Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy liên hợp dệt

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LIấN HỌP DỆT_CHƯƠNG 3 & 4 Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 35 Chương III thiết kế mạng đIện cao áp cho nhà máy liên hợp dệt 1.Lựa chọn cấp điện áp truyền tải từ trạm khu vực về nhà máy . 1.1 Các công thức kinh nghiệm: Một trong những công việc lúc thiết kế hệ thống cung cấp điện là lựa chọn đúng đ•ợc điện áp của đ•ờng dây truyền tải điện từ trạm khu vực về nhà máy, vấn đề này cũng rất quan trọng vì nó ảnh h•ởng đến tính kỹ thuật và tính kinh tế của hệ thống cung cấp điện. Trong nhiều tài liệu đã đúc kết kinh nghiệm vận hành và đã lập thành bảng tiêu chuẩn điện áp tải điện ứng với công suất và khoảng cách truyền tải. ngoài ra cũng có một số công thức kinh nghiệm để tìm điện áp tải điện nh• sau: PlU 016,034,4  ( KV ) (3-1)  lPU 015,01,0  ( KV ) (3-2) 4 3 *10*16 lPU  ( KV ) (3-3) 310* 16 17  PlU ( KV ) (3-4) Trong đó : +U : Điện áp truyền tải tính bằng KV + l : Khoảng cách truyền tải (Km) +P : Công suất tryền tải tính bằng Kw 1.2 Xác định điện áp truyền tải điện về nhà máy Kinh nghiệm vận hành cho thấy phụ tải điện của nhà máy, xí nghiệp sẽ tăng lên không ngừng do việc hợp lý hoá tiêu thụ điện năng và thay thế hoặc lắp đặt thêm các thiết bị sử dụng điện . Vì vậy khi chọn điện áp tải điện ta cũng phải tính đến sự phát triển trong t•ơng lai của nhà máy.Nh•ng vì không có thông tin chính xác về sự phát triển của phụ tải điện của nhà máy cho nên ta xét sơ bộ theo hệ số tăng tr•ởng hàng năm lớn nhất trong 10 năm tới theo công thức ở mục 3-1 ch•ơng II và đã có đ•ợc S(t) là công suất của năm dự kiếnlà: S(t)=S(10)= 8430 KVA Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 36 => P(10) =S(10)*cosnm= 8430*0,798=6727 kw - Xác định áp truyền tải theo công thức (3-1) với : P=P(10)=6727 kw l=5 km Thay vào công thức (3-1) đ•ợc: 466727*016,0534,4 U ( KV ) Vậy ta chọn cấp điện áp truyền tải từ hệ thống về nhà máy là điện áp Uđm=35 KV 2. Vạch các ph•ơng án cung cấp điện cho nhà máy . a/Nguyên tắc chung: Các hộ dùng điện trong nhà máy cần phải đ•ợc phân loại theo mức độ tin cậy cung cấp điện, điều này có một ý nghĩa quan trọng cho việc chọn sơ đồ và ph•ơng án CCĐ nhằm đạt đ•ợc chất l•ợng điện năng cung cấp theo yêu cầu của các phụ tải. việc phân loại thông th•ờng đánh giá từ các phụ tải, nhóm phụ tải, phân x•ởng và toàn bộ nhà máy đ•ợc căn cứ vào tính chất công việc , vai trò của chúng trong dây truyền công nghệ chính của nhà máy, vào mức độ thiệt hại kinh tế khi chúng không đ•ợc cung cấp điện, loại mức độ nguy hiểm có đe doạ đến tai nạn lao động khi ngừng cung cấp điện. Sau đây ta sẽ tiến hành phân loại phụ tải của nhà máy dệt theo nguyên tắc trên bắt đầu từ dây truyền công nghệ. b/Phân loại các hộ dùng điện trong nhà máy: - Trong nhà máy liên hợp dệt có : * Bộ phận sợi - bộ phận dệt - Bộ phận nhuộm - phân x•ởng là - trạm bơm đều là những khâu rất chủ yếu trong quy trình công nghệ sản xuất ra sản phẩm dệt của nhà máy. Nếu nh• bị ngừng cấp điện thì sẽ dẫn đến tình trạng h• hỏng, rối