thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy bơm nông nghiệp, chương 10 ppsx

Chng 10:

Chọn máy biến áp của TBATT , máy
biến áp phân x-ởng và xác định tổn
thất điện năng

A trong các trạm biến
áp.
- Chọn máy biến áp cho TBATT:
TBATT đặt 2 máy biến áp:
n.k
hc
.S
đmB

S
ttnm
S
đmB

ttnm
S
2

5412,8
2706,4
2



kVA

Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm
= 3200


kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máy biến áp theo điều kiện quá tải sự
cố:
S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của nhà máy sau khi
cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong nhà máy:
( n-1 ). K
qt
. S
đmB

S
ttsc
= 0,7. S
ttnm
S
đmB
0,7.5412,8
2706,4
1, 4



kVA

Vậy TBATT đặt 2 máy biến áp có S
đm
= 3200


kVA
- Chọn máy biến áp phân x-ởng:
Trên cơ sở đã chọn đ-ợc công suất của các máy biến áp ở phần
trên (3.2.2.) ta có bảng kết quả chọn máy biến áp cho các TBAPX
do ABB chế tạo:
Bảng 3.6 Kết quả lựa chọn máy biến áp trong các trạm biến áp
của ph-ơng án II
Tên
TBA
S
đm
(kVA)
U
c
/U
h
(kV)

P
0
(kW)

P
N
(kW)

U
N
(%)
Số
máy
đơn
giá
(10
6
đ)
Thành
tiền
(10
6
đ)
TBATT 3200 35/10 11,5 37 7 2 400 800
B
1
800 10/0,4 1,4 10,5 5,5 2 100 200
B
2
800 10/0,4 1,4 10,5 5,5 2 100 200
B
3
800 10/0,4 1,4 10,5 5,5 2 100 200
B
4
630 10/0,4 1,2 8,2 4,5 2 90 180
B
5

630 10/0,4 1,2 8,2 4,5 2 90 180
Tổng vốn đầu t- cho trạm biến áp: K
B
= 1760. 10
6
đ
- Xác định tổn thất điện năng

A trong các trạm biến áp:
Tổn thất điện năng trong các trạm biến áp đ-ợc tính theo công
thức:

A
2
tt
0 N
dmB
S
1
n. P .t . P .
n S






kWh
Kết quả tính toán ghi trong bảng 3.7
Bảng 3.7 kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các trạm

biến áp của ph-ơng án II.
Tên
trạm
Số máy S
tt
(kVA)
S
dm
(kVA)

P
0
(kW)

P
N
(kW)

A
(kWh)
TBATT 2 5412,8 3200 11,5 37 354241
B
1
2 1555,74 800 1,4 10,5 81827,3
B
2
2 1428 800 1,4 10,5 72804
B
3
2 1484,7 800 1,4 10,5 76714

B
4
2 1108,92 630 1,2 8,2 56785
B
5
2 1251,64 630 1,2 8,2 67728,4
Tổn thất điện năng trong trạm biến áp:

A
B
= 710999,7 kWh
2. Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất
điện năng trong mạng điện.
- Chọn cáp cao áp từ TBATT về các TBAPX:
Cáp cao áp đ-ợc chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện j
kt
.
Đối với nhà máy chế tạo máy bơm nông nghiệp làm việc 2 ca, thời
gian sử dụng công suất lớn nhất T
max
= 4500 h, sử dụng cáp lõi
đồng, tra bảng 5 (trang 294,TL1), tìm đ-ợc j
kt
= 3,1 A/mm
2
.
Tiết diện kinh tế của cáp:
F
kt
=

max
kt
I
j
2
mm


Các cáp từ TBATT về TBAPX đều là cáp lộ kép nên:
I
max
=
ttpx
dm
S
2. 3.U
Dựa vào trị số F
kt
tính ra đ-ợc, tra bảng lựa chọn tiết diện tiêu
chuẩn cáp gần nhất.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
k
hc
. I
cp

I
sc
I
sc

dòng điện khi xảy ra sự cố đứt một cáp, I
sc
= 2. I
max
k
hc
= k
1
.k
2
k
1
- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, k
1
= 1
k
2
hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp đặt trong một rãnh, các
rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm.
Theo PL 4.22 (TL1) có k
2
= 0,93.
Vì chiều dài từ TBATT đến TBAPX ngắn nên tổn thất điện áp
nhỏ ta có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện
cp
U
.
+ Chọn cáp từ TBATT đến B
1
:

I
max
=
ttpx
dm
S
2. 3.U
1555,74
44,9
2. 3.10



A
Tiết diện kinh tế của cáp:
F
kt
=
max
kt
I
j
44,9
14,5
3,1

2
mm

Tra PL 4.34 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F
= 16 mm
2
, cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XPLE đai thép, vỏ PVC
do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có I
cp
=110 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0,93.I
cp
= 0,93.110 = 102,3 A < I
sc
= 2.44,9 = 89,8 A
Vậy chọn cáp XPLE của FURUKAWA

