thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng chế tạo máy bay, chương 15 pot

Chng 15:
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 đến
các trạm biến áp phân x-ởng chọn cáp cao áp 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 TPPTT đến 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 22 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 TPPTT đến TBAPX 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 ở đây đều rất ngắn, tổn thất
điện áp không đáng kể nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra theo
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.
Bảng 3.16 - Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của ph-ơng
án IV.
Đ-ờng
cáp
F (mm
2
) L (m)
r
0
(/km
)
R (
)
Đơn giá

(10
3
đ/m)
Thành tiền
(10
3
đ)
TPPTT-B
1
2.(3*16)
80 1,47
0,059 58 9280
TPPTT
B
2
2.(3*16)
40 1,47
0,029 58 4640
TPPTT
B
3
2.(3*16)
40 1,47
0,029 58 4640
TPPTT
B
4
2.(3*16)
40 1,47
0,029 58 4640

TPPTT
B
5
2.(3*16)
80 1,47
0,059 58 9280
B3-5
2.(3*240+9
5)
60 0,075 0,002 294 35280
B4-8 (3*150+70) 70 0,124 0,0087 248 13720
B4-10
2.(3*240+9
5)
55 0,075 0,002 294 32340
B5-7
2.(3*150+7
0)
40 0,124
0,002 248 19840
B5-9
2.(3*120+7
0)
80 0,153
0,006 205 32800
Tổng vốn đầu t- cho đ-ờng dây: K
D
= 166460.10
3
đ

* Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đ-ờng dây:
T-ơng tự nh- ph-ơng án 1 xác định
P 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 cho trong bảng 3.17.
Bảng 3.17 - Tổn thất công suất trên các đ-ờng dây của
ph-ơng án IV.
Đ-ờng
cáp
F (mm
2

)
L
(m)
r
0
(/km)
R ()
S
tt
(kVA)

P(kW)

TBATG-
B
1
2.(3*16)
80
1,47 0,059 1935,5 0,45511203
TBATG-
B
2
2.(3*16)
40
1,47 0,029 1336,2 0,108453833
TBATG-
B
3
2.(3*16)
40

1,47 0,029 1892,7 0,217603328
TBATG-
B
4
2.(3*16)
40
1,47 0,029 1823,3 0,201938085
TBATG-
B
5
2.(3*16)
80
1,47 0,059 1936,7 0,45567654
B3-5 2*240+240 60 0,075 0,002 783,7 0,864
B4-8 (3*150+70) 70 0,268 0,009 255,93 0,383994717
B4-10 2.(3*240+95) 55 0,075 0,002 672,9 0,583680294
B5-7 2.(3*150+70) 40 0,124 0,002 644,58 0,643999233
B5-9 2.(3*120+70) 80 0,153 0,006 400,6 0,613837377
Tổng tổn thất công suất tác dụng trên dây dẫn:

PD = 5,47 kW
* Xác định tổn thất điện năng trên đ-ờng dây:
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, ta có = 3300 h.
A
D
= P
D
. = 5470. 3300 = 18051 kWh
*) Chọn máy cắt
Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng Siemens, máy cắt loại
24kV, 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
)
24kV SF6 11 24 25 205
Vốn đầu t- cho máy cắt:
K
MC
= 11* 205.10
6
=2255.10
6
đ
1.1) Chi phí tính toán của ph-ơng án IV:
Vốn đầu t- :
K
4
= K
B
+ K
D
+ K
MC
= 1218. 10
6
+ 166,460. 10
6
+ 2255.10
6
= 3639,46. 10
6
đ

Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đ-ờng
dây:
A
4
= A
B
+ A
D
= 544792,5 + 18051 = 562843,5 kWh
Chi phí tính toán:
Z
4
= ( a
vh
+ a
tc
). K
4
+ c. A
4
= ( 0,1 + 0,2 ). 3639,46. 10
6
+ 1000. 562843,5 =1654,682.
10
6
đ
Bảng 3.18 - Tổng hợp chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các ph-ơng
án.
Ph-ơng án
Vốn đầu t-

(10
6
đ)
Tổn thất điện
năng (kWh)
Chi phí tính
toán (10
6
đ)
Ph-ơng án 1 4621,56 848112,185 2234,58
Ph-ơng án 2 4341,56 845978,21 2148,446
Ph-ơng án 3 4160,22 725795,939 1809,24
Ph-ơng án 4 3639,46 562843,5 1645,682
Nhận xét: từ những kết quả tính toán cho thấy ph-ơng án 3
và ph-ơng án 4 t-ơng đ-ơng nhau về mặt kinh tế do có chí tính
toán chênh nhau không đáng kể (
5 ), vốn đầu t- mua máy biến
áp và cáp, tổn thất điện năng cũng xấp xỉ nhau. Ph-ơng án 4 có số
trạm biến áp ít hơn nên sẽ thuận lợi hơn trong công tác xây lắp,
quản lý và vận hành do vậy ta chọn ph-ơng án 4 làm ph-ơng án
thiết kế.