loạn và thiếu hụt sản phẩm, ngừng trệ sản xuất và lãng phí nhân công, vì vậy các bộ phận và phân x•ởng này đ•ợc xếp vào hộ phụ tải loại II. * Phân x•ởng cơ khí - phân x•ởng mộc - Ban quản lý và phòng thí nghiệm, kho vật liệu trung tâm đều là những khâu phụ trong dây truyền sản xuất vì vậy cho phép tạm ngừng cấp điện trong thời gian sửa chữa thay thế các phần tử bị sự cố nh•ng không quá một ngày đêm... và các phân x•ởng này đ•ợc xếp vào hộ phụ tải loại III. - Kết luận chung : qua việc phân tích đánh giá trên ta thấy trong nhà máy liên hợp dệt có 9 bộ phận thì có tới 5 bộ phận có công suất lớn đ•ợc xếp vào hộ loại Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 37 II còn lại xếp vào hộ loại III. Nh• vậy phụ tải loại II chiếm gần bằng 60 % nên nhà máy liên hợp dệt đ•ợc xếp vào hộ phụ tải loại II. 2-1. Giới thiệu kiểu sơ đồ cung cấp điện phù hợp với điện áp truyền tải đã chọn ở trên. a/ Kiểu sơ đồ có trạm biến áp trung tâm phân phối: Với loại sơ đồ này thì điện lấy từ hệ thống vào trạm biến áp trung tâm đặt ở trọng tâm ( hoặc gần trọng tâm) của nhà máy và đ•ợc biến đổi xuống cấp điện áp nhỏ hơn là 10kv hoặc 6kv để tiếp tục đ•a đến các trạm biến áp phân x•ởng. - Loại sơ đồ này th•ờng đ•ợc áp dụng trong các tr•ờng hợp nhà máy có các phân x•ởng đặt t•ơng đối gần nhau và công suất không lớn. + Ưu điểm của sơ đồ: . Có độ tin cậy cấp điện khá cao . Chi phí cho các thiết bị không lớn lắm . Vận hành dễ dàng + Nh•ợc điểm của sơ đồ: . Số l•ợng của thiết bị sẽ nhiều do lắp đặt trạm biến áp trung tâm . Sơ đồ nối dây phức tạp hơn. b/ Kiểu sơ đồ không có trạm phân phối trung tâm: Với loại sơ đồ này thì điện đ•ợc lấy từ hệ thống về đến tận trạm biến áp phân x•ởng sau đó sẽ hạ cấp xuống 0,4 kv để dùng trong các phân x•ởng - Loại sơ đồ này áp dụng cho các nhà máy có các phân x•ởng có công suất t•ơng đối lớn và đ•ợc bố trí trên diện tích khá rộng. + Ưu điểm của sơ đồ : . Giảm đ•ợc tổn thất P, A, U . Nâng cao năng lực truyền tải của l•ới + Nh•ợc điểm của sơ đồ: . Độ tin cậy cung cấp điện không cao. muốn năng độ tin cậy cung cấp điện thì phải tốn kém nhiều kinh phí . Tốn nhiều diện tích xây dựng và chi phí cho thiết bị lớn. 2-2. Sơ bộ phân tích và chọn kiểu sơ đồ phù hợp Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 38 - Vì nhà máy liên hợp dệt là hộ phụ tải loại II và có khoảng cách giữa các phân x•ởng trong nhà máy t•ơng đối ở gần nhau, công suất của các phân x•ởng cũng không lớn, cấp điện áp yêu cầu cũng không có gì đặc biệt mà chỉ là cấp điện áp 0,4 KV, cho nên theo •u điểm và phạm vi sử dụng của các loại sơ đồ đã nêu ở mục 2-1 trên ta dùng kiểu sơ đồ có trạm nguồn là trạm biến áp trung tâm có cấp điện áp 35/10kv để cấp điện cho các trạm biến áp phân x•ởng là hợp lý. a/ Chọn vị trí trạm biến áp trung tâm của nhà máy và các trạm biến áp của các phân x•ởng : - Căn cứ vào địa hình và việc bố trí các công trình khác cụ thể trong nhà máy để ta tiến hành chọn vị trí của các trạm biến áp sao cho thuận tiện trong việc thi công, lắp đặt, vận hành an toàn và các yếu tố khác về kinh tế khi đặt trạm biến áp, nói chung