Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí trung quy mô số 2

Tài liệu Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí trung quy mô số 2: ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ TRUNG QUY Mễ SỐ 2 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 1 Lời nói đầu Trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất n•ớc, công nghiệp điện giữ một vai trò đặc biệt quan trọng. Bởi vì, công nghiệp điện là nghành có liên quan chặt chẽ đến hầu hết các nghành kinh tế quốc dân, làm tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong nền kinh tế. Chính vì vậy, khi xây dựng một nhà máy, khu dân c• hay một thành phố mới ... thì việc đầu tiên là phải xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt của nơi đó. Đất n•ớc ta đang trên con đ•ờng công nghiệp hoá - hiện đại hoá, đẩy mạnh sự phát triển công nghiệp, mở rộng những nhà máy công suất lớn, công nghệ hiện đại. Điều này có ý nghĩa lớn trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy hay xí nghiệp công nghiệp để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. Với những ...

pdf92 trang | Chia sẻ: haohao | Ngày: 06/11/2013 | Lượt xem: 202 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt tài liệu Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí trung quy mô số 2, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ TRUNG QUY Mễ SỐ 2 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 1 Lời nói đầu Trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất n•ớc, công nghiệp điện giữ một vai trò đặc biệt quan trọng. Bởi vì, công nghiệp điện là nghành có liên quan chặt chẽ đến hầu hết các nghành kinh tế quốc dân, làm tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong nền kinh tế. Chính vì vậy, khi xây dựng một nhà máy, khu dân c• hay một thành phố mới ... thì việc đầu tiên là phải xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt của nơi đó. Đất n•ớc ta đang trên con đ•ờng công nghiệp hoá - hiện đại hoá, đẩy mạnh sự phát triển công nghiệp, mở rộng những nhà máy công suất lớn, công nghệ hiện đại. Điều này có ý nghĩa lớn trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy hay xí nghiệp công nghiệp để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. Với những kiến thức đã đ•ợc học tập, nghiên cứu trong nhà tr•ờng, tr•ớc khi tốt nghiệp em đ•ợc giao đồ án với đề tài: "Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí trung quy mô số 2". Đồ án môn học này sẽ là một sự tập d•ợt rất quý cho em tr•ớc khi b•ớc vào thực tế. Sau một thời gian làm đồ án, với nổ lực của bản thân, đồng thời với sự h•ớng dẫn giúp đỡ của các thầy Phan Đăng Khải, đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học của mình. Song với kiến thức còn hạn chế, cùng với đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện là t•ơng đối khó và phức tạp, đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm và chuyên môn cao nên trong quá trình thiết kế em không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, em mong đ•ợc sự nhận xét góp ý của các thầy cô giáo. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 2 Ch•ơng 1 Giới thiệu chung về nhà máy cơ khí Ngành cơ khí chế tạo máy đã từ lâu là một trong những nghành then chốt của nền kinh tế quốc dân. Với nhiệm vụ sửa chữa, sản xuất phụ tùng thay thế chế tạo các máy công cụ, máy móc cơ giới... đáp ứng nhu cầu của sự phát triển kinh tế. Các nhà máy cơ khí chiếm một số l•ợng lớn và phân bố rộng rãi trên khắp đất n•ớc ta. Ngày nay, cùng với sự phát triển của các nghành công nghiệp khác, cơ khí chế tạo máy cũng không ngừng phát triển cả về số l•ợng và chất l•ợng. Nhà máy cơ khí trung quy mô là nhà máy thuộc nghành cơ khí chế tạo máy. Nhà máy có tổng diện tích khoảng 16 000m2 với 9 phân x•ởng và ban quản lý nhà máy có công suất đặt cho trong bảng 1-1. Bảng 1-1: Tên và công suất đặt của các phân x•ởng. Ký hiệu trên mặt bằng Tên phân x•ởng Công suất đặt (kW) 1 Phân x•ởng kết cấu kim loại 2500 2 Phân x•ởng lắp ráp cơ khí 2200 3 Phân x•ởng đúc 1800 4 Phân x•ởng nén khí 800 5 Phân x•ởng rèn 1600 6 Trạm bơm 450 7 Phân x•ởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán 8 Phân x•ởng gia công gỗ 400 9 Ban quản lý nhà máy 120 10 Chiếu sáng phân x•ởng Xác định theo diện tích Dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy: Giai đoạn đầu tiên của quy trình công nghệ là tạo phôi. Kim loại đ•ợc đ•a vào nấu chảy và đúc phôi, giai đoạn này th•ờng sử dụng các lò nấu kim loại đốt bằng than hoặc lò điện trở, lò hồ quang, lò trung tần. Sau khi đúc xong thì phôi đ•ợc làm sạch, cắt bỏ phần thừa và đ•a sang bộ phận rèn dập, một phần sau khi đúc đ•a sang gia công cắt gọt kim loại để gia công thành các chi tiết máy, ở quá trình này có rất nhiều máy công cụ nh• tiện, phay, bào mài ... với các công suất khác nhau, có thể làm việc độc Mộc mẫu Khí nén Đúc Rèn Nguyên liệu Gia công cắt gọt Nhiệt luyện Lắp ráp Kiểm tra Sản phẩm Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 3 lập có thể làm việc theo dây chuyền. Các chi tiết máy đ•ợc hoàn thiện đ•a sang quy trình lắp ráp. Một số chi tiết máy chịu mài mòn nh• bánh răng, trục máy ... sau khi gia công cắt gọt còn phải gia công nhiệt luyện nh• tôi, ram, ủ, công đoạn này th•ờng dùng các lò tôi, ram, lò cao tần ... Lắp ráp là quá trình cuối cùng của dây chuyền sản xuất, ở giai đoạn này các chi tiết máy đ•ợc lắp ráp thành khối và thành máy hoàn chỉnh. Nhà máy đ•ợc xây dựng mới với trình độ tự động hoá cao, một số máy làm việc theo dây chuyền và có công suất lớn. Nhà máy làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 4500h. Với những đặc điểm và tính chất sản xuất đó, nhà máy đ•ợc xếp vào phụ tải loại 1. Nhà máy cần đ•ợc cung cấp điện một cách liên tục và an toàn, đảm bảo chất l•ợng điện năng tốt. Sau đây là tổng mặt bằng của nhà máy, mặt bằng của phân x•ởng sửa chữa cơ khí và phụ tải của phân x•ởng sửa chữa cơ khí. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 4 Nhà máy số 2 6 4 879 1 3 52 Từ hệ thống đến M 1: 5000 Phụ tải điện của nhà máy cơ khí trung quy mô ( mặt bằng nhà máy số 2 ) Công suất đặt các phân x•ởng. Ký hiệu trên mặt bằng Tên phân x•ởng Công suất đặt (kW) 1 Phân x•ởng kết cấu kim loại 2500 2 Phân x•ởng lắp ráp cơ khí 2200 3 Phân x•ởng đúc 1800 4 Phân x•ởng nén khí 800 5 Phân x•ởng rèn 1600 6 Trạm bơm 450 7 Phân x•ởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán 8 Phân x•ởng gia công gỗ 400 9 Ban quản lý nhà máy 120 10 Chiếu sáng phân x•ởng Xác định theo diện tích Bảng 1-2: Danh sách thiết bị phân x•ởng sửa chữa cơ khí. TT Tên thiết bị Số l•ợng Nhãn hiệu Công suất Bộ phận dụng cụ 1 Máy tiện ren 2 IA616 7,0 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 5 2 Máy tiện ren 2 IA62 7,0 3 Máy tiện ren 2 IK62 10,0 4 Máy tiện ren cấp chính xác cao 1 IN6N 1,7 5 Máy doa toạ độ 1 2A450 2,0 6 Máy bào ngang 2 7M36 7,0 7 Máy xọc 1 7A420 2,8 8 Máy phay vạn năng 1 6N82 7,0 9 Máy phay ngang 1 6H82Π 7,0 10 Máy phay đứng 2 6H11 2,8 11 Máy mài trong 2 3A240 4,5 12 Máy mài phẳng 1 311NΠ 2,8 13 Máy mài tròn 1 3130 2,8 14 Máy khoan đứng 1 2A125 2,8 15 Máy khoan đứng 1 2135 4,5 16 Máy cắt mép 1 866A 4,5 17 Máy mài vạn năng 1 3A64 1,75 18 Máy mài dao cắt gọt 1 3818 0,65 19 Máy mài mũi khoan 1 36652 1,5 20 Máy mài sắc mũi phay 1 3667 1,0 21 Máy mài dao chuốt 1 360 0,65 22 Máy mài mũi khoét 1 3659 2,9 23 Thiết bị để hoá bền kim loại 1 ΠΠ -58 0,8 24 Máy giũa 1 2,2 25 Máy khoan bàn 2 HC125 0,65 26 Máy để mài tròn 1 1,2 27 Máy ép tay kiểu vít 1 28 Máy mài thô 1 3N634 2,8 29 Bản đánh dấu 1 30 Bàn thợ nguội 10 Bộ phận sửa chữa 31 Máy tiện ren 3 1616 4,5 32 Máy tiện ren 1 1A62 7,0 33 Máy tiện ren 1 1524M 7,0 34 Máy tiện ren 3 1Π63A 10,0 35 Máy tiện ren 1 163 14,0 36 Máy khoan đứng 2 2A135 4,5 37 Máy khoan h•ớng tâm 1 2A53 4,5 38 Máy bào ngang 1 7A35 2,8 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 6 39 Máy bào ngang 1 7A36 10,0 40 Máy mài phá 1 3M634 4,5 41 Bàn 8 42 Máy khoan bào 1 HCI2A 0,65 43 Máy biến áp hàn 1 CTĐ-24 24,6 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 7 Ch•ơng 2 Xác định phụ tải tính toán Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình (cụ thể là nhà máy ta đang thiết kế) thì nhiệm vụ đầu tiên của ng•ời thiết kế là phải xác định đ•ợc nhu cầu điện của phụ tải công trình đó (hay là công suất đặt của nhà máy...). Tuỳ theo quy mô của công trình (hay của nhà máy...) mà phụ tải điện phải đ•ợc xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển trong t•ơng lai. Cụ thể là muốn xác định phụ tải điện cho một xí nghiệp, nhà máy thì chủ yếu dựa vào các máy móc thực tế đặt trong các phân x•ởng và xét tới khả năng phát triển của cả nhà máy trong t•ơng lai (đối với xí nghiệp nhà máy công nghiệp thì chủ yếu là t•ơng lai gần) còn đối với công trình có quy mô lớn (nh• thành phố, khu dân c•...) thì phụ tải phải kể đến t•ơng lai xa. Nh• vậy, việc xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn (đối với các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp) còn dự báo phụ tải dài hạn (đối với thành phố, khu vực...). Nh•ng ở đây ta chỉ xét đến dự báo phụ tải ngắn hạn vì nó liên quan trực tiếp đến công việc thiết kế cung cấp điện nhà máy. Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi công trình đi vào sử dụng. Phụ tải này th•ờng đ•ợc gọi là phụ tải tính toán. Ng•ời thiết kế cần phải biết phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện nh•: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng, cắt, bảo vệ... để tính các tổn thất công suất, tổn thất điện áp, để lựa chọn các thiết bị bù... Chính vì vậy, phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện. Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh•: công suất và số l•ợng các thiết bị điện, chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ của mỗi nhà máy, xí nghiệp, trình độ vận hành của công nhân v.v... Vì vậy, xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nh•ng lại rất quan trọng. Bởi vì, nếu phụ tải tính toán đ•ợc xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện, có khả năng dẫn đến đến cháy nổ rất nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị điện đ•ợc chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, gây lãng phí và không kinh tế. Do tính chất quan trọng nh• vậy, nên đã có nhiều công trình nghiên cứu và có nhiều ph•ơng pháp tính toán phụ tải điện. Nh•ng vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh• đã trình bày ở trên và sự biến động theo thời gian nên thực tế ch•a có ph•ơng pháp nào tính toán chính xác và tiện lợi phụ tải điện. Nh•ng hiện nay đang áp dụng một số ph•ơng pháp sau để xác định phụ tải tính toán: + Ph•ơng pháp tính theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. + Ph•ơng pháp tính theo hệ số cực đại và công suất trung bình. + Ph•ơng pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. + Ph•ơng pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất. Trong quá trình chuẩn bị thiết kế thì tuỳ theo quy mô, đặc điểm của công trình (nhà máy, xí nghiệp...) tuỳ theo giai đoạn thiết kế là sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn ph•ơng pháp tính toán phụ tải cho thích hợp. Sau đây sẽ trình bày một số đại l•ợng, hệ số tính toán và các ph•ơng pháp tính phụ tải tính toán. I. Các đại l•ợng cơ bản và các hệ số tính toán 1. Công suất định mức Pđm: Công suất đinh mức của các thiết bị tiêu thụ điện th•ờng đ•ợc các nhà chế tạo ghi sẵn trên nhãn hiệu máy hoặc trong các lý lịch máy. Đối với động cơ, công suất định mức ghi trên nhãn hiệu máy chính là công suất cơ trên trục động cơ. Công suất đặt là công suất đầu vào của động cơ, vậy công suất đặt trên trục động cơ đ•ợc tính nh• sau: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 8 Pđ = dcη dmP (2.1) Trong đó: Pđ : Công suất đặt của động cơ (kW). Pđm : Công suất định mức của động cơ (kW). ηdc : Hiệu suất định mức của động cơ. Trên thực tế, hiệu suất của động cơ t•ơng đối cao (ηdc= 0,85ữ0,95) nên ta có thể xem Pđ  Pđm. - Đối với các thiết bị chiếu sáng: Công suất đặt là công suất đ•ợc ghi trên đèn. Công suất này bằng công suất tiêu thụ của đèn khi điện áp trên mạng điện là định mức. - Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại (nh• cầu trục, máy hàn v.v...) khi tính toán phụ tải điện của chúng, ta phải quy đổi về công suất định mức ở chế độ làm việc dài hạn. Có nghĩa là quy đổi về chế độ làm việc có hệ số tiếp điện ε% = 100%. Công thức quy đổi nh• sau: + Đối với động cơ: P'đm = Pđm. ε% (2.2) + Đối với máy biến áp hàn: P'đm = Sđm.cos . ε% (2.3) Trong đó: P'đm là công suất định mức đã quy đổi về chế độ làm việc dài hạn. 2. Phụ tải trung bình Ptb: Phụ tải trung bình là một đặc tr•ng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó. Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta căn cứ để đánh giá giới hạn d•ới của phụ tải tính toán. Trong thực tế, phụ tải trung bình đ•ợc tính toán theo công thức sau: Ptb = t P ; Qtb = t Q (2.4) Trong đó: P , Q : Điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian khảo sát t. * Phụ tải trung bình cho cả nhóm thiết bị: Ptb =   n 1i p tbi ; Qtb =   n 1i q tbi (2.5) Biết đ•ợc phụ tải trung bình ta có thể đánh giá đ•ợc mức độ sử dụng thiết bị, xác định phụ tải tính toán và tính tổn hao điện năng. 3. Phụ tải cực đại Pmax: Phụ tải cực đại là phụ tải trung bình lớn nhất đ•ợc tính trong khoảng thời gian t•ơng đối ngắn (từ 5ữ30 phút). Thông th•ờng lấy thời gian là 30 phút ứng với ca làm việc có phụ tải lớn nhất trong ngày. Phụ tải cực đại để tính tổn thất công suất lớn nhất, để chọn các thiết bị điện, các dây dẫn và dây cáp theo mật độ kinh tế. 4. Phụ tải đỉnh nhọn: Phụ tải đỉnh nhọn (Pđnh) là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng thời gian rất ngắn (1ữ2s). Th•ờng xảy ra khi mở máy động cơ. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 9 Phụ tải này đ•ợc dùng để kiểm tra độ dao động điện áp, điều kiện tự khởi động động cơ, chọn dây chảy cầu chì, tính dòng khởi động của rơle bảo vệ. Phụ tải đỉnh nhọn còn làm ảnh h•ởng đến sự làm việc của các thiết bị khác trong cùng một mạng điện. 5. Phụ tải tính toán Ptt: Phụ tải tính toán đ•ợc tính theo điều kiện phát nóng cho phép, là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện (máy biến áp, đ•ờng dây) t•ơng đ•ơng với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dụng lớn nhất. Nói cách khác phụ tải tính toán cũng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra. Do vậy để đảm bảo an toàn trong mọi trạng thái vận hành, trong thực tế thiết kế ta chỉ sử dụng phụ tải tính toán theo công suất tác dụng. Ptb  Ptt Pmax 6. Hệ số sử dụng ksd: Hệ số sử dụng là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất định mức của thiết bị. + Đối với một thiết bị: ksd = dmP tbP (2.6) + Đối với nhóm thiết bị: ksd = dmP tbP =     n 1i dmi p n 1i tbi p (2.7) Nếu có đồ thị phụ tải thì hệ số sử dụng đ•ợc toán nh• sau: ksd = )nt...2t1(tdmP ntnP...2t2P1t1P   (2.8) Hệ số sử dụng nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết bị điện trong một chu kỳ làm việc và là số liệu để tính phụ tải tính toán. 7. Hệ số phụ tải kPt: Hệ số phụ tải (còn gọi là hệ số mang tải) là tỉ số giữa công suất thực tế với công suất định mức. Th•ờng ta phải xét đến hệ số phụ tải trong khoảng thời gian nào đó. Nên: kpt = dmP thucteP = dmP tbP =     n 1i dmi p n 1i tbi p (2.9) Nếu có đồ thị phụ tải thì hệ số sử dụng đ•ợc tính nh• công thức (2.8) sau: kpt = )nt...2t1(tdmP ntnP...2t2P1t1P   Hệ số phụ tải nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết bị điện trong khoảng thời gian đang xét. 8. Hệ số cực đại kmax: kmax  1 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 10 Hệ số cực đại là tỉ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình trong khoảng thời gian đang xét: kmax = tbP ttP (2.10) Hệ số cực đại phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chủ yếu là số thiết bị hiệu quả nhq và hệ số sử dụng ksd và hàng loạt các yếu tố đặc tr•ng cho chế độ làm việc của các thiết bị trong nhóm làm rất phức tạp nên khi tính toán th•ờng tra theo đ•ờng cong: kmax = f(nhq, ksd). 9. Hệ số nhu cầu knc: Hệ số nhu cầu là tỉ số giữa phụ tải tính toán và công suất định mức. knc = dmP ttP = tbP ttP . dmP tbP = kmax.ksd (2.11) Hệ số nhu cầu th•ờng đ•ợc dùng tính cho phụ tải tác dụng. Trong thực tế hệ số nhu cầu th•ờng do kinh nghiệm vận hành tổng kết lại. 10. Hệ số thiết bị hiệu quả nhq: Hệ số thiết bị hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc. Chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế (gồm các thiết bị có chế độ làm việc khác nhau): nhq =              n 1i 2 dmP 2n 1i dmi P (2.12) Khi số thiết bị dùng điện trong nhóm lớn hơn 5 (n >5), thì tính nhq theo công thức trên khá phức tạp nên ng•ời ta tìm nhq theo bảng hoặc đ•ờng cong. Trình tự tính nh• sau: Tr•ớc hết tính: n* = n 1n ; P* = P 1P (2.13) Trong đó: n: Số thiết bị trong nhóm. n1: Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nữa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm. P, P1 là tổng công suất ứng với n và n1 thiết bị. Sau khi tính đ•ợc n* và P* tra bảng hoặc đ•ờng cong tìm đ•ợc n*hq, từ đó tính nhq theo công th•c sau: nhq = n.n * hq (2.14) Số thiết bị hiệu quả là một trong những số liệu quan trọng để xác định phụ tải tính toán. II. Các ph•ơng pháp tính phụ tải tính toán. Hiện nay, có nhiều ph•ơng pháp để tính phụ tải tính toán. Những ph•ơng pháp đơn giản, tính toán thuận tiện th•ờng kết quả không chính xác. Ng•ợc lại, nếu độ chính xác đ•ợc nâng cao thì ph•ơng pháp tính phức tạp. Vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn ph•ơng pháp tính cho thích hợp, sau đây là một số ph•ơng pháp xác định phụ tải tính toán th•ờng dùng nhất. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 11 1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Công thức tính: Ptt =knc.   n 1i di P (2.13) Qtt = Ptt.tg (2.14) Stt = tt 2Qtt2P  = cos ttP (2.15) Một cách gần đúng có thể lấy Pđ = Pđm nên: Ptt = knc.   n 1i dmi P (2.16) Trong đó: Pđi, Pđmi : Công suất đặt, công suất định mức của thiết bị thứ i (kW). Ptt, Qtt, Stt : Công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất toàn phần tính toán của nhóm có n thiết bị, (kW, kVAr, kVA). n : Số thiết bị trong nhóm. knc: Hệ số nhu cầu, tra ở sổ tay kỹ thuật. tg : ứng với cos đặc tr•ng cho nhóm thiết bị, tra ở sổ tay kỹ thuật. Nếu hệ số công suất cos của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức sau: cos tb = nP...2P1P ncosnP...2cos2P1cos1P    (2.17) Hệ số nhu cầu của các máy khác nhau th•ờng đ•ợc cho trong các sổ tay. . Ph•ơng pháp này có •u điểm là đơn giản, tính toán thuận tiện. Tuy nhiên, nh•ợc điểm chủ yếu của ph•ơng pháp này là độ chính xác không cao. Bởi vì hệ số nhu cầu knc tra trong các sổ tay là cố định cho tr•ớc không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm. Trong lúc đó, theo công thức trên ta có knc = kmax.ksd, có nghĩa là hệ số nhu cầu phụ thuộc nhiều yếu tố kể trên. 2. Xác định PTTT theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích. Công thức tính: Ptt = p0.F (2.18) Trong đó: p0: Suất phụ tải trên 1m 2 đơn vị diện tích sản xuất (kW/m2). F : Diện tích sản xuất (m2). Giá trị p0 đ•ợc cho sẵn trong bảng, phụ thuộc vào tính chất của phụ tải phân tích theo số liệu thống kê. Ph•ơng pháp này chỉ cho kết quả gần đúng. Nó đ•ợc dùng để tính các phụ tải, các phân x•ởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố t•ơng đối đều nên chỉ áp dụng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ. 3. Xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. Công thức tính: Ptt = maxT 0M.w (2.19) Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 12 Trong đó: M: Số đơn vị sản phẩm sản xuất ra trong 1 năm (sản l•ợng). w0: Suất tiêu hao điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm (kWh/đơn vị sản phẩm). Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h). Ph•ơng pháp này th•ờng dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi hay không thay đổi nh•: quạt gió, máy nến khí... khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả t•ơng đối chính xác. 4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình. Khi không có các số liệu cần thiết để áp dụng các ph•ơng pháp t•ơng đối đơn giản đã nêu ở trên hoặc khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán thì nên dùng ph•ơng pháp này. Công thức tính: Ptt = kmax.ksd.Pđm (2.20) Trong đó: Pđm: Công suất định mức (kW). ksd : Hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật. kmax: Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ: kmax = f(nhq, ksd). Ph•ơng pháp này cho kết quả t•ơng đối chính xác vì khi xác định số thiết bị hiệu quả nhq, chúng ta đã xét tới hàng loạt các yếu tố quan trọng nh• ảnh h•ởng của số l•ợng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng nh• sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng. Trình tự tính toán nh• sau: + Tr•ớc tiên dựa vào sổ tay tra các số liệu ksd, cos của nhóm, sau đó từ số liệu đã cho xác định Pđmmax và Pđmmin. Tính: m = dmminP dmmaxP (2.21) Trong đó: Pdmmax: Công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm. Pdmmin: Công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm. + Sau đó kiểm tra điều kiện: a. Tr•ờng hợp : m 3 và ksd 0,4 thì nhq = n. Chú ý, nếu trong nhóm có n1 thiết bị mà tổng công suất của chúng không lớn hơn 5% tổng công suất của cả nhóm thì: nhq = n - n1. b. Tr•ờng hợp : m > 3 và ksd 2,0 , nhq sẽ đ•ợc xác định theo biểu thức: nhq = dmmaxP n 1i dmi P2.   (2.22) c. Khi không áp dụng đ•ợc các tr•ờng hợp trên, việc xác định nhq phải đ•ợc tiến hành theo trình tự: Tr•ớc hết tính: n* = n 1n ; P* = P 1P Trong đó: n: Số thiết bị trong nhóm. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 13 n1: Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất. P và P1: Tổng công suất của n và của n1 thiết bị. Sau khi tính đ•ợc n* và P* tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm đ•ợc n*hq = f(n *, P*) PL1.4 (TL1). Từ đó xác định đ•ợc số thiết bị hiệu quả: nhq = n * hq.n. * Tra bảng kmax = f(ksd, nhq) PL1.5 (TL1). Thay các số liệu trên vào công thức: Ptt = kmax.ksd.Pđm, ta sẽ suy ra đ•ợc Ptt, Qtt, Stt. Khi xác định phụ tải tính toán theo ph•ơng pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq, trong một số tr•ờng hợp cụ thể có thể dùng các công thức gần đúng sau: * Nếu n 3 và nhq< 4, thì phụ tải tính toán đ•ợc tính theo công thức: Ptt =   n 1i dmi P ( 2.23) Đối với thiết bị làm việc với chế độ ngắn hạn lặp lại thì: Ptt = 0,875 ε.dmP (2.24) * Nếu n > 3 và nhq< 4, thì phụ tải tính toán đ•ợc tính theo công thức: Ptt =   n 1i dmi .Pptik (2.25) Trong đó: ptik : Hệ số phụ tải của thiết bị thứ i. Nếu không có số liệu chính xác, hệ số phụ tải có thể lấy gần đúng: ptk = 0,9 đối với các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn. ptk = 0,75 đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. * Nếu nhq > 300 và ksd < 0,5 thì: kmax sẽ lấy giá trị ứng với nhq = 300 * Nếu nhq > 300 và ksd 0,5 thì: Ptt = 1,05.ksd.Pđm (2.26) * Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (các máy bơm, máy nén khí) thì phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình: Ptt = Ptb = ksd.Pđm (2.27) * Nếu trong mạng có các thiết bị một pha thì cần phải phân phối đều các thiết bị cho 3 pha của mạng, tr•ớc khi xác định nhq phải quy đổi công suất của các phụ tải 1 pha về phụ tải 3 pha t•ơng đ•ơng: Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha của mạng: Pqđ = 3.P1pha max Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây của mạng: Pqđ = .3 P1pha max 5. H•ớng dẫn cách chọn các ph•ơng pháp xác định phụ tải tính toán. Tuỳ theo số liệu và đầu bài mà ta chọn ph•ơng pháp xác định phụ tải tính toán cho hợp lý. . Khi xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm máy ở điện áp thấp (U < 1000 V) nên dùng ph•ơng pháp tính theo hệ số cực đại kmax (tức là ph•ơng pháp tính theo hệ số hiệu quả) bởi vì ph•ơng pháp này có kết quả t•ơng đối chính xác. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 14 . Khi phụ tải phân bố t•ơng đối đều trên diện tích sản xuất hoặc có số liệu chính xác suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm thì có thể dùng ph•ơng pháp suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm để tính phụ tải tính toán. Các ph•ơng pháp trên cũng th•ờng đ•ợc áp dụng cho giai đoạn tính toán sơ bộ để •ớc l•ợng phụ tải cho hộ tiêu thụ. . Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ th•ờng cần phải đánh giá phụ tải chung của các hộ tiêu thụ (phân x•ởng, xí nghiệp, khu vực, thành phố ...) trong tr•ờng hợp này nên dùng ph•ơng pháp hệ số nhu cầu knc. III. Xác định pttt cho phân x•ởng sửa chữa cơ khí 1. Phân nhóm phụ tải: Trong một phân x•ởng th•ờng có nhiều loại thiết bị có công suất và chế độ làm việc rất khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán đ•ợc chính xác cần phải phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo các nguyên tắc sau: . Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đ•ờng dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm đ•ợc vốn đầu t• và tổn thất trên các đ•ờng dây hạ áp trong phân x•ởng. . Chế độ làm việc của các nhóm thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau nhờ đó việc xác định phụ tải tính toán đ•ợc chính xác hơn và thuận tiện cho việc lựa chọn ph•ơng thức cung cấp điện cho nhóm. . Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân x•ởng và toàn nhà máy. Số thiết bị trong cùng một nhóm không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực không nhiều th•ờng từ 8 đến 12 đầu ra. Tuy nhiên th•ờng thì rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên, do vậy ng•ời thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất. Dựa vào bảng danh sách thiết bị, vị trí và chế độ làm việc của các thiết bị ta có thể chia các thiết bị trong phân x•ởng thành 5 nhóm để từ đó xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm thiết bị theo ph•ơng pháp hệ số cực đại kmax. 2. Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải: a. Tính toán cho nhóm 1: Số liệu phụ tải của nhóm 1 cho trong bảng 2-1. Bảng 2-1 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm I. Pđm (kW)TT Tên thiết bị Số l•ợng Ký hiệu trên mặt bằng Một máy Toàn bộ Iđm (A) 1 Máy mài trong 1 11 4,5 4,5 11,4 2 Máy khoan đứng 1 14 2,8 2,8 7,09 3 Máy cắt mép 1 16 4,5 4,5 11,39 4 Máy mài vạn năng 1 17 1,75 1,75 4,43 5 Máy mài dao cắt gọt 1 18 0,65 0,65 1,64 6 Máy mài mũi khoan 1 19 1,5 1,5 3,8 7 Máy mài sắc mũi phay 1 20 1,0 1,0 2,53 8 Máy mài dao chuốt 1 21 0,65 0,65 1,64 9 Máy mài mũi khoét 1 22 2,9 2,9 7,34 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 15 10 Thiết bị để hoá bền kim loại 1 23 0,8 0,8 2,02 11 Máy khoan bàn 2 25 0,65 1,3 1,64 12 Máy để mài tròn 1 26 1,2 1,2 3,03 13 Máy mài thô 1 28 2,8 2,8 7,09 Tổng 14 26,35 Các thông số của nhóm thiết bị khu vực 1 cho trong bảng 2.1 Tra bảng PL1.1 (TL1) ta đ•ợc : ksd = 0,2; cos = 0,6 suy ra tg = 1,33 Dòng điện định mức của mỗi máy đ•ợc xác định: Iđm = .cosdm.U3 dmP (A) Phụ tải tính toán đ•ợc xác định: Ptt = kmax.ksd.P Trong đó: P =   13 1i dmi P = 26,35 (kW) Từ số liệu trong bảng 2.1 ta có: n = 14, n1 = 5 - Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm là: Pmax = 4,5 (kW). - Thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm là: Pmin = 0,65 (kW). Nên tỉ số: m = minP maxP = 65,0 5,4 = 6,92 > 3 Tính n* và P*: n* = n 1n = 14 5 = 0,357 P* = P 1P = 35,26 5,17 = 0,664 Trong bảng PL1.4 (TL-1) ta có: n*hq = 0,68. Từ đó tìm đ•ợc số thiết bị sử dụng hiệu quả là: nhq = 0,68.14 = 9,52 Tra bảng PL1.5 (TL1) với ksd = 0,2 và nhq = 9,52 có kmax = 1,87 Phụ tải tính toán của nhóm I là: + Công suất tác dụng tính toán: Ptt = ksd.kmax.P = 0,2.1,87.26,35 = 9,855 (kW). + Công suất phản kháng tính toán: Qtt = Ptt.tg = 9,855.1,33 = 13,1 (kVAr). + Công suất toàn phần tính toán: Stt = Ptt / cos = 9,855 / 0,6 = 16,425 (kVA). + Dòng điện tính toán: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 16 Itt = dm.U3 ttS = .0,383 16,425 = 25 (A). b. Tính toán cho nhóm 2: Số liệu phụ tải của nhóm 2 cho trong bảng 2-2. Bảng 2-2 - Danh sách các thiết bị thuộc nhóm II. Pđm (kW)TT Tên thiết bị Số l•ợng Ký hiệu trên mặt bằng Một máy Toàn bộ Iđm (A) 1 Máy tiện ren 2 1 7,0 14 17,72 2 Máy tiện ren 2 2 7,0 14 17,72 3 Máy tiện ren 2 3 10 20 25,32 4 Máy TR cấp C.xác cao 1 4 1,7 1,7 4,3 5 Máy doa toạ độ 1 5 2,0 2,0 5,06 6 Máy giũa 1 24 2,2 2,2 5,57 Tổng 9 53,9 Nhóm thiết bị khu vực 2 gồm 9 phụ tải có các thông số nh• bảng trên. Tra bảng PL1.1 (TL1) ta đ•ợc: ksd = 0,2; cos = 0,6 suy ra tg = 1,33 Từ số liệu trong bảng 2-2 ta có : n = 9, n1 = 6 - Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm là: Pmax = 10 (kW). - Thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm là: Pmin = 1,7 (kW). Nên tỉ số: m = minP maxP = 1,7 10 = 5,88 + Tìm n* và P*: n* = n 1n = 9 6 = 0,66 P* = P 1P = 53,9 48 = 0,89 Tra bảng PL1.4 (TL.1) ta có: n*hq = 0,81, từ đó tính đ•ợc số thiết bị sử dụng hiệu quả là: nhq = 0,81.10 = 8,1 Tra bảng PL1.5 (TL1) với ksd = 0,2 và nhq = 8,1 có kmax = 1,99 Phụ tải tính toán của nhóm II là: + Công suất tác dụng tính toán: Ptt = ksd.kmax. dmiP = 0,2.1,99.53,9 = 21,45 (kW). + Công suất phản kháng tính toán: Qtt = Ptt.tg = 21,45.1,33 = 28,53 (kVAr). + Công suất toàn phần tính toán: Stt =Ptt / cos = 21,45 / 0,6 = 35,75 (kVA). + Dòng điện tính toán: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 17 Itt = .0,383 35,75 = 54,3 (A). c. Tính toán phụ tải nhóm 3: Số liệu phụ tải của nhóm III cho trong bảng 2-3. Bảng 2-3: Danh sách các thíêt bị thuộc nhóm III. Pđm (kW)TT Tên thiết bị Số l•ợng Ký hiệu trên mặt bằng Một máy Toàn bộ Iđm (A) 1 Máy bào ngang 2 6 7,0 14 17,72 2 Máy xọc 1 7 2,8 2,8 7,09 3 Máy phay vạn năng 1 8 7,0 7,0 17,72 4 Máy phay ngang 1 9 7,0 7,0 17,72 5 Máy phay đứng 2 10 2,8 5,6 7,09 6 Máy mài trong 1 11 4,5 4,5 11,4 7 Máy mài phẳng 1 12 2,8 2,8 7,09 8 Máy mài tròn 1 13 2,8 2,8 7,09 9 Máy khoan đứng 1 15 4,5 4,5 11,4 Tổng 11 51 Tra bảng PL1.1 (TL1) ta đ•ợc: ksd = 0,2, cos = 0,6 suy ra tg = 1,33 Từ số liệu trong bảng 2-3, ta có: n = 11; n1 = 6 - Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm là: Pmax = 7,0 (kW). - Thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm là: Pmin = 2,8 (kW). Nên tỉ số: m = minP maxP = 2,8 7 = 2,5 < 3 +Tìm n* và P*: n*= n 1n = 11 6 = 0,545 P* = P 1P = 51 37 = 0,725 Tra bảng PL.1.4 (TL.1) ta tìm đ•ợc n*hq = 0,87, từ đó tính đ•ợc số thiết bị sử dụng hiệu quả là: nhq = n.n * hq = 11.0,87 = 9,57 Từ ksd và nhq tra bảng PL1.5 (TL.1) ta tìm đ•ợc kmax = 1,87 Phụ tải tính toán của nhóm III là: + Công suất tác dụng tính toán: Ptt = ksd.kmax.P = 0,2.1,87.51 = 19,07 (kW). + Công suất phản kháng tính toán: Qtt = Ptt.tg = 19,07.1,33 = 25,36 (kVAr). + Công suất toàn phần tính toán: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 18 Stt = Ptt / cos = 19,07 / 0,6 = 31,78 (kVA). + Dòng điện tính toán: Itt = .0,383 31,78 = 48,3 (A). d. Tính toán phụ tải nhóm 4: Số liệu phụ tải của nhóm IV cho trong bảng 2- 4. Bảng 2- 4: Danh sách các thiết bị thuộc nhóm IV. Pđm (kW)TT Tên thiết bị Số l•ợng Ký hiệu trên mặt bằng Một máy Toàn bộ Iđm (A) 1 Máy tiện ren 3 31 4,5 13,5 11,4 2 Máy tiện ren 1 32 7,0 7,0 17,72 3 Máy tiện ren 1 33 7,0 7,0 17,72 4 Máy tiện ren 3 34 10 30 25,32 5 Máy tiện ren 1 35 14 14 35,45 Tổng 9 71,5 Tra bảng PL1.1 (TL1) ta đ•ợc: ksd = 0,2; cos = 0,6 suy ra tg = 1,33 Từ số liệu trong bảng 2- 4, ta có: n = 9; n1 = 6 - Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm là: Pmax = 14 (kW). - Thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm là: Pmin = 4,5 (kW). Nên tỉ số: m = minP maxP = 4,5 14 = 3,1 > 3 + Tìm n* và P*: n* = n 1n = 9 6 = 0,666 P* = P 1P = 5,71 58 = 0,81 Tra bảng PL.4 (TL.1) ta tìm đ•ợc n*hq = 0,86 nhq = n.n * hq = 9.0,86 = 7,74 Từ ksd và nhq tra bảng PL1.5 (TL.1) ta tìm đ•ợc kmax = 2,03 Phụ tải tính toán của nhóm IV là: + Công suất tác dụng tính toán: Ptt = ksd.kmax.P = 0,2.2,03.71,5 = 29,03 (kW). + Công suất phản kháng tính toán: Qtt = Ptt.tg = 29,03.1,33 = 38,61 (kVAr). + Công suất toàn phần tính toán: Stt = Ptt / cos = 29,03 / 0,6 = 48,38 (kVA). + Dòng điện tính toán: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 19 Itt = .0,383 48,38 = 73,5 (A). e. Tính toán phụ tải nhóm 5: Số liệu phụ tải của nhóm V cho trong bảng 2-5. Bảng 2-5: Danh sách các thiết bị thuộc nhóm V. Pđm (kW)TT Tên thiết bị Số l•ợng Ký hiệu trên mặt bằng Một máy Toàn bộ Iđm (A) 1 Máy khoan đứng 2 36 4,5 9,0 22,79 2 Máy khoan h•ớng tâm 1 37 4,5 4,5 11,39 3 Máy bào ngang 1 38 2,8 2,8 7,09 4 Máy bào ngang 1 39 10,0 10,0 25,32 5 Máy mài phá 1 40 4,5 4,5 11,39 6 Máy khoan bào 1 42 0,65 0,65 1,64 7 Máy biến áp hàn 1 43 10,5 10,5 26,5 Tổng 8 41,9 Nhóm thiết bị khu vực V có 8 phụ tải trong đó có Máy biến áp hàn làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên cần quy đổi về chế độ dài hạn: Pqđ = ε .Pđm = 25,0 .24,6.0,85 = 10,5 (kW). - Tổng số thiết bị trong nhóm V là n = 8; n1 = 2 - Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm là: Pmax = 10,5 (kW). - Thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm là: Pmin = 0,65 (kW). Nên tỉ số: m = minP maxP = 65,0 5,10 = 16,08 Tra bảng PL1.1 (TL.1) ta đ•ợc hệ số sử dụng: ksd = 0,2 và cos = 0,6  tg = 1,33 + Tìm n* và P*: n* = n 1n = 8 2 = 0,25 P* = P 1P = 41,9 20,5 = 0,488 Tra bảng PL1.4 (TL.1) ta tìm đ•ợc n*hq = 0,75 nhq = n.n * hq = 8.0,75 = 6 Từ ksd và nhq tra bảng PL 1.5 (TL.1) ta tìm đ•ợc kmax = 2,24. Phụ tải tính toán của nhóm V là + Công suất tác dụng tính toán: Ptt = ksd.kmax.P = 0,2.2,24.41,9 = 18,77 (kW). + Công suất phản kháng tính toán: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 20 Qtt = Ptt.tg = 18,77.1,33 = 25 (kVAr). + Công suất toàn phần tính toán: Stt = Ptt / cos = 18,77 / 0,6 = 31,3 (kVA). + Dòng điện tính toán: Itt = dm.U3 ttS = .0,383 31,3 = 47,5 (A). 3. Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân x•ởng sửa chữa cơ khí: Vì phụ tải chiếu sáng có tính chất phân bố t•ơng đối đều và tỷ lệ với diện tích nên phụ tải chiếu sáng của phân x•ởng sửa chữa cơ khí đ•ợc xác định theo công thức: Pcs = p0.F Trong đó: F: Diện tích khu vực sản xuất trong phân x•ởng, (m2). Diện tích phân x•ởng: F = 600 m2 p0: Suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích, (kW/ m 2). Đối với phân x•ởng sửa chữa cơ khí có p0 = 0,015 (kW/m 2), đèn chiếu sáng trong phân x•ởng là đèn sợi đốt có cos = 1. Vậy phụ tải chiếu sáng cho phân x•ởng sửa chữa cơ khí là: Pcs = 0,015.600 = 9 (kW). Qcs = Pcs.tg cs = 0 (kVAr). Ittcs = 13,67 A 4. Xác định phụ tải tính toán của phân x•ởng: Phụ tải tác dụng của phân x•ởng là: Pttpx = kđt. 5 1 tti P Trong đó: kđt: Hệ số đồng thời toàn phân x•ởang có giá trị bằng 0,85.  5 1 tti P :Tổng công suất tác dụng tính toán của 5 nhóm thiết bị. Vậy: Pttpx = kđt. 5 1 tti P = 0,85.(9,855 + 21,45 + 19,07 + 29,03 +18,77) Pttpx = 0,85.98,175 = 83,45 (kW). Phụ tải phản kháng của phân x•ởng là: Qttpx = kđt. 5 1 tti Q = 0,85.(13,1 + 28,53 + 25,36 + 38,61 + 25) Qttpx = 0,85.130,6 = 111,01 (kVAr). Phụ tải toàn phần của toàn phân x•ởng là: Stt = tt 2Q2)csPttpx(P  = 2111,0129)(83,45  = 144,47 (kVA). Dòng điện tính toán của toàn phân x•ởng là: Ipx = dm.U3 pxS = .0,383 144,47 = 219,49 (A). Hệ số công suất của toàn phân x•ởng là: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 21 Cos = pxS pxP = 144,47 983,45  = 0,64 IV. Xác định pttt cho các phân x•ởng khách & nhà máy. Vì các phân x•ởng của nhà máy đều chỉ cho biết công suất đặt nên phụ tải tính toán đ•ợc xác định theo ph•ơng pháp công suất đặt và hệ số nhu cầu. Các công thức tính toán của ph•ơng pháp này là: Ptt = Pđ.knc Qtt = Ptt.tg Trong đó: Ptt: Công suất tính toán của phân x•ởng, kW Pđ: Công suất đặt của phân x•ởng, kW knc: Hệ số nhu cầu của phân x•ởng, tra trong bảng PL1.3 (TL1). Phụ tải chiếu sáng của phân x•ởng: Pcs = p0.F Trong đó: - p0: Suất phụ tải chiếu sáng cho một đơn vị diện tích, kW/ m 2 - F: Diện tích phân x•ởng, m2. Chiếu sáng cho các phân x•ởng ta vẫn dùng bóng đèn sợi đốt. 1. Xác định phụ tải tính toán của phân x•ởng kết cấu kim loại. Phân x•ởng có diện tích là 2600 m2, với công suất đặt là 2500 kW. Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với phân x•ởng kết cấu kim loại có: knc = 0,5 cos / tg = 0,8/ 0,75 Tra bảng PL 1.7 (TL.1) ta đ•ợc suất chiếu sáng p0 = 15 W/ m 2 Công suất tính toán động lực: Pđl = knc.Pđ = 0,5.2500 = 1250 (kW) Qđl = Pđl.tg = 1250.0,75 = 937,5 (kVAr) Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs = p0.F = 0,015.2600 = 39 (kW) Qcs = Pcs .tg cs = 0 (kVAr) Công suất tính toán tác dụng của phân x•ởng: Ptt = Pđl + Pcs =1250 + 39 = 1289 (kW). Công suất tính toán phản kháng của phân x•ởng: Qtt = Qđl + Qcs = 937,5 + 0 = 937,5 (kVAr) Công suất tính toán toàn phần của phân x•ởng: Stt = tt 2Qtt2P  = 2937,521289  = 1593,87 (kVA) Dòng điện tính toán của phân x•ởng: Itt = dm.U3 ttS = .0,383 1593,87 = 2421,56 (A) 2. Xác định phụ tải tính toán của phân x•ởng lắp ráp cơ khí. Phân x•ởng có diện tích là 3500 m2, với công suất đặt là 2200 kW. Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với phân x•ởng lắp ráp cơ khí có:knc = 0,3; cos / tg = 0,6/ 1,33 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 22 Tra bảng PL 1.7 (TL.1) ta đ•ợc suất chiếu sáng p0 = 14 W/ m 2 Công suất tính toán động lực: Pđl = knc.Pđ = 0,3.2200 = 660 (kW) Qđl = Pđl.tg = 660.1,33 = 877,8 (kVAr) Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs = p0.F = 0,015.3500 = 49 (kW) Qcs = Pcs .tg cs = 0 (kVAr) Công suất tính toán tác dụng của phân x•ởng: Ptt = Pđl + Pcs = 660 + 49 = 709 (kW) Công suất tính toán phản kháng của phân x•ởng: Qtt = Qđl + Qcs = 877,8 + 0 = 877,8 (kVAr) Công suất tính toán toàn phần của phân x•ởng: Stt = tt 2Qtt2P  = 2877,82709  = 1128,37 (kVA) Dòng điện tính toán của phân x•ởng: Itt = dm.U3 ttS = .0,383 1128,37 = 1714,38 (A) 3. Xác định phụ tải tính toán của phân x•ởng đúc. Phân x•ởng có diện tích là 3000 m2, với công suất đặt là 1800 kW. Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với phân x•ởng đúc có: knc = 0,6 cos / tg = 0,8/ 0,75 Tra bảng PL 1.7 (TL.1) ta đ•ợc suất chiếu sáng p0 = 13 W/ m 2 Công suất tính toán động lực: Pđl = knc.Pđ = 0,6.1800 = 1080 (kW) Qđl = Pđl.tg = 1080.0,75 = 810 (kVAr) Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs = p0.F = 0,013.3000 = 39 (kW) Qcs = Pcs .tg cs = 0 (kVAr) Công suất tính toán tác dụng của phân x•ởng: Ptt = Pđl + Pcs = 1080 + 39 = 1119 (kW) Công suất tính toán phản kháng của phân x•ởng: Qtt = Qđl + Qcs = 810 + 0 = 810 (kVAr) Công suất tính toán toàn phần của phân x•ởng: Stt = tt 2Qtt2P  = 281021119  = 1381,4 (kVA) Dòng điện tính toán của phân x•ởng: Itt = dm.U3 ttS = .0,383 1381,4 = 2098,82 (A) 4. Xác định phụ tải tính toán của phân x•ởng nén khí. Phân x•ởng có diện tích là 1500 m2, với công suất đặt là 800 kW. Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với phân x•ởng nén khí có: knc = 0,7; cos / tg = 0,8/ 0,75 Tra bảng PL 1.7 (TL.1) ta đ•ợc suất chiếu sáng p0 = 12 W/ m 2 Công suất tính toán động lực: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 23 Pđl = knc.Pđ = 0,7.800 = 560 (kW) Qđl = Pđl.tg = 560.0,75 = 420 (kVAr) Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs = p0.F = 0,012.1500 = 18 (kW) Qcs = Pcs .tg cs = 0 (kVAr) Công suất tính toán tác dụng của phân x•ởng: Ptt = Pđl + Pcs = 560 + 18 = 578 (kW) Công suất tính toán phản kháng của phân x•ởng: Qtt = Qđl + Qcs = 420 + 0 = 420 (kVAr) Công suất tính toán toàn phần của phân x•ởng: Stt = tt 2Qtt2P  = 24202578  = 714,48 (kVA) Dòng điện tính toán của phân x•ởng: Itt = dm.U3 ttS = .0,383 714,48 = 1085,54 (A) 5. Xác định phụ tải tính toán của phân x•ởng rèn. Phân x•ởng có diện tích là 3000 m2, với công suất đặt là 1600 kW. Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với phân x•ởng rèn có: knc = 0,5 cos / tg = 0,7/ 1,02 Tra bảng PL 1.7 (TL.1) ta đ•ợc suất chiếu sáng p0 = 15 W/ m 2 Công suất tính toán động lực: Pđl = knc.Pđ = 0,5.1600 = 800 (kW) Qđl = Pđl.tg = 800.1,02 = 816,16 (kVAr) Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs = p0.F = 0,015.3000 = 45 (kW) Qcs = Pcs .tg cs = 0 (kVAr) Công suất tính toán tác dụng của phân x•ởng: Ptt = Pđl + Pcs = 800 + 45 = 845 (kW) Công suất tính toán phản kháng của phân x•ởng: Qtt = Qđl + Qcs = 816,16 + 0 = 816,16 (kVAr) Công suất tính toán toàn phần của phân x•ởng: Stt = tt 2Qtt2P  = 2816,162845  = 1174,8 (kVA) Dòng điện tính toán của phân x•ởng: Itt = dm.U3 ttS = .0,383 1174,8 = 1784,92 (A) 6. Xác định phụ tải tính toán của trạm bơm. Trạm bơm có diện tích là 600 m2, với công suất đặt là 450 kW. Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với trạm bơm có: knc = 0,5 cos / tg = 0,8/ 0,75 Tra bảng PL 1.7 (TL.1) ta đ•ợc suất chiếu sáng p0 = 10 W/ m 2 Công suất tính toán động lực: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 24 Pđl = knc.Pđ = 0,5.450 = 225 (kW) Qđl = Pđl.tg = 225.0,75 = 168,75 (kVAr) Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs = p0.F = 0,01.600 = 6 (kW) Qcs = Pcs .tg cs = 0 (kVAr) Công suất tính toán tác dụng của phân x•ởng: Ptt = Pđl + Pcs = 225 + 6 = 231 (kW) Công suất tính toán phản kháng của phân x•ởng: Qtt = Qđl + Qcs = 168,75 + 0 = 168,75 (kVAr) Công suất tính toán toàn phần của phân x•ởng: Stt = tt 2Qtt2P  = 2168,752231  = 286,07 (kVA) Dòng điện tính toán của phân x•ởng: Itt = dm.U3 ttS = .0,383 286,07 = 434,64 (A) 7. Xác định phụ tải tính toán của phân x•ởng gia công gỗ. Phân x•ởng có diện tích là 900 m2, với công suất đặt là 400 kW. Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với phân x•ởng gia công gỗ có: knc = 0,5 cos / tg = 0,7/ 1,02 Tra bảng PL 1.7 (TL.1) ta đ•ợc suất chiếu sáng p0 = 14 W/ m 2 Công suất tính toán động lực: Pđl = knc.Pđ = 0,5.400 = 200 (kW) Qđl = Pđl.tg = 200.1,02 = 204 (kVAr) Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs = p0.F = 0,014.900 = 12,6 (kW) Qcs = Pcs .tg cs = 0 (kVAr) Công suất tính toán tác dụng của phân x•ởng: Ptt = Pđl + Pcs = 200 + 12,6 = 212,6 (kW) Công suất tính toán phản kháng của phân x•ởng: Qtt = Qđl + Qcs = 204 + 0 = 204 (kVAr) Công suất tính toán toàn phần của phân x•ởng: Stt = tt 2Qtt2P  = 22042212,6  = 294,64 (kVA) Dòng điện tính toán của phân x•ởng: Itt = dm.U3 ttS = .0,383 294,64 = 447,66 (A) 8. Xác định phụ tải tính toán của ban quản lý nhà máy. Ban quản lý có diện tích là 600 m2, với công suất đặt là 120 kW. Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với ban quản lý có: knc = 0,6 cos / tg = 0,8/ 0,75 Tra bảng PL 1.7 (TL.1) ta đ•ợc suất chiếu sáng p0 = 15 W/ m 2, ở đây ta dùng đèn huỳnh quang có cos = 0,85. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 25 Công suất tính toán động lực: Pđl = knc.Pđ = 0,6.120 = 72 (kW) Qđl = Pđl.tg = 72.0,75 = 54 (kVAr) Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs = p0.F = 0,015.600 = 9 (kW) Qcs = Pcs .tg cs = 9.0,62 = 5,58 (kVAr) Công suất tính toán tác dụng của phân x•ởng: Ptt = Pđl + Pcs = 72 + 9 = 81 (kW) Công suất tính toán phản kháng của phân x•ởng: Qtt = Qđl + Qcs = 54 + 5,58 = 59,58 (kVAr) Công suất tính toán toàn phần của phân x•ởng: Stt = tt 2Qtt2P  = 259,58281  = 100,5 (kVA). Dòng điện tính toán của phân x•ởng: Itt = dm.U3 ttS = .0,383 100,5 = 152,69 (A) 9. Bảng kết quả toàn nhà máy. Bảng 2.6: Phụ tải tính toán của các phân x•ởng Tên phân x•ởng Pđ kW Pđl kW Pcs kW Ptt kW Qtt kVAr Stt kVA PX kết cấu kim loại 2500 1250 39 1289 937,5 1593,87 PX lắp ráp cơ khí 2200 660 49 709 877,8 1128,37 Phân x•ởng đúc 1800 1080 39 1119 810 1381,4 Phân x•ởng nén khí 800 560 18 578 420 714,48 Phân x•ởng rèn 1600 800 45 845 816,16 1174,8 Trạm bơm 450 225 6 231 168,75 286,07 PX sửa chữa cơ khí 83,45 9 92,45 111,01 144,47 PX gia công gỗ 400 200 12,6 212,6 204 294,64 Ban quản lý NM 120 72 9 81 59,58 100,5 Tổng 5157,05 4404,8 Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy: Pttnm = kđt.   9 1i tti P Trong đó: kđt: Hệ số đồng thời lấy bằng 0,8. Pttnm = 0,8.5157,05 = 4125,64 (kW) Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy: Qttnm = kđt.   9 1i tti Q Trong đó: kđt: Hệ số đồng thời lấy bằng 0,8. Qttnm = 0,8.4404,8 = 3523,84 (kVAr) Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy: Stt = ttnm 2Qttnm2P  = 23523,8424125,64  = 5425,71 (kVA) Hệ số công suất của nhà máy: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 26 cos = ttnmS ttnmP = 5425,71 4125,64 = 0,76 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 27 Ch•ơng 3 Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân x•ởng sCCK I. Sơ đồ cung cấp điện của phân x•ởng sCCK. Sơ đồ nối dây mạng hạ áp có hai dạng cơ bản là mạng hình tia và mạng phân nhánh. . Sơ đồ hình tia: Có •u điểm là nối dây dể dàng, mỗi hộ đ•ợc cung cấp điện từ một đ•ờng dây, do đó chúng ít ảnh h•ởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện t•ơng đối cao, dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hoá, dễ vận hành bảo quản. Khuyết điểm của sơ đồ này là vốn đầu t• lớn nên sơ đồ nối dây hình tia th•ờng đ•ợc dùng khi cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 1 và 2. Sơ đồ hình tia dùng để cung cấp điện cho các phụ tải phân tán. Từ thanh cái trạm biên áp có các đ•ờng dây dẫn đến các tủ phân phối động lực. Từ tủ phân phối động lực có các đ•ờng dây dẫn đến phụ tải. Loại sơ đồ này có độ tin cậy t•ơng đối cao, th•ờng đ•ợc dùng trong các thiết bị phân tán trên diện tích rộng nh• phân x•ởng cơ khí, lắp ráp, dệt v.v... . Sơ đồ phân nhánh: Có •u khuyết điểm ng•ợc lại so với sơ đồ hình tia. Vì vậy, loại sơ đồ này th•ờng đ•ợc dùng cho các hộ tiêu thụ loại 2 và 3. Để cấp điện cho toàn phân x•ởng sửa chữa cơ khí ta đặt một tủ phân phối ở gần trạm biến áp phân x•ởng. Tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp phân x•ởng có nhiệm vụ cấp điện cho 5 tủ động lực và một tủ chiếu sáng cho toàn phân x•ởng. Trong mỗi tủ phân phối đặt 6 áptômát ở mỗi đầu ra và một áptomát tổng ở đầu vào. Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải. Đầu vào và đầu ra của tủ động lực đều đặt áptômát. Mỗi tủ động lực có 8 đầu ra do vậy với nhóm nào có quá 8 thiết bị thì một số máy có công suất nhỏ, có vị trí gần nhau sẽ phải đấu chung ở đầu ra. Mỗi động cơ của máy công cụ đ•ợc đóng cắt bằng khởi động từ, đ•ợc bảo vệ quá tải bằng rơle nhiệt và bảo vệ ngắn mạch bằng áptômát đặt trên đ•ờng dây ra của các tủ động lực. Do khoảng cách từ tủ hạ áp trạm biến áp phân x•ởng về tủ phân phối phân x•ởng và khoảng cách từ tủ phân phối đến tủ động lực ngắn nên để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, để dễ thuận tiện trong thao tác và sửa chữa ta sử dụng đ•ờng dây cáp chôn ngầm d•ới đất trong nền nhà phân x•ởng và sơ đồ nối điện hình tia.  Chọn cáp từ trạm biến áp phân x•ởng về tủ phân phối phân x•ởng: Nh• đã nhận xét ở trên, khoảng cách từ tủ hạ áp trạm biến áp phân x•ởng về tủ phân phối ngắn nên ta chọn cáp ở mạch hạ áp theo điều kiện phát nóng cho phép mà không cần phải kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Tiết diện dây cáp chọn theo điều kiện phát nóng phải thoả mãn: khc .Icp  Itt Trong đó: Itt: Dòng tính toán của toàn phân x•ởng sửa chữa cơ khí, A Icp: Dòng điện cho phép ứng với dây dẫn chọn, A khc: Hệ số hiệu chỉnh kể tới nhiệt độ môi tr•ờng đặt dây. Tra bảng phụ lục ứng với nhiệt độ môi tr•ờng 200C và nhiệt độ tiêu chuẩn là 150C có đ•ợc khc = 0,96. Dòng điện tính toán của phân x•ởng sửa chữa cơ khí: Itt = 38,0.3 47,144 U.3 S dm tt  = 219,5 A. Ta chọn cáp đồng 4 lõi cách điện bằng PVC do hãng LENS sản xuất đặt trong nhà, U < 1 kV, có tiết diện F = 95 mm2 với dòng cho phép: Icp = 301 A. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 28 Ta có: khc.Icp = 0,96.301 = 288,96 A > Itt = 219,5 A. Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện. II. Lựa chọn phần tử mạng điện hạ áp phân x•ởng SCCK. Trong ch•ơng II ta đã thực hiện việc chia nhóm, xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm và cho cả phân x•ởng sửa chữa cơ khí. Ta có bảng 3-1: Bảng 3-1: Tổng kết phụ tải các nhóm phân x•ởng sửa chữa cơ khí. Nhóm Pđ, kW Ptt, kW Qtt, kVAr Stt, kVA Itt, A Nhóm 1 26,35 9,855 13,1 16,425 25 Nhóm 2 53,9 21,45 28,53 35,75 54,3 Nhóm 3 51 19,07 25,36 31,78 48,3 Nhóm 4 71,5 29,03 38,61 48,38 73,5 Nhóm 5 41,9 18,77 25 31,3 47,5 Phụ tải tính toán của toàn phân x•ởng sửa chữa cơ khí kể cả phụ tải chiếu sáng là: Pttpx = 92,45 kW Qttpx = 111,01 kVAr Sttpx =144,47 kVA Dựa vào số liệu trên ta tính toán lựa chọn các phân tử hạ áp cho phân x•ởng sửa chữa cơ khí. 1. Tủ phân phối. Tủ phân phối nhận điện từ trạm BAPX cung cấp cho các tủ động lực thông qua đ•ờng cáp. Để cung cấp điện cho 5 tủ động lực và tủ chiếu sáng cho toàn phân x•ởng sửa chữa cơ khí ta chọn 1 tủ phân phối hạ áp đặt tại thanh cái của trạm biến áp phân x•ởng do hãng SAREL của Pháp chế tạo. Tủ có sơ đồ: Hình 3 - 1: Sơ đồ tủ phân phối. 1.1. Chọn áptômát: Chọn áptômát cho 5 tủ động lực và một áptômát tổng. Các áptômát này đ•ợc chọn theo điều kiện làm việc lâu dài (hay là dòng điện tính toán). Điều kiện chọn áptômát là: IđmA  Ilvmax = Itt = dm tt .U3 S Uđm  Uđmmđ Trong đó: Uđmmđ: điện áp định mức mạng điện Uđmmđ = 380 V với áptômát 3 pha Uđmmđ = 220 V với áptômát 1 pha AT A6A2A1 A5A4A3 ĐL1 ĐL2 ĐL3 ĐL4 ĐL5 CS Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 29 Với dòng tính toán Itt đã xác định đ•ợc trong ch•ơng II và tổng kết trong bảng 3- 1, ta chọn các áptômát của hãng Merlin Gerin có các thông số cơ bản sau: Bảng 3-1: Thông số áptômát trong tủ phân phối Tên lộ Ittnhóm (A) Loại Uđm (V) Iđm (A) I N (kA) A1 25 C60N 440 63 6 A2 54,3 C60N 440 63 6 A3 48,3 C60N 440 63 6 A4 73,5 NC100H 440 100 6 A5 47,5 C60N 440 63 6 A- CS 13,67 C60H 440 63 10 Đối với áptômát tổng ta chọn theo dòng tính toán của toàn phân x•ởng: Itt = dm tt .U3 S = .0,383 144,47 = 219,5 A Ta chọn áptômát của hãng Merlin Gerin có các thông số: Bảng 3-3: Thông số của áptômát tổng. áptômát Loại Uđm (V) Iđm (A) IN (kA) AT NS400L 690 400 50 1.2. Chọn thanh dẫn. Chọn thanh dẫn của tủ phân phối là thanh dẫn bằng đồng, có tiết dịên đ•ợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép: k1.k2.Icp  Itt Trong đó: k1 = 0,95: hệ số hiệu chỉnh khi thanh dẫn đặt nằm ngang. k2 = 0,9: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ. Itt = 219,5 A: dòng điện tính toán của phân x•ởng. Từ đó Icp  21 ttpx .kk I = 0,95.0,9 219,5 = 256,7 A Vậy ta chọn thanh dẫn có tiết diện F = 75 mm2 với Icp = 340 A. Tủ phân phối với các thiết bị: C60N NS400L C60N ĐL1 ĐL2 ĐL3 ĐL4 ĐL5 CS C60NC60NC60N NC100H Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 30 Hình 3-2: Sơ đồ tủ phân phối của phân x•ởng. 2. Lựa chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực. Ta chọn cáp theo điều kiện phát nóng, nh•ng ở đây là mạng hạ áp bảo vệ bằng áptômát, để thoả mãn điều kiện phát nóng thì ngoài điều kiện: khc.Icp  Ilvmax ta còn phải phối hợp điều kiện bảo vệ: khc.Icp 1,5 I kdnhiệt Trong đó: khc = 1: Hệ số hiệu chỉnh cho cáp chôn d•ới đất theo từng tuyến. Icp: Dòng điện phát nóng lâu dài cho phép, A Ilvmax: Dòng điện tính toán có thể cho 1 động cơ, nhóm động cơ hoặc cho cả phân x•ởng tuỳ theo vị trí dây đ•ợc chọn. Ikđnhiệt = 1,25.IđmA: Dòng điện khởi động của thiết bị cắt mạch bằng nhiệt của áptômát. áp dụng các điều kiện trên ta chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực ta chọn loại cáp đồng cách điện bằng PVC do hãng LENS sản xuất.  Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực 1. Dòng điện tính toán nhóm 1 là: Ittn1 = 25 A Dòng điện định mức của áptômát A1 là: IđmA1 = 63 A khc.Icp  Ilvmax = Ittn1 = 25 A khc.Icp  1,5 I kdnhiệt = 1,5 1,25.I dmA1 = 1,5 1,25.63 = 52,5 A Vậy với khc = 1 thì dòng cho phép thoả mãn: Icp  25 A Icp  52,5 A Ta chọn cáp có tiết diện F = 10 mm2 với Icp = 87 A.  Chọn cáp tới các tủ động lực còn lại. Ta chọn cáp t•ơng tự nh• chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực 1.Kết quả ghi trong bảng 3- 4. Bảng 3- 4: Kết quả chọn cáp từ tủ phân phối tới các tủ động lực. Tuyến cáp Itt, A Fcáp, mm 2 Icp, A Tủ PP - ĐL1 25 4G10 87 Tủ PP - ĐL2 53,4 4G10 87 Tủ PP - ĐL3 48,3 4G10 87 Tủ PP - ĐL4 73,5 4G10 87 Tủ PP - ĐL5 47,5 4G10 87 3. Chọn tủ động lực. Chọn tủ động lực cho các nhóm phụ tải cùng một loại, do hãng SAREL của Pháp chế tạo. Tủ động lực có 8 đầu ra và 1 đầu vào có các lỗ gá hàn sẵn để lắp đặt các áptômát. Sơ đồ của tủ động lực: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 31 Hình 3- 3: Sơ đồ tủ động lực 4. Chọn các thiết bị cho các tủ động lực. Ta chọn các áptômát trong tủ động lực và dây dẫn từ tủ động lực tới các động cơ, các máy công cụ có trong phân x•ởng. 4.1. Chọn áptômát. - Chọn áptômát tổng: chọn áptômát tổng của tủ động lực giống với áptômát nhánh ở tủ phân phối cấp cho tủ động lực. - Chọn áptômát nhánh: Chọn theo 2 điều kiện: IđmA  Ilvmax = Itt = .cos.U3 P dm dmdc UđmA  Uđmmđ Nếu áptômát bảo vệ cho một nhóm động cơ thì: IđmA   dmdcI UđmA  Uđmmđ 4.2. Chọn dây dẫn. Dây dẫn đ•ợc chọn theo điều kiện phát nóng và kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ là áptômát. Điều kiện chọn dây: khc.Icp  Ilvmax = Itt Kiểm tra với điều kiện kết hợp thiết bị bảo vệ là áptômát: khc.Icp  1,5 I kdnhiệt = 1,5 1,25.I dmA Tất cả dây dẫn trong phân x•ởng chọn loại dây cáp hạ áp với 4 lõi, cách điện bằng PVC do hãng LENS chế tạo đặt trong ống sắt kích th•ớc 3/ 4'' và hệ số hiệu chỉnh khc = 0,95. 4.3. Đối với tủ động lực 1: 4.3.1. Chọn áptômát:  áptômát tổng: Ta chọn áptômát loại C60N giống áptômát ở đầu ra của tủ phân phối  áptômát nhánh: Các áptômát nhánh chọn do hãng Merlin Gerin chế tạo. + áptômát bảo vệ máy mài trong 4,5 kW và máy khoan đứng 2,8 kW Chọn áptômát có: UđmA  Uđm.m = 0,38 (kV) IđmA  Itt = dmdm dmdc .cos.U3 P  = .0,38.0,63 2,84,5  = 18,5 (A) Chọn áptômát loại NC100H do hãng Merlin Gerin chế tạo có: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 32 Iđm.A = 20 (A); IcắtN = 6 (kA); UđmA = 440 (V); có 4 cực + áptômát bảo vệ máy mài vạn năng 1,75 kW và máy mài dao cắt gọt 0,65 kW Chọn áptômát có: UđmA  Uđm.m = 0,38 (kV) IđmA  Itt = dmdm dmdc .cos.U3 P  = .0,38.0,63 0,651,75  = 6,07 (A) Chọn áptômát loại NC100H do hãng Merlin Gerin chế tạo có: Iđm.A = 10 (A); IcắtN = 6 (kA); UđmA = 440 (V); có 4 cực + áptômát bảo vệ máy cắt mép 4,5 kW và thiết bị hoá bền KL 0,8 kW Chọn áptômát có: UđmA  Uđm.m = 0,38 (kV) IđmA  Itt = dmdm dmdc .cos.U3 P  = .0,38.0,63 0,84,5  = 13,42 (A) Chọn áptômát loại NS250N do hãng Merlin Gerin chế tạo có: Iđm.A = 16 (A); IcắtN = 8 (kA); UđmA = 690 (V); có 4 cực + áptômát bảo vệ máy mài mũi khoan 1,5 kW và máy mài sắc mũi phay 1,0 kW Chọn áptômát có: UđmA  Uđm.m = 0,38 (kV) IđmA  Itt = dmdm dmdc .cos.U3 P  = .0,38.0,63 1,01,5  = 6,33 (A) Chọn áptômát loại NC100H do hãng Merlin Gerin chế tạo có: Iđm.A = 10 (A); IcắtN = 6 (kA); UđmA = 440 (V); có 4 cực + áptômát bảo vệ máy mài dao chuốt 0,65 kW và máy mài mũi khoét 2,9 kW Chọn áptômát có: UđmA  Uđm.m = 0,38 (kV) IđmA  Itt = dmdm dmdc .cos.U3 P  = .0,38.0,63 2,90,65  = 8,99 (A) Chọn áptômát loại NC100H do hãng Merlin Gerin chế tạo có: Iđm.A = 10 (A); IcắtN = 6 (kA); UđmA = 440 (V); có 4 cực + áptômát bảo vệ 2 máy khoan bàn 0,65 kW Chọn áptômát có: UđmA  Uđm.m = 0,38 (kV) IđmA  Itt = dmdm dmdc .cos.U3 P  = .0,38.0,63 0,650,65  = 3,3 (A) Chọn áptômát loại NC100H do hãng Merlin Gerin chế tạo có: Iđm.A = 10 (A); IcắtN = 6 (kA); UđmA = 440 (V); có 4 cực +áptômát bảo vệ máy để mài tròn 1,2 kW và máy mài thô 2,8 kW Chọn áptômát có: UđmA  Uđm.m = 0,38 (kV) IđmA  Itt = dmdm dmdc .cos.U3 P  = .0,38.0,63 8,22,1  = 10,13 (A) Chọn áptômát loại NS250N do hãng Merlin Gerin chế tạo có: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 33 Iđm.A = 16 (A); IcắtN = 8 (kA); UđmA = 690 (V); có 4 cực 4.3.2. Chọn dây dẫn: Tất cả dây dẫn trong phân x•ởng đều chọn dây cáp do hãng LENS sản xuất. Hệ số hiệu chỉnh khc về nhiệt độ của môi tr•ờng xung quanh đối với dòng phụ tải của cáp khc = 0,95. + Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy mài trong 4,5 kW và máy khoan đứng 2,8 kW. khc.Icp  Ilvmax = Itt = 18,5 (A) Icp  0,95 18,5 k I hc tt  = 19,47 (A) Ta chọn cáp có tiết diện F = 1,5 mm2; Icp = 31 (A) Kết hợp với thiết bị bảo vệ: khc.Icp  1,5 I kdnhiệt = 1,5 1,25.I dmA 0,95.31 = 29,45 (A)  1,5 1,25.20 = 16,7 (A) Vậy cáp đ•ợc chọn là thoả mãn. + Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy mài vạn năng 1,75 kW và máy mài dao cắt gọt 0,65 kW. khc.Icp  Ilvmax = Itt = 6,07 (A) Icp  0,95 6,07 k I hc tt  = 6,49 (A) Ta chọn cáp có tiết diện F = 1,5 mm2; Icp = 31 (A) Kết hợp với thiết bị bảo vệ: khc.Icp  1,5 I kdnhiệt = 1,5 1,25.I dmA 0,95.31 = 29,45 (A)  1,5 1,25.10 = 8,33 (A) Vậy cáp đ•ợc chọn là thoả mãn. + Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy cắt mép 4,5 kW và thiết bị hoá bền kim loại 0,8 kW. khc.Icp  Ilvmax = Itt = 13,42 (A) Icp  0,95 13,42 k I hc tt  = 14,13 (A) Ta chọn cáp có tiết diện F = 1,5 mm2; Icp = 31 (A) Kết hợp với thiết bị bảo vệ: khc.Icp  1,5 I kdnhiệt = 1,5 1,25.I dmA 0,95.31 = 29,45 (A)  1,5 1,25.16 = 13,3 (A) Vậy cáp đ•ợc chọn là thoả mãn. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 34 + Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy mài mũi khoan 1,5 kW và máy mài sắc mũi phay 1,0 kW. khc.Icp  Ilvmax = Itt = 6,33 (A) Icp  0,95 6,33 k I hc tt  = 6,66 (A) Ta chọn cáp có tiết diện F = 1,5 mm2; Icp = 31 (A) Kết hợp với thiết bị bảo vệ: khc.Icp  1,5 I kdnhiệt = 1,5 1,25.I dmA 0,95.31 = 29,45 (A)  1,5 1,25.10 = 8,33 (A) Vậy cáp đ•ợc chọn là thoả mãn. + Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy mài dao chuốt 0,65 kW và máy mài mũi khoét 2,9 kW. khc.Icp  Ilvmax = Itt = 8,99 (A) Icp  0,95 8,99 k I hc tt  = 9,46 (A) Ta chọn cáp có tiết diện F = 1,5 mm2; Icp = 31 (A) Kết hợp với thiết bị bảo vệ: khc.Icp  1,5 I kdnhiệt = 1,5 1,25.I dmA 0,95.31 = 29,45 (A)  1,5 1,25.10 = 8,33 (A) Vậy cáp đ•ợc chọn là thoả mãn. + Chọn dây từ tủ động lực 1 đến 2 máy khoan bàn 0,65 kW. khc.Icp  Ilvmax = Itt = 3,3 (A) Icp  0,95 3,3 k I hc tt  = 3,47 (A) Ta chọn cáp có tiết diện F = 1,5 mm2; Icp = 31 (A) Kết hợp với thiết bị bảo vệ: khc.Icp  1,5 I kdnhiệt = 1,5 1,25.I dmA 0,95.31 = 29,45 (A)  1,5 1,25.10 = 8,33 (A) Vậy cáp đ•ợc chọn là thoả mãn. + Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy mài tròn 1,2 kW và máy mài thô 2,8 kW. khc.Icp  Ilvmax = Itt = 10,13 (A) Icp  0,95 10,13 k I hc tt  = 10,66 (A) Ta chọn cáp có tiết diện F = 1,5 mm2; Icp = 31 (A) Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 35 Kết hợp với thiết bị bảo vệ: khc.Icp  1,5 I kdnhiệt = 1,5 1,25.I dmA 0,95.31 = 29,45 (A)  1,5 1,25.16 = 13,3 (A) Vậy cáp đ•ợc chọn là thoả mãn. Bằng cách chọn t•ơng tự nh• đối với tủ động lực 1 ta cũng chọn đ•ợc áptômát và dây dẫn từ các tủ cho tới từng động cơ. Kết quả đ•ợc ghi trong bảng 3- 6. Bảng 3- 6 : Kết quả chọn cáp và áptômát từ tủ động lực đến tủ thiết bị Phụ tải Dây dẫn MCB Tên máy Số trê n B.V PTT (kW) ITT (A) Tiết diện ICP (A) DÔ.THé P Mã hiệu IĐM (A) IKĐNH/1, 5 (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nhóm 1 Mài trong 11 4,5 11,4 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7 Khoan đứng 14 2,8 7,09 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7 Cắt mép 16 4,5 11,4 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3 Mài vạn năng 17 1,75 4,43 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3 Mài dao cắt gọt 18 0,65 1,64 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3 Mài mũi khoan 19 1,5 3,8 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3 Mài sắc m.phay 20 1,0 2,53 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3 Mài dao chuốt 21 0,65 1,64 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3 Mài mũi khoét 22 2,9 7,34 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3 TB.h. bền KL 23 0,8 2,02 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3 Khoan bàn 25 0,65 1,64 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3 Mài tròn 26 1,2 3,04 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3 Mài thô 28 2,8 7,09 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3 Nhóm 2 Tiện ren 1 7 17,7 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7 Tiện ren 2 7 17,7 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7 Tiện ren 3 10 25,3 4G1,5 31 3/4" C60L 25 20,8 T.r cấp c.x cao 4 1,7 4,3 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3 Doa toạ độ 5 2,0 5,06 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3 Máy giũa 24 2,2 5,57 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3 Nhóm 3 Bào ngang 6 7,0 17,7 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7 Máy xọc 7 2,8 7,09 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7 Phay vạn năng 8 7,0 17,7 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7 Phay ngang 9 7,0 17,7 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7 Phay đứng 10 2,8 7,09 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 16,7 Mài trong 11 4,5 11,4 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3 Mài phẳng 12 2,8 7,09 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3 Mài tròn 13 2,8 7,09 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 36 Khoan đứng 15 4,5 11,4 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3 Nhóm 4 Máy tiện ren 31 4,5 11,4 4G1,5 31 3/4" C60L 25 20,8 Máy tiện ren 32 7,0 17,7 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7 Máy tiện ren 33 7,0 17,7 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7 Máy tiện ren 34 10 25,3 4G1,5 31 3/4" C60L 25 20,8 Máy tiện ren 35 14 35,5 4G2,5 41 3/4" NC100H 40 33,3 Nhóm 5 Khoan đứng 36 4,5 11,4 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3 K.H•ớng tâm 37 4,5 11,4 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3 Bào ngang 38 2,8 7,09 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3 Bào ngang 39 10 25,3 4G1,5 31 3/4" C60L 25 20,8 Mài phá 40 4,5 11,4 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3 Khoan bào 42 0,65 1,64 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3 Biến áp hàn 43 10,5 26,5 4G6 66 3/4" C60H 63 52,5 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 37 Ch•ơng 4 Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho nhà máy có ảnh h•ởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kỷ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện đ•ợc coi là hợp lý phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản sau đây: - Đảm bảo chất l•ợng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện. - Linh hoạt và đơn giản trong vận hành, bảo d•ởng, sửa chữa. - Đảm bảo an toàn cho ng•ời và thiết bị. - Có thể đáp ứng đ•ợc sự phát triển của phụ tải. - Thoả mãn các chỉ tiêu kinh tế. I. Xây dựng biểu đồ phụ tải: 1.Tâm phụ tải điện. Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mô men phụ tải đạt giá trị cực tiểu  n 1 i liP  min. Trong đó: Pi và li: Công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải. Để xác định toạ độ của tâm phụ tải có thể sử dụng các biểu thức sau: X0 =     n 1i tti S n 1i i .xttiS ; Y0 =     n 1i tti S n 1i i .yttiS ; Z0 =     n 1i tti S n 1i i .zttiS (4.1) Trong đó: X0, Y0, Z0: Toạ độ của tâm phụ tải điện xi, yi, z0 : Toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ Oxy tuỳ chọn. Stti: Công suất tính toán toàn phần của phụ tải thứ i. Trong thực tế, ta th•ờng ít quan tâm đến toạ độ Z mà chỉ quan tâm đến toạ độ X và Y. Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối, tủ động lực nhằm tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên l•ới điện. Thay số vào biểu thức trên ta tìm đ•ợc. 2. Biểu đồ phụ tải điện. Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm của phụ tải điện, có diện tích t•ơng ứng với công suất của phụ tải theo tỷ lệ xích nào đó tuỳ chọn. Biểu đồ phụ tải cho phép ng•ời thiết kế hình dung đ•ợc sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các ph•ơng án cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải điện đ•ợc chia thành 2 phần: Phần phụ tải động lực (phần có hình quạt gạch chéo) và phần phụ tải chiếu sáng (phần hình quạt để trắng). Để vẽ đ•ợc biểu đồ phụ tải điện cho các phân x•ởng, ta coi phụ tải điện của các phân x•ởng phân bố đều theo diện tích phân x•ởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng với tâm hình học của phân x•ởng trên mặt bằng. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 38 Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải điện của phụ tải thứ i đ•ợc xác định theo biểu thức: Ri = m.π ttiS (mm) (4.2) Trong đó: m: Tỷ lệ xích ta chọn m = 3 kVA/mm2 Ri: Bán kính của vòng tròn biểu đồ phụ tải (mm). Stti: Công suất tính toán của phân x•ởng thứ i. phụ tải động lực phụ tải chiếu sáng Hình 4 - 1: Vòng tròn phụ tải Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ phụ tải đ•ợc xác định theo công thức sau: csiα = ttiP csi360.P (4.3) Trong đó: csiα : Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong phân x•ởng, độ. Pcsi: Phụ tải chiếu sáng của phân x•ởng thứ i, kW. Ptti: Phụ tải tác dụng tính toán của phân x•ởng thứ i, kW. . Xác định R và csα cho phân x•ởng kết cấu kim loại. Công suất tính toán toàn phân x•ởng là: Stt = 1593,87 kVA Công suất tính toán tác dụng của phân x•ởng là: Ptt = 1289 kW Công suất chiếu sáng của phân x•ởng là: Pcs = 39 kW Vậy bán kính của biểu đồ phụ tải cho phân x•ởng là: R = m.π ttS = 3.3,14 1593,87 = 13 Góc của phụ tải chiếu sáng là: csα = ttP cs360.P = 1289 360.39 = 10,9 (độ) * Các phân x•ởng còn lại tính t•ơng tự nh• đối với phân x•ởng kết cấu kim loại. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 39 Kết quả nhận đ•ợc cho trong bảng sau: Bảng 4 - 1: Kết quả xác định R và cs cho các phân x•ởng. TT Tên phân x•ởng Pcs kW Ptt kW Stt kVA R mm cs 0 1 Phân x•ởng kết cấu kim loại 39 1289 1593,87 13,0 10,9 2 Phân x•ởng lắp ráp cơ khí 49 709 1128,37 10,9 24,9 3 Phân x•ởng đúc 39 1119 1381,4 12,1 12,5 4 Phân x•ởng nén khí 18 578 714,48 8,7 11,2 5 Phân x•ởng rèn 45 845 1174,8 11,2 19,2 6 Trạm bơm 6 231 286,07 5,51 9,4 7 Phân x•ởng sửa chữa cơ khí 9 92,45 144,47 3,92 35,04 8 Phân x•ởng gia công gỗ 12,6 212,6 294,64 5,59 21,3 9 Ban quản lý nhà máy 9 81 100,5 3,3 40 (Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy cơ khí trung quy mô) II. Xác định vị trí đặt trạm phân phối trung tâm. Để giảm chi phí đầu t• cho dây dẫn và giảm tổn thất điện năng hay là đảm bảo về tiêu chuẩn kinh tế thì trạm PPTT đặt ở trung tâm phụ tải của toàn nhà máy. Trên mặt bằng nhà máy ta gắn một hệ trục toạ độ x0y, ta xác định tâm phụ tải điện M(x0; y0) của toàn nhà máy theo công thức: X0 =     n 1i tti S n 1i i .xttiS ; Y0 =     n 1i tti S n 1i i .yttiS (4.4) Trong đó: xi, yi, : Toạ độ tâm phụ tải của phân x•ởng thứ i. Stti: Công suất tính toán toàn phần của phụ tải thứ i. Để đơn giản ta chọn tâm phụ tải của các phân x•ởng là tâm hình học. Ta có bảng tâm phụ tải của các phân x•ởng. Bảng 4 - 2: Tâm phụ tải của các phân x•ởng. TT Tên phân x•ởng x y Stt (kVA) 1 Phân x•ởng kết cấu kim loại 34 94 1593,87 2 Phân x•ởng lắp ráp cơ khí 41 53 1128,37 3 Phân x•ởng đúc 98 91 1381,4 4 Phân x•ởng nén khí 131 73 714,48 5 Phân x•ởng rèn 108 58 1174,8 6 Trạm bơm 130 24 286,07 7 Phân x•ởng sửa chữa cơ khí 54 18 144,47 8 Phân x•ởng gia công gỗ 93 18 294,64 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 40 9 Ban quản lý nhà máy 20 20 100,5 Toạ độ tâm phụ tải điện của toàn nhà máy là: x0 =     9 1i tti S 9 1i i .xttiS = 6818,6 530709,23 = 77,83 y0 =     9 1i tti S 9 1i i .yttiS = 6818,6 472409,89 = 69,3 Vậy vị trí tốt nhất để đặt trạm PPTT có toạ độ M(77,83; 69,3). III. Xác định vị trí, số l•ợng, dung l•ợng tbA px. 1. Xác định vị trí trạm biến áp phân x•ởng. Vị trí các trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản sau: - An toàn và liên tục cung cấp điện. - Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi đến. - Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng. - Phòng nổ, cháy, bụi bặm, khí ăn mòn. - Tiết kiệm vốn đầu t• và chi phí vận hành nhỏ. Trong các nhà máy th•ờng sử dụng các kiểu TBA phân x•ởng: - Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân x•ởng có thể dùng loại liền kề có một t•ờng của trạm chung với t•ờng của phân x•ởng nhờ vậy tiết kiệm đ•ợc vốn xây dựng và it ảnh h•ởng đến các công trình khác. - Trạm lồng cũng đ•ợc sử dụng để cung cấp điện cho một phần hoặc toàn bộ phân x•ởng vì có chi phí đầu t• thấp, vận hành và bảo quản thuận lợi nh•ng về mặt an toàn khi có sự cố trong trạm hoặc trong phân x•ởng là không cao. - Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân x•ởng nên đặt gần trung tâm phụ tải vì điều đó cho phép đ•a điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn chiều dài mạng phân phối cao áp của xí nghiệp cũng nh• mạng hạ áp phân x•ởng, giảm chi phí kim loại làm dây dẫn và giảm tổn thất. Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể có thể chọn một trong các loại trạm biến áp đã nêu. Để đảm bảo an toàn cho ng•ời và thiết bị, đảm bảo mỹ quan công nghiệp ta sẽ sử dụng loại trạm liền kề các phân x•ởng. 2. Số l•ợng trạm biến áp, máy biến áp phân x•ởng. Máy biên áp là một thiết bị cần thiết và quan trọng trong hệ thống cung cấp điện cho nhà máy. Nh•ng máy biến áp là thiết bị có giá thành cao nên chiếm số lớn trong tổng số vốn đầu t• cho nhà máy. Vì vậy, khi chọn máy biến áp cần phải tìm cách giảm số l•ợng và công suất của máy biến áp nh•ng vẫn đảm bảo làm việc an toàn và cung cấp điện cho yêu cầu của phụ tải điện. Máy biến áp đ•ợc chọn phải đảm bảo các yêu cầu: + Đảm bảo liên lạc giữa nguồn và phụ tải. + Đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải nhất là các phụ tải quan trọng. + Đảm bảo về mặt kinh tế và kỹ thuật. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 41 Căn cứ vào yêu cầu, vị trí và công suất của các phân x•ởng ta đặt 6 trạm biến áp phân x•ởng: * Trạm B1 cung cấp điện cho phân x•ởng kết cấu kim loại. * Trạm B2 cung cấp điện cho phân x•ởng lắp ráp cơ khí và ban quản lý nhà máy. * Trạm B3 cung cấp điện cho phân x•ởng đúc. * Trạm B4 cung cấp điện cho phân x•ởng nén khí. * Trạm B5 cung cấp điện cho phân x•ởng rèn. * Trạm B6 cung cấp điện cho trạm bơm, phân x•ởng sửa chữa cơ khí và phân x•ởng gia công gỗ. Số l•ợng máy biến áp đặt trong các trạm biến áp đ•ợc chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải. Trong mọi tr•ờng hợp, trạm biến áp chỉ đặt một máy biến áp sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành, nh•ng độ tin cậy cung cấp điện là không cao. Vì vậy, các trạm biến áp cung cấp điện cho hộ loại I và loại II ta đặt 2 máy biến áp, hộ loại III ta đặt 1 máy biến áp. 3. Chọn dung l•ợng máy biến áp. Dung l•ợng các máy biến áp đ•ợc chọn theo điều kiện: n.khc.SđmB Stt (4.5) Và kiểm tra theo điều kiện sự cố một máy biến áp (với trạm có nhiều hơn 1 MBA): (n - 1).khc.kqt.SđmB Stt sc (4.6) Trong đó: n: Số máy biến áp đặt trong trạm. khc: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi tr•ờng, ta chọn loại MBA chế tạo ở Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, khc = 1. kqt: Hệ số quá tải sự cố, kqt = 1,4 nếu MBA vận hành trong chế độ quá tải sự cố không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm không v•ợt quá 6 giờ và tr•ớc khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải kt  0,93 Stt sc: Công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA có thể loại bỏ một số thiết bị không quan trọng để giảm nhẹ sự quá tải MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ đ•ợc vốn đầu t• và tổn thất của trạm trong chế độ làm việc bình th•ờng. Giả thiết trong các hộ loại I có 30% là phụ tải loại 3 nên có: Stt sc = 0,7.Stt Trong các ph•ơng án thiết kế cung cấp điện hệ thống cao áp, ta sử dụng máy biến áp 10/0,4 kV do hãng ABB sản xuất tại Việt Nam; cáp cao áp 10 kV, cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo; cáp hạ áp 0,4 kV sử dụng cáp đồng cách điện PVC do LENS chế tạo. . Trạm biến áp B1: Cung cấp điện cho phân x•ởng kết cấu kim loại đặt 2 MBA làm việc song song. Công suất tính toán của trạm là: Stt = 1593,87 kVA 2.SđmB  Stt = 1593,87 (kVA) SđmB  2 ttS = 2 1593,87 = 796,94 (kVA) Ta chọn MBA 1000 - 10/0,4 có SđmB = 1000 kVA Kiểm tra lại dung l•ợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Stt sc là công suất tính toán của phân x•ởng kết cấu kim loại đã cắt bớt các thiết bị không quan trọng trong phân x•ởng. Điều kiện: 1,4.SđmB  Stt sc = 0,7.Stt Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 42 SđmB  1,4 70,7.1593,8 = 796,94 (kVA) Máy biến áp đ•ợc chọn thoả mãn điều kiện. Vậy trạm biến áp B1 đặt hai MBA: 2 x 1000 kVA. . Trạm biến áp B2: Cung cấp điện cho phân x•ởng lắp ráp cơ khí và ban quản lý nhà máy đặt 2 MBA làm việc song song. Công suất tính toán của trạm là: Stt = 1128,37 + 100,5 = 1228,87 kVA 2.SđmB  Stt = 1228,87 (kVA) SđmB  2 ttS = 2 1228,87 = 614,44 (kVA) Ta chọn MBA 800 - 10/0,4 có SđmB = 800 kVA Kiểm tra lại dung l•ợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Stt sc là công suất tính toán của phân x•ởng lắp ráp cơ khí và ban quản lý nhà máy đã cắt bớt các thiết bị không quan trọng trong phân x•ởng. Điều kiện: 1,4.SđmB  Stt sc = 0,7.Stt SđmB  1,4 70,7.1228,8 = 614,44 (kVA) Máy biến áp đ•ợc chọn thoả mãn điều kiện. Vậy trạm biến áp B2 đặt hai MBA: 2 x 800 kVA. .Trạm biến áp B3: Cung cấp điện cho phân x•ởng đúc đặt 2 MBA làm việc song song. Công suất tính toán của trạm là: Stt = 1381,4 kVA 2.SđmB  Stt = 1381,4 (kVA) SđmB  2 ttS = 2 1381,4 = 690,7 (kVA) Ta chọn MBA 800 - 10/0,4 có SđmB = 800 kVA Kiểm tra lại dung l•ợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Stt sc là công suất tính toán của phân x•ởng đúc đã cắt bớt các thiết bị không quan trọng trong phân x•ởng. Điều kiện: 1,4.SđmB  Stt sc = 0,7.Stt SđmB  1,4 0,7.1381,4 = 690,7 (kVA) Máy biến áp đ•ợc chọn thoả mãn điều kiện. Vậy trạm biến áp B3 đặt hai MBA: 2 x 800 kVA. .Trạm biến áp B4: Cung cấp điện cho phân x•ởng nén khí đặt 2 MBA làm việc song song. Công suất tính toán của trạm là: Stt = 714,48 kVA 2.SđmB  Stt = 714,48 (kVA) SđmB  2 ttS = 2 714,48 = 357,3 (kVA) Ta chọn MBA 500 - 10/0,4 có SđmB = 500 kVA Kiểm tra lại dung l•ợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Stt sc là công suất tính toán của phân x•ởng nén khí đã cắt bớt các thiết bị không quan trọng trong phân x•ởng. Điều kiện: 1,4.SđmB  Stt sc = 0,7.Stt Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 43 SđmB  1,4 0,7.714,48 = 357,3 (kVA) Máy biến áp đ•ợc chọn thoả mãn điều kiện. Vậy trạm biến áp B4 đặt hai MBA: 2 x 500 kVA. .Trạm biến áp B5: Cung cấp điện cho phân x•ởng rèn đặt 2 MBA làm việc song song. Công suất tính toán của trạm là: Stt = 1174,8 kVA 2.SđmB  Stt = 1174,8 (kVA) SđmB  2 ttS = 2 1174,8 = 587,4 (kVA) Ta chọn MBA 800 - 10/0,4 có SđmB = 800 kVA Kiểm tra lại dung l•ợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Stt sc là công suất tính toán của phân x•ởng rèn đã cắt bớt các thiết bị không quan trọng trong phân x•ởng. Điều kiện: 1,4.SđmB  Stt sc = 0,7.Stt SđmB  1,4 0,7.1174,8 = 587,4 (kVA) Máy biến áp đ•ợc chọn thoả mãn điều kiện. Vậy trạm biến áp B5 đặt hai MBA: 2 x 800 kVA. .Trạm biến áp B6: Cung cấp điện cho trạm bơm, phân x•ởng sửa chữa cơ khí và phân x•ởng gia công gỗ đặt 2 MBA làm việc song song. Công suất tính toán của trạm là: Stt = 286,07 + 144,47 + 294,64 = 725,2 kVA 2.SđmB  Stt = 725,2 (kVA) SđmB  2 ttS = 2 725,2 = 362,6 (kVA) Ta chọn MBA 500 - 10/0,4 có SđmB = 500 kVA Kiểm tra lại dung l•ợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Stt sc là công suất tính toán của phân x•ởng sửa chữa cơ khí, gia công gỗ và trạm bơm đã cắt bớt các thiết bị không quan trọng trong phân x•ởng. Điều kiện: 1,4.SđmB  Stt sc = 0,7.Stt SđmB  1,4 0,7.725,2 = 362,6 (kVA) Máy biến áp đ•ợc chọn thoả mãn điều kiện. Vậy trạm biến áp B6 đặt hai MBA: 2 x 500 kVA. Bảng 4 - 3: Kết quả chọn máy biến áp cho các trạm biến áp phân x•ởng. Tên trạm Tên phân x•ởng Stt kVA Stt trạm kVA SđmB kVA Số máy B1 Phân x•ởng kết cấu kim loại 1593,87 1593,87 1000 2 B2 Phân x•ởng lắp ráp cơ khí Ban quản lý nhà máy 1128,37 100,5 1228,87 800 2 B3 Phân x•ởng đúc 1381,4 1381,4 800 2 B4 Phân x•ởng nén khí 714,48 714,48 500 2 B5 Phân x•ởng rèn 1174,8 1174,8 800 2 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 44 B6 Trạm bơm Phân x•ởng sửa chữa cơ khí Phân x•ởng gia công gỗ 286,07 144,47 294,64 725,2 500 2 4.Tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong các máy biến áp. a. Tổn thất công suất trong các máy biến áp phân x•ởng. Tổn thất công suất tác dụng của trạm biến áp có hai máy biến áp làm việc song song đ•ợc xác định: 2 dmBS tttramS.N.