Thiết kế cung cấp điện

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

I. TÍNH TOÁN PHỤ TẢIHọ và tên: NGUYỄN VĂN THÔNGGiải mã : NGUYÊO VĂƠ THÔPISố liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng

TT PXTọa độ Máy sốX Y T.số 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 N 29 157P.kW 5.6 4.4 10 7.5 10 2.8 5 7.5Ksd 0.65 0.62 0.46 0.56 0.68 0.87 0.83 0.38

0.78 0.81 0.68 0.64 0.79 0.84 0.77 0.69

2 G 6 69P.kW 10 2.8 4.5 6.3 7.2 6 5.6 4.5 10Ksd 0.43 0.54 0.56 0.47 0.49 0.67 0.65 0.62 0.46

0.74 0.69 0.82 0.83 0.76 0.78 0.81 0.68

3 U 63 73P.kW 8.5 4.5 6.5 10 4 10 4.5 3Ksd 0.55 0.56 0.62 0.41 0.66 0.37 0.67 0.74

0.81 0.76 0.73 0.65 0.77 0.8 0.73 0.75

4 Y 12 48P.kW 4 10 4.5 3 5 4.5 6 3.6 4.2 7Ksd 0.66 0.37 0.67 0.75 0.63 0.56 0.65 0.72 0.49 0.8

0.77 0.8 0.73 0.75 0.76 0.8 0.82 0.67 0.68 0.75

5 Ê 180 84P.kW 7 10 2.8 4.5 6.3Ksd 0.8 0.43 0.53 0.56 0.47

0.75 0.74 0.69 0.82 0.83

6 O 138 134P.kW 4.5 10 7.5 10 2.8 5 7.5Ksd 0.62 0.46 0.56 0.68 0.87 0.83 0.38

0.81 0.68 0.64 0.79 0.84 0.77 0.69

7 V 48 106P.kW 6.5 10 4 10 4.5Ksd 0.62 0.41 0.66 0.37 0.67

0.81 0.68 0.64 0.79 0.73

8 Ă 110 75P.kW 4.5 3 5 4.5 6Ksd 0.67 0.75 0.63 0.56 0.65

0.73 0.75 0.76 0.80 0.82

9 Ơ 210 117P.kW 10 7.5 10 2.8 5 7.5 6.3 8.5 4.5 6.5Ksd 0.46 0.56 0.68 0.87 0.83 0.38 0.45 0.55 0.56 0.62

0.68 0.64 0.79 0.84 0.77 0.69 0.70 0.81 0.76 0.73

10 T 75 54

P.kW 6.3 8.5 4.5 6.5 10 4

Ksd 0.45 0.55 0.56 0.62 0.41 0.66

0.7 0.81 0.76 0.73 0.65 0.77

11 H 8 108P.kW 2.8 4.5 6.3 7.2 6 5.6 4.5 10 7.5 10Ksd 0.54 0.56 0.47 0.49 0.67 0.65 0.62 0.46 0.56 0.68

0.69 0.82 0.83 0.83 0.76 0.78 0.81 0.68 0.64 0.79

1

12Ô 18 98

P.kW 7.5 10 2.8 5 7.5 6.3 8.5 4.5 6.5 10 4Ksd 0.56 0.68 0.87 0.83 0.38 0.45 0.55 0.56 0.62 0.41 0.66

0.64 0.79 0.84 0.77 0.69 0.70 0.81 0.76 0.73 0.65 0.77

13 P 225 78P.kW 10 2.8 5 7.5 6.3 8.5 4.5 6.5Ksd 0.68 0.87 0.69 0.70 0.81 0.76 0.73 0.74

0.79 0.84 0.77 0.69 0.70 0.81 0.76 0.73

14 I 12 20P.kW 4.5 6.3 7.2 6 5.6 4.5 10Ksd 0.56 0.47 0.49 0.67 0.65 0.62 0.46

0.82 0.83 0.83 0.76 0.78 0.81 0.68

1. Xác định phụ tải tính toán từng phân xưởng1.1. Phân xưởng N1.1.1. Phụ tải động lực động lực NXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:

Ta có n1 = 6 là số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất. Tìm giá trị các tương đối

Và

Dựa vào bảng (3-1 trang 36 sách cung cấp điện Thầy Nguyễn Xuân Phú)

ta được ( hiệu quả tương đối). Suy ra

Khi tính được nhq và ksd ta đi tính kmax (dựa vào hình 3-5 trang 32 sách cung cấp điện của Thầy Nguyễn Xuân Phú) ta được Từ kmax ta tính được knc theo công thức:

2

Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng N, theo công thức:

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng N, theo công thức:

1.1.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng N (với P0 = 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*14*22*10-3= 2.96 (kW)1.1.3. Tính phụ tải tính toán của toàn phân xưởng NTổng công suất tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng N:

Công suất tính toán của toàn phân xưởng :

Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng :

Vậy Bán kính tỷ lệ của biểu đồ phụ tải :

Chọn m = 5 ta có :

1.2. Phân xưởng G1.2.1. Phụ tải động lực động lực GXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:

3


Và




Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng G, theo công thức:

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng G, theo công thức:

1.2.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng G (với P0 = 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*14*28*10-3= 3.76 (kW)1.2.3. phụ tải tính toán của toàn phân xưởng GTổng công suất tính toán tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng G :

Công suất tính toán của toàn phân xưởng:

4




1.3. Phân xưởng U1.3.1. Phụ tải động lực động lực UXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:


Và




Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng U, theo công thức:

5

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng U, theo công thức:

1.3.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng U (với P0

= 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*18*34*10-3= 5.87 (kW)1.3.3. Tính phụ tải tính toán của toàn phân xưởng UTổng công suất tính toán tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng G:

Công suất tính toán của toàn phân xưởng




1.4. Phân xưởng Y1.4.1. Phụ tải động lực động lực YXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:

6


Và




Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng Y, theo công thức:

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng Y, theo công thức:

1.4.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng Y (với P0 = 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*14*28*10-3= 3.76 (kW)1.4.3. Tính phụ tải tính toán của toàn phân xưởng Y

7

Tổng công suất tính toán tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng Y:


Công suất tính toán phản kháng của toán phân xưởng:



1.5. Phân xưởng Ê1.5.1. Phụ tải động lực động lực ÊXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:


Và



8


Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng Ê, theo công thức:

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng Ê, theo công thức:

1.5.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng Ê (với P0 = 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*12*20*10-3= 2.304 (kW)1.5.3. Tính phụ tải tính toán của toàn phân xưởng ÊTổng công suất tính toán tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng Ê :



Vậy

Bán kính tỷ lệ của biểu đồ phụ tải :


9

1.6. Phân xưởng O1.6.1. Phụ tải động lực động lực OXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:


Và




Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng O, theo công thức:

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng O, theo công thức:

1.6.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng O (với P0 = 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*16*28*10-3= 4.3 (kW)

10

1.6.3. Tính phụ tải tính toán của toàn phân xưởng OTổng công suất tính toán tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng O :


Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:



1.7. Phân xưởng V1.7.1. Phụ tải động lực động lực VXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:


Và



11


Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng V, theo công thức:

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng V, theo công thức:

1.7.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng V (với P0 = 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*14*22*10-3= 2.95 (kW)1.7.3. Tính phụ tải tính toán của toàn phân xưởng VTổng công suất tính toán tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng V :



Vậy



12

1.8. Phân xưởng Ă1.8.1. Phụ tải động lực động lực ĂXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:


Và




Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng Ă, theo công thức:

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng Ă, theo công thức:

1.8.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng Ă (với P0 = 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*16*30*10-3= 4.60 (kW)

13

1.2.3. Tính phụ tải tính toán của toàn phân xưởng ĂTổng công suất tính toán tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng Ă :


Công suất tính toán phản kháng của xí nghiệp:



1.9. Phân xưởng Ơ1.9.1. Phụ tải động lực động lực ƠXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:


Và



14


Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng Ơ, theo công thức:

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng Ơ, theo công thức:

1.9.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng Ơ (với P0 = 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*12*20*10-3= 2.304 (kW)1.9.3. Tính phụ tải tính toán của toàn phân xưởng ƠTổng công suất tính toán tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng Ơ :


Công suấttính toán phản kháng của phân xưởng :



1.10. Phân xưởng T1.10.1. Phụ tải động lực động lực TXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:

15


Và




Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng T, theo công thức:

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng T, theo công thức:

1.10.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng T (với P0 = 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*16*20*10-3= 3.07 (kW)1.10.3. Tính phụ tải tính toán của toàn phân xưởng TTổng công suất tính toán tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

16

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng T :

Công suất tính toán của toàm phân xưởng:

Công suất tính toán phản kháng của xí nghiệp :



1.11. Phân xưởng H1.11.1. Phụ tải động lực động lực HXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:


Và




17

Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng H, theo công thức:

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng H, theo công thức:

1.11.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng H (với P0 = 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*13*26*10-3= 3.24 (kW)1.11.3. Tính phụ tải tính toán của toàn phân xưởng HTổng công suất tính toán tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng H :





1.12. Phân xưởng Ô1.12.1. Phụ tải động lực động lực ÔXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:

18


Và




Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng Ô, theo công thức:

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng Ô, theo công thức:

1.12.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng Ô (với P0

= 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*12*20*10-3= 2.304 (kW)1.12.3. Tính phụ tải tính toán của toàn phân xưởng ÔTổng công suất tính toán tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

19

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng H :





1.13. Phân xưởng P1.13.1. Phụ tải động lực phân xưởng PXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:


Và




20

Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng P, theo công thức:

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng P, theo công thức:

1.13.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng P (với P0 = 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*14*28*10-3= 3.76 (kW)1.13.3. Tính phụ tải tính toán của toàn phân xưởng PTổng công suất tính toán tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng P :



Vậy



1.14. Phân xưởng I1.14.1. Phụ tải động lực động lực IXác định hệ số sử dụng tổng hợp, theo công thức sau:

21


Và




Từ đây ta tính được công suất tính toán động lực của phân xưởng I, theo công thức:

Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng I, theo công thức:

1.14.2. Tính toán công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng I (với P0 = 12W/m2)Xác định theo công thức:

= 0.8*12*12*20*10-3= 2.304 (kW)1.14.3. Tính phụ tải tính toán của toàn phân xưởng I

22

Tổng công suất tính toán tác dụng của phân xưởng được xác định theo công thức :

Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng I :


Công suất tính toán phản kháng của xí nghiệp:



2. Xác định phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp2.1.Tổng hợp phụ tải tác dụng (P)

2.2.Tổng hợp phụ tải phản kháng (Q)

2..3.Tổng hợp phụ tải toàn phần (S)

Bảng kết quả tính toán phụ tải của các phân xưởng :STT PX

1 N 42.45 2.96 45.41 40.41 60.55 0.74

23

2 G 42.1 3.76 45.86 35.78 58.8 0.77

3 U 40.8 5.87 46.67 37.80 60.61 0.83

4 Y 41.5 3.76 45.26 28.96 53.88 0.83

5 Ê 26.01 2.30 28.31 22.93 36.76 0.768

6 O 39.26 4.3 43.56 38.33 44.74 0.73

7 V 28 2.95 30.95 26.30 40.72 0.74

8 Ă 21.16 4.60 25.76 18.54 31.80 0.78

9 Ơ 51.45 2.30 53.75 48.91 72.63 0.73

10 T 29.05 3.07 32.12 25.05 55.35 0.77

11 H 48.94 3.24 52.18 39.50 66.05 0.78

12 Ô 53.8 2.30 56.1 51.05 74.92 0.73

13 P 40 3.76 43.76 35 56.1 0.76

14 I 33.5 2.30 35.5 25.12 44.4 0.78

15 Tổng 537.72 47.47 585.19 473.68 662.19

Biểu đồ phụ tải của toàn xí nghiệp :

II. XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN2.1. Vị trí đặt trạm biến áp

Tọa độ của trạm biến áp xác định như sau :

Vậy tọa độ của trạm biến áp là : TBA (94.30 , 105.2)2.3. Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp đến các phân xưởng

* Sơ đồ 1 : mỗi phân xưởng có một đường dây riêng đi từ trạm biến áp

của xí nghiệp. Các phân xưởng loại 1 có thêm đường dây dự phòng.

24

* Sơ đồ 2 : các phân xưởng là hộ tiêu thụ loại 1 được đi 2 đường dây

(chính + dự phòng ), mỗi phân xưởng loại 2 có đường dây riêng.các phân

xưởng loại 3 được lấy điện ở phân xưởng gần đấy.

2.4. Chọn công suất và số lượng máy biến áp

Theo sơ đồ nguyên lý cung cấp điện, toàn xí nghiệp sử dụng 2

MBA làm việc song song với yêu cầu khi có sự cố xảy ra với một máy thì

máy còn lại phải cung cấp đủ công suất cho nhánh không bị sự cố và toàn

bộ phụ tải loại một của nhánh bị sự cố.

Tổng công suất mà MBA1 cần cung cấp khi MBA2 gặp sự cố:

Tổng công suất mà MBA2 cần cung cấp khi MBA1 gặp sự cố

Như vậy ta chọn 2 MBA 3 pha 2 cuộn dây do Việt Nam chế tạo với các

thông số như sau :

Loại Sđm Uđm(C

A)

Uđm(H

A)

(W) Hsđm

560-

35/0,

4

560KV

A

35KV 0,4KV 3,35 - 9,4 6,5 – 6,5 97,7

%

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VỀ ĐIỆN

25

3.1. Xác định tổn thất điện áp trên đường dây và trong MBA.

3.1.1.Xác định tiết diện dây dẫn từ điểm đấu điện đến trạm biến áp

Tọa độ điểm đấu điện V(457;57)

Chiều dài đoạn dây từ điểm đấu điện tới trạm biến áp :

