Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
Lời Mở Đầu
Như chúng ta đã biết, cho đến nay thì nền kinh tế nước ta đã đạt được rất
nhiều thành tựu to lớn về phát triển kinh tế xã hội tạo tiền đề cơ bản để bước vào
thời kỳ mới, thời kì công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước mà ở đó ngành
điện luôn đóng vai trò chủ đạo. Cũng chính vì vai trò vô cùng quan trọng của
ngành điện mà những người kỹ sư hệ thống điện phải có được những vốn kiến
thức vững chắc về ngành để tạo nên những hệ thống chất lượng, thỏa mãn các
yêu cầu về kinh tế cũng như kỹ thuật khi đưa vào vận hành thực tế. Các chỉ tiêu
đặt ra khi tiến hành khảo sát thiết kế cung cấp điện là:
- Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật
- Độ tin cậy cung cấp điện cao
- Vốn đầu tư nhỏ nhất.
Các yêu cầu trên luôn mang tính chất đối lập nhau, vì vậy câu hỏi luôn
được đặt ra là làm thế nào để có được một hệ thống tối ưu. Câu trả lời sẽ có
trong môn học “ Hệ thống cung cấp điện”. Sau gần 3 năm học tập tại trường
“ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC” em đã phần nào nắm bắt được những kiến thức cơ bản
của ngành điện và công việc của những người kỹ sư hệ thống điện trong tương
lai bằng rất nhiều môn học thiết thực mang tính ứng dụng cao. Với vốn kiến
thức nhỏ bé của mình cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo bộ môn, cho
đến nay em đã thực hiện nghiên cứu tính toán thiết kế hoàn chỉnh một hệ thống
cung cấp điện mang tính chất thực tế cao và từ đó hoàn thành xong bản đồ án
môn học “ Hệ thống cung cấp điện”.
Do kiến thức nắm bắt về ngành và kiến thức thực tế có hạn nên bản đồ án
không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các
thầy cô để em có được một bản đồ án hoàn chỉnh có thể đưa vào thực tế và làm
tài liệu phục vụ hữu ích cho công việc của em sau này.
Em Xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên: Bùi Đình Bình
Lớp: Đ5H4
___________________________Trang 1_____________________________
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
BÀI 5B: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÍ NGHIỆP
CÔNG NGHIỆP
A.Dữ kiện
Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng
với các dữ liệu cho trong bảng. Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S k
(MVA). Khoảng cách đấu điện đến nhà máy là L(m). cấp điện áp truyền tải
110KV. Thời gian sử dụng công suất cực đại là T M(h). Phụ tải loại I và loại II
chiếm KI&II%. Giá thành tổn thất điện năng là c ∆ = 1500đ/kwh. Suất thiệt hại do
mất điện gth = 1000đ/kwh. Tổn hao điện áp cho phép tính từ nguồn (điểm đấu
điện) là ∆Ucp = 5%. Các số liệu khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế điện.
Bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho Xí ngiệp
Sk (MVA)
KIII (%)
TM (h)
L(m)
Hướng nguồn
310
78
4480
350
Đông
Theo sơ
Tên phân xưởng
Số lượng
Hệ số nhu
Hệ số công
đồ mặt
và phụ tải
thiết bị
cầu knc
suất, cos
bằng (n)
điện
Tổng công
suất đặt
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
301500
Bộ phận điện
Phân xưởng Rơngen
Phân xưởng đúc
Phân xưởng oxyt nhôm
Khí nén
Máy bơm
Phân xưởng đúc
Phân xưởng cơ khí, rèn
Xem dữ liệu phân xưởng
Lò hơi
Kho nhiên liệu
Kho vật liệu Vôi clorua
Xưởng năng lượng
kW
80
30
30
10
10
12
60
40
40
40
3
5
40
700
880
370
250
300
300
800
550
550
800
10
20
350
0.54
0.52
0.41
0.43
0.54
0.52
0.41
0.43
0.43
0.43
0.57
0.62
0.43
0.68
0.53
0.62
0.68
0.56
0.56
0.78
0.8
0.67
0.72
0.8
0.67
0.72
Gara ôtô
15
25
0.5
0.82
.440.87
13
15Nhà
điều
___________________________Trang 2_____________________________
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
hành,
nhà ăn
14
Sơ đồ mặt bằng nhà máy kim loại màu
2
1
4
3
8
13
7
5
10
11
6
12
9
15
14
O
B. Nhiệm vụ thiết kế chính.
I. Tính toán phụ tải
II. Xác đinh sơ đồ nối dây của mạng điện nhà máy
III.Tính toán điện
IV.
