Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy công nghiệp

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN I.1.ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT NHÀ MÁY CÔNG NGHIỆP I.2.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU 1.Phụ tải điện của nhà máy ( hình 1 và bảng 1 ). 2.Phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí ( hình 2 và bảng 2 ). 3.Điện áp nguồn : tự chọn theo công suất của nhà máy và khoảng cách từ nguồn đến nhà máy. 4.Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực : 250MVA. 5.Đường dây cung cấp điện cho nhà máy : Dùng dây nhôm lõi thép ( AC ) đặt treo trên không. 6.Khoảng cách từ nguồn tới nhà máy : 12 Km. 7. Công suất của nguồn điện : vô cùng lớn. 8.Nhà máy làm việc : 3 ca, Tmax= 5000 giờ. I.3.GIỚI THIỆU CHUNG - Đây là một nhà máy liêm hợp dệt có quy mô lớn, gồm 9 phân xưởng với tổng công suất đạt gần 6000 KVA, nằm trên diện tích gần 30.000 m2. - Đây là nhà máy có tầm quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt là trong nông nghiệp, nên nhà máy cần đảm bảo tin cậy cung cấp điện bằng cách được cấp điện bằng đường dây lõi kép từ trạm trung gian về các phân xưởng chính trong nhà máy, cũng cần đảm bảo cung liên tục cung cấp điện. - Mặt bằng nhà máy, mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí và các bảng phụ tải cho kèm theo. Từ hệ thống điện ằ 1 2 5 3 6 8 7 4 9 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Bảng 1 Số trên mặt bằng Tên phân xưởng Công xuất đặt ( Kw ) 1 Bộ phận kéo sợi 1500 2 Bộ phận dệt 2800 3 Bộ phận nhuộm 550 4 Phân xưởng lò 300 5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán 6 Phân xưởng mộc 160 7 Trạm bơm 120 8 Ban quản lý và phòng thí nghiệm 150 9 Kho vật liệu trung tâm 50 PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY LIÊN HỢP DỆT Bảng 2 DANH SÁCH THIẾT BỊ PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ Số TT Tên máy Số lượng Loại Công suất Kw BỘ PHẬN DỤNG CỤ 1 Maý tiện ren 2 IA616 7 2 Máy tiện ren 2 IA62 7 3 Máy tiện ren 2 IK62 10 4 Máy tiện ren cấp chính xác cao 1 IΠ6Π 1,7 5 Máy doa toạ độ 1 2A450 2 6 Máy bào ngang 2 7K36 7 7 Máy xọc 1 7A420 2 8 Máy phay vạn năng 1 6H62 7 9 Máy phay ngang 1 6H82 7 10 Máy phay đứng 2 6H11 2,8 11 Máy mài trong 2 5A240 4,5 12 Máy mài phẳng 1 511Π 2,5 13 Máy mài tròn 1 3130 2,8 14 Máy khoan đứng 1 2A125 2,8 15 Máy khoan đứng 1 2135 4,5 16 Máy cắt mép 1 856A 4,5 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN 17 Máy mai` vạn năng 1 3A64 1,75 18 Máy mài dao cắt gọt 1 3818 0,65 Số TT Tên máy S1 lượng Loại Công suất Kw 19 Máy mài mũi khoan 1 36652 1,5 20 Máy mài sắc mũi phay 1 3667 1 21 Máy mài dao chuốt 1 360 0,65 22 Máy mài mũi khoét 1 3659 2,9 23 Thiết bị để hoá bền kim loại 1 ΠΠ-58 0,8 24 Máy giũa 2 2,2 25 Máy khoan bàn 1 HC125 0,65 26 Máy đế mài tròn 1 1,2 27 Máy ép bay kiểu vít 1 28 Máy mài thô 1 3Π634 2,8 29 Bàn đánh giấu 