thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi, chương 13 ppt

Chng 13:
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 TPPTT 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
= 5000 h tra đ-ợc j
kt
= 3,1mm
2
.
Tiết diện kinh tế của cáp:
F
kt
=
kt
max
j
I
mm
2
Các cáp từ TPPTT 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 35 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
k
hc
= 0,93 ( hai cáp đặt chung trong 1 rãnh )
Vì chiều dài cáp từ TPPTT đến các 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 từ TPPTT đến B
1
I
max
=
dm
ttpx
U
S

.32
=
35.32
28,1586
13,27 A
Tiết diện kinh tế của cáp:
F
kt
=
kt
max
j
I
= 28,4
1,3
27,13
mm
2
Tra PL V.19 (TL II), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F =
50 mm
2
,
cáp đồng 3 lõi 35 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật) chế tạo có I
cp
=200 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0.93. I
cp
= 0,93. 200 = 186 A > I

sc
= 2. I
max
= 13,27 . 2 = 26,54
A
cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng nên không phải tăng
tiết diện cáp
Vậy chọn cáp XLPE của FURUKAWA, có tiết diện 50 mm
2
2 XLPE (3x50 ).
- Chọn cáp từ TPPTT đến B
2
đ-ờng cáp lộ kép:
I
max
=
dm
ttpx
U
S
.3.2
= 14
35.3.2
2,1678
A
Tiết diện kinh tế của cáp:
F
kt
=
kt

max
j
I
= 52,4
1,3
14
mm
2
Tra PL V.19 (TL II), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất
F = 50 mm
2
, cáp đồng 3 lõi 35 kV cách điện XLPE, đai thép,
vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có I
cp
= 200 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0.93. I
cp
= 0,93. 200 = 186A I
sc
= 2. I
max
= 28 A
Cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng .
Vậy chọn cáp XLPE của FURUKAWA, có tiết diện 50
mm
2
2 XLPE (3x50).
- Chọn cáp từ TPPTT đến B
3

,đ-ờng cáp lộ kép:
I
max
=
dm
ttpx
U
S
.3.2
= 66,12
35.3.2
63,1520
A
Tiết diện kinh tế của cáp:
F
kt
=
kt
max
j
I
= 09,4
1,3
66,12
mm
2
Tra PL V.19 (TL II), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất
F = 50 mm
2
, cáp đồng 3 lõi 35 kV cách điện XLPE, đai thép,

vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo có I
cp
=200 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0.93. I
cp
= 0,93. 200 = 186 A > I
sc
= 2. I
max
= 25,32 A
Cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng nên không phải tăng
tiết diện cáp
Vậy chọn cáp XLPE của FURUKAWA, có tiết diện 50 mm
2
2 XLPE (3x50).
- Chọn cáp từ TPPTT đến B
4
, đ-ờng cáp lộ kép:
I
max
=
dm
ttpx
U
S
.3.2
= 05,13
35.32
1566

A
Tiết diện kinh tế của cáp:
F
kt
=
kt
max
j
I
= 21,4
1,3
05,13
mm
2
Tra PL V.19 (TL II), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất
F = 50 mm
2
, cáp đồng 3 lõi 35 kV cách điện 2XLPE, đai thép,
vỏ PVC do hãng FURUKAWA ( Nhật ) chế tạo có I
cp
=200 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0.93. I
cp
= 0,93. 200 = 186 A > I
sc
= 2. I
max
= 26,1 A
Vậy chọn cáp XLPE của FURUKAWA , có tiết diện 50 mm

2
2 XLPE (3x50).
- Chọn cáp từ TPPTT đến B
5
, đ-ờng cáp lộ kép:
I
max
=
dm
ttpx
U
S
.3.2
= 25,14
35.3.2
1,1711
A
Tiết diện kinh tế của cáp: F
kt
=
kt
max
j
I
= 6,4
1,3
25,14
mm
2
Tra PL V.19 (TL II), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất

F = 50 mm
2
, cáp đồng 3 lõi 35 kV cách điện XLPE, đai thép,
vỏ PVC do hãng FURUKAWA ( Nhật ) chế tạo có I
cp
= 200 A.
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:
0.93. I
cp
= 0,93. 200 = 186 A > I
sc
= 2. I
max
= 28,5 A
Vậy chọn cáp XLPE của FURUKAWA, có tiết diện 50 mm
2
2 XLPE (3x50).
*
Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân x-ởng đến các phân
x-ởng:
Ta lý luận và chọn cáp hạ áp nh- với ph-ơng án I
Tổng hợp kết quả chọn cáp của ph-ơng án I đ-ợc ghi trong
bảng sau :
Đ-ờng
cáp
F
mm
2
l
(m)

ro
/km
R
10
-3

Đơn
giá
10
3
/đơ
n
Tổng
tiền
.10
3
đ
TPPTT-
B1
2.(50x3) 62.5
0.494 15.44 280 35000
TPPTT-
2.(50x3) 75 0.494
18.53 280 42000
B2
TPPTT-
B3
2.(50x3) 12.5
0.494 3.09 280 7000
TPPTT-

B4
2.(50x3) 13 0.494
3.21 280 7280
TPPTT-
B5
2.(50x3) 50 0.494
12.35 280 28000
B5-7
2.(3x300+1
50)
62.5 0.0601 1.88 25.6 3200
B5-10 3x120+70 95 0.153 14.54 25.6 2432
Tổng tiền mua cáp 124912.10
3
đ
Bảng 3.11 - Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của ph-ơng án III.
* Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đ-ờng dây:
T-ơng tự nh- ph-ơng án I,
P 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 cho trong bảng sau :
Đ-ờng
cáp
F
mm
2
R
.10
-
3