Chọn và kiểm tra thiết bị điện
V. Tính toán bù hệ số công suất
C. Yêu cầu về bản vẽ
1. Sơ đồ mặt bằng xí nghiệp với sự bố trí các thiết bị và biểu đồ phụ tải.
2. Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng xí nghiệp (gồm cả sơ đồ của các phương
án so sánh).
3. Sơ đồ nguyên lý mạng điện.
___________________________Trang 3_____________________________
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
4. Sơ đồ trạm biến áp nguồn.
5. Bảng số liệu và các kết quả tính toán.
CHƯƠNG I – TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
Nhà máy, xí nghiệp sản xuất ra một hoặc nhiều loại sản phẩm trong quá
trình hoạt động. Những sản phẩm này luôn luôn đòi hỏi tính cạnh tranh cao đặc
biệt là về giá thành. Trong giá thành sản phẩm, chi phí tiêu thụ điện năng và thời
gian thu hồi vốn đầu tư đóng góp một phần đáng kể vào giá thành sản phẩm.
Chính vì lý do đó việc tính tón thiêt kế cấp điện cho nhà máy xí nghiệp phải đặc
biệt chú ý đến vốn đầu tư công trình và vấn đề tiết kiệm năng lượng tránh lãng
phí với các thiết bị không cần thiết. Quan trọng hơn cả là việc xác định tâm của
phụ tải chính xác để có được phương án đi dây tối ưu. Ngoài ra chúng ta còn
phải tính đến khả năng phát triển của phụ tải nhà máy xí nghiệp trong tương lai.
Để làm được tất cả những nhiệm vụ đó thì bước đàu tiên cần làm là xác định
phụ tải tính toán cho toàn nhà máy. Để xác định được phụ tải tính toán của toàn
nhà máy trước hết ta cần xác định phụ tải tính toán ở từng phân xưởng và khu
vực.
1.1 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng.
Công thức xác định phụ tải động lực theo hệ số nhu cầu và công suất đặt
được thể hiện như sau:
Pdl = Knc×Pđ (kW)
Qdl = Pdl x tanφ (kVar)
Công thức xác định phụ tải chiếu sáng, lấy P0 = 0.015(kW/m2)
Pcs = P0 x D (kW)
Vì dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng nên: Qcs = 0 (kVAr)
Phụ tải tính toán cho phân xưởng:
Ptt = Pdl + Pcs (kW)
Qtt = Qdl + Qcs (kVAr)
Stt =
Itt =
(kVA)
(A)
Trong đó:
___________________________Trang 4_____________________________
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
Ptt: Công suất tác dụng tính toán cho phân xưởng (kW)
Qtt: Công suất phản kháng tính toán cho phân xưởng(kVAr)
Knc: Hệ số nhu cầu;
Pđ: Công suất đặt (kW)
D: Diện tích phân xưởng (m2); D = a×b (m2)
Itt : Dòng điện tính toán trên đường dây truyyền tải. (A)
Hình vẽ kích thước chi tiết các phân xưởng trong nhà máy trên thực tế
7.0000
2.2000
1.8000
2
1
1.1500
1.8000
0.5500
8
1.0500
6
0.5000
1.0000
1.0000
1.0000
10
2.2000
11
1.1000
0.8000
9
0.8500
1.0000
0.3500
13
1.8000
5
0.9000
1.7000
0.8000
1.0000
7
1.8000
4
3
2.0000
4.0000
1.2000
0.5000
1.3000
0.8500
12
1.1000
15
1.9000
14
1.9000
2.9000
Thực hiện tính toán cho từng phân xưởng, bộ phận như sau:
Bộ phận điện:
Pdl = 0.54x700 = 378 (kW)
Qdl = Pdl x tanφ = 378 x 1.078 = 407.58 (kVAr)
Tính toán phụ tải chiếu sáng:
Pcs = 0.015 × 2.2× 10 ×7 ×10 = 23.1 (kW); Qcs = 0 (kVAr)
Phụ tải điện tổng hợp cho bộ phận điện là:
___________________________Trang 5_____________________________
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
Ptt = Pdl + Pcs = 378 + 23.1 = 401.1 (kW) ;
Qtt = Qdl + Qcs = 407.58 (kVAr);
Stt =
= 571.841 (kVA);
___________________________Trang 6_____________________________
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
Tính toán hoàn toàn tương tự với các phân xưởng và phụ tải khác ta được bảng kết quả phụ tải tính toán như sau:
Bảng 1. Phụ tải tính toán cho các phân xưởng
___________________________Trang 7_____________________________
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
-------------------------------------------------- Trang 8 --------------------------------------------------
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
1
2
3
4
5
6
7
Bộ phận điện
Phân xưởng Rơngen
Phân xưởng đúc
Phân xưởng oxyt nhôm
Khí nén
Máy bơm
Phân xưởng đúc
Công
suất S
(kVA)
571.841
866.559
248.195
160.123
290.038
279.323
428.99
8
Phân xưởng cơ khí, rèn
296.874
116
37.5
34288.95
11132.78
9
10
11
Xem dữ liệu phân xưởng
Lò hơi
Kho nhiên liệu
354.032
480.637
8.29
116
11
32.5
26
6
4.25
40890.7
5287.007
269.425
9204.832
2883.822
35.2325
12
Kho vật liệu Vôi clorua
19.475
53.5
4.25
13
14
15
Xưởng năng lượng
Nhà điều hành, nhà ăn
Gara ôtô
210.98
79.1
17.286
96
122
78.5
31
4.25
4.25
1041.913
20254.08
9610.65
1356.951
82.76875
6540.38
336.175
73.4655
303633.9
185957.4
TT
Tên phân xưởng
Tổng
4311.743
Tọa độ
x.S
y.S
69
69
69
69
26.3
26.3
31
20014.44
78423.59
28170.13
21056.17
16024.6
18365.49
8579.8
39457.03
59792.57
17125.46
11048.49
7613.498
7332.229
13298.69
x(m)
y(m)
35
90.5
114
132
55.3
65.8
20
Xác định tâm phụ tải điện M(X0 ,Y0 ) cho toàn nhà máy theo công thức sau:
X0 =
=
= 70.42(m)
Y0 =
=
= 43.13(m)
Vậy tâm phụ tải điện của toàn xí nghiệp là: M(70.2 ; 43.13)
1.2.4 Xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng
đường tròn bán kính r
Biểu đồ phụ tải điện là một hình tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với
tâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỉ lệ
xích nhất định tùy ý. Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung được sự
-------------------------------------------------- Trang 9 --------------------------------------------------
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các
phương án cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải được chia thành 2 phần:
- Phụ tải động lực: phần hình quạt màu trắng.
- Phụ tải chiếu sáng: phần hình quạt màu đen.
Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân
xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng
với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng. Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải
của phụ tải thứ i được xác định qua biểu thức:
Ri
S ttpxi
m.