1 30 Bàn thợ nguội 10 BỘ PHẬN SỬA CHỮA 31 Máy tiện ren 3 1616 4,5 32 Máy tiện ren 1 1A52 7 33 Máy tiên ren 1 1524Π 7 34 Máy tiện ren 3 1Π63A 10 35 Máy tiện ren 1 163 14 36 Máy khoan đứng 2 2A135 4,5 37 Máy khoan hướng vân 1 2A53 4,5 38 Máy bào ngang 1 7A35 2,5 39 Máy bào ngang 1 7A36 10 40 Máy mài phá 1 5A634 4,5 41 Bàn 8 42 Máy khoan bào 1 HCI2A 0,65 43 Máy biến áp hàn 1 CT-24 24,6 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA XÍ NGHIỆP II.1.PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ Trước căn cứ vào số lượng công suất, vị trí các thiết bị điện, trên mặt bằng phân xưởng, ta chia ra 5 nhóm phụ tải sau : Nhóm 1 : gồm 8 phụ tải từ số 1 đến số 5 Nhóm 2 : từ số 6 đến số 13 Nhóm 3 : từ số 14 đến số 28 Nhóm 4 : từ số 29 đến số 35 Nhóm 5 : từ số 36 đến số 43 ( xem bảng 2 ) Nhóm 1 gồm 8 phụ tải, các số liệu của chúng ghi trong bảng sau: Bảng 3 Số T T Tên thiết bị Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng Pđm ( Kw ) Iđm (A) 1 máy Toàn bộ 1 Máy tiện ren 2 1 7,0 14,0 17,50x2 2 Máy tiện ren 2 2 7,0 14,0 17,50x2 3 Máy tiện ren 2 3 10,0 20,0 25x2 4 Máy tiện ren chính xác cao 1 4 1,7 1,7 4,25 5 Máy doa toa độ 1 5 2,0 2,0 5,00 P Ta sử dụng công thức Iđm = I = ⎯ √3.v.cosϕ Tra bảng ta có cosϕ ; U(kv) Phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí được xác định theo phương pháp số thiêt bị dùng điện hiệu quả. - Xác định nhq ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Số thiết bị : n=8 ; n1=6 Pđm1 14 + 14 +20 48 P* = ⎯ = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = ⎯⎯ = 0,93 Pđm 14 + 14 + 20 + 1,7 + 2 51,7 n1 6 n* = ⎯ = ⎯ = 0,75 n 8 Tra bảng ta tìm được nhq* = 0,85 Vậy với nhq = n.nhq* = 8.0,85 = 7 Tra bảng ta tìm được Ksd = 0,16 Tra bảng vdí Ksd = 0,16 và nhq = 7 tìm được Kmax =2,48 Tra bảng tìm được cosϕ = 0,6 Phụ tải tính toán của nhóm xác định theo công thức (1-1) : Ptt =Kcđ . Ksd . Pđm Vơí : Kcđ = Kmax : hệ số cực đại, tra bảng theo Ksd , và nhq Kcđ = 2,48 Ksd : hệ số sử dụng, tra cẩm nang = 0,16 Pđm : công suất định mức của nhóm thiết bị Pđm = 51,7 (Kw) Ptt =2,48 . 0,16 . 51,7 = 20,5 Kw - Phụ tải phản khánh xác định theo công thức (1-6): Qtt =Ptt . tgϕ Từ hệ số cosϕ của nhóm thiết bị, tra cẩm nang tgϕ Tra bảng : cosϕ = 0,6 tgϕ = 1,38 Qtt = Ptt . tgϕ = 20,5 .1,38 = 27,3 kVAr Phụ tải toán toàn phần : Stt = Ptt2 + Qtt2 = 20,52 + 27,32 = 34,2 kVA. ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Ta làm tương tự như nhóm 1 vdí 4 nhóm còn lại, kết quả tìm được ghi trong bảng sau : ( bảng 4 ) - Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng - Tra bảng chọn suất chiếu sáng chung cho phân xưởng : P0 = 10 w/m2 Pcs = P0 .S =10 . ( 90 .16 ) = 14,5 kw Với S : diện tích phân xưởng = ( 96 .16 )m2 - phụ tải tính toán toàn phân xưởng : SPx = Kđt . ( ΣPtt + Pcs )2 + (ΣQtt )2 Với Kđt : hệ số đồng thời = 0,8. Vơí các trị số phụ tải tác dụng, phản kháng của các nhóm phụ tải ta đã tính toán trong bảng 4. Ta có SPx = 0,8 . ( 97,23 + 14,5 )2 + 123,82 = 0,8 . 