho máy cắt: VMC = 204000 USD = 3268,08.106Đ .4. Chi phí vòng đời của phương án 1: * Khi tính toán vốn đầu tư xây dựng mạng điện ở đây ta chỉ tính đến giá thành cáp, MBA và máy cắt điện khác nhau của các phương án.(V =VB + VD + VMC). những phần giống nhau được bỏ qua để giảm nhẹ khối lượng tính toán. * Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và tổn thất điện năng trong các đường dây: ΔA = ΔAB + ΔAD * Chi phí vòng đời của phương án 1 : - Vốn đầu tư: V1 = VB + VD + VMC = (1991,1 + 86.25 + 3268,08).106 = 5345,43 .106 đ -Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đường dây: ΔA1 = ΔAB + ΔAD = 526802,43 + 12460,15 = 539262,58 (kWh) - Chi phí vòng đời : Cvđ = V + CA = V+CA0. Trong đó: - V = 5345,43.106đ - CA0 = DA1.aA với aA= 1000đ/kWh; DA1= 539262,58 kWh Þ CA0 = 539262,58.1000 = 539,26.106đ - i = 12%; T=30 năm. 4.4.2 Phương án II Trong phương án 2, ta dùng chung đường cáp cho 2 trạm B1 và B2 là đoạn TBATG – B2, dùng chung đường cáp cho 2 trạm B3 và B4 là đoạn TBATG – B3. Phương án về TBA phân xưởng không thay đổi. Hình 4.4 - Sơ đồ phương án 2 1. Chọn MBA phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ΔA trong các TBA Tính toán tương tự như ở phương án 1 ta có các kết quả sau: Bảng 4.8 - Kết quả chọn MBA phân xưởng cho phương án 2 Tên TBA Sdm ( kVA ) UC/UH (kV) ΔPO (kW) ΔPN (kW) UN (%) IO (%) Số lượng Giá (106Đ) Thành tiền (106 Đ) TBATG 5600 35/10 5,27 34,5 7 0,7 2 505 1010 B1 1000 10/0,4 1,55 9 5 1,3 2 125 250 B2 1600 10/0,4 2,1 15,5 5,5 1,0 2 204,8 409,6 B3 560 10/0,4 0,94 5,21 4 1,5 2 69,8 139,6 B4 560 10/0,4 0,94 5,21 4 1,5 2 69,8 139,6 B5 250 10/0,4 0,64 3 4 1,7 1 42,3 42,3 Tổng vốn đầu tư cho TBA: KB = 1991,1.106 đ Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: Bảng 4.9 - Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA phương án 2 TÊN TBA SỐ MÁY STT( kVA) SĐM(kVA) D PO(kW) D PN (kW) DA(kWh) TBATG 2 8603.49 5600 5.27 34.5 231208.95 B1 2 1780.47 1000 1.55 9 75814.28 B2 2 2872.50 1600 2.1 15.5 121994.82 B3 2 1066.87 560 0.94 5.21 48718.90 B4 2 830,62 560 0.94 5.21 35723.62 B5 1 217.36 250 0.64 3 13341.86 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: D AB = 526820,43 2. Chọn đây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện: Bảng 4.10 - Kết quả chọn cáp cao áp của phương án 2 ĐƯỜNG CÁP STT F L ro R ĐƠN GIÁ THÀNH TIỀN (kVA) (mm2) (m) (Ω/km) (Ω) (103Đ/m) ( 103Đ/m) TBATG - B2 4652.97 70 50 0.342 0.017 208 20800 TBATG - B3 1891.24 25 58 0.927 0.054 125 14500 B2 - B1 1780.47 25 63 0.927 0.058 125 15750 B3 - B4 824.36 16 48 1.47 0.071 80 7720 TBATG - B5 217.36 16 181 1.47 0.266 80 14480 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: KD = 73250.103Đ Bảng 4.11 - Tổn thất công suất trên các đường dây của phương án II ĐƯỜNG