U
đm
kV
S
tt
kVA
P
kW
TPPTT-B1 2.(50x3) 15.44 35 1610.6 0.03
TPPTT-B2 2.(50x3) 18.53 35 1698.5 0.04

TPPTT-B3 2.(50x3) 3.09 35 1535.8 0.01
TPPTT-B4 2.(50x3) 3.21 35 1582 0.01
TPPTT-B5 2.(50x3) 12.35 35 1727.8 0.03
B5-7 2.(3x300+15
0)
1.88 0.38 357.1 1.66
B5-10 3x120+70 14.54 0.38 208 4.36
Tổng tổn thất công suất trên đ-ờng dây 6.14 kW
Bảng 3.12 - Tổn thất công suất trên các đ-ờng dây của ph-ơng án
III.
*Xác định tổn thất điện năng trên đ-ờng dây:
Tổn thất điện năng trên đ-ờng dây đ-ợc tính theo công thức:
A = P
D
. (kWh)
Trong đó: - thời gian tổn thất công suất lớn nhất

= 3411 với T
max
= 5000 h
A = P
D
. = 6,14 . 3411= 20943,54 kWh.
3.Vốn đầu t- mua máy cắt trong mạng điện cap áp của ph-ơng án
III:
*
Mạng cao áp trong ph-ơng án có điện áp 35kV từ trạm
PPTT đến 5 trạm biến áp phân x-ởng.Trạm PPTT có hai phân đoạn
thanh góp nhận điện từ lộ dây kép của đ-ờng dây trên không đ-a từ
hệ thống về.

* Với 5 trạm biến áp, mỗi trạm có hai máy biến áp nhận điện
trực tiếp từ hai phân đoạn thanh góp qua máy cắt điện đặt ở đầu
đ-ờng cáp. Vậy trong mạng cao áp của phân x-ởng ta sử dụng 12
máy cắt cấp điện áp 35 kV cộng thêm một máy cắt phân đoạn
thanh góp cấp điện áp 35 kV ở trạm PPTT tổng cộng là 13 máy cắt
điện nh- hình sau :
* Vốn đầu t- mua máy cắt điện trong ph-ơng án III:
-K
mc
= n . M
n - Số l-ợng máy cắt trong mạng càn xét đến
M- Giá máy cắt,M = 160 .10
6
đ (35 kV)
-K
mc
= n . M = 13 .160 .10
6
=2080 . 10
6
đ
4. Chí phí tính toán của ph-ơng án III:
Vốn đầu t- :
K
3
= K
B
+ K
D
+ K

MC
= 1380. 10
6
+ 124912 . 10
3
+ 2080.10
6
=3584,9. 10
6
đ
Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp và đ-ờng dây:
A
3
= A
B
+ A
D
= 476815,73 + 20943,54 = 497759,27
kWh
Chi phÝ tÝnh to¸n: Z
3
= ( a
vh
+ a
tc
). K
3
+c. A
3
= ( 0,1 + 0,125 ). 3584,9. 10

6
+ 750.
497759,27
= 806,6 .10
6
+ 373,32. 10
6
= 1179,92 .10
6
®
3.3.4.Ph-¬ng ¸n IV:
Ph-¬ng ¸n sö dông tr¹m PPTT nhËn ®iÖn tõ hÖ thèng vÒ cÊp
cho c¸c
TBA ph©n x-ëng. 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.
Hình 3.4 - Sơ đồ ph-ơng án IV
1. Chọn MBA phân x-ởng và xác định tổn thất điện năng

A trong
các TBA phân x-ởng:
* Chọn MBA phân x-ởng:
Trên cơ sở đã chọn đ-ợc công suất các máy ở phần trên ta có
bảng kết quả chọn MBA cho các TBA phân x-ởng do hãng ABB
chế tạo:
Kết quả chọn máy biến áp cho trong bảng sau :
Tên
trạm
S
đm
kVA
Số
máy
U
c
/U
h
kV
P
o
kW
P
n
kW
U
n
%
Đơn
giá

10
6
đ
Tổng
tiền
10
6
đ
B1 1000 2 35/0.4 1.9 13 6.5 150 300
B2 1000 2 35/0.4 1.9 13 6.5 150 300
B3 800 2 35/0.4 1.52 10.5 6.5 120 240
B4 800 2 35/0.4 1.52 10.5 6.5 120 240
B5 800 2 35/0.4 1.52 10.5 6.5 120 240
B6 315 2 35/0.4 0.8 4.85 4.5 65 130
Tổng vốn đầu t- mua MBA 1450.10
6
đ
Bảng 3.13 - Kết quả lựa chọn MBA cho các TBA của ph-ơng
án IV
*Xác định tổn thất điện năng A trong các TBA phân x-ởng :
Tính t-ơng tự nh- ph-ơng án I, 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 sau :
Tên
trạm
S
đm
kVA
Số
máy
P
o
kW
P
n
kW

S
tt
kVA
A
kWh
B1 1000 2 1.9 13
1586,2
8
89077,79
B2 1000 2 1.9 13 1678,2 95730,82
B3 800 2 1.52 10.5
1520,6
3
91330,98
B4 800 2 1.52 10.5 1566 95249,43
B5 800 2 1.52 10.5 1152,6 63802,6
B6 315 2 0.8 4.85 558,5 40018,7
Tổng tổn thất điện năng trong MBA 475210,32 kWh
Bảng 3.14 - Tổn thất điện năng trong các TBA của ph-ơng án IV.