vị trí của các trạm biến áp phải thoả mãn đ•ợc các yêu cầu, nguyên tắc sau đây: + Tính an toàn và liên tục cung cấp điện cho phụ tải + Gần trung tâm của phụ tải và thuận tiện cho nguồn cấp đi tới + Thao tác, vận hành và quản lý dễ dàng + Thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên + Phòng chống cháy, nổ, bụi bặm và hoá chất ăn mòn. + Tiết kiệm đ•ợc vốn đầu t• và chi phí vận hành nhỏ. * Vị trí của trạm biến áp trung tâm: + Theo các yêu cầu, nguyên tắc trên ta chọn vị trí trạm biến áp trung tâm nhà máy ở gần phân x•ởng số 2 ( phân x•ởng dệt) theo toạ độ Mo(7,4;5,4). * Vị trí của trạm biến áp phân x•ởng : + Để tránh việc làm cản trở tới quá trình sản xuất bên trong các phân x•ởng; việc phòng cháy, nổ dễ dàng, thuận lợi ; tiết kiệm về xây dựng, ít ảnh h•ởng tới các công trình khác và việc làm mát tự nhiên đ•ợc tốt hơn ta chọn vị trí trạm biến áp ở ngoài và liền kề các phân x•ởng. 3/ Các ph•ơng án về số l•ợng, dung l•ợng các trạm biến áp 3-1 Các chỉ dẫn chung : - Số l•ợng trạm biến áp trong nhà máy tuỳ thuộc vào mức độ tập trung hay phân tán của phụ tải trong nhà máy, phụ thuộc vào tính chất quan trọng của phụ tải về mặt liên tục cấp điện, số l•ợng trạm có liên quan chặt chẽ tới ph•ơng án cung cấp điện trong nhà máy. Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 39 - Dung l•ợng của trạm biến áp và số máy biến áp trong trạm biến áp : Trong thực tế có nhiều ph•ơng án để xác định dung l•ợng và số l•ợng máy biến áp trong trạm biến áp song ng•ời ta vẫn phải dựa vào những nguyên tắc chính sau để quyết định dung l•ợng và số máy trong trạm: + Dung l•ợng của máy biến áp trong một nhà máy nên dùng ít chủng loại để giảm số l•ợng và dung l•ợng máy biến áp dự phòng. + Sơ đồ nối dây của trạm nên đơn giản, đồng nhất và có chú ý tới sự phát triển của phụ tải sau này. + Trạm biến áp cung cấp điện cho các hộ phụ tải loại I hay loại II nên dùng 2 máy biến áp, các hộ loại 3 có thể chỉ cần dùng một máy biến áp là đ•ợc. - Thông th•ờng công suất định mức của máy biến áp đ•ợc chế tạo ứng với nhiệt độ môi tr•ờng nhất định do n•ớc sản xuất ghi trên lý lịch máy, vì thế khi sử dụng máy biến áp sản xuất ở n•ớc ngoài có nhiệt độ môi tr•ờng khác với Việt Nam thì ta phải tiến hành hiệu chỉnh công suất định mức của MBA. + Công thức hiệu chỉnh ( 5-3) trang 67 sách " giáo trình cung cấp điện I " Trong đó : S'đmB là công suất định mức của MBA sau khi hiệu chỉnh;KVA. Sđm là công suất định mức của MBA ghi trên nhãn máy;KVA max là nhiệt độ cực đại của môi tr•ờng đặt máy ; oC tb là nhiệt độ trung bình của môi tr•ờng đặt máy ; oC + Theo khí hậu miền bắc Việt Nam lấy tb = 24 0C ; max= 42 0C và nh• vậy thay vào công thức trên ta có đ•ợc công suất định mức sau khi hiệu chỉnh đối với máy của Liên Xô sản xuất là: dmdmBdmB SSS 75,0100 5241* 100 35421'                - Điều kiện chọn máy biến áp : Nếu trạm có 1 máy : SđmB  Stt (3-7)                100 51* 100 351 max' tbdmBdmB SS  (3-5) (3-6) Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 40 Nếu trạm có 2 máy : 2SđmB  Stt (3-8) và kqtsc* SđmB  Ssc Trong đó : SđmB là công