CÁP F L ro R STT DP (mm2) (m) (Ω/km) (Ω ) (kVA) (kW) TBATG - B2 70 50 0.342 0.009 4652.97 1.851 TBATG - B3 25 58 0.927 0.027 1891.24 0.962 B2 - B1 25 63 0.927 0.029 1780.47 0.926 B3 - B4 16 48 1.47 0.035 824.36 0.241 TBATG - B5 16 181 1.47 0.266 217.36 0.126 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: ∑DPD = 4,105 kW Tổng tổn thất điện năng trên các đường dây trong phương án II: ΔAD = 4,105.3410.93 = 14001,95 (kWh) 3. Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án II : Bảng4.12. - Kết quả chọn máy cắt phương án II ĐƯỜNG CÁP STT ( kVA ) SỐ MẠCH Icb (A) LOẠI MÁY CẮT ĐƠN GIÁ (USD) THÀNH TIỀN (USD) TBATG 8603.49 2 496.72 F200 17000 34000 MCLL - 1 - F200 17000 17000 TBATG - B2 4652.97 2 268.64 F200 17000 34000 TBATG - B3 1891.24 2 109.19 F200 17000 34000 TBATG - B5 217.36 1 12.55 F200 17000 17000 Tổng vốn đầu tư cho máy cắt: VMC =136000 USD = 2178,72.106Đ 4. Chi phí vòng đời của phương án II : * Chi phí vòng đời của phương án II : -Vốn đầu tư: V2 = VB + VD + VMC = (1991,1 + 73,25 + 2178,72).106 = 4243,07.106 đ - Tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đường dây: ΔA2 = ΔAB + ΔAD = 526820,43 + 14001,95 = 540822,38 kWh - Chi phí vòng đời: Cvđ = V + CA = V+CA0. Trong đó: - V2 = 4243,07.106 đ - CA0 = DA2.aA với aA= 1000đ/kWh; DA2= 540822,38 kWh Þ CA0 = 540822,38.1000 = 540,82.106đ - i = 12%; T=30 năm. Vậy: Cvđ2= 4243,07.106 + 540,82.106. = 4243,07.106 + 540,82.106. 8,0552 = 8599,48.106Đ 4.4.3 Phương án III: Phương án này sử dụng trạm PPTT nhận điện từ hệ thống về cấp cho trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp B1, B2, B3, B4, B5 hạ từ cấp 35 kV xuống cung cấp cho các phân xưởng. Các đường đi dây cáp là độc lập với nhau. Hình 4.5- Sơ đồ phương án 3. 1. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các MBA: Tính toán tương tự như phương án 1, với chú ý ở phương án này không dùng trạm BATG, các MBA có cấp cao áp định mức là 35 kV, hạ áp là 0,4 kV Bảng 4.13 - Kết quả chọn MBA trong các TBA ở phương án III Tên TBA Sdm ( kVA ) UC/UH (kV) ΔPO (kW) ΔPN (kW) UN (%) IO (%) Số lượng Giá (106Đ) Thành tiền (106 Đ) B1 1000 35/0,4 1,68 10 6 1,3 2 141,6 283.2 B2 1600 35/0,4 2,4 16 6,5 1 2 223,2 446.4 B3 560 35/0,4 1,06 5,47 5 1,5 2 83,5 167 B4 560 35/0,4 1,06 5,47 5 1,5 2 83,5 167 B5 250 35/0,4 0,72 3,2 5 1,7 1 52,6 52.6 Tổng vốn đầu tư cho TBA: VB = 1116,2.106Đ Bảng 4.14 - Tổn thất điện năng trong các TBAPP phương án III: TÊN TBA SỐ MÁY STT( kVA) SĐM(kVA) D PO(kW) D PN (kW) DA(kWh) B1 2 1780.47 1000 1,68 10 83498.36 B2 2 2872.50 1600 2,4 16 129999.30 B3 2 1066.87 560 1,06 5,47 52430.71 B4 2 830,62 560 1,06 5,47 39095.10 B5 1 217.36 250 0,72 3,2 14558.36 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: D AB = 319581,83 kWh Chọn dây dẫn và