thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng chế tạo máy bay, chương 13 doc

chng 13:
Chọn máy biến áp phân x-ởng và
xác định tổn thất điện năng
A
trong các trạm biến áp
* Chọn máy biến áp trong các TBA:
Trên cơ sở đã chọn đ-ợc công suất các máy ở phần trên ta có
bảng kết quả chọn máy biến áp cho các trạm biến áp do hãng ABB
chế tạo:
Bảng 3.6 - Kết quả lựa chọn MBA cho các TBA của ph-ơng
án II.
Tên
TBA
S
đm
(kVA
)
U
C
/U
H
(kV)
P
0
(kW
)
P
N
(kW
)
U

N
(
)
i
0
(%
)
Số
má
y
Đơn
giá
(10
3
đ)
Thành
tiền
(10
3
đ)
TBAT
G
4000
22/6,3 5,45 33,5 7,5 0,9 2
32500
0
650000
B
1
1000

6,3/0,
4
2,1
12,6 5,5 1,4 2
11760
0
235200
B
2
1000
6,3/0,
4
2,1
12,6 5,5 1,4 2
11760
0
235200
B
3
1000
6,3/0,
4
2,1
12,6 5,5 1,4 2
11760
0
235200
B
4
1000

6,3/0,
4
2,1
12,6 5,5 1,4 2
11760
0
235200
B
5
1000
6,3/0,
4
2,1
12,6 5,5 1,4 2
11760
0
235200
Tổng vốn đầu t- cho trạm biến áp: K
B
= 1826000. 10
3
đ
* Xác định tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp :
T-ơng tự nh- ph-ơng án 1, tổn thất điện năng
A trong các
trạm biến áp đ-ợc tính theo công thức sau:


1

2
0









dmB
tt
N
S
S
P
n
tPnA
[kWh]
Kết quả tính toán cho trong bảng 3.7.
Bảng 3.7 - Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA
của PA II.
Tên
trạm
Số
máy
S
tt
(kVA) S

đm
(kVA)
P

kW)
P


(kW)
(kWh)
TBATG 2 7392,96 4000 5,45 33,5 284302,91
B
1
2 1935,5 1000 2,1 12,6 114674,67
B
2
2 1748,2 1000 2,1 12,6 98168,5
B
3
2 1892,74 1000 2,1 12,6 111271,44
B
4
2 1823,33 1000 2,1 12,6 105909,03
B
5
2 1936,67 1000 2,1 12,6 114768,86
Tổng tổn thất điện năng trong các TBA:

A
B

=829095,41
kWh
1.1) Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện
năng trong mạng điện:
* T-ơng tự nh- ph-ơng án 1, từ trạm biến áp trung gian về đến
các trạm biến áp phân x-ởng cáp cao áp đ-ợc chọn theo mật độ
kinh tế của dòng điện j
kt
. Sử dụng cáp lõi đồng với T
max
= 4500 h ta
có j
kt
= 3,1 A/mm
2
.
Tiết diện kinh tế của cáp:
F
kt
=
kt
max
j
I
mm
2
Các cáp từ TBATG đến các trạm biến áp phân x-ởng đều là
cáp lộ kép nên:
I
max

=
dm
ttpx
U
S
.3.2
Chọn cáp đồng 3 lõi 6 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC
do hãng FURUKAWA ( Nhật ) chế tạo.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
k
hc
. I
cp
I
sc
, với k
hc
= 0,93 ( hai cáp đặt chung trong 1 rãnh ).
Vì chiều dài cáp từ trạm BATG đến trạm BAPX ngắn nên tổn
thất điện áp nhỏ ta có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều
kiện
U
cp
.
* Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân x-ởng đến các phân
x-ởng:
T-ơng tự nh- ph-ơng án 1, cáp hạ áp đ-ợc chọn theo điều kiện
phát nóng cho phép. Các đ-ờng cáp đều rất ngắn, tổn thất điện áp
không đáng kể nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại điều kiện
U

cp
. Cáp hạ áp đều chọn loại cáp 4 lõi do hãng LENS chế tạo.
Riêng đối với đoạn cáp (lộ kép) từ trạm biến áp B
3
đến phân x-ởng
lắp ráp và thử nghiệm động cơ do có dòng I
max
lớn:
I
max
=
dm
ttpx
U
S
.3.2
= 6,565
4,0.3.2
7,783
A
k
hc
. I
cp
I
sc
k
hc
. I
cp

