Tài liệu cung cấp điện , chương 4 doc

2.1.3 Ph-ơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân x-ởng
1. ph-ơng pháp dùng sơ đồ dẫn sâu .
Đ-a đ-ờng dây trung áp 22kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm
biến áp phân x-ởng sẽ giảm đ-ợc vốn đầu t- xây dựng trạm biến áp trung
gian hoặc trạm phân phối trung tâm, giảm đ-ợc tổn thất và nâng cao năng lực
truyền tải. Nh-ng nh-ợc điểm của sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp điện
không cao, các thiết bị sử dụng theo sơ đồ này rất đắt và yêu cầu trình độ vận
hànhcao. Nó chỉ phù hợp với các nhà máy có phụ tải lớn và tập trung nên ta
không xét đến ph-ơng án này
2. Ph-ơng pháp sử dụng trạm biến áp trung gian
Nguồn 22kV từ hệ thống về qua trạm biến áp trung gian đ-ợc hạ áp
xuống 6kV để cung cấp cho các trạm biến áp phân x-ởng. Nhờ vậy sẽ giảm
đ-ợc vốn đầu t- cho mạng điện cao áp trong nhà máy và trong các trạm biến
áp phân x-ởng, vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng
đ-ợc cải thiện. Song phải đầu t- để xây dựng trạm biến áp trung gian, gia
tăng tổn thất trong mạng cao áp. Nếu sử dụng ph-ơng án này, vì nhà máy
thuộc hộ tiêu thu loại 1 nên tại trạm biến áp trung gian ta đặt hai máy biến áp
với dung l-ợng đ-ợc lựa chọn nh- sau :
kVASSnk
ttnmdmBhc
61.10806
kVAS
dm
31.5403
2
61.10806

Ta chọn máy tiêu chuẩn S
dm
= 6300 kVA
Kiểm tra dung l-ợng của máy khi xẩy ra quá tải sự cố: khi xảy ra sự

cố ở một máy biến áp ta có thể tạm ngừng cung cấp điện cho tất cả các phụ
tải loại III trong nhà máy. Do đó ta dễ dàng thấy đ-ợc máy biến áp đ-ợc
chọn thoả mãn điều kiện khi xảy ra sự cố
Vậy tại tạm biến áp trung gian sẽ đặt 2 MBA S
dm
= 6300kV - 22/6 kV
3. Ph-ơng án sử dụng trạm phân phối trung tâm
Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân x-ởng thông
qua trạm phân phối trung tâm. Nhờ vậy việc quản lý vận hành mạng điện cao
áp của nhà máy thuận lợi hơn, vốn đầu t- giảm, độ tin cậy cung cấp điện
đ-ợc gia tăng, song vốn đầu t- cho mạng cũng lớn
4. Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian và trạm phân phối trung tâm
Ta xác định tâm phụ tải điện của nhà máy theo công thức :



i
ii
S
xS
x
0
;



i
ii
S
yS

y
0
Trong đó : S
i
- Công suất của phân x-ởng thứ i
x
i
, y
i
- toạ độ tâm phụ tải của phân x-ởng thứ i
Thay số ta có:
x
0
= 11.59 ; y
0
= 9.95
Đó là vị trí tốt nhất để đặt trạm biến áp trung gian và trạm phân phối
trung tâm
5. Lựa chọn ph-ơng án nối dây cho mạng cao áp của nhà máy
Nhà máy thuộc hộ tiêu thụ loại I nên đ-ờng dây từ trạm trung gian Giám
về trung tâm cung cấp của nhà máy sẽ dùng dây trên không lộ kép
Do tính chất quan trọng của các phân x-ởng nên ở mạng cao áp trong nhà
máy ta dùng sơ đồ hình tia, lộ kép. Ưu điểm của loại sơ đồ này là đ-ờng nối
dây rõ ràng, các trạm biến áp phân x-ởng đ-ợc cung cấp điện từ các đ-ờng
dây riêng nên ít ảnh h-ởng lẫn nhau, độ tin cậy cao, dễ dàng thực hiện các
biện pháp bảo vệ, tự động hoá và dễ vận hành. Để đảm bảo tính mỹ quan và
an toàn cho toàn nhà máy các đ-ờng dây cao áp đều đ-ợc đặt trong hào cáp
xây dọc theo các tuyến giao thông nội bộ. Từ những phân tích trên ta có thể
đ-a ra 4 ph-ơng án đi dây cho mạng cao áp đ-ợc trình bày trên hình 2-1
Hình 2.1 - Các ph-ơng án thiết kế mạng cao áp của nhà máy