Tiết diện dây dẫn chọn phải thỏa mãn điều kiện sau:

Trong đó : dòng điện làm việc cực đại

: dòng điện cho phép ứng với dây dẫn đã chọn

: Bảng PL2.57(Trang 655 sách CCĐ)

Chọn cáp đồng 3 lõi 22kV cách điện bằng XPLE có đai thép, vỏ PVC đặt ngoài

trời do hãng Alcatel chế tạo (tr 299 sách TKCCĐ)có các thông số như sau :

25 0,927 0,55 0,13 114

Kiểm tra bằng PP tổn thất điện áp cho phép :

< 5% (TM)

3.2. Xác định tiết diện dây dẫn

A.Tính toán cho Phương án 1

26

Phương án đi dây :

o Loại dây : dây nhôm lõi thép.

o Vị trí lắp đặt : trên không.

o Giá trị điện kháng trên 1km đường dây :

o Điện dẫn suất của nhôm

o Khoảng cách trung bình hình học(71) D=2000mm

* Phân xưởng N :

Tổn thất điện áp do công suất phản kháng :

Tổn thất điện áp do công suất tác dụng :

Tiết diện dây đối với đường dây chính:

Tra bảng 2-55 (tr 654) sách Cung Cấp Điện

chọn loại dây AC-35

- Tính lại tổn thất điện áp theo tiết diện dây dẫn đã chọn

Tra bảng 2-35(tr 645) được điện trở và điện kháng ứng với loại dây đã

chọn :

O

45.41 + j40.41

45.41 + j40.41

138mN

27

Loại dây đã chọn đảm bảo yêu cầu đặt ra.

* Phân xưởng G :



Tiết diện dây đối với đường dây chính :





chọn :

Vì >Ucp lên ta phải chọn lại tiết diện dây


O

45.86 + j35.78

45.86+ j35.78

238mG

28



chọn :


* Phân xưởng U :








chọn :


O

46.67+ j37.80

46.67 + j37.80

108mU

29

* Phân xưởng Y :








chọn :




O

45.26 + j28.96

45.26 + j28.96

237mY

30


chọn :


* Phân xưởng Ê :








chọn :


O

28.31 +j22.93

28.31 + j22.93

182mÊ

31

* Phân xưởng O :








chọn :


* Phân xưởng V :

O

43.56+j38.33

43.56 + j38.33

23m0

32








chọn :


* Phân xưởng Ă :

O

30.95 + j26.30

30.95+ j26.30

118mV

O

25.76 + j18.54

25.76 + j18.54

71mĂ

33








chọn :


* Phân xưởng Ơ :


O

53.75+ j48.91

53.75+ j48.91

187mƠ

34







chọn :





chọn :


* Phân xưởng T :


O

32.12+ j25.05

32.12 + j25.05

239mT

35







chọn :


* Phân xưởng H :


O

52.18+ j39.50

52.18+ j39.50

202mH

36







chọn :


* Phân xưởng Ô :



O

56.1+ j51.05

56.1 + j51.05

218mÔ

37






chọn :





chọn :


* Phân xưởng P:


O

43.76+ j35

43.76 + j35

218mP

38





Tính lại tổn thất điện áp theo tiết diện dây dẫn đã chọn


chọn :





chọn :


*Phân xưởng I:

O

35.5+ j25.12

35.5 + j25.12

101mI

39






Tính lại tổn thất điện áp theo tiết diện dây dẫn đã chọn


chọn :


B.Tính toán về điện cho phương án 2

Phương án đi dây :

o Loại dây : dây nhôm lõi thép.

o Vị trí lắp đặt : trên không.

o Giá trị điện kháng trên 1km đường dây :

o Điện dẫn suất của nhôm

* Phân xưởng U,O,V,Ơ,T,H, tính toán và chọn tiết diện như phương

án 1

40

* Phân xưởng Ô,G

Sơ đồ đường dây :





Từ O Ô chọn loại dây AC- 300

Từ Ô G chọn loại dây AC- 50


Tra bảng 2-35(tr 645) được điện trở và điện kháng ứng với loại dây

AC-300 đã chọn :

O

45.86+ j35.7856.1 + j51.05

218m

GÔ

66m

45.86+ j35.78101.96 + j86.83

41



AC-50 đã chọn :


* Phân xưởng I,Ă








O

101m

ĂI

42m

61.26 + j43.66

25.76+ j18.54

25.76+ j18.54

35.5 + j25.12

42


chọn :


* Phân xưởng N,Y

Sơ đồ đường dây:




O

138m

YN

214m

90.67 + j69.37

45.26+ j28.96

45.26+ j28.96

45.41 + j40.41

43


Từ O N chọn loại dây AC-120

Từ N Y chọn loại dây AC-95



AC-120 đã chọn :