ΔΔ2 1 02.Δ.ΔP          (kW) (4.6) Tính cho trạm B1: Trạm B1 đặt 2 máy 1000 - 10/0,4 kV do hãng ABB chế tạo với các thông số sau: 1,750ΔP  kW và 13NΔP  kW Tổn thất công suất của trạm B1 là: 2 1000 1593,87.13. 2 1 2.1,75ΔP        = 20,01 (kW) Các trạm khác xác định t•ơng tự, kết quả cho trong bảng sau: Bảng 4 - 4: Kết quả tính tổn thất công suất trong các trạm. TT Tên trạm SđmB (kVA) Số máy Stt (kW) 0P (kW) NP (kW) P trạm (kW) 1 B1 1000 2 1593,87 1,75 13 20,01 2 B2 800 2 1228,87 1,4 10,5 15,19 3 B3 800 2 1381,4 1,4 10,5 18,45 4 B4 500 2 714,48 1,0 7,0 9,15 5 B5 800 2 1174,8 1,4 10,5 14,12 6 B6 500 2 725,2 1,0 7,0 9,36 Tổng 86,28 b. Tổn thất điện năng trong các máy biến áp phân x•ởng. Tổn thất điện năng trong trạm có hai máy biến áp làm việc song song: .τ 2 dmBS tttramS N.ΔΔ2 1.t02.Δ.ΔA          (kWh) (4.7) Trong đó: t = 8760 h - thời gian vận hành của máy biến áp, lấy bằng một năm.  = 3300 h - thời gian tổn thất công suất lớn nhất. Tổn thất điện năng trong trạm B1: .3300 2 1000 1593,87.13. 2 1 02.1,75.876ΔA        = 85152,04 (kWh) Đối với các trạm biến áp khác tính toán t•ơng tự ta có bảng kết quả: Bảng 4 - 5: Kết quả tính tổn thất điện năng trong các trạm. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 45 TT Tên trạm SđmB (kVA) Số máy Stt (kW) 0P (kW) NP (kW) A (kWh) 1 B1 1000 2 1593,87 1,75 13 85152,04 2 B2 800 2 1228,87 1,4 10,5 65407,46 3 B3 800 2 1381,4 1,4 10,5 76185,36 4 B4 500 2 714,48 1,0 7,0 41104,25 5 B5 800 2 1174,8 1,4 10,5 61889,23 6 B6 500 2 725,2 1,0 7,0 41817,27 Tổng 371555,61 IV. Ph•ơng án đi dây mạng điện cao áp cho nhà máy. Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình, nhiệm vụ của ng•ời thiết kế là xác định đ•ợc ph•ơng án cung cấp điện hợp lý nhất. Bởi vì, xác định đ•ợc ph•ơng án đúng đắn và hợp lý sẽ ảnh h•ởng trực tiếp tới việc vận hành, khai thác và phát huy hiệu quả cung cấp điện. Một ph•ơng án cung cấp điện đ•ợc coi là hợp lý nếu thoả mãn những yêu cầu cơ bản sau: + Đảm bảo chất l•ợng điện năng, tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép. + Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện. + Thuận tiện trong vận hành, lắp ráp và sửa chữa. + Có chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật hợp lý. Nhà máy đ•ợc xếp vào hộ phụ tải loại I nên đ•ờng dây cung cấp cho nhà máy từ trạm BATG đến trạm PPTT dùng đ•ờng dây trên không lộ kép. Để đảm bảo an toàn và mỹ quan cho nhà máy thì mạng điện cao áp trong nhà máy ta sử dụng cáp ngầm. Với vị trí, số l•ợng các trạm BAPX đã tìm đ•ợc ta tiến hành vạch các ph•ơng án đi dây. Do các phân x•ởng đều thuộc hộ phụ tải loại I nên để đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho các phân x•ởng ta dùng cáp lộ kép từ trạm PPTT về trạm BAPX. Ta đ•a ra 4 ph•ơng án đi dây: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 46 Ph•ơng án I 1 3 5 2 4 9 7 8 6 B1 B3 B4 B5 B2 B6 ( Các trạm BAPX đ•ợc cấp điện trực tiếp từ trạm PPTT). Ph•ơng án II 2 9 7 8 B6 6 Nguồn điện đến 1 B2 B1 B3 B5 5 3 4 B4 (Các trạm BAPX ở xa trạm PPTT đ•ợc cấp điện liên thông qua các trạm BAPX ở gần trạm PPTT. Ph•ơng án này có trạm B1 đ•ợc cấp điện qua trạm B3 và B6 đ•ợc cấp điện qua trạm B5) Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 47 Ph•ơng án III 5 B5 B2 9 2 7 B6 8 B1 Nguồn điện đến 1 B3 3 6 4 B4 (Trạm B1 đ•ợc cấp điện qua trạm B3, trạm B4 và B6 đ•ợc cấp điện qua trạm B5). Ph•ơng án IV Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 48 2 9 7 8 B6 6 Nguồn điện đến 1 B2 B1 B3 B5 5 3 4 B4 (Trạm B1 đ•ợc cấp điện qua trạm B2, trạm B4 đ•ợc cấp điện qua trạm B5) V. Tính toán kinh tế - lựa chọn ph•ơng án tối •u. Với các ph•ơng án đã đ•a ra, ta cần tìm ra một ph•ơng án vừa đảm bảo kỹ thuật vừa giảm đ•ợc vốn đầu t• và chi phí vận hành. Bởi vậy ta so sánh các ph•ơng án trên để lựa chọn ph•ơng án tối •u. Để tiến hành so sánh các ph•ơng án ta dựa vào các số liệu cơ bản: Tổng số vốn đầu t• V và chi phí vânh hành hàng năm Cvh. Trong giai đoạn thiết kế để lựa chọn ph•ơng án tối •u ta không thể tính tổng vốn đầu t• V và chi phí vận hành hàng năm một cách chi tiết đ•ợc mà ta chỉ tính đến những thành phần chủ yếu của công trình. Hàm chi phí tính toán của mỗi ph•ơng án đ•ợc xác định: Z = (kkh + kbq + khq).V + CA = k.V + CA (4.8) Trong đó: kkh: Hệ số khấu hao. kbq: Hệ số bảo quản. khq: Hệ số hiệu quả. Tra bảng ta tìm đ•ợc k = 0,245 V: Tổng vốn đầu t•. CA: Chi phí về tổn thất điện năng. CA = .βNMΔA (4.9) NMΔA : Tổn thất điện năng trong nhà máy.  = 1000 đ/kWh: giá tiền 1kWh. Sau khi tính đ•ợc chi phí tính toán cho các ph•ơng án, nếu chi phí tính toán của các ph•ơng án chênh lệch nhau không quá 10% thì các ph•ơng án đ•ợc xem là t•ơng đ•ơng về mặt kinh tế. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 49 Với các ph•ơng án để đ•a ra so sánh ở trên đều có cùng số trạm BAPX dung l•ợng và số l•ợng các máy biến áp trong các trạm BAPX là nh• nhau. Do vậy ta chỉ xết đến vốn đầu t• cho cáp cao áp và tổn thất trong cáp cao áp. 1. Ph•ơng án I: 1 3 5 2 4 9 7 8 6 B1 B3 B4 B5 Phuơng án I B2 B6 a. Chọn cáp từ trạm PPTT về các trạm BAPX. Cáp cao áp từ trạm phân phối trung tâm về các trạm biến áp phân x•ởng đ•ợc chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy cơ khí làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 4500 h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 5 (trang 294, TL1), tìm đ•ợc Jkt = 3,1 A/mm 2. Tiết diện kinh tế của cáp: Fkt = ktJ lvmaxI (mm2) (4.10) Các cáp từ trạm phân phối trung tâm về các trạm biến áp phân x•ởng tải dòng điện tính toán theo công thức sau: Ilv max = dm.U3n. ttpxS (A) (4.11) - Với n là số lộ cáp cấp điện cho phụ tải. Dựa vào trị số Fkt tính ra đ•ợc, tra bảng lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp. Cáp đ•ợc chọn sẽ kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng và tổn thất điện áp cho phép. + Kiểm tra theo điều kiện phát nóng của cáp khi xảy ra sự cố: khc.Icp  Isc (4.12) Trong đó: Isc: Dòng điện khi xẩy ra sự cố h• hỏng một cáp đối với cáp lộ kép, có: Isc = 2.Ilv max (4.13) khc = k1.k2 k1: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ứng với môi tr•ờng đặt cáp, lấy k1 = 1 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 50 k2: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ứng với số l•ợng cáp đi chung một rãnh, các rãnh cáp đặt 1 cáp có k2 = 1; các rãnh cáp đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm, có k2 = 0,93. Icp: Dòng điện lâu dài cho phép, A + Tổn thất điện áp cho phép: dmU .XttpxQ.RttpxP ΔU    cpΔU = 5%.Uđm (4.14) Chọn cáp hạ áp theo điều kiện phát nóng cho phép. * Lựa chọn loại dây, tiết diện theo điều kiện: k1.k2.Icp  Itt (4.15) Trong đó: k1: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ứng với môi tr•ờng đặt cáp, lấy k1 = 1 k2: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ứng với số l•ợng cáp đi chung một rãnh, các rãnh cáp đặt 1 cáp có k2 = 1; các rãnh cáp đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm, có k2 = 0,93. Icp: Dòng điện lâu dài cho phép ứng với tiết diện cáp lựa chọn, A * Kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt dòng ngắn mạch: F t.Nα.I (4.16) Với: - IN = I'' = Ick dòng điện hạ áp ngắn mạch lớn nhất qua dây cáp (kA) -  = 11 với cáp nhôm và  = 6 với cáp đồng - t: thời gian cắt ngắn mạch * Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp: cpΔUmaxΔU  = 5%.Uđm (4.17) . Chọn cáp từ trạm PPTT về trạm B1. Cáp từ trạm PPTT về trạm B1 là cáp lộ kép. Ilv max = dm.U3n. ttpxS = .1032. 1593,87 = 46,01 (A) Tiết diện kinh tế của cáp: Fkt = ktJ lvmaxI = 3,1 46,01 = 14,84 (mm2 Tra bảng PL 4.32 (TL1), lựa chọn cáp XLPE có tiết diện 16 mm2  2 XLPE(3x16) với Icp = 110 (A). Kiểm tra tiết diện cáp theo điều kiện phát nóng: 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3 A  Isc = 2.46,01 = 92,02 (A). Tiết diện cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. + Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép: Với cáp đã chọn tra bảng phụ lục ta có đ•ợc: r0 = 1,47 ( Km/ ) và x0 = 0,142 ( Km/ ) Chiều dài cáp từ trạm PPTT về trạm B1 là 110 m Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 51 dmU .XttpxQ.RttpxP ΔU   U 10 3.110.10 2 0,142937,5. 2 1,471289.        = 11,15 (V) 15,11U V cpΔU = 500 V Cáp đã chọn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp, vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện 16 mm22 XPLE (3x16). . Chọn cáp từ trạm PPTT về trạm B2. Cáp từ trạm PPTT về trạm B2 là cáp lộ kép. Ilv max = dm.U3n. ttB2S = .1032. 1228,37 = 35,47 (A) Tiết diện kinh tế của cáp: Fkt = ktJ lvmaxI = 3,1 35,47 = 11,44 (mm2) Tra bảng PL 4.32 (TL1), lựa chọn cáp XLPE có tiết diện 16 mm2  2 XLPE(3x16) với Icp = 110 (A). Kiểm tra tiết diện cáp theo điều kiện phát nóng: 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3 A  Isc = 2.35,47 = 70,94 (A). Tiết diện cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. + Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép: Với cáp đã chọn tra bảng phụ lục ta có đ•ợc: r0 = 1,47 ( Km/ ) và x0 = 0,142 ( Km/ ) Chiều dài cáp từ trạm PPTT về trạm B2 là 85 m dmU .XttpxQ.RttpxP ΔU   U 10 3.85.10 2 0,142937,4. 2 1,47790.        = 5,5 (V) 5,5U V cpΔU = 500 V Cáp đã chọn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp, vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện 16 mm22 XPLE (3x16). . Chọn cáp từ trạm PPTT về trạm B3. Cáp từ trạm PPTT về trạm B2 là cáp lộ kép. Ilv max = dm.U3n. ttpxS = .1032. 1381,4 = 39,88 (A) Tiết diện kinh tế của cáp: Fkt = ktJ lvmaxI = 3,1 39,88 = 12,86 (mm2) Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 52 Tra bảng PL 4.32 (TL1), lựa chọn cáp XLPE có tiết diện 16 mm2  2 XLPE(3x16) với Icp = 110 (A). Kiểm tra tiết diện cáp theo điều kiện phát nóng: 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3 A  Isc = 2.39,88 = 79,76 (A). Tiết diện cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. + Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép: Với cáp đã chọn tra bảng phụ lục ta có đ•ợc: r0 = 1,47 ( Km/ ) và x0 = 0,142 ( Km/ ) Chiều dài cáp từ trạm PPTT về trạm B3 là 45 m dmU .XttpxQ.RttpxP ΔU   U 10 3.45.10 2 0,142810. 2 1,471119.        = 3,96 (V) 96,3U V cpΔU = 500 V Cáp đã chọn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp, vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện 16 mm22 XPLE (3x16). . Chọn cáp từ trạm PPTT về trạm B4. Cáp từ trạm PPTT về trạm B4 là cáp lộ kép. Ilv max = dm.U3n. ttpxS = .1032. 714,48 = 20,63 (A) Tiết diện kinh tế của cáp: Fkt = ktJ lvmaxI = 3,1 20,63 = 6,65 (mm2) Tra bảng PL 4.32 (TL1), lựa chọn cáp XLPE có tiết diện 16 mm2  2 XLPE(3x16) với Icp = 110 (A). Kiểm tra tiết diện cáp theo điều kiện phát nóng: 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3 A  Isc = 2.20,63 = 41,26 (A). Tiết diện cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. + Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép: Với cáp đã chọn tra bảng phụ lục ta có đ•ợc: r0 = 1,47 ( Km/ ) và x0 = 0,142 ( Km/ ) Chiều dài cáp từ trạm PPTT về trạm B4 là 110 m dmU .XttpxQ.RttpxP ΔU   U 10 3.110.10 2 0,142420. 