suất định mức của máy biến áp ; KVA Stt là công suất tính toán của phụ tải ; KVA Ssc là công suất mà trạm cần truyền tải đến phụ tải khi có sự cố 1 máy kqtsc là hệ số quá tải sự cố ( lấy kqtsc=1,4) a/ Chọn MBA cho trạm Biến áp trung tâm của nhà máy - Nhà máy đ•ợc xếp vào hộ loại II với phụ tải tính toán của nhà máy có kể đến sự phát triển trong 10 năm tới là Sttnm (10) = 8430 KVA . Vì vậy trạm biến áp trung tâm đ•ợc đặt 2 máy biến áp và chọn theo công thức (3-8): 2SđmBAtt  8430 => SđmBAtt=8430/2  4215 KVA và SđmBAtt =8430/1,4 = 6021 KVA Tra bảng PLII.1 trang 257 sách " thiết kế cấp điện " ta chọn đ•ợc loại máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây do liên xô chế tạo nhãn hiệu TM-10.000/35 có thông số kỹ thuật ghi trong bảng (3-1) với công suất đã đ•ợc hiệu chỉnh theo công thức ( 3-6): Bảng (3-1) S'đm= G.hạn trên của Tổn thất (Kw) Loại máy 0,75 Sđm điện áp cuộn dây(kv) UN% Io% C H Po Pn TM 7500 38,5 11 29 92 7,5 3 b/ Chọn máy biến áp cho các trạm biến áp phân x•ởng: - Các máy biến áp của trạm biến áp phân x•ởng cũng đ•ợc chọn giống nh• MBA của trạm BATT theo các công thức (3-7) và (3-8) nếu máy biến áp nào có Sđm < 1000 KVA thì chọn loại máy do các hãng ở trong n•ớc sản xuất và không cần hiệu chỉnh theo nhiệt độ ( Hệ số hiệu chỉnh =1). Nếu máy nào có Sđm > 1000 KVA thì đ•ợc hiệu chỉnh theo công thức (3-6), vì lúc đó sẽ chọn máy biến áp do Liên xô sản xuất. Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh 3-2. Vạch ph•ơng án cung cấp điện cho nhà máy và các phân x•ởng a/ Các ph•ơng án Ph•ơng án I 4 3 2 1 271,5 1135,36 1858,54 1027 5 9 Từ hệ thống điện đến 5 226,72 6 233 0 7 131 9 51,51 8 6 7 2 1 4 3 2 1 271,5 1135,36 1858,54 1027 3 Từ hệ thống điện đến 5 226 2 1 8 243,4 34 BATT 5 T4 T3 T2 T1 T6 T5 T4 T3 T2 T1 BATT5 ,72-Khoa 6 233 0 64TTại chức HTĐ - ĐHBK 41 Ph•ơng án II 9 7 131 9 51,51 8 7 T7 T6 8 243,4 Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -K Ph•ơng án III T5 T4 T3 T2 T1 4 3 2 1 271,5 1135,36 1858,54 1027 4 3 5 9 Từ hệ thống điện đến 5 226,72 6 233 0 7 131 9 51,51 8 7 2 1 4 3 2 1 271,5 1135,36 1858,54 1027 4 3 5 9 Từ hệ thống điện đến 5 226,72 6 233 0 7 9 51,51 8 2 1 BATT T6 T78 243,4 T3 T2 T1 BATT T4 T5 8 243,46hoa Tại 76chức HTĐ - ĐHBK 42 Ph•ơng án IV 131 Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc V Ph•ơng án V 4 3 2 1 271,5 1135,36 1858,54 1027 4 3 5 9 Từ hệ thống điện đến 5 226,72 6 233 0 7 131 9 51,51 8 6 7 2 1 T3 T2 T1 T4 T5 8 243,4 BATTĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 43 Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 44 Bảng tính toán số l•ợng , dung l•ợng MBA trong các trạm biến áp phân x•ởng của ph•ơng án I Ký hiệu Tên phân x•ởng Công suất Công suất Tên trạm Số C.suất trạm;kvA Hệ số C.suất của trên T.toán(Stt) T.toán của biến áp l•ợng 1 Toàn hiệu trạm sau hiệu mặt bằng kvA trạm;kvA MBA máy bộ chỉnh chỉnh; kvA 1 Bộ phận sợi 1027 964*** T1 2 750 1500 1 1500 2 Bộ phận dệt 1868,54 964*** T2 2 750 1500 1 1500 964*** T3 2 750 1500 1 1500 3 Bộ phận nhuộm 1135,65 816** T4 2 630 1260 1 1260 4 Phân x•ởng là 271,5 816** T5 2 630 