AC-95 đã chọn :


* Phân xưởng P,Ê




O

182m

PÊ

68m

72.07 + j57.93

43.76+ j35

43.76+ j35

28.31 + j22.93

44






chọn :


3.2. Xác định tổn thất công suất

3.2.1. Phương án 1

Từ điểm đấu điện đến trạm biến áp :

Trên đường dây từ TBA đến phân xưởng N

Trên đường dây từ TBA đến phân xưởng G

45

Trên đường dây từ TBA đến phân xưởng U

Trên đường dây từ TBA đến phân xưởng Y

Tổn thất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng Ê

Tổn thất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng 0

Tổn thất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng V

46

Tổn thất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng Ă

Tổn thất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng Ơ

Tổn thất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng T

Tổn thất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng H

Tổn thất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng Ô

47

Tổn thất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng P

Tổn thất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng I

Tổng công suất tổn thất của toàn xí nghiệp là :


Tổn thất công suất trên đường dây tới các phân xưởng U,O,V,Ơ,T,H,

được tính như phương án 1.

Tổn thất công suất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng Ô,G

- Từ TBA đến phân xưởng Ô :

48

- Từ phân xưởng Ô đến phân xưởng G :

- Tổng tổn thất :

Tổn thất công suất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng I,Ă

- Từ TBA đến phân xưởng I

- Từ phân xưởng I đến phân xưởng Ă

- Tổng tổn thất

49

Tổn thất công suất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng N,Y

- Từ TBA đến phân xưởng N

- Từ phân xưởng N đến phân xưởng Y


Tổn thất công suất trên đường dây từ TBA đến phân xưởng Ê,P

- Từ TBA đến phân xưởng Ê

50

- Từ phân xưởng Ê đến phân xưởng P


Tổng công suất tổn thất của toàn xí nghiệp là :

3.2.3. Tổn thất công suất trong MBA

- Tổn thất điện áp trong MBA :

Khi có 2 máy làm việc song song thì :

51

- Tổn thất công suất trong MBA :

3.3. Xác định tổn thất điện năng


Tổn thất điện năng trên đường dây :

Ta có

Lượng điện năng tổn thất :


Lượng điện năng tổn thất :

3.3.3. Tổn thất điện năng trong MBA

Tổn thất điện năng của MBA được tính :

Trong đó : tổn thất không tải của MBA

: tổn thất ngắn mạch của MBA

52

: thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất

Tổng tổn thất điện năng trên đường dây và trong MBA :

- Phương án 1:

3.4. Kết luận

Sau quá trình tính toán về điện cho 2 phương án cấp điện, đặc biệt là

các loại tổn thất, ta nhận thấy phương án 2 có tổn thất ít hơn so với

phương án 1, mặt khác tốn ít dây dẫn hơn. Do vậy em chọn phương án 2

là phương án cấp điện cuối cùng.

CHƯƠNG 4 LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ

ĐIỆN

4.1. Tính toán ngắn mạch tại các điểm đặc trưng

53

4.1.1. Tính toán ngắn mạch tại điểm N1( tại thanh cái chính )

Điện trở và điện cảm của MBA :

Trong quá trình tính toán có thể bỏ qua các điện trở tiếp xúc của dây

dẫn nối từ biến áp tới aptomat tổng, aptomat tổng tới thanh cái chính,

thanh cái chính... Như vậy tổng trở ngắn mạch tại N1 gồm BA1 và

Aptomat AP1

Điện trở tiếp xúc của Aptomat được chọn trong bảng 2-43 trang 649 sách

CCĐ

Tổng trở ngắn mạch tại N1 :

4.2. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện và các phần tử mang điện

4.2.1. Thiết bị phía cao áp

4.2.1.1. Cầu dao cách ly

Điện áp phía cao áp Um = 22kV

Dòng điện làm việc lớn nhất :

Chọn cầu dao cách ly DS 3P-630A-24kV do Việt Nam sản xuất

- Loại : 3 pha - trong nhà

- Điện áp danh định : 24kV

- Tần số định mức : 50Hz

- Điện áp chịu đựng tần số CN

+ Khô trong 1 phút : 50kV

- Dòng điện định mức : 630A

- Dòng điện ổn định nhiệt trong 1s : 25kA

- Khả năng chịu dòng đỉnh : 62,5kA

54

4.2.1.2. Cầu chì tự rơi

Dựa vào 2 điều kiện Um và Ilvmax chọn cầu chì tự rơi loại RTF 9 -

24kV do Việt Nam sản xuất với các thông số như sau :