xác định tổn thất điện năng trong mạng điện: Bảng 4.15 - Kết quả chọn tiết diện dây dẫncủa phương án III ĐƯỜNG CÁP STT F L ro R ĐƠN GIÁ THÀNH TIỀN (kVA) (mm2) (m) (Ω/km) (Ω ) (103Đ/m) ( 103 /m) TBATG - B1 1780.47 50 113 0.494 0.028 282 63732 TBATG - B2 2872.50 50 50 0.494 0.012 282 28200 TBATG - B3 1066.87 50 58 0.494 0.014 282 32430 TBATG - B4 824.36 50 106 0.494 0.026 282 59643 TBATG - B5 217.36 50 181 0.494 0.089 282 51042 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: VD = 235047.103 Đ Bảng 4.16 - Tổn thất công suất trên các đường dây của phương án III ĐƯỜNG CÁP F L ro R STT DP (mm2) (m) (Ω/km) (Ω ) (kVA) (kW) PPTT - B1 50 113 0.494 0.028 1780.47 0.072 PPTT - B2 50 50 0.494 0.012 2872.50 0.083 PPTT - B3 50 58 0.494 0.014 1066.87 0.013 PPTT - B4 50 106 0.494 0.026 824.36 0.014 PPTT - B5 50 181 0.494 0.089 217.36 0.003 Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: ∑DPD = 0,187 kW Tổng tổn thất điện năng trên các dường dây của phương án III : ΔAD = 0,187.3410,93 = 636.309 kWh Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án III: Bảng4.17. - Kết quả chọn máy cắt phương án III ĐƯỜNG CÁP STT ( kVA ) SỐ MẠCH Icb (A) LOẠI MÁY CẮT ĐƠN GIÁ (USD) THÀNH TIỀN (USD) TPPTT 8603.49 2 141.92 F400 26000 52000 MCLL - 1 - F400 26000 26000 PPTT - B1 1780.47 2 29.37 F400 26000 52000 PPTT - B2 2872.50 2 47.38 F400 26000 52000 PPTT - B3 1066.87 2 17.60 F400 26000 52000 PPTT - B4 830,62 2 13.60 F400 26000 52000 PPTT - B5 217.36 1 3.59 F400 26000 26000 Tổng vốn đầu tư mua máy cắt VMC = 312000 USD = 4998,24.106 Đ 4. Chi phí tính toán của phương án III: - Vốn đầu tư: V3 = VB + VD +VMC = 1116,2.106 + 235,05.106 + 4998,24.106 = 6349,49.106 Đ - Tổng tổn thất điện năng của các TBA và đường dây: ΔA3 = ΔAB + ΔAD = 319581,83 + 636,309 = 320218,14 kWh - Chi phí vòng đời: Cvđ = V + CA = V+CA0. Trong đó: - V3 = 6349,49.106 đ - CA0 = DA3.aA với aA= 1000đ/kWh; DA3= 320218,14 kWh Þ CA0 = 320218,14.1000 = 320,22.106đ - i = 12%; T=30 năm. Vậy: Cvđ3= 6349,49.106 + 320,22.106. = 6349,49.106 + 320,22.106. 8,0552 = 8928,93.106Đ 4.4.4Phương án IV: Hình 4.6- Sơ đồ phương án 4 Phương án này sử dụng trạm PPTT nhận điện từ hệ thống về cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các TBA phân xưởng hạ từ cấp 35kV xuống cấp 0,4 kV cung cấp cho phụ tải của các phân xưởng. Tính toán tương tự như phương án 1 ta có: 1. Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp phân xưởng. Bảng 4.18 - Kết quả chọn MBA trong các TBA ở phương án IV Tên TBA Sdm ( kVA ) UC/UH (kV) ΔPO (kW) ΔPN (kW) UN (%) IO (%) Số lượng Giá (106Đ) Thành tiền (106 Đ) B1 1000 35/0,4 1,68 10 6 1,3 2 141,6 283.2 B2 1600 35/0,4 2,4 16 6,5 1 2 223,2 446.4 B3 560 35/0,4 1,06 5,47 5 1,5 2 83,5 167 B4 560 35/0,4 1,06 5,47 5 1,5 2