1260 1 1260 5 P.x•ởng SC cơ khí 226,72 6 Phân x•ởng mộc 233 7 Trạm bơm 131 650* T6 2 500 1000 1 1000 8 Ban Q.lý & phòng T.nghiệm 243,4 9 Kho vật liệu trung tâm 51,51 Ghi chú: Trong đó: i: là số ký hiệu của phân x•ởng có trong nhóm Ptt và Qtt là công suất tác dụng và phản kháng tính toán của phân x•ởng            22 2222 :;* 22 :;** 33 :*** ttittitt ttittittttittitt QPS QPSQPS        Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 45 Bảng tính toán số l•ợng , dung l•ợng MBA trong các trạm biến áp phân x•ởng của ph•ơng án II Ký hiệu Tên phân x•ởng Công suất Công suất Tên trạm Số C.suất trạm;kvA Hệ số C.suất của trên T.toán(Stt) T.toán của biến áp l•ợng 1 Toàn hiệu trạm sau hiệu mặt bằng kvA trạm;kvA MBA máy bộ chỉnh chỉnh; kvA 1 Bộ phận sợi 1027 964*** T1 2 750 1500 1 1500 2 Bộ phận dệt 1868,54 964*** T2 2 750 1500 1 1500 964*** T3 2 750 1500 1 1500 3 Bộ phận nhuộm 1135,65 704** T4 2 560 1120 1 1120 4 Phân x•ởng là 271,5 704** T5 2 560 1120 1 1120 5 P.x•ởng SC cơ khí 226,72 6 Phân x•ởng mộc 233 590* T6 2 500 1000 1 1000 7 Trạm bơm 131 8 Ban Q.lý & phòng T.nghiệm 243,4 293* T7 1 315 315 1 315 9 Kho vật liệu trung tâm 51,51 Ghi chú: Trong đó: i: là số ký hiệu của phân x•ởng có trong nhóm Ptt và Qtt là công suất tác dụng và phản kháng tính toán của phân x•ởng            22 2222 :;* 22 :;** 33 :*** ttittitt ttittittttittitt QPS QPSQPS        Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 46 Bảng tính toán số l•ợng , dung l•ợng MBA trong các trạm biến áp phân x•ởng của ph•ơng án III Ký hiệu Tên phân x•ởng Công suất Công suất Tên trạm Số C.suất trạm;kvA Hệ số C.suất của trên T.toán(Stt) T.toán của biến áp l•ợng 1 Toàn hiệu trạm sau hiệu mặt bằng kvA trạm;kvA MBA máy bộ chỉnh chỉnh; kvA 1 Bộ phận sợi 1027 964*** T1 2 750 1500 1 1500 2 Bộ phận dệt 1868,54 964*** T2 2 750 1500 1 1500 964*** T3 2 750 1500 1 1500 3 Bộ phận nhuộm 1135,65 816** T4 2 630 1260 1 1260 4 Phân x•ởng là 271,5 816** T5 2 630 1260 1 1260 5 P.x•ởng SC cơ khí 226,72 6 Phân x•ởng mộc 233 7 Trạm bơm 131 363* T6 2 250 500 1 500 8 Ban Q.lý & phòng T.nghiệm 243,4 293* T7 1 315 315 1 315 9 Kho vật liệu trung tâm 51,51 Ghi chú: Trong đó: i: là số ký hiệu của phân x•ởng có trong nhóm Ptt và Qtt là công suất tác dụng và phản kháng tính toán của phân x•ởng            22 2222 :;* 22 :;** 33 :*** ttittitt ttittittttittitt QPS QPSQPS        Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 47 Bảng tính toán số l•ợng , dung l•ợng MBA trong các trạm biến áp phân x•ởng của ph•ơng án IV Ký hiệu Tên phân x•ởng Công suất Công suất Tên trạm Số C.suất trạm;kvA Hệ số C.suất của trên T.toán(Stt) T.toán của biến áp l•ợng 1 Toàn hiệu trạm sau hiệu mặt bằng kvA trạm;kvA MBA máy bộ chỉnh chỉnh; kvA 1 Bộ phận sợi 1027 1027 T1 2 750 1500 1 1500 2 Bộ phận dệt 1868,54 1868,54 T2 2 1600 3200 0,75 2400 3 Bộ phận nhuộm 1135,65 1135,65 T3 2 1000 2000 1 2000 4 Phân x•ởng là 271,5 1 1260 5 P.x•ởng SC cơ khí 226,72 727* T4 2 500 1000 1 1000 6 Phân x•ởng mộc 233 7 Trạm bơm 131 8 Ban Q.lý & phòng T.nghiệm 243,4 422* T5 2 315 630 1 630 9 Kho vật liệu trung tâm 51,51 