- Điện áp định mức 24kV

Dòng điện định mức 25A

- Dòng điện ổn định lđđ 60 – 80 kA

- Dòng điện ổn định nhiệt 16 - 31,5 kA

4.3. Thiết bị phía hạ áp

4.3.1 Thanh cái hạ áp của trạm biến áp

Dòng điện chạy qua thanh cái :

Dự kiến bố trí 3 thanh góp 3 pha cách nhau 80cm, mỗi thanh được đặt

trên 2 sứ khung tủ cách nhau 125cm :

Momen uốn tính toán :

Momen chống uốn của thanh 80x10 đặt đứng :

55

Khả năng ổn định động :

Khả năng ổn định nhiệt :

F=80x10=800 >

Vậy thanh cái HCN đặt đứng có tiết diện 80x10mm thỏa mãn các yêu

cầu.

4.3.2. Aptomat

Aptomat được chọn theo 3 điều kiện :

- UđmAp > UđmM

- IđmAp > Itt

- imax > ixk

Aptomat tổng từ MBA vào thanh cái chính

- Uđm : 400 V

- Iđm : 690 A

- ixk : 975 A

Tra bảng 3-9 (tr 672 sách CCĐ) chọn aptomat hạ áp kiểu

MCCBS loại NF800-SS 3 cực của Mitsubishi có các thông số kĩ

thuật :

- Uđm 660V

- Iđm 800A

- imax 25kA

- Kích thước 210x275x103mm

Aptomat đầu ra của trạm phân phối

Bảng phân loại phụ tải từng phân xưởng:

56

Nhóm S(KVA) Phân xưởng

1 40-50 A(40); Ư(47,78); C(49,33); Đ(49,76)

2 50-60 O(56,47); G(56,75); P(58,5); U(58,66)

3 60-70 N(61,78); H(67,06)

4 70-80 Ơ(71,8); Ô(75,93)

Đối với nhóm 1 và nhóm 2 ta chọn aptomat hạ áp kiểu

MCCBS loại NF100-SS của hãng Mitsubishi với các đặc tính kĩ

thuật :

- Uđm 660V

- Iđm 100A

- imax 10kA

Đối với nhóm 3 và 4 ta chọn aptomat hạ áp kiểu MCCBS

loại NF160-SS của hãng Mitsubishi với các đặc tính kĩ thuật :

- Uđm 660V

- Iđm 160A

57

- imax 15kA

Aptomat đầu vào của các phân xưởng

Chọn giống như phần trên đã chọn.

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT

5.2.Tính toán nối đất

5.2.1.Tính toán nối đất làm việc (nối đất cho dây trung tính)

Xác định điện trở Rd theo quy phạm: với mạng điện có điện áp

400V < 1000V nối đất cho dây trung tính thì Rd < 4 . Để tiết kiệm ta

sử dụng hệ thống móng của nhà xưởng và hệ thống ống nước làm tiếp

địa tự nhiên, với điện trở đo được là Rtn= 27,6Ohm.

Điện trở nhân tạo được xác định bằng công thức

Điện trở của 1 cọc được xác định theo công thức : (tr 385 sách

CCĐ)

Trong đó: - điện trở suất của đất, Với đất ruộng

(tra trong sách CCĐ trang 384)

kmax=1,5 - hệ số mùa

d - đường kính ngoài của cọc, [m]

l - chiều dài của cọc,[m]

h - chiều dài của cọc, [m]

58

t - độ chôn sâu của cọc, tính từ mặt đất tới điểm giữa của

cọc,[m]

Ta chọn thép góc L 60 x60 x6 cm dài 2,5 m để làm cọc thẳng

đứng. Ta tính gần đúng :

Nếu tính đến cả hệ số kmax thì

->

Dùng dự kiến 6 cọc L 60 x60 x6 dài 2,5 m chôn sâu 0,7 m ,cọc

chôn thành mạch vòng cách nhau 5m.

Điện trở khuếch tán của n cọc:

Trong đó n - số cọc thẳng đứng, n=6

- hệ số sử dụng cọc tra theo phụ lục PL 6.6 Tài liệu (HTCCD

của XNCN ĐÔ THỊ và NHÀ CAO TẦNG) -Trang394 hoặc sách

CCĐ trang 387-> với a/l=2 và n=6 thì =0,73

Sử dụng thanh nối ngang rộng 4cm, chôn sâu 0,8 m chiều dài tổng

cộng của các thanh nối là 30[m]

Điện trở khuếch tán của thanh nối là:

Theo công thức 8-5 Tài liệu 2-Trang 149

Trong đó - điện trở suất của đất ở độ sâu chôn nằm ngang,

59

l – chiều dài của mạch vòng tạo bởi các thanh nối,[cm]

b – bề rộng thanh nối,[thường lấy b=4 cm]

t – chiều sâu thanh nối ,[thường lấy t=0,8 cm]