2.2. Tính toán thiết kế và lựa chọn ph-ơng án hợp lý
Để so sánh và lựa chọn ph-ơng án hợp lý ta sử dụng hàm chi phí tính
toán Z
Z = (a
vh
+a
tc
)K + 3I
2
max
RC -> min.
Trong đó : a
vh
- hệ số vận hành , ta lấy a
vh
= 0.1
a
tc
- hệ số tiêu chuẩn, ta lấy a
tc
= 0.2
K - vốn đầu t- cho trạm biến áp và đ-ờng dây
I
max
- dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị .
R - điện trở của thiết bị

- thời gian tổn thất công suất lớn nhất .
C - giá tiền 1kWh, ta lấy C = 1000 đ/kWh
2.2.1 Ph-ơng án 1

Hình 2.2 - Sơ đồ ph-ơng án 1
Ph-ơng án này dùng trạm biến áp trung gian lấy điện từ hệ thống về, hạ
xuống 6kV sau đó cấp cho các trạm biến áp phân x-ởng. Các trạm biến áp
phân x-ởng hạ áp từ 6kV xuống 0.4kVđể cấp cho các phân x-ởng
1. Chọn MBA phân x-ởng và xác định tổn thất điện năng

A trong các
TBA
Trên cơ sở đã chọn đ-ợc công suất các MBA ở trên ta có bảng kết quả
chọn MBA cho các TBA phân x-ởng do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông
Anh sản xuất
Bảng 2.2 - Kết quả lựa chọn MBA trong các TBA của ph-ơng án 1
Tên
TBA
S
đm
(kVA)
U
C
/U
H
(KV)
P
0
(kW)
P
N
(kW
)
U

N
(%)
I
0
(%)
Số
máy
Đơn
giá
(10
6
)
Thành
tiền
(10
6
)
TBAT
G
6300 22/6.3 7.65 46.5 7.5 0.9 2 476 952
B1
1000 6.3/0.4 2.1 12.6 5.5 1.4 2 117.6 235.2
B2
1000 6.3/0.4 2.1 12.6 5.5 1.4 2 117.6 235.2
B3
1000 6.3/0.4 2.1 12.6 5.5 1.4 2 117.6 235.2
B4
1000 6.3/0.4 2.1 12.6 5.5 1.4 2 117.6 235.2
B5
1800 6.3/0.4 3.1 20 5.5 1.3 2 210 420

B6
1600 6.3/0.4 2.8 18 5.5 1.3 2 190.2 380
Tổng vốn đầu t- cho trạm biến áp: K
B
= 2693200 (10
3
đ)
Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp
Tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp đ-ợc tính theo công thức:

...
1
..
2
0









dmB
tt
n
S
S
P

n
tPnA
kWh
Trong đó :
n - số máy biến áp ghép song song ;
P
0
, P
N
- tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn
mạch của MBA
S
tt
- công suất tính toán của trạm biến áp
S
đmB
- công suất định mức của máy biến áp
t - thời gian máy biến áp vận hành, với máy biến áp vận hành suốt
một năm t = 8760h
- thời gian tổn thất công suất lớn nhất. Tra bảng 4-1[TL2] với
T
max
= 4500h và cos
nm
= 0.75, ta tìm đ-ợc = 3300
Tính cho Trạm biến áp trung gian
Ta có :

...
1

..
2
0









dmB
tt
n
S
S
P
n
tPnA
637.3597814600*
6300
61.10806
*5.46*
2
1
8760*65.7*2
2

A
(kWh)
Các trạm biến áp khác cũng d-ợc tính toán t-ơng tự , kết quả cho d-ới bảng
2.3
Bảng 2.3 - Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của ph-ơng án 1
Tên TBA Số l-ợng S
tt
(kVA) S
đm
(kVA)
P
0
(kW) P
N
(kW) A(kWh)
TBATG
2 10806.61 6300 7.65 46.5 359781.637
B1
2 1921.7 1000 2.1 12.6 113568.033
B2
2 1605.96 1000 2.1 12.6 90411.645
B3
2 1620.5 1000 2.1 12.6 91370.117
B4
2 1911.19 1000 2.1 12.6 112730.536

B5
2 3440.12 1800 3.1 20 174847.816
B6
2 3113.13 1600 2.8 18 161493.452
Tổn thất điện năng trong các TBA: A
B
= 1104203.236 kWh