Ghi chú: Trong đó: i: là số ký hiệu của phân x•ởng có trong nhóm Ptt và Qtt là công suất tác dụng và phản kháng tính toán của phân x•ởng    22:* ttittitt QPS  Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 48 Bảng tính toán số l•ợng , dung l•ợng MBA trong các trạm biến áp phân x•ởng của ph•ơng án V Ký hiệu Tên phân x•ởng Công suất Công suất Tên trạm Số C.suất trạm;kvA Hệ số C.suất của trên T.toán(Stt) T.toán của biến áp l•ợng 1 Toàn hiệu trạm sau hiệu mặt bằng kvA trạm;kvA MBA máy bộ chỉnh chỉnh; kvA 1 Bộ phận sợi 1027 1447** T1 2 1000 2000 1 2000 2 Bộ phận dệt 1868,54 1447** T2 2 1000 2000 1 2000 3 Bộ phận nhuộm 1135,65 4 Phân x•ởng là 271,5 1408* T3 2 1000 2000 1 2000 5 P.x•ởng SC cơ khí 226,72 6 Phân x•ởng mộc 233 590* T4 2 500 1000 1 1000 7 Trạm bơm 131 8 Ban Q.lý & phòng T.nghiệm 243,4 293* T5 1 315 315 1 315 9 Kho vật liệu trung tâm 51,51 Ghi chú: Trong đó: i: là số ký hiệu của phân x•ởng có trong nhóm Ptt và Qtt là công suất tác dụng và phản kháng tính toán của phân x•ởng        22 22 :;* 22 :** ttittitt ttittitt QPS QPS      Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 49 4. Chọn sơ bộ dây dẫn, cáp cho các ph•ơng án : - Trạm biến áp trung tâm của nhà máy đ•ợc lấy điện từ trạm biến áp trung gian cách nhà máy 5 km bàng đ•ờng dây trên không có chủng loại dây là nhôm có lõi thép đi lộ kép treo trên cột bê tông ly tâm. - Từ trạm biến áp trung tâm đến các trạm biến áp phân x•ởng đ•ợc dùng cáp ngầm. Đối với phân x•ởng là hộ phụ tải loại II thì đi bằng cáp kép và loại III đi bằng cáp đơn. 4-1. Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp trung tâm của nhà máy: - Dây dẫn đ•ợc chọn theo điều kiện JKT - Nhà máy liên hợp dệt có Tmax= 5.500h ( PL1-4 thiết kế cung cấp điện) - Tra bảng 5-3 trang 45 " Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp" ta đ•ợc JKT=1. - Tính dòng điện làm việc lớn nhất. Trong đó : Ilvmax là dòng điện làm việc lớn nhất kqt là hệ số quá tải sự cố của trạm biến áp và lấy bằng 1,4 S'đmB là công suất định mức của trạm biến áp sau khi hiệu chỉnh Uđm là điện áp định mức. - Tính tiết diện dây theo công thức : Trong đó : FKT là tiết diện dây theo điều kiện kinh tế (mm 2) JKT là mật độ dòng điện kinh tế (a/mm 2) + Từ FKT tra trong các bảng thông số của dây dẫn trong các tài liệu kỹ thuật ta sẽ có đ•ợc (FTC) tiết diện tiêu chuẩn Sau đó đ•ợc kiểm tra theo điều kiện phát nóng: dm dmBqt lv U Sk I *3*2 * ' max   (3-9) KT max KT J F lv I  (3-10) Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 50 Isc=2IlvmaxIcp (3-11) - Tính tiết diện dây cho trạm BATT : Thay số vào công thức (3-9); (3-10) ta đ•ợc : Tra bảng 10 phụ lục 10 trang 130 sách " Thiết kế nhà máy điện và trạm BA" ta đ•ợc dây AC-150 có: FTC= 150mm 2 có Icp = 445 A Kiểm tra phát nóng theo ( 3-11): ISC= 2* 173 = 346 A< Icp =445A Nh• vậy dây chọn đạt yêu cầu: 4-2. Sơ bộ chọn cáp cao áp cho các ph•ơng án a/ Chọn cáp cao áp cho ph•ơng án I: + Tiết diện cáp đ•ợc chọn theo điều kiện JKT + Đ•ờng cáp từ trạm biến áp trung tâm về đến trạm biến áp phân x•ởng dùng loại cáp 3 lõi đồng cách điện XLPE - 10 KV có đai