2XPLE ( 3

16 )
+ Chọn cáp từ TBATT đến B
2
:
I
max
=
ttpx
dm
S
2. 3.U
1428
41,2

2. 3.10



A
Tiết diện kinh tế của cáp:
F
kt
=
max
kt
I
j
41,2
13,3
3,1

2
mm


Tra PL 4.34 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F
= 16 mm
2
, cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XPLE đai thép, vỏ PVC
do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có I
cp
=110 A
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0,93.I

cp
= 0,93.110 = 102,3 A > I
sc
= 2.41,2 = 82,4 A
Vậy chọn cáp XPLE của FURUKAWA

2XPLE ( 3

16 )
+ Chọn cáp từ TBATT đến B
2
:
I
max
=
ttpx
dm
S
2. 3.U
1484,7
43
2. 3.10



A
Tiết diện kinh tế của cáp:
F
kt
=

max
kt
I
j
43
14
3,1

2
mm


Tra PL 4.34 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F
= 16 mm
2
, cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XPLE đai thép, vỏ PVC
do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có I
cp
= 110 A
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0,93.I
cp
= 0,93.110 = 102,3 A > I
sc
= 2.43 = 86 A
Vậy chọn cáp XPLE của FURUKAWA

2XPLE ( 3

16 )

+ Chọn cáp từ TBATT đến B
3
:
I
max
=
ttpx
dm
S
2. 3.U
1108,92
32
2. 3.10



A
Tiết diện kinh tế của cáp:
F
kt
=
max
kt
I
j
32
10,3
3,1

2

mm


Tra PL 4.34 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F
= 16 mm
2
, cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XPLE đai thép, vỏ PVC
do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có I
cp
= 110 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0,93.I
cp
= 0,93.110 = 102,3 A > I
sc
= 2.32 = 64 A
Vậy chọn cáp XPLE của FURUKAWA

2XPLE ( 3

16 )
+ Chọn cáp từ TBATT đến B
4
:
I
max
=
ttpx
dm
S

2. 3.U
1108,92
32
2. 3.10



A
Tiết diện kinh tế của cáp:
F
kt
=
max
kt
I
j
32
10,3
3,1

2
mm


Tra PL 4.34 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F
= 16 mm
2
, cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XPLE đai thép, vỏ PVC
do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có I
cp

= 110 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0,93.I
cp
= 0,93.110 = 102,3 A > I
sc
= 2.32 = 64 A
Vậy chọn cáp XPLE của FURUKAWA

2XPLE ( 3

16 )
+ Chọn cáp từ TBATT đến B
5
:
I
max
=
ttpx
dm
S
2. 3.U
1251,64
36,1
2. 3.10



A
Tiết diện kinh tế của cáp:

F
kt
=
max
kt
I
j
36,1
11,7
3,1

2
mm


Tra PL 4.34 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F
= 16 mm
2
, cáp đồng 3 lõi 10 kV cách điện XPLE đai thép, vỏ PVC
do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có I
cp
= 110 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0,93.I
cp
= 0,93.110 = 102,3 A > I
sc
= 2.36,1 = 72,2 A
Vậy chọn cáp XPLE của FURUKAWA

2XPLE ( 3

16 )
- Chọn cáp hạ áp từ TBAPX đến các phân x-ởng:
Ta chỉ xét đến các đoạn cáp khác nhau giữa các ph-ơng án, các
đoạn giống nhau bỏ qua, không xét tới trong quá trình so sánh kinh
tế giữa các ph-ơng án. Cụ thể với ph-ơng án II, ta chi cần chọn cáp
từ trạm biến áp B
1
đến phân x-ởng nén khí và đoạn cáp từ trạm
biến áp B
5
đến bộ phận hành chính và x-ởng thiết kế.
Cáp hạ áp đ-ợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn
đ-ờng cáp ở đây cũng rất ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể nên
có thể bỏ qua, không cần kiểm tra lại theo điều kiện
cp
U
.
+ Chọn cáp từ trạm biến áp B
1
đến phân x-ởng nén khí:
Phân x-ởng nén khí đ-ợc xếp vào hộ tiêu thụ loại I nên dùng
cáp lộ kép để cung cấp điện:
I
max
=
ttpx
dm
S

2. 3.U
=
610,85
464
2. 3.0,38



A
Trong rãnh có 2 cáp nên k
2
= 0,93
Điều kiện chọn cáp: 0,93.I
cp

I
sc
= 2.I
max
= 2.464 = 928


A
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế
tạo có tiết diện (1

630) mm
2
với I
cp

= 1088 A

0,93.1088 = 1011,84 A > 928 A
+ Chọn cáp từ trạm biến áp B
5
đến bộ phận hành chính và
x-ởng thiết kế:
Bộ phận hành chính và x-ởng thiết kế đ-ợc xếp vào hộ tiêu thụ
loại III nên chỉ cần dùng cáp đơn để cung cấp điện cho phân
x-ởng:
I
max
=
ttpx
dm
S
3.U
=
75,08
114
3.0,38