I
sc
= 2. I
max
= 2. 565,6 = 1131,2 A
Ta sử dụng mỗi pha 2 cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 240
mm
2
với I
cp
= 599 A và 1 cáp đồng hạ áp 1 lõi tiết diện F = 240
mm
2
làm dây trung tính do hãng LENS chế tạo. Trong tr-ờng hợp
này, hệ số hiệu chỉnh k
hc
= 0,83 do có 14 sợi cáp đặt chung trong 1
hào cáp. Kết qủa chọn cáp đ-ợc ghi trong bảng 3.8.
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
(W/km)
R (W)
Đơn giá
(10
3

đ/m
)
Thành
tiền (10
3
đ)
TBATG-B1 2.(3*70) 80 0,342 0,05472 175 28000
TBATG-B2 2.(3*50) 40 0,494 0,01736 120 9600
TBATG-B3 2.(3*70) 40 0,342 0,02736 175 14000
TBATG-B4 2.(3*70) 40 0,342 0,02736 175 14000
TBATG-B5 2.(3*70) 80 0,342 0,05472 175 28000
B3-5 2*240+240 60 0,0754 0,009048 294 35280
B4-8 (3*150+70) 70 0,268 0,03752 248 17360
B4-10
2.(3*240+9
5)
55 0,0754 0,008294 294 32340
B5-7
2.(3*150+7
0)
40 0,124 0,00992 248 19840
B5-9
2.(3*120+7
0)
80 0,153
0,02448 205 32800
Tổng vốn đầu t- cho đ-ờng dây: K
D
= 227,56.10
6

đ
* Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đ-ờng dây :
T-ơng tự nh- ph-ơng án 1,
P trên các đ-ờng dây đ-ợc xác
định theo công thức sau:
P =
3
2
2
10

R
U
S
dm
ttpx
[kW]
Trong đó:
R =
n
1
r
0
. l []
n: Số đ-ờng dây đi song song.
Kết qủa tính toán đ-ợc ghi trong bảng 3.9.
Bảng 3.9 - Tổn thất công suất 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)
TBATG-
B
1
2.(3*70) 80 0,342 0,01368 1935,5 1,4235409
TBATG-
B
2
2.(3*50) 40 0,494 0,01684 1718,2 0,82
TBATG-
B
3
2.(3*70) 40 0,342 0,00684 1892,7 0,6806683
TBATG-
B
4
2.(3*70) 40 0,342 0,00684 1823,3 0,6316611
TBATG-
B

5
2.(3*70) 80 0,342 0,01368 1936,7 1,4252625
B3-5 2*240+240 60 0,075 0,002262 783,7 0,0385913
B4-8 (3*70+50) 70 0,268 0,00938 255,93 0,0170664
B4-10 2.(3*240+95) 55 0,075 0,0020735 672,9 0,0260797
B5-7 2.(3*150+70) 40 0,124 0,00248 644,58 0,0286222
B5-9 2.(3*120+70) 80 0,153 0,00612 400,6 0,0272817
Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn:

P
D
= 5,116 kW
* Xác định tổn thất điện năng trên đ-ờng dây theo công thức
sau:
A
D
= P
D
. [kWh]
Trong đó:
- thời gian tổn thất công suất lớn nhất, tra bảng 4-1
(TL1)
với T
max
= 4500 h và cos
nm
= 0,74, tìm đ-ợc = 3300 h.
A
D
= P

D
. = 5,116. 3300 = 16882,8 kWh
*) Chọn máy cắt
Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng Siemens, máy cắt loại 6kV,
cách điện bằng SF6, không cần bảo trì, Hệ thống thanh góp đặt sẵn
trong tủ .