Trong đó : m là tỉ lệ xích, ở đây chọn m = 5(kVA/m2)
Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo công thức sau:
αcs =
(độ)
Kết quả tính toán Ri và cs-i của biểu đồ phụ tải các phân xưởng được ghi trong
bảng sau :
Bảng 3. tính toán thông số biểu đồ phụ tải
STT Pcs
Pdl
n (kW) (kW)
Stt
(kVA)
Tâm phụ
R
tải
(m)
X,m Y,m
35
69
6
90.5
69
7.4
113.5
69
4
1
2
3
23.1
378
571.841
5.94
457.6
866.559
5.61
151.7
248.195
4
2.97
107.5
160.12
3
131.5
69
3.2
10
5
6
7
1.34
162
290.038
55.25
26.25
1.34
156
279.323
65.75
26.25
10.8
328
428.99
20
31
4.3
4.2
5.2
αcs
(độ)
22
5
13
3
3
12
-------------------------------------------------- Trang 10 --------------------------------------------------
Đồ án cung cấp điện
8
9
10
11
12
13
14
15
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
1.56
236.5
296.874
115.5
37.5
1.56
236.5
354.032
115.5
26
3.96
344
480.637
11
6
1.4
5.7
8.29
32.5
4.25
1.4
12.4
19.475
53.5
4.25
2.7
150.5
210.98
96
31
3.7
66
79.1
121.5
4.25
2.42
12.5
17.286
78.5
4.25
4.4
4.8
5.5
0.7
1.1
3.7
2.2
1.1
2
2
4
88
41
6
20
70
Vòng tròn phụ tải:
Sơ độ nhà máy kim loại màu khi gắn hệ tọa độ xOy:
-------------------------------------------------- Trang 11 --------------------------------------------------
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
y
8
2
1
4
3
8
13
7
5
10
6
15
12
11
9
x
14
O
13.6
Biểu đồ phụ tải trên mặt phẳng nhà máy
y
8
2
4
3
1
13
8
7
5
10
11
O
12
9
6
15
x
14
13.6
-------------------------------------------------- Trang 12 --------------------------------------------------
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
CHƯƠNG II – THIẾT KẾ SƠ BỘ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
2.1Chọn cấp điện áp phân phối.
Cấp điện áp truyền tải có liên quan trực tiếp đến các vấn đề về kinh tế, kỹ
thuật của hệ thống. Điều này thể hiện ở tổn thất điện áp cực đại khi vận hành
cũng như về tổn thất điện năng trên toàn hệ thống, ngoài ra cấp điện áp truyền tải
còn ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí đầu tư cho cách điện của đường dây. Để tối
ưu hóa việc chọn cấp điện áp truyền tải từ nguồn đến tram biến áp trung gian của
nhà máy ta tiến hành tính toán theo công thức kinh nghiệm như sau:
U = 4.34×
(kV)
Trong đó:
Pttnm – Công suất tổng hợp của toàn nhà máy kim loại màu (MW)
Pttnm = 2587.23 kW = 2.587 (MW)
L - Khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (km)
Theo đề ra ta có : L = 350m = 0.35km
Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là:
U = 4.34 ×
= 28.04 (kV)
Từ kết quả tính toán ta kết luận sẽ chọn cấp điện áp của nguồn cung cấp là
22kV do lưới trung áp 22kV đang được dùng phổ biến hơn lưới 35kV trong
thực tế mặt khác sử dụng lưới 22kV sẽ tiết kiệm được chi phí cho cách điện
của đường dây. Kết luận nguồn cấp là lưới 22kV.
2.2Xác định phương án cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng và vị trí
đặt trạm phân phối trung tâm.
Các xí nghiệp công nghiệp là những hộ tiêu thụ điện tập trung, công suất
lớn. Điện năng cấp cho xí nghiệp được lấy từ trạm biến áp trung gian bằng
các đường dây trung áp. Cấp điện áp trong phạm vi đồ án được xác định là
cấp 22KV. Trong một xí nghiệp cần đặt nhiều trạm biến áp phân xưởng,
mỗi phân xưởng lớn một trạm, phân xưởng nhỏ đặt gần nhau chung một
trạm. Để cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng cần đặt tại trung tâm xí
nghiệp một trạm phân phối, gọi là trạm phân phối trung tâm (TPPTT).
Trạm phân phối trung tâm có nhiệm vụ nhận điện năng từ hệ thống về và
-------------------------------------------------- Trang 13 --------------------------------------------------
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
phân phối cho các trạm biến áp phân xưởng.. Trong các trạm phân phối
trung tâm không đặt trạm biến áp mà chỉ đặt các thiết bị đóng cắt.
Xác định vị trí đặt trạm phân phối trung tâm: Trạm phân phối trung tâm sẽ
được đặt gần tâm phụ tải tính toán của toàn nhà máy, thuận tiện cho công
tác vận chuyển và lắp đặt, vận hành và sửa chữa khi có sự cố đảm bảo an
toàn và kinh tế. Áp dụng kết quả tính toán tâm phụ tải điện của toàn nhà
máy ta đã xác định ở trên là điểm M(70.2 ; 43.13) và dựa vào sơ đồ mặt
bằng nhà máy kim loại màu ta đặt trạm phân phối trung tâm tại vị trí gần
tâm phụ tải tính toán của nhà máy hay là điểm T(70;43). Vị trí này có thể
đảm bảo mỹ quan công nghiệp, đảm bảo thuận lợi cho các công tác quản lý
vận hành và sửa chữa MBA.