A
Trong rãnh đặt 1 cáp nên k
2
= 1
Điều kiện chọn cáp: I
cp

I
max
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế
tạo có tiết diện (3

35 + 25) mm
2
với I
cp
= 158 A
Tổng hợp kết quả chọn cáp của ph-ơng án II đ-ợc ghi trong
bảng:
Bảng 3.8 Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của ph-ơng án II:
đ-ờng cáp F
(mm
2
)
l
(m)
r
0
(

/km)
R
(

)
đơn giá

lộ đơn
(10
3
đ/m)
Thành
tiền
(10
3
đ)
TBATG-B
1
3

16 80 1,15 0,046 48 7680
TBATG-B
2
3

16 50 1,15 0,06 48 4800
TBATG-B
3
3

16 35 1,15 0,02 48 3360
TBATG-B
4
3

16 210 1,15 0,12 48 20160
TBATG-B

5
3

16 170 1,15 0,1 48 16320
B
1
- 4 3

630 100 0,0283 0,001 560 112000
B
6
- 9 3

35+25 115 0,524 0,06 56 6440
Tổng vốn đầu t- cho đ-ờng dây: K
D
= 170760.10
3
đ
- Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đ-ờng dây:
Tổn thất công suất tác dụng trên các đ-ờng dây đ-ợc tính theo
công thức:


2
ttpx
3
2
dm
S

P .R.10 kW
U


Trong đó:
R- Điện trở đ-ờng dây
0
1
R .r .l
n




n số đ-ờng dây đi song song.
Kết quả tính toán đ-ợc ghi trong bảng 3.9.
Bảng 3.9 Tổn thất công suất tác dụng trên các đ-ờng dây của
ph-ơng án II.
đ-ờng cáp F
(mm
2
)
l
(m)
r
0
(

/km)
R

(

)
S
tt
(kVA)
P

(kW)
TBATT-B
1
3

16 80 1,15 0,046 1555,74 1,11
TBATT-B
2
3

16 50 1,15 0,03 1428 0,61
TBATT-B
3
3

16 35 1,15 0,02 1484,7 0,44
TBATT-B
4
3

16 210 1,15 0,12 1108,92 1,5
TBATT-B

5
3

16 170 1,15 0,1 1251,64 1,6
B
1
- 4 3

240+95 100 0,0283 0,001 610,85 3,05
B
5
- 9 3

35+25 115 0,524 0,06 75,08 2,1
Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn
D
P


= 9,91 kW
Xác định tổn thất điện năng trên các đ-ờng dây:
D D
A P .




kWh
Trong đó:

- thời gian tổn thất công suất lớn nhất,

= 2886 h
D
A
= 9,91. 2886 = 28600,26


kWh
3. Vốn đầu t- mua máy cắt điện trong mạng cao áp của
ph-ơng án II
Đầu vào TBATT sử dụng 2 máy cắt điện cấp 35 kV, TBATT hạ
điện áp từ 35 kV xuống 10 kV. Đầu ra của TBATT đặt 2 máy cắt
điện cấp 10 kV và 1 máy cắt phân đoạn thanh góp 10 kV. TBATT
cung cấp điện cho 5 TBAPX, với mỗi trạm có 2 máy biến áp nhận
điện trực tiếp từ 2 phân đoạn thanh góp qua máy cắt điện cấp 10
kV ở đầu đ-ờng cáp. Vậy trong mạng cao áp của nhà máy ta sử
dụng tất cả 2 máy cắt điện cấp 35 kV và 13 máy cắt điện cấp 10 kV
Vốn đầu t- mua máy cắt điện trong mạng cao áp của ph-ơng
án II:
K
MC2
= 2.K
MC35
+ 13.K
MC10
= 2.160.10
6
+ 13.120.10
6

= 1880.10
6
(đ)
4. Chi phí tính toán của ph-ơng án II:
Vốn đầu t-:
K
2
= K
B
+K
D
+K
MC2
= (1760 + 170,76 + 1880).10
6
= 3810,76.10
6
đ
Tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đ-ờng dây:
A
2
= A
B
+ A
D
= 710999,7 + 28600,26 = 739599,96


kWh
Chi phí tính toán:

Z
2
= (a
vh
+a
tc
).K
2
+c. A
2
trong đó a
vh
=0,1 , a
tc
= 1/T
tc
=1/5
=0,2
= ( 0,1 +0,2). 3810,76.10
6
+ 1000 . 739599,96
= 1882,828.10
6
đồng
3.3.3. Ph-ơng án III:
Ph-¬ng ¸n sö dông tr¹m ph©n phèi trung t©m ( TPPTT ) nhËn
®iÖn tõ hÖ thèng vÒ cÊp ®iÖn cho tr¹m biÕn ¸p ph©n x-ëng (
TBAPX ). C¸c tr¹m biÕn ¸p B
1
, B

2
, B
3
, B
4
, B
5
, B
6
h¹ ®iÖn ¸p tõ 35
kV xuèng 0,4 kV ®Ó cung cÊp ®iÖn cho c¸c ph©n x-ëng.
H×nh 3.4 – S¬ ®å ph-¬ng ¸n III