Tra phụ lục PL 6.6 Tài liệu 2-Trang 394 ta xác định được hiệu suất

sử dụng của thanh nối

Điện trở của hệ thống nối đất:

Sơ đồ hệ thống nối đất:

Hình 6.2 Sơ đồ hệ thống nối đất

2,5 m

0,8 m 0,7 m

5 m 5 m

5 m

60

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

6.1.Bù công suất phản kháng

6.1.1.Xác định dung lượng bù

Xác định dung lượng bù là đi tính giá trị công suất phản kháng cần bù để

nâng hệ số công suất của xí nghiệp lên giá trị

Phương pháp bù : bù tập trung tại thanh cái của trạm biến áp.

Thanh cái sau máy biến áp 1(thanh cái A):

P1=PPXC+PPXO+PPXĐ+PPXH+PPXÔ +PPXG

= 37+42,92+37,82+51+55,43+43,7=267,87(kW)

Q1=QPXC+QPXO+QPXĐ+QPXH+QPXÔ +QPXG

= 32,63+36,7+32,34+47,11+51,89+36,21=236,88(kVAR)

Dung lượng công suất cần bù tại thanh cái A được xác định theo công

thức 12-9 Tài liệu sách CCĐ-Trang 453

Trong đó: là phụ tải tính toán của hộ tiêu thụ điện, kW.

là góc ứng với hệ số công suất trung bình trước khi bù.

là góc ứng với hệ số công suất muốn đạt được sau khi

bù.

61

là hệ số xét tới nâng cao hệ số công suất mà không cần

thiết bị bù.

là dung lượng bù

Thanh cái sau máy biến áp 2 (thanh cái B):

P2=PPXU+PPXN+PPXP+PPXƠ+PPXA+PPXƯ

= 44+45,1+44,16+51,13+31,18+38,7=254,27(kW)

Q2=QPXU+QPXN+QPXP+QPXƠ+QPXA+QPXƯ

= 467,01-236,88=230,13(kVAr)

Dung lượng công suất cần bù tại thanh cái B:

6.1.2.Giải bài toán bù

Nhóm 1

Công suất biểu kiến của nhóm 1 sau khi bù là:

S1 = P1 + j(Q1 - QbA)

S1 = 267,87+ j(236,88-147,6) = 267,87+ j.89,28 [kVA]

Nhóm 2

Công suất biểu kiến của nhóm 2 sau khi bù là:

S2 = P2 + j(Q2 – QbB)

S2 = 254,27+ j(230,13-145,4) = 254,27+ j.84,73[kVA]

Theo tính toán ta CHỌN tụ điện bù cos điện áp 440V do DAE YEONG

chế tạo tra bảng 6-6 trang 334 sách tra cứu và lựa chọn thiết bị điện từ

0,4kV đến 500kV:

Bảng 5.

Mã hiệu Số

pha

Uđm,

kV

Điện

dung,

Dung

lượng Q,

Kích thước, mm

Iđm,

ACao Cao toàn

62

kVAr thường bộ

DLE-

4D75K5T

3 0,44 1233,7 75 350 415 98,4

Dung lượng do tụ điện sinh ra được tính theo biểu thức:

Qtd = 2 fU2C =0,314U2C

Trong đó U - điện áp đặt lên cực của tụ điện, kV

C – điện dung của tụ điện,

Qtd = 0,314. 0,42.1233,7= 61,98 [kVAr]

Chọn cho nhóm 1 và nhóm 2 mỗi nhóm 3 bộ tụ điện nói trên như vậy

dung lượng bù của mỗi nhóm là Qbù=3.Qtđ = 3.61,98=185,94[kVAr]

Điện trở phóng điện được xác định theo công thức:

,

Trong đó Q – dung lượng của tụ điện, kVAr

Upha – Điện áp pha của mạng, kV

Dùng bóng đèn 220 V-15 W làm điện trở phóng điện.Vậy điện trở của

bóng đèn là:

Số lượng bóng đèn cần dùng cho mỗi pha là: 1 bóng

Như vậy sẽ dùng 1 bóng 220V-15W, mỗi pha 1 bóng làm điện trở

phóng điện cho bộ tụ điện.

Khác với tụ điện áp cao (loại tụ một pha) được ghép lại thành hình

tam giác, có cầu chì bảo vệ riêng cho từng pha. Tụ điện áp thấp 400 V mà

ta sử dụng là loại tụ ba pha, ba phần tử của nó được ghép lại thành hình

tam giác. Sơ đồ điều chỉnh của nó bao gồm: cầu dao đóng mở, máy biến

63

1

2

3

4

5

dòng, aptomat, bóng đèn sợi đốt có công suất 25W làm điện trở phóng

điện cho tụ điện.

Bóng đèn sợi đốt có ưu điểm ở chỗ khi điện áp dư của tụ phóng hết thì

đèn tắt, do đó dễ theo dõi nhưng cần theo dõi kiểm tra tránh trường hợp

đèn hỏng không hiển thị được. Điện trở phóng điện của tụ điện phải thỏa

mãn hai yêu cầu sau :

- Giảm nhanh điện áp dư trên tụ điện để đảm bảo an toàn cho người

vận hành, người ta quy định sau 30 phút điện áp trên tụ điện phải giảm

xuống dưới 65V;

- Ở trạng thái làm việc bình thường tổn thất tác dụng trên điện trở

phóng điện so với dung lượng của tụ điện không vượt quá trị số

1W/kVAr

Các bóng đèn làm điện trở phóng điện phải mắc dưới thiết bị đóng cắt

để có thể sẵn sàng làm việc ngay khi tụ được cắt ra khỏi mạng. Các bóng

đèn này có thể được nối theo hình sao hoặc tam giác. Cách nối tam giác

có ưu điểm hơn vì khi một pha của điện trở phóng điện bị đứt thì ba pha

của tụ điện vẫn có thể phóng qua hai pha còn lại của điện trở.

5.1.3. Sơ đồ bù

Khác với tụ điện áp cao (loại tụ một pha) được ghép lại thành hình

tam giác, có cầu chì bảo vệ riêng cho từng pha. Tụ điện áp thấp 380 V mà

64

Hình 5.1. Sơ đồ nối dây tụ điện điện áp thấp

1. Cầu dao2. Máy biến dòng BI3. Aptomat4. Đèn sợi đốt

ta sử dụng là loại tụ ba pha, ba phần tử của nó được ghép lại thành hình

tam giác. Sơ đồ điều chỉnh của nó bao gồm: cầu dao đóng mở, máy biến

dòng, aptomat, bóng đèn sợi đốt có công suất 15 kW làm điện trở phóng

điện cho tụ điện.

Bóng đèn sợi đốt có ưu điểm ở chỗ khi điện áp dư của tụ phóng hết thì

đèn tắt, do đó dễ theo dõi nhưng cần theo dõi kiểm tra tránh trường hợp

đèn hỏng không hiển thị được. Điện trở phóng điện của tụ điện phải thỏa

mãn hai yêu cầu sau :

- Giảm nhanh điện áp dư trên tụ điện để đảm bảo an toàn cho người

vận hành, người ta quy định sau 30 phút điện áp trên tụ điện phải giảm

xuống dưới 65V;

- Ở trạng thái làm việc bình thường tổn thất tác dụng trên điện trở

phóng điện so với dung lượng của tụ điện không vượt quá trị số

1W/kVAr

KẾT LUẬN

Sau một thời gian thực hiện đề tài, đề tài đã cơ bản hoàn thành với các

nội dung sau :

- Tổng quan về các mạng và hệ thống điện.

- Đưa ra được phương án cung cấp điện phù hợp cho từng phân

xưởng trong xí nghiệp dựa trên cơ sở tính toán phụ tải và so sánh theo

chỉ tiêu kỹ thuật.

- Lựa chọn các thiết bị phân phối và bảo vệ đường điện cho xí

nghiệp.

- Thiết kế chống sét và nối đất an toàn cho toàn bộ hệ thống điện.

Những mặt hạn chế của đề tài:

Đề tài chưa so sánh chỉ tiêu chi phí quy đổi giữa các phương án và

chưa hạch toán giá thành của thiết bị.

65

Trong quá trình thực hiện đề tài, em đã cố gắng vận dụng tất cả kiến

thức đã học để thực hiện đề tài, đồng thời em luôn nhận được sự hướng

dẫn tận tình của thầy Thạc sĩ ĐẶNG HỒNG HẢI. Đến nay em đã hoàn

thành đề tài thiết kế môn học. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều nhưng kiến

thức của em còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót. Em

mong nhận được sự góp ý nhiệt tình của các thầy cô trong bộ môn để bài

tập của em hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Xuân Phú – Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Bội Khuê

“ Cung Cấp Điện ” _ 2005 _ Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật.

[2]. Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Mạnh Hoạch

66

“ Hệ Thống Cung Cấp Điện Của Xí Nghiệp Công Nghiệp Đô Thị Và Nhà

Cao Tầng ” _ 2001 _ Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật.

[3]. Ngô Hồng Quang

“ sách tra cứu và lựa chọn thiết bị điện từ 0,4kV đến 500kV

”_ 2005 _ Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kĩ Thuật.

[4]. Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm

“ Thiết Kế Cấp Điện ” _ 1997 _ Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật.

67

Documents

Thiết kế cung cấp điện