2.3Chọn công suất và số lượng máy biến áp của các trạm biến áp phân
xưởng.
Tính toán lựa chọn số trạm biến áp phân xưởng
Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xưởng. Tiến hành tính toán thiết kế xây
dựng 7 trạm biến áp phân xưởng. Mỗi trạm đều sử dụng 2 máy biến áp vận hành
song song. Riêng với phụ tải loại 3 cho phép mất điện khi sự cố, vì vậy khi xảy ra
sự cố một trạm biến áp phân xưởng có thể cắt giảm 22% phụ tải loại 3 nhằm tiết
kiệm chi phí đầu tư cho máy biến áp. Chi tiết như sau:
Trạm biến áp B1: Cung cấp điện cho phụ tải 1.
Trạm biến áp B2: Cung cấp điện cho phụ tải 2.
Trạm biến áp B3: Cung cấp điện cho phụ tải 3, 4, 8, 9.
Trạm biến áp B4: Cung cấp điện cho phụ tải 7.
Trạm biến áp B5: Cung cấp điện cho phụ tải 5, 6.
Trạm biến áp B6: Cung cấp điện cho phụ tải 13, 14, 15.
Trạm biến áp B7: Cung cấp điện cho phụ tải 10, 11, 12.
-------------------------------------------------- Trang 14 --------------------------------------------------
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng ta sẽ đặt trạm tại vị trí
gần trạm phân phối trung tâm và tiếp xúc với phân xưởng để thuận tiện
trong khâu đóng cắt và không ảnh hưởng đến công trình khác.
Trạm biến áp dùng cho nhiều phân xưởng ta sẽ thiết kế gần tâm phụ tải
nhằm tiết kiệm chi phí đường dây và giảm tổn thất công suất trên đường
dây. Tâm của Trạm sẽ được xác định qua bảng tọa độ như sau:
Tọa độ trên thực tế của các trạm
Tọa độ
thực tế
TPPTT
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
x (m)
y (m)
70
43
35
58
81.5
58
113.5
58
40
40
60.5
30.5
91
22
22
12
1) Tính toán công suất định mức của trạm biến áp là một tham số quan trọng
quyết định chế độ làm việc của hệ thống. Cần chọn máy biến áp có công
suất tối ưu tránh gây lãng phí vốn đầu tư và vấn đề tổn thất điện năng. Áp
dụng chọn máy biến áp với với hệ số quá tải của máy biến áp là 1.4 với hệ
số quá tải này thời gian quá tải không quá 5 ngày đêm, mỗi ngày quá tải
không quá 6h.
SđmB
(kVA)
Trong đó:
SđmB: Công suất tính toán định mức của máy biến áp sẽ sử dụng trong trạm
biến áp phân xưởng.
ΣStt : Tổng công suất tính toán của các phân xưởng mà trạm cung cấp điện.