2 1,47578.        = 5,0 (V) 0,5U V cpΔU = 500 V Cáp đã chọn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp, vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện 16 mm22 XPLE (3x16). Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 53 . Chọn cáp từ trạm PPTT về trạm B5. Cáp từ trạm PPTT về trạm B5 là cáp lộ kép. Ilv max = dm.U3n. ttpxS = 10.3.2 8,1174 = 33,91 (A) Tiết diện kinh tế của cáp: Fkt = ktJ lvmaxI = 3,1 33,91 = 10,94 (mm2) Tra bảng PL 4.32 (TL1), lựa chọn cáp XLPE có tiết diện 16 mm2  2 XLPE(3x16) với Icp = 110 (A). Kiểm tra tiết diện cáp theo điều kiện phát nóng: 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3 A  Isc = 2.33,91 = 67,82 (A). Tiết diện cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. + Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép: Với cáp đã chọn tra bảng phụ lục ta có đ•ợc: r0 = 1,47 ( Km/ ) và x0 = 0,142 ( Km/ ) Chiều dài cáp từ trạm PPTT về trạm B5 là 70 m dmU .XttpxQ.RttpxP ΔU   U 10 3.70.10 2 0,142816,16. 2 1,47845.        = 4,74 (V) 74,4U V cpΔU = 500 V Cáp đã chọn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp, vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện 16 mm22 XPLE (3x16). . Chọn cáp từ trạm PPTT về trạm B6. Cáp từ trạm PPTT về trạm B6 là cáp lộ kép. Ilv max = dm.U3n. ttB6S = 10.3.2 2,725 = 20,93 (A) Tiết diện kinh tế của cáp: Fkt = ktJ lvmaxI = 3,1 20,93 = 6,75 (mm2) Tra bảng PL 4.32 (TL1), lựa chọn cáp XLPE có tiết diện 16 mm2  2 XLPE(3x16) với Icp = 110 (A). Kiểm tra tiết diện cáp theo điều kiện phát nóng: 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3 A  Isc = 2.20,93 = 41,86 (A). Tiết diện cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng. + Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép: Với cáp đã chọn tra bảng phụ lục ta có đ•ợc: r0 = 1,47 ( Km/ ) và x0 = 0,142 ( Km/ ) Chiều dài cáp từ trạm PPTT về trạm B6 là 115 m Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 54 dmU .XttpxQ.RttpxP ΔU   U 10 .155.10 2 0,142483,76. 2 1,47527,05. 3       = 6,54 (V) 54,6U V cpΔU = 500 V Cáp đã chọn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp, vậy ta chọn cáp XPLE của FURUKAWA, có tiết diện 16 mm22 XPLE (3x16). . Chọn cáp hạ áp từ TBA phân x•ởng đến các phân x•ởng: 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 kiểm tra lại theo điều kiện cpΔU . * Chọn cáp từ trạm biến áp B6 đến trạm bơm. Trạm bơm là hộ tiêu thụ loại I nên dùng cáp lộ kép để cung cấp điện. Ilv max = dm.U3n. ttpxS = .0,3832. 286,07 = 217,32 (A) Điều kiện chọn cáp: Icp  Imax, chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi, cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x120+70) mm2 với Icp = 346 A. Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng: 0,93.Icp = 0,93.346 = 321,8 A  Isc = 2.217,32 = 434,6 A Cáp chọn không thoả mãn điều kiện phát nóng nên phải tăng tiết diện cáp lên (3x240+95) mm2 có Icp = 538 A. Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng: 0,93.Icp = 0,93.538 = 500,3 A  Isc = 2.217,32 = 434,6 A Vậy chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x240+95) mm2 với Icp = 538 A là thoả mãn. * Chọn cáp từ trạm biến áp B6 đến phân x•ởng sửa chữa cơ khí. Phân x•ởng sửa chữa cơ khí là hộ tiêu thụ loại III nên dùng cáp lộ đơn để cung cấp điện. Ilv max = dm.U3 ttpxS = .0,383 144,47 = 219,49 (A) Điều kiện chọn cáp: Icp  Imax, chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi, cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x95+50) mm2 với Icp = 301 A. Vậy chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x95+50) mm2 với Icp = 301 A là thoả mãn. * Chọn cáp từ trạm biến áp B2 đến ban quản lý nhà máy. Ban quản lý nhà máy là hộ tiêu thụ loại III nên dùng cáp lộ đơn để cung cấp điện. Ilv max = dm.U3 ttpxS = .0,383 100,5 = 152,69 (A) Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 55 Điều kiện chọn cáp: Icp  Imax, chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi, cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x50+35) mm2 với Icp = 206 A. Vậy chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3x50+35) mm2 với Icp = 206 A là thoả mãn. Bảng 4 - 6: Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của ph•ơng án I Đ•ờng cáp F (mm2) L (m) r0 ( Km/ ) R ( ) Đơn giá (103đ/m) Thành tiền (103đ) PPTT - B1 3x16 110x2 1,47 0,081 58 12760 PPTT - B2 3x16 85x2 1,47 0,062 58 9860 PPTT - B3 3x16 45x2 1,47 0,033 58 5220 PPTT - B4 3x16 110x2 1,47 0,081 58 12760 PPTT - B5 3x16 70x2 1,47 0,051 58 8120 PPTT - B6 3x16 155x2 1,47 0,114 58 17980 B6 - 6 3x240+95 90x2 0,075 0,003 300 54000 B6 - 7 3x95+50 85 0,193 0,016 185 15725 B2 - 9 3x50+35 150 0,387 0,058 110 16500 Tổng 152925 b. Xác định tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng cao áp. . Xác định tổn thất công suất. Tổn thất công suất với đ•ờng dây lộ đơn: 3.R.10 dm2U tt2S ΔP  (kW) (4.18) Tổn thất công suất với đ•ờng dây lộ kép: 3.10 2 R. dm2U tt2S ΔP  (kW) (4.19) Trong đó: P : Tổn thất công suất tác dụng trên đ•ờng dây, kW. Stt: Tông suất tính toán, kVA. Uđm: Điện áp định mức, kV. R: Điện trở của đ•ờng dây,  . + Tổn thất công suất tác dụng trên đ•ờng dây từ trạm PPTT đến trạm B1: 3.10 2 0,162.210 21593,87 ΔP  = 2,06 kW. + Tổn thất công suất tác dụng trên đ•ờng dây từ trạm PPTT đến trạm B2: 3.10 2 0,125.210 21228,87 ΔP  = 0,94 kW + Tổn thất công suất tác dụng trên đ•ờng dây từ trạm PPTT đến trạm B3: 3.10 2 0,066.210 21381,4 ΔP  = 0,63 kW + Tổn thất công suất tác dụng trên đ•ờng dây từ trạm PPTT đến trạm B4: Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 56 3.10 2 0,162.210 2714,48 ΔP  = 0,41 kW + Tổn thất công suất tác dụng trên đ•ờng dây từ trạm PPTT đến trạm B5: 3.10 2 0,102.210 21174,8 ΔP  = 0,70 kW + Tổn thất công suất tác dụng trên đ•ờng dây từ trạm PPTT đến trạm B6: 3.10 2 0,228.210 2725,2 ΔP  = 0,59 kW + Tổn thất công suất tác dụng trên đ•ờng dây từ trạm B6 - 6. 3.10 2 0,0068.20,38 2286,07 ΔP  = 1,93 kW + Tổn thất công suất tác dụng trên đ•ờng dây từ trạm B6 - 7. 3.0,016.1020,38 2144,47 ΔP  = 2,31 kW + Tổn thất công suất tác dụng trên đ•ờng dây từ trạm B2 - 9. 3.0,058.1020,38 2100,5 ΔP  = 4,06 kW Bảng 4- 7: Tổn thất công suất tác dụng trên các đ•ờng dây của ph•ơng án I Đ•ờng cáp F (mm2) L (m) r0 ( Km/ ) R ( ) Stt (kVA) P (kW) PPTT - B1 3x16 110x2 1,47 0,08 1593,87 2,06 PPTT - B2 3x16 85x2 1,47 0,062 1228,87 0,94 PPTT - B3 3x16 45x2 1,47 0,033 1381,4 0,63 PPTT - B4 3x16 110x2 1,47 0,08 714,48 0,41 PPTT - B5 3x16 70x2 1,47 0,05 1174,8 0,70 PPTT - B6 3x16 155x2 1,47 0,114 725,2 0,59 B6 - 6 3x240+95 90x2 0,075 0,003 286,07 1,93 B6 - 7 3x95+50 95 0,193 0,017 144,47 2,31 B2 - 9 3x50+35 150 0,387 0,058 100,5 4,06 Tổng 13,63 . Xác định tổn thất điện năng A trên các đ•ờng dây: Tổn thất điện năng trên các đ•ờng dây của ph•ơng án I. 1NMΔA = .τ1NMΔP (kWh) Trong đó: 1NMΔP : Tổng tổn thất công suất tác dụng của ph•ơng án I.  : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, tra bảng 4-1 (TL1) nhà máy có Tmax = 4500h và cos = 0,76, ta tìm đ•ợc  = 3300h. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 57 Tổn thất điện năng trên các đ•ờng dây của ph•ơng án I là: 1NMΔA = 13,63.3300 = 44979 kWh c. Chi phí tính toán của ph•ơng án I. Khi tính toán vốn đầu t• xây dựng mạng điện ở đây ta chỉ xét đến giá thành các loại cáp khác nhau giữa các ph•ơng án, những phần giống nhau đã đ•ợc bỏ qua không xét tới. Tổng vốn đầu t• cho cáp cao áp và cáp hạ áp của ph•ơng án I là: V1cáp =152,925.10 6 (đồng) Tổn thất điện năng trên các đ•ờng dây của ph•ơng án I là: 1NMΔA = 44,979.10 3 kWh Chi phí tính toán của ph•ơng án I là: Z1 = k.V1cáp + .β1NMΔA Z1 = 0,245.152,925.10 6 + 44,979.103.1000 = 82,446.106 (đồng). 2. Ph•ơng án II. 2 9 7 8 B6 6 Nguồn điện đến 1 B2 B1 B3 B5 5 3 4 B4 Phuơng án II a. Chọn cáp từ trạm PPTT về các trạm BAPX. Thực hiện tính toán t•ơng tự nh• ph•ơng án I ta đ•ợc bảng kết quả chọn cáp của ph•ơng án II nh• sau. Bảng 4 - 8: Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của ph•ơng án II. Đ•ờng cáp F (mm2) L (m) r0 ( Km/ ) R ( ) Đơn giá (103đ/m) Thành tiền (103đ) PPTT - B2 3x16 85x2 1,47 0,062 58 9860 PPTT - B3 3x50 45x2 0,494 0,011 120 10800 B3 - B1 3x16 95x2 1,47 0,069 58 11020 PPTT - B4 3x16 110x2 1,47 0,081 58 12760 PPTT - B5 3x25 70x2 0,93 0,033 72 10080 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 58 B5 - B6 3x16 130x2 1,47 0,096 58 15080 B6 - 6 3x240+95 90x2 0,075 0,003 300 54000 B6 - 7 3x95+50 85 0,193 0,016 185 15725 B2 - 9 3x50+35 150 0,387 0,058 110 16500 Tổng 155825 b. Xác định tổn thất công suất và tổn thấ điện năng. . Tổn thất công suất tác dụng. Tính nh• ph•ơng án I ta có bảng kết quả sau: Bảng 4.9: Tổn thất công suất tác dụng trên các đ•ờng dây của ph•ơng án II. Đ•ờng cáp F (mm2) L (m) r0 ( Km/ ) R ( ) Stt (kVA) P (kW) PPTT - B2 3x16 85x2 1,47 0,062 1228,87 0,94 PPTT - B3 3x50 45x2 0,494 0,011 2975,27 0,97 B3 - B1 3x16 95x2 1,47 0,069 1593,87 1,75 PPTT - B4 3x16 110x2 1,47 0,081 714,48 0,41 PPTT - B5 3x25 70x2 0,93 0,033 1900 1,19 B5 - B6 3x16 130x2 1,47 0,096 725,2 0,505 B6 - 6 3x240+95 90x2 0,075 0,0034 286,07 1,93 B6 - 7 3x95+50 85 0,193 0,016 144,47 2,31 B2 - 9 3x50+35 150 0,387 0,058 100,5 4,06 Tổng 14,07 . Xác định tổn thất điện năng A trên các đ•ờng dây: Tổn thất điện năng trên các đ•ờng dây của ph•ơng án II. 2NMΔA = .τ2NMΔP (kWh) Trong đó: 2NMΔP : Tổng tổn thất công suất tác dụng của ph•ơng án II.  : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, tra bảng 4-1 (TL1) nhà máy có Tmax = 4500h và cos = 0,76, ta tìm đ•ợc  = 3300h. Tổn thất điện năng trên các đ•ờng dây của ph•ơng án II là: 2NMΔA = 14,07.3300 = 46,431.10 3 kWh c. Chi phí tính toán của ph•ơng án II. Tổng vốn đầu t• cho cáp cao áp và cáp hạ áp của ph•ơng án II là: V2cáp =155,825.10 6 (đồng) Tổn thất điện năng trên các đ•ờng dây của ph•ơng án II là: 2NMΔA = 46,431.10 3 kWh Chi phí tính toán của ph•ơng án II là: Z2 = k.V2cáp + .β2NMΔA Z2 = 0,245.155,825.10 6 + 46,431.103.1000 = 84,61.106 (đồng). 3. Ph•ơng án III. Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 59 5B5 B2 9 2 7 B6 8 B1 Nguồn điện đến 1 B3 3 6 4 B4 Phuơng án III a. Chọn cáp từ trạm PPTT về các trạm BAPX. Thực hiện tính toán t•ơng tự nh• ph•ơng án I ta đ•ợc bảng kết quả chọn cáp của ph•ơng án III nh• sau. Bảng 4 - 10: Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của ph•ơng án III. Đ•ờng cáp F (mm2) L (m) r0 ( Km/ ) R ( ) Đơn giá (103đ/m) Thành tiền (103đ) PPTT - B2 3x16 85x2 1,47 0,062 58 9860 PPTT - B3 3x50 45x2 0,494 0,011 120 10800 B3 - B1 3x16 95x2 1,47 0,069 58 11020 PPTT - B5 3x50 70x2 0,494 0,017 120 16800 B5 - B4 3x16 95x2 1,47 0,069 58 11020 B5 - B6 3x16 130x2 1,47 0,096 58 15080 B6 - 6 3x240+95 90x2 0,075 0,0034 300 54000 B6 - 7 3x95+50 85 0,193 0,016 185 15725 B2 - 9 3x50+35 150 0,387 0,058 110 16500 Tổng 160805 b. Xác định tổn thất công suất và tổn thấ điện năng. . Tổn thất công suất tác dụng. Tính nh• ph•ơng án I ta có bảng kết quả sau: Bảng 4.11: Tổn thất công suất tác dụng trên các đ•ờng dây của ph•ơng án III. Đ•ờng cáp F (mm2) L (m) r0 ( Km/ ) R ( ) Stt (kVA) P (kW) PPTT - B2 3x16 85x2 1,47 0,062 1228,87 0,94 PPTT - B3 3x50 45x2 0,494 0,011 2975,27 0,97 B3 - B1 3x16 95x2 1,47 0,069 1593,87 1,75 PPTT - B5 3x50 70x2 0,494 0,017 2614,48 1,16 B5 - B4 3x16 95x2 1,47 0,069 714,48 0,35 B5 - B6 3x16 130x2 1,47 0,096 725,2 0,505 Đồ án tốt môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sinh viên: Đặng Minh Tuân - Hệ thống điện - CH9 60 B6 - 6 3x240+95 90x2 0,075 0,0034 286,07 1,93 B6 - 7 3x95+50 85 0,193 0,016 144,47 2,31 B2 - 9 3x50+35 150 0,387 0,058 100,5 4,06 Tổng 13,98 . Xác định tổn thất điện năng A trên các đ•ờng dây: Tổn thất điện năng trên các đ•ờng dây của ph•ơng án III. 3NMΔA = .τ3NMΔP (kWh) Trong đó: 3NMΔP : Tổng tổn thất công suất tác dụng của ph•ơng án III.  : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, tra bảng 4-1 (TL1) nhà máy có Tmax = 4500h và cos = 0,76, ta tìm đ•ợc  = 3300h. Tổn thất điện năng trên các đ•ờng dây của ph•ơng án II là: 3NMΔA = 13,98.3300 = 46,134.10 3 kWh c. Chi phí tính toán của ph•ơng

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfĐỒ ÁN- THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ TRUNG QUY MÔ SỐ 2.pdf
Tài liệu liên quan