thép vỏ PVC Tra bảng (5-3) " Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp " ta đ•ợc JKT = 2,7 + Cáp từ trạm BATT về đến trạm T1 đ•ợc tính theo công thức (3-9) và (3-10) 2 max 23 7,2 61 61 10*32 1500*4,1 mmF AI KT lv   Theo bảng PL.V.16 trang 305 sách " Thiết kế cấp điện" ta chọn cáp có tiết diện tiêu chuẩn là 25 mm2 có Icp = 140A. Vì có hai cáp đặt song song trong rãnh nên ta tiếp tục hiệu chỉnh theo công thức : I'cp=k1*k2*Icp (3-12) Trong đó : I'cplà dòng điện làm việc lâu dài cho phép sau hiệu chỉnh 2 max 173 1 173 173 35*32 15000*4,1 mmF AI KT lv   Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 51 k1: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ với cáp chôn trong đất ở đây ta có k1= 1 vì dòng điện Icp đ•ợc qui định đối với cáp chôn d•ới đất ở nhiệt độ 250C k2: Hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song trong đất, ở đây ta tra bảng (2-58) trang 157 " Giáo trình cung cấp điện II" ta đ•ợc k2= 0,9. Icp : Dòng điện làm việc lâu dài cho phép khi ch•a hiệu chỉnh + Theo công thức (3-12) ta có I’cp = 1*0,9*140 = 126 A + Kiểm tra cáp theo công thức (3-11) ta có Isc= 2 Ilvmax= 2*61 = 122 < I ' cp = 126 A Nh• vậy cáp đã chọn đủ tiêu chuẩn. + Chọn cáp từ trạm BATT về các trạm khác cũng đ•ợc tính toán trình tự giống nh• với T1. Nếu trạm có 1 đ•ờng cáp thì không cần hiệu chỉnh và kết quả đ•ợc ghi trong bảng (3-2). Bảng 3-2 Tên đ•ờng cáp Ilvmax (A) I'cp (A) Loại cáp Tiết diện (mm2) Chiều dài (m) Trạm BATT-T1 61 126 xlpe-10kv (3.25).2 250.2 Trạm BATT-T2 61 126 " (3.25).2 180.2 Trạm BATT-T3 61 126 " (3.25).2 80.2 Trạm BATT-T4 51 126 " (3.25).2 95.2 Trạm BATT-T5 51 126 " (3.25).2 200.2 Trạm BATT-T6 40 99 " (3.16).2 150.2 1910 b/ Chọn cáp cao áp cho các ph•ơng án khác : Bằng cách chọn giống nh• cho ph•ơng án I ta có bảng tổng kết cho các ph•ơng án khác: - Bảng tổng kết chọn cáp cho ph•ơng án II Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 52 Bảng 3-3: Tên đ•ờng cáp Ilvmax (A) I'cp (A) Loại cáp Tiết diện (mm2) Chiều dài (m) Trạm BATT-T1 61 126 xlpe-10kv (3.25).2 250.2 Trạm BATT-T2 61 126 " (3.25).2 180.2 Trạm BATT-T3 61 126 " (3.25).2 80.2 Trạm BATT-T4 45 99 " (3.16).2 95.2 Trạm BATT-T5 45 99 " (3.16).2 170.2 Trạm BATT-T6 40 99 " (3.16).2 230.2 Trạm BATT-T7 18 110 " (3.16) 105 2115 - Bảng tổng kết chọn cáp cho ph•ơng án III Bảng 3-4 Tên đ•ờng cáp Ilvmax (A) I'cp (A) Loại cáp Tiết diện (mm2) Chiều dài (m) Trạm BATT-T1 61 126 xlpe-10kv (3.25).2 250.2 Trạm BATT-T2 61 126 " (3.25).2 180.2 Trạm BATT-T3 61 126 " (3.25).2 80.2 Trạm BATT-T4 51 126 " (3.25).2 95.2 Trạm BATT-T5 51 126 " (3.25).2 200.2 Trạm BATT-T6 20 99 " (3.16).2 220.2 Trạm BATT-T7 18 110 " (3.16) 105 2155 - Bảng tổng kết chọn cáp cho ph•ơng án 4: Bảng 3-5 Tên đ•ờng cáp Ilvmax (A) I'cp (A) Loại cáp Tiết diện (mm2) Chiều dài (m) Trạm BATT-T1 61 126 xlpe-10kv (3.25).2 195.2 Trạm BATT-T2 97 220 " (3.70).2 90.2 Trạm BATT-T3 81 180 " (3.50).2 100.2 Trạm BATT-T4 40 99 " (3.16).2 195.2 Trạm BATT-T5 25 99 " (3.16).2 150.2 Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 53 - Bảng tổng kết chọn cáp cho ph•ơng án 5 