Tính toán chi tiết cho từng trạm biến áp như sau:
Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B1
TT
Tên phân xưởng
-------------------------------------------------- Trang 15 --------------------------------------------------
Đồ án cung cấp điện
1
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
Bộ phận điện
571.841
Tổng
Công
suất Stt
(kVA)
318.597
1
571.841
Sđm-tt
(kVA)
SMBA
(kVA)
320
Trạm B1 khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:
Scắt = 571.841 – 1.4x320 = 123.841 (kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 21.66%
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, tra tài
liệu hệ thống cung cấp điện lấy tsc=24h trong năm đối với trạm phân phối
hạ áp:
Pthiếu = 21.66%xPtt = 401.1 x 0.2166 = 86.88 (kW)
Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x86.88x24=20.86 (triệu đồng)
Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B2
TT
Tên phân xưởng
2
Phân xưởng Rơngen
Tổng
Công
suất S
(kVA)
866.559
866.559
Sđm-tt
(kVA)
SMBA
(kVA)
482.7972
560
Trạm B2 khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:
Scắt = 866.559 – 1.4x560 = 82.559 (kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 9.53%
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy
tsc=24h trong năm:
Pthiếu = 9.53% x Ptt = 463.54 x 0.0953 = 44.175(kW)
Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x44.175x24 = 10.6(triệu đồng)
Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B3
TT
3
4
8
Tên phân xưởng
Phân xưởng đúc
Phân xưởng oxyt nhôm
Phân xưởng cơ khí, rèn
Công
suất S
(kVA)
248.195
160.123
296.874
Sđm-tt
(kVA)
SMBA
(kVA)
590.1391
630
-------------------------------------------------- Trang 16 --------------------------------------------------
Đồ án cung cấp điện
9
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
Xem dữ liệu phân xưởng
Tổng
354.032
1059.224
Trạm B3: Khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:
Scắt = 1059.224 – 1.4x630 = 177.224 (kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 16.73%
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy
tsc=24h trong năm:
Pthiếu = 16.73% x Ptt = 743.9 x 16.73% = 124.45 (kW)
Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x124.45x24 = 29.86 (triệu
đồng)
Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B4
TT
Tên phân xưởng
7
Phân xưởng đúc
Tổng
Công
suất S
(kVA)
428.99
428.99
Sđm-tt
(kVA)
SMBA
(kVA)
239.0087
250
Trạm B4: Khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:
Scắt = 428.99 – 1.4x250 = 78.99(kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 18.41%
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy
tsc=24h trong năm:
Pthiếu = 18.41% x Ptt = 263.15 x 18.41% = 48.45 (kW)
Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x48.45x24 = 11.62 (triệu đồng)
Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B5
TT
Tên phân xưởng
5
6
Khí nén
Máy bơm
Tổng
Công
suất S
(kVA)
290.038
279.323
569.361
Sđm-tt
(kVA)
S(kVA)
317.2154
320
Trạm B5: Khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:
Scắt = 569.361 – 1.4x320 = 121.361 (kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 21.32%
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy
tsc=24h trong năm:
Pthiếu = 21.32% x Ptt = 320.68 x 18.41% = 59.04 (kW)
-------------------------------------------------- Trang 17 --------------------------------------------------
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x59.04x24 = 14.17 (triệu
đồng)
Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B6
TT
13
14
15
Tên phân xưởng
Xưởng năng lượng
Nhà điều hành, nhà ăn
Gara ôtô
Tổng
Công
suất S
(kVA)
210.98
79.1
17.286
307.366
Sđm-tt
(kVA)
SMBA
(kVA)
171.2468
180
Trạm B6: Khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:
Scắt = 307.366 – 1.4x180 = 55.366(kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 18.01%
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy
tsc=24h trong năm:
Pthiếu = 18.01% x Ptt = 237.82 x 18.01% = 42.83 (kW)
Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x42.83x24 = 10.28 (triệu
đồng)
Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B7
TT
Tên phân xưởng
Công
suất S
(kVA)
10
11
12
Lò hơi
Kho nhiên liệu
Kho vật liệu Vôi clorua
Tổng
480.637
8.29
19.475
508.402
Sđm-tt
(kVA)
SMBA
(kVA)
283.2525
320
Trạm B7: Khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:
Scắt = 508.402 – 1.4x320 = 60.402(kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 11.88%
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy
tsc=24h trong năm:
Pthiếu = 11.88% x Ptt = 368.86 x 11.88% = 43.82(kW)
-------------------------------------------------- Trang 18 --------------------------------------------------
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x43.82x24 = 10.52 (triệu
đồng)
Ta thấy tỉ lệ thiệt hại do mất điện gây ra cho nhà máy là khá nhỏ so với vốn
đầu tư để nâng công suất trạm biến áp trong thực tế. Chính vì vậy cách lựa
chọn máy biến áp này là tối ưu. Đặc điểm của nó là hệ số tải (Stt/Strạm) cao
hơn trường hợp không cắt phụ tải loại 3 khi có sự cố.