163,5 = 130,8 kVA. Tuy nhiên trong nhóm 5 có máy hàn 1 pha đóng vào điện áp dây, nên ta cần quy đổi ra 3 pha. Pqđ =√3 . Pđm = √3 .24,6 =41,8 kw Mặc dù vậy, máy hàn vẫn làm việc theo chế độ ngắn hạn, lặp lại với hệ số đóng điện Kđ = 25%, cần quy đổi về dài hạn. Pqđ = 41,8 . Kđ = 41,8 . 25% = 20,9 kw II.2. PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG KHÁC Với các phân xưởng này, phụ tải tính toán được xác định theo công suất đạt và hệ số nhu cầu. Phân xưởng bộ phận kéo sợi : công suất đạt là 1500 kw, diện tích 5500 m2 Tra bảng phụ lục cần thiết ta được Kmc = 0,4 cosϕ = 0,6 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN P0 = 10w/m2 Ptt = Pđ . Knc = 1500 . 0,4 = 600 kw Pcc = P0 . S = 10 . 5500 = 55 kw 0,8 Từ cosϕ = 0,6 sinϕ = 0,8 tgϕ = ⎯ 0,6 Qtt = ( Ptt + Pcs ) . tgϕ 0,8 = ( 600 + 55 ) .⎯ = 873,33 kVAr 0,6 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Ptt Ptt + Pcs 655 Stt = ⎯ = ⎯⎯⎯ = ⎯⎯ = 1091,67 kVA cosϕ cosϕ 0,6 Các phân xưởng khác tính toán tương tự, kết quả ghi trong bảng sau: ( Bảng 5 ) Bảng 4 BẢNG PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ Tên nhóm và thiết bị Số lượn g Ký hiệu trên mặt bằng Công suất đặt Pđm(kw) Iđm (A) T/bị m = P m /P Hệ số sử dụng Ksd cosϕ ⎯⎯ tgϕ Công suất TB Số thiế t bị hiệu quả nhq Hệ số cực đại Kmax Phụ tải tính toán 1 t/bị T/cả T/bị Ptt (kw) Qtt (kw) Ptt (kw) Qtt (kw) Stt (kw) Itt (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Nhóm 1 Máy tiện ren 2 1 7 14 17,5x 2 0,16 0,6/1,33 Máy tiện ren 2 2 7 14 17,5 x 2 “ “ Máy tiện ren 2 3 10 20 25 x2 “ “ Máy tiện ren cấp chính xác cao 1 4 1,7 1,7 4,25 “ “ Máy doa toạ độ 1 5 2 2 5,0 “ “ Cộng theo nhóm 1 8 27,7 51,7 129,25 6 0,16 0,6/1,33 8,3 11 7 2,48 20,5 27,3 34,2 52 Nhóm 2 Máy bào ngang 2 6 7 14 17,5 x 2 0,16 0,6/1,33 Máy xọc 1 7 2,8 2,8 7 “ “ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Máy phay vạn năng 1 8 7 7 17,5 “ “ Máy phay ngang 1 9 7 7 17,5 0,16 0,6/1,33 Máy phay đứng 2 10 2,8 5,6 7,2 “ “ Máy mài trong 1 11 4,5 4,5 11,25 “ “ Máy mài phẳng 1 12 2,8 2,8 7 “ “ Máy mài tròn 1 13 2,8 2,8 7 “ “ Cộng theo nhóm 2 10 46,5 119,25 2,5 0,16 0,6/1,33 7,4 9,8 8 2,31 17,18 22,8 28,5 43,8 Nhóm 3 Máy khoan đứng 1 14 2,8 2,8 7 0,16 0,6/1,33 Máy khoan đứng 1 15 4,5 4,5 11,25 “ “ Máy cắt mép 1 16 4,5 4,5 11,25 “ “ Máy mài vạn năng 1 17 1,75 1,75 4,4 “ “ Máy mài dao cắt gọt 1 18 0,65 0,65 1,65 “ “ Máy mài mũi khoan 1 19 1,5 1,5 3,75 “ “ Máy mài sắc mũi phay 1 20 1 1 2,53 “ “ Máy mài dao chuốt 1 21 0,65 0,65 1,65 “ “ Máy mài mũi khoét 1 22 2,9 2,9 7,25 “ “ T.bị đề hoá bền kim loại 1 23 0,8 0,8 2,0 “ “ Máy giũa 1 24 2,2 2,2 5,5 “ “ Máy khoan bàn 1 25 0,65 1,3 1,65x2 “ “ Máy mài tròn 1 26 1,2 1,2 3 “ “ Máy mài thô 1 28 2,8 2,8 7 “ “ Cộng theo nhóm 3 15 28,53 71,53 6,9 0,16 0,6/1,33 4,56 6,06 8 2,31 10,55 14 