Bảng 3-6 Tên đ•ờng cáp Ilvmax (A) I'cp (A) Loại cáp Tiết diện (mm2) Chiều dài (m) Trạm BATT-T1 81 180 xlpe-10kv (3.50).2 195.2 Trạm BATT-T2 81 180 " (3.50).2 90.2 Trạm BATT-T3 81 180 " (3.50).2 145.2 Trạm BATT-T4 40 99 " (3.16).2 230.2 Trạm BATT-T5 18 110 (3.16) 105 4-3. Sơ bộ chọn dây cáp hạ áp cho các ph•ơng án : - Vì chọn sơ bộ nên chỉ chọn cáp hạ áp cho các phân x•ởng dùng điện chung một trạm biến áp phân x•ởng. - Cáp chọn chủ yếu đảm bảo theo điều kiện phát nóng nh• sau: k1*k2* Icp  Ittpx (3-13) Trong đó : Ittpx là dòng điện tính toán của phân x•ởng; A k1,k2 là hệ số hiệu chỉnh theo môi tr•ờng đặt cáp và số cáp đi song song trong cùng một rãnh. ở đây cáp đ•ợc đi đơn và nhiệt độ môi tr•ờng xấp xỉ với nhiệt độ môi tr•ờng chế tạo cáp nên k1=k2=1 Icp là dòng điện cho phép của cáp chọn đ•ợc; A - Vì cáp đ•ợc chọn cho cấp điện áp là 0,4 KV đi từ trạm biến áp phân x•ởng đến các phân x•ởng nên đ•ợc bảo vệ bằng áp tô mát do đó khi chọn cáp xong theo điều kiện(3-13) ta phải kiểm tra lại theo các điều kiện : Icp Ikđđtừ/K Icp Ikđn/K (3-14) Trong đó : Ikđn và kkđđtừ là dòng điện khởi động nhiệt và khởi động điện từ của áp tô mát; A Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 54 K là hệ số phụ thuộc điều kiện đặt và quản lý mạng điện + Song vì chỉ là chọn sơ bộ nên để đơn giản ta coi nh• điều kiện (3-14) với cáp là đạt yêu cầu và sẽ kiểm tra cụ thể ở ch•ơng 6. a/ Sơ bộ chọn cáp hạ áp cho ph•ơng án I * Chọn cáp từ trạm biến áp T4 về phân x•ởng sửa chữa cơ khí Ta có : Sttpx = 226,72 KVA ( kết quả bảng (2-4) ch•ơng II) Theo bảng phụ lục V.13 trang 302 "Thiết kế cấp điện" chọn loại cáp 4 lõi bằng đồng cách điện PVC do hãng LcnS sản xuất có tiết diện 4x150 mm2 với Icp=387A ; ro=0,124 /km. Kiểm tra theo điều kiện (3-13) Ittpx =344,87 A < Icp = 387 A Nh• vậy cáp chọn đ•ợc đã thoả mãn theo điều kiện phát nóng. * Chọn cáp cho các phân x•ởng : Mộc- trạm bơm - Ban quản lý và phòng thí nghiệm - Kho vật liệu trung tâm - Bằng cách tính toán giống nh• trên với phân x•ởng sửa chữa cơ khí ( số 5) ta có đ•ợc kết quả chọn cáp hạ áp cho các phân x•ởng và đ•ợc ghi trong bảng (3-7) nh• sau: Bảng (3-7) Tên đ•ờng cáp Ittpx(A) Mã hiệu cáp và Icp(A) Chiều dài l r0 tiết diện(mm2) (m) /km Trạm T5- Px5 344,87 4G150 387 45 0,124 Trạm T6- Px6 354 4G150 387 90 0,124 Trạm T6- Px7 199 4G50 206 70 0,387 Trạm T6- Px8 370 4G150 387 35 0,124 Trạm T6- Px9 78 4G16 113 180 1,15 b/ Sơ bộ chọn cáp hạ áp cho các ph•ơng án khác A U I ttpx 87,34438,0*3 72,226 *3 S ttpx  Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 55 Cũng tính toán, kiểm tra, chọn cáp t•ơng tự nh• với ph•ơng án I ta đ•ợc các kết quả cho ph•ơng án khác ghi trong bảng nh• sau: + Kết quả chọn cáp hạ áp cho ph•ơng án II: Bảng (3-8): Tên đ•ờng cáp Ittpx(A) Mã hiệu cáp và Icp(A) Chiều dài l r0 tiết diện(mm2) (m) /km Trạm T6- Px5 344,87 4G150 387 35 0,124 Trạm T6- Px7 199 4G50 206 60 0,387 Trạm T7- Px8 370 4G150 387 30 0,124 Trạm T7- Px9 78 4G16 113 55 1,15 +Kết quả chọn cáp hạ áp cho ph•ơng án III Bảng (3-9) Tên đ•ờng cáp Ittpx(A) Mã hiệu cáp và Icp(A) Chiều dài l r0 tiết diện(