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất máy biến áp với rất
nhiều loại sản phẩm đa dạng, nhiều kiểu dáng và kích cỡ. Tuy nhiên căn cứ
vào đặc điểm của phụ tải thì ta sẽ sử dụng loại máy biến áp phân phối dầu
có bình giãn nở dầu.
Sản phẩm của công ty cổ phần thiết bị điện đông anh. Được sản xuất theo
điều kiện môi trường ở việt nam, không cần hiệu chỉnh nhiệt độ. Thông số
chi tiết của các máy biến áp sử dụng trong trạm biến áp phân xưởng được
thống kê theo bảng sau
Bảng 4. Thông số kỹ thuật MBA EEMC sử dụng trong các TBA PX
Tên
trạm
SđmB
(kVA)
UC
kV
UH
kV
∆P0
(W)
∆PN, 75
℃ (W)
I 0%
UN
%
L
mm
W
mm
H
mm
Giá
106(đ)
Tổng
(106 đ)
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
320
560
630
250
320
180
320
22
22
22
22
22
22
22
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
735
970
1050
620
735
500
735
3850
6350
6450
3200
3850
2450
3850
1.7
1.4
1.4
1.7
1.7
1.7
1.7
4
4
4.5
4
4
4
4
1455
1545
1735
1410
1455
1360
1455
1035
1210
1310
940
1035
995
1035
1615
1800
1845
1540
1615
1510
1615
194.6
277.7
329.4
161
194.6
137.1
194.6
389.2
555.4
658.8
322
389.2
274.2
389.2
2978
KB
Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp:
KB =
i
= 2.978 (Tỉ đồng)
Xét trạm biến áp có tổn thất điện năng được tính như sau:
∆A = n.∆P0×t+ ×∆PN×
× τ (kWh)
τ=(0.124 +10-4.Tmax)2 ×8760=2866.13(h)
Tính toán chi tiết cho các TBA ta thu được kết quả như sau:
-------------------------------------------------- Trang 19 --------------------------------------------------
Đồ án cung cấp điện
Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
Tên
trạm
n
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
2
2
2
2
2
2
2
SđmB
(kVA)
320
560
630
250
320
180
320
Stt
(kVA)
571.841
866.599
1059.224
428.99
569.361
307.366
508.402
P0
(W)
PN
(W)
∆A
(KWh)
735
970
1050
620
735
500
735
3850
6350
6450
3200
3850
2450
3850
Tổng
30496.04
38786.54
44524.84
24365.40
30343.55
18997.61
26803.67
214317.65
Tổng tổn thất điện năng khi vận hành trạm biến áp hằng năm:
= 214317.65(kWh)
2.4 Lựa chọn chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm phân phối trung tâm.
Có 3 phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp là theo Jkt; Theo ∆Ucp và
theo dòng phát nóng lâu dài cho phép Jcp. Phạm vi áp dụng của các phương
pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp được tổng hợp qua bảng sau đây:
Bảng 5. Phạm vi áp dụng phương pháp chọn tiết diện dây dẫn
Lưới điện
Cao áp
Trung áp
Hạ áp
Jkt
Mọi đối tượng
Đô thị, Công nghiệp
-
Ucp
Nông thôn
Nông thôn
Jcp
Đô thị, Công nghiệp
1) Lựa chọn dây dẫn từ nguồn về trạm phân phối trung tâm sẽ được tính toán theo
mật độ kinh tế của dòng điện J kt do khoảng cách truyền tải ngắn và thời gian sử
dụng công suất cự dại Tmax lớn. Chi tiết như sau:
Đường dây nối hệ thống với trạm phân phối trung tâm có ý nghĩa cực kỳ quan
trọng, nó quyết định đến hoạt động của toàn bộ nhà máy nên ta sử dụng lộ
đường dây kép để truyền tải.
Dòng điện định mức trên đường dây truyền tải:
Iđm =
=
= 50.462 (A)
Thời gian sử dụng Tmax = 4480, sử dụng cáp trung thế có màn chắn kim loại
12.7/22 (24) KV, . Cáp 3 lõi nhôm cách điện bằng XLPE, bán dẫn cách điện,
-------------------------------------------------- Trang 20 --------------------------------------------------
- Xem thêm -