17,5 20,9 Nhóm 4 Máy tiện ren 3 31 4,5 13,5 12,25x3 0,16 0,6/1,33 Máy tiện ren 1 32 7 7 17,5 “ “ Máy tiện ren 1 33 7 7 17,5 “ “ Máy tiện ren 3 34 10 30 25x3 “ “ Máy tiện ren 1 35 14 14 35 “ “ Cộng theo nhóm 4 9 71,5 178 8,1 0,16 0,6/1,33 11,44 15,16 7 2,48 25,3 32,5 39,6 53,7 Nhóm 5 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Máy khoan đứng 2 36 4,5 9 11,25x2 0,16 0,6/1,33 Máy bào ngang 1 38 2,8 2,8 7 “ “ Máy bào ngang 1 39 10 10 25 “ “ Máy mài phá 1 40 4,5 4,5 11,25 0,16 0,6/1,33 Biến áp hàn 1 43 4,8 41,8 95,8 “ “ Cộng theo nhóm 5 6 68,1 154,3 8,7 0,16 0,6/1,33 11 14,6 4 3,11 27,5 34,1 40,2 54,6 Tổng cộng 48 266,35 652,03 0,16 0,6/1,33 42,7 97,23 123,8 168 Với Pm = Ptt + Pcs 20,5 7 I = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ 17 ∑Pđm 1,73 x 0,38 x 0,6 P = ⎯⎯ n Ptt 20,5 Qtt 27,3 P = ⎯⎯ = ⎯⎯ 10 Q = ⎯⎯ = ⎯⎯ 11 Kmax 2,48 Kmax 2,48 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Bảng 5 BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CÁC PHÂN XƯỞNG Ký hiệu mặt bằng Tên phân xưởng Diện tích (kw) Côn g suất đặt (kw) Knc cosϕ Suất chiếu sáng P0 (w/mm2) Ptt (kw) Qtt (kVAr) Stt (kVA) động lực Chiếu sáng Tổng 1 Bộ phận kéo sợi 5500 1500 0,4 0,6 10 600 55 655 873,3 1091,7 2 Bộ phận dệt 6325 2800 0,4 0,6 10 1120 63,25 1183,25 1577,7 1972,1 3 Bộ phận nhuộm 4125 550 0,4 0,6 10 220 41,25 261,25 348,3 435,4 4 Phân xưởng lò 2750 300 0,3 0,6 10 90 27,5 117,5 156,7 195,8 5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 1500 300 0,3 0,6 10 97 15 112 149,3 186,7 6 Phân xưởng mộc 1625 160 0,4 0,6 10 64 16,25 80,25 107 133,75 7 Trạm bơm 875 120 0,8 0,7 10 96 8,75 104,75 106,9 149,6 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN 8 Ban quản lý và phòng thí nghiệm 1400 150 0,8 0,8 10 40 30 70 52,5 87,5 9 Kho vật liệu trung tâm 3000 50 0,8 0,8 10 40 30 70 52,5 87,5 10 Toàn xí nghiệp 27100 0,614 2447 261,2 2708,2 3464,2 4407,8 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN II.3.BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI TOÀN NHÀ MÁY Chọn tỉ lệ xích m = 3 kVA/mm2, ta được bán kính biểu đồ phụ tải bộ phận kéo sợi Stt R1 = ⎯⎯ = 10,8 mm ∏ . 3 Làm tương tự cho các phân xưởng khác, kết quả ghi trong bảng sau : Bảng 6 Thứ tự Tên phân xưởng Stt R(mm) 1 Bộ phận kéo sợi 1091,7 10,8 2 Bộ phận dệt 1972,1 14,5 3 Bộ phận nhuộm 435,4 6,8 4 Phân xưởng lò 195,8 4,6 5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 186,7 4,5 6 Phân xưởng mộc 133,75 3,8 7 Trạm bơm 149,6 4,0 8 Ban quản lý và phòng thí nghiệm 155,25 4,0 9 Kho vật liệu trung tâm 87,5 3,0 Từ bảng 6, ta vẽ được biểu đồ phụ tải toàn nhà máy (hình 3) ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN 3 4,8 6,8 7,5 8,2 9 10,6 8 4,5 M (6,5;7) M: 1:5000 X Bảng tính góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải và toạ độ của chúng : Bảng 7 TT Tên phân xưởng α0cs X Y 1 Bộ phận kéo sợi 30 2,5 8,5 2 Bộ phận dệt 19 4,8 8,5 3 Bộ phận nhuộm 57 7,5 8,5 4 Phân xưởng lò 84 8,8 8,5 5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 48 11 6,6 6 Phân xưởng mộc 73 10,6 4,5 7 Trạm bơm 29 9,8 3 8 Ban quản lý và phòng thí nghiệm 12 3 4,5 9 Kho vật liệu trung tâm 154 6,5 6 Chương III – THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO TOÀN NHÀ MÁY Với quy mô của nhà máy như số liệu ghi trong bảng tính toán phụ tải, dự định trong hệ thống cung cấp điện nhà máy sẽ đặt một trạm phân phối trung tâm và một số trạm biến áp phân xưởng. ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN III.1.VỊ TRÍ TRẠM PPTT Vị trí tối ưu đặt trạm là trọng tâm phụ tải M(X,Y), chọn toạ độ xoy như hình vẽ, ta có : ∑Si . Yi ( 1091,7 + 1972,1 + 435,4 + 195,8 ).8,5 + 186,7.6,6 + 133,75.4,5 + 149,6.3 + 155,25.4,5 + 87,5.6 Y = ⎯⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ∑Si 4407,8 Y = 8 ∑Si . Xi X = ⎯⎯⎯ = 5,3 ∑Si Vị trí trạm PPTT xác định được M(5,3;8) nằm vào trong bộ phận dệt, sẽ được chuyển đến vị trí thuận lợi sau M’(6,5;7) như hình vẽ (hình 3). - Trạm biến áp 2 Cung cấp điện cho bộ phận dệt, Stt = 1972,1 kVA, trạm đặt 2máy. 2SBđm ≥ 435,4 kVA Chọn MBA dung lượng 560 kVA. 560 kVA > 435,4 kVA - Trạm biến áp 4 Cung cấp điện cho phân xưởng lò, kho vật liệu trung tâm, ban quản lý và phòng thí nghiệm với tổng công suất. Stt = 195,8 + 87,5 + 155,25 = 438,55 kVA Chọn 1 máy 560 kVA - Trạm biến áp 5 Cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí, phân xưởng mộc, trạm bơm với tổng công suất : Stt5 = 186,7 + 133,75 + 149,6 = 470,05 kVA ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Chọn 1 máy 560 kVA. Kết quả tính toán chọn máy biến áp cho các trạm ghi trong bảng (bảng 8) III.2.VỊ TRÍ, SỐ LƯỢNG, DUNG LƯỢNG CÁC TRẠM BAPX Căn cứ vào phụ tải tính toán của phân xưởng, ta qyết định đặt trạm biến áp riêng tại các phân xưởng 1,2,3,4,5. Kho vật liệu trung tâm và ban quản lý và phòng thí nghiệm lấy điện hạ thế chung với trạm 4. Trạm 5 cung cấp điện hạ thế cho phân xưởng mộc và trạm bơm. Các trạm biến thế sẽ xây dựng loại trạm kề. Vị trí cụ thể từng trạm cho trên hình vẽ (hình 4). Các phân xưởng chính của nhà máy là bộ phận kéo sợi sẽ đặt trạm biến áp 2 máy. Bộ phận dệt sẽ đặt trạm biến áp 4 máy. Còn lại đặt mỗi trạm 1 máy. Chọn dùng MBA Việt Nam do nhà máy chế tạo biến thế Hà Nội sản xuất, không cần xét hiệu chỉnh nhiệt độ. Sau đây tiến hành lựa chọn dung lượng máy biến áp cho các trạm. - Trạm biến áp 1 Cung cấp điện cho bộ phận kéo sợi, Stt = 1091,7 kVA, trạm đặt 1 máy 1.SBđm ≥ 1091,7 kVA Chọn MBA dung lượng 1200 kVA 1200 kVA >1091,7 kVA Bảng 8 Ký hiệu mặt bằng Tên phân xưởng Công suất tính toán (kVA) Công suất trạm (kVA) Số máy Dung lượng (kVA) Tên trạm 1 Bộ phận kéo sợi 1091,7 1091,7 1 1x1200 B1 2 Bộ phận dệt 1972,1 1972,1 2 2x1200 B2 3 Bộ phận nhuộm 435,4 435,4 1 1x560 B3 4 Phân xưởng lò 195,8 438,55 1 1x560 B4 8 Ban quản lý và phòng thí n0 155,25 9 Kho vật liệu trung tâm 87,5 5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 186,7 470,05 1 1x560 B5 6 Phân xưởng mộc 133,75 7 Trạm bơm 149,6 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN III.3.CÁC PHƯƠNG ÁN MẠNG CAO ÁP. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU Căn cứ vào độ tin cậy cung cấp điện, dự định đi đường dây trên không lộ kép từ trạm BA trung gian tới trạm PPTT. Các trạm B1, B2 được nối với PPTT bằng đường cáp lộ kép, các trạm B3, B4, B5 được cấp điện từ PPTT bằng đường lộ đơn. Từ vị trí trạm biến áp và PPTT trên mặt bằng có thể có 2 phương án mạng cao cấp Hình 4 : BẢNG VẼ MẶT BẰNG VÀ SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA HT CUNG CẤP ĐIỆN B1 B2 B3 B4 B5 PHƯƠNG ÁN 1 B1 B3 B4 B2 B5 PHƯƠNG ÁN 2 1 2 8 3 4 9 5 6 7 1 2 7 3 4 8 6 5 9 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Sau đây lần lượt tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cho từng phương án mạng điện. - phương án 1: lựa chọn tiết diện đường dây cung cấp từ trạm biến áp trung gian về trạm PPTT, dây dẫn AC, Imax = 5000h, tra bảng có Jkt = 1 Stt 4407,8 Imax = ⎯⎯⎯ = ⎯⎯⎯ = 130 A 2.√3.v Imax Ftt = ⎯⎯⎯ = 130 mm2 Jkt → chọn dây dẫn loại AC, tiết diện 130 mm2. Chọn tiết diện cáp từ trạm PPTT tới biến áp B1. Stt1 1091,7 Imax = ⎯⎯⎯ = ⎯⎯⎯ = 31,5 A 2.√3.v 2.√3.10 Với dây cáp cao su lõi đồng, Imax = 5000h, tra bảng điện Jkt = 2,7 Imax1 31,5 Ftt = ⎯⎯⎯ = ⎯⎯⎯ = 11,6 mm2 2,7 2,7 → chọn cáp cao su lõi đồng tiết diện 16 mm2 Tương tự cho các đường cáp cho 4 trạm BA còn lại đều dùng cáp cao su lõi đồng tiết diện 16 mm2 - phương án 2. Tiết diện đường dây cung cấp cho trạm PPTT, tiết diện cáp từ PPTT tới biến áp B5, B4, B3 giống như phương án 1. Tiết diện cáp từ PPTT tới B2 như sau: Stt2 + Stt1 1972,1 + 1091,7 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Imax2 = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 88 A 2.√3.v 2.√3.v10 88 Ftt = ⎯⎯ = 33 mm2 2,7 → chọn cáp lõi đồng tiết diện 33 mm2 Tương tự chọn cáp đoạn B2 – B1 là cáp tiết diện 16 mm2. Kết quả chọn cáp 2 phương án ghi trong bảng 9. Để so sánh kinh tế 2 phương án không cần xét đến đường dây cung cấp, các trạm PPTT và BAPX, các đường dây hạ cáp. Chi phí tính toán của mỗi phương án xác định theo công thức: C.δ Z = ( avh + atc )∑L0i + K0i + ⎯⎯⎯∑( Pi2 + Qi2 )Ri V2 Các số hiệu kĩ thuật cần thiết và kết quả tính toán vốn đầu tư, tổn thất công suất từng phương án ghi trong bảng 10 Bảng 9 Bảng chọn cáp và giá tiền Đường dây Loại cáp Chiều dài (m) Đơn giá (đ/m) Thành tiền (đ) Phương án 1 PPTT – B1 ACб(3x16) 150 48000 7200000 PPTT – B2 “ 30 “ 1440000 PPTT – B3 “ 30 “ 1440000 PPTT – B4 “ 100 “ 4800000 PPTT – B5 “ 225 “ 10800000 Tổng chi phí mua cáp K = ∑L0i . K0i =25680000 Phương án 2 B2 – B1 ACб(3x16) 100 48000 4800000 PPTT – B1 ACб(3x33) 30 “ 1440000 PPTT – B1 ACб(3x16) 30 “ 1440000 PPTT – B1 “ 100 “ 4800000 PPTT – B1 “ 225 “ 10800000 Tổng chi phí mua cáp K = ∑L0i . K0i =23280000 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Bảng 10 Bảng tính tổn thất điện năng Đường dây F(mm2) L(m) R0(Ω/km) R(Ω) S (kVA) ΔP (kw) Phương án 1 PPTT – B1 16 150 2,08 0,3 1091,7 3,6 PPTT – B2 “ 30 “ 0,06 1972,1 2,3 PPTT – B3 “ 30 “ 0,06 435,4 0,11 PPTT – B4 “ 100 “ 0,21 438,55 0,4 PPTT – B5 “ 225 “ 0,468 470,05 1,03 Si2 Tổn thất công suất ΔP = ∑⎯⎯ . Ri =7,44 kw V2 Phương án 2 B2 – B1 16 100 2,08 0,21 3063,8 19,7 PPTT – B2 33 30 0,95 0,03 1972,1 1,2 PPTT – B3 16 30 2,08 0,06 435,4 0,11 PPTT – B4 “ 100 “ 0,21 438,55 0,4 PPTT – B5 “ 225 “ 0,468 470,05 1,03 Si2 Tổn thất công suất ΔP = ∑⎯⎯ . Ri =22,44 kw V2 Với Tmax = 5000h và cosϕ =0,6 tra cẩm nang δ = 4150 h. Thay các trị số đã biết vào công thức chi phí tính toán. Z1 = (0,1+ 0,2). 25680000 +250.4150.7,44 =15423000 Z2 = (0,1 + 0,2 ). 23280000 + 250 .4150 .22,44 =30265500 Sau đây là bảng so sánh một số chi tiêu kinh tế cơ bản hai phương án. ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Bảng 11 Phương án ΔA (kw) K(đ) Z(đ) Phương án 1 30876 23280000 15423000 Phương án 2 93126 25680000 30265500 Qua những số liệu ghi trong bảng, nhận thấy các chỉ tiêu của phương án 1 tốt hơn chỉ tiêu của phương án 2, chứng tỏ phương án 1 là phương án đi dây hợp lí. Phương án 1 được lựa chọn là phương án đi dây chính thức của mạng điện cao áp. Các đường dây mạng cao áp rất ngắn và tiết diện được chọn theo Jkt không cần kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép. III.4.LỰA CHỌN SƠ ĐỒ TRẠM PPTT VÀ CÁC TRẠM BAPX - Trạm PPTT : chọn sơ đồ hệ thống loại một thanh góp có phân đoạn.Trên sơ đồ dùng 3 máy cắt, hai máy cắt đầu vào và máy cắt liên lạc. Các lộ ra dùng máy cắt phụ tải. Trên mỗi phân đoạn thanh cái đặt 1 máy biến điện áp và chống xét van PBC. Máy biến dòng điện được đặt trên tất cả các lộ vào và ra của trạm, sơ đồ nguyên lý trạm PPTT cho trên hình vẽ. Hình 5 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Để trạm gọn nhẹ ,mỹ quan và an toàn chọn mua các tủ hợp bộ chế tạo sẵn có của Liên Xô;loại KC0-2YM.Toàn trạm PPTT gồm 13 tủ:hai tủ đàu v vào1,13;một tủ máy cắt phân đoạn 7;2 tủ BV5 9;Hai tủ chống sét van6,8và tủ đàu ra 2,3,4,10,11,12.Sơ đồ lắp ghép các tủ biểu diễn trên hình vẽ(hình 6) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Trạm BAPX Với các trạm biến áp B1,B2,B3,B4,B5, dù ding 1 hay nhièu máy đều như nhau ,vì công suất của máy biến áp nhỏ (560KVA) lại đặt gần trạm PPTT nên phía cao áp dùng sơ đồ đơn giản nhất với cầu dao cầu chì ,phíahạ áp dung áp tô mát ,riêng trạm hai máy có đặt thêm áp tô mát phân đoạn .Đểđơn giản và rẻ tiền ,chọn dung cầu chì và cầu dao Liên Xô hoặc nôị cho phía cao áp,Phía hạ áp chọn dung các tủ phân phối chế tạo sẵn của Liên Xô hoặc Điện thông Sơ đồ nguyên lý trạm BAPX (hình7) ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN S¬ ®å tr¹ m B