Bảng 3.19 - Thông số máy cắt
Loại
MC
Cách
điện
Số
l-ợng
U
đm
(kV)
I
cắt N3s
(kA)
Giá thành
(10
6
)
6kV SF6 13 6,3 15 176
Vốn đầu t- cho máy cắt:
K
MC
= 13* 176.10
6

=2288.10
6
đ
1.2) Chi phí tính toán của ph-ơng án II:
Vốn đầu t- :
K
2
= K
B
+ K
D
+ K
MC
= 1826. 10
6
+227,56. 10
6
+2288. 10
6
= 4341,56. 10
6
đ
Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đ-ờng dây:
A
2
= A
B
+ A
D
= 829095,41 + 16882,8 = 845978,21 kWh

Chi phí tính toán:
Z
2
= ( a
vh
+ a
tc
). K
2
+ c. A
2
= ( 0,1 + 0,2 ).4341,56 . 10
6
+ 1000. 845978,21
=2148,446. 10
6
®
I.1.2 Ph-ơng án III:
Ph-ơng án sử dụng trạm phân phối trung tâm (TPPTT ) nhận
điện từ hệ thống về cấp cho các trạm biến áp phân x-ởng. Các trạm
biến áp B
1
, B
2
, B
3
, B
4
, B
5

, B
6
hạ điện áp từ 22 kV xuống 0,4 kV để
cung cấp điện cho các phân x-ởng.
2.1) Chọn máy biến áp phân x-ởng và xác định tổn thất điện
năng

A trong các trạm biến áp phân x-ởng:
* Chọn máy biến áp phân x-ởng:
Trên cơ sở đã chọn đ-ợc công suất các máy ở phần trên , ta có
bảng kết quả chọn máy biến áp cho các trạm biến áp phân x-ởng
do hãng ABB chế tạo:
* Xác định tổn thất điện năng
A trong các trạm biến áp phân
x-ởng :
Tính t-ơng tự nh- ph-ơng án 1, tổn thất điện năng
A trong
các trạm biến áp phân x-ởng đ-ợc tính theo công thức sau:


1

2
0

dmB
tt
N
S
S
P
n
tPnA
[kWh]
Kết quả tính toán cho trong bảng 3.11.
Hình 3.4 Sơ đồ ph-ơng án 3.
B
2
B
1
B
3
B
4
B
6
B
5
6
10
5
7

4
Từ hệ thống
1
2
3
8
Bảng 3.10 - Kết quả lựa chọn MBA trong các TBA của
ph-ơng án III.
Tên
TB
A
S
đm
(kVA
)
U
C
/U
H
(kV)
P
0
(kW
)
P
N
(kW
)
U
N

(
)
i
0
(%
)
Số
má
y
Đơn
giá
(10
3
đ)
Thàn
h tiền
(10
3
đ)
B
1
1000
22/0,
4
2,1
12,6 6,5 1,5 2
12180
0
24360
0

B
2
1000
22/0,
4
2,1
12,6 6,5 1,5 2
12180
0
24360
0
B
3
1000
22/0,
4
2,1
12,6 6,5 1,5 2
12180
0
24360
0
B
4
1000
22/0,
4
2,1
12,6 6,5 1,5 2
12180

0
24360
0
B
5
630
22/0,
4
1,3 8 6,5 1,4 2
20250
0
40500
0
B
6
630
22/0,
4
1,3 8 6,5 1,4 2
20250
0
40500
0
Tổng vốn đầu t- cho trạm biến áp: K
B
= 1345200. 10
3
đ
Bảng 3.11 - Tổn thất điện năng trong các TBAPP của
ph-ơng án III.

Tên
trạm
Số
máy
S
tt
(kVA)
S
đm
(kVA)
P

kW)
P
(
kW)
(kWh)
B
1
2 1936 1000 2,1 12,6 114674,6716
B
2
2 1718,2 1000 2,1 12,6 98168,5
B
3
2 1892,74 1000 2,1 12,6 111271,4413
B
4
2 1567,4 1000 2,1 12,6 87867,68198
B

5
2 1147,42 630 1,3 8 66562,24103
B
6
2 1045,18 630 1,3 8 59106,8044
Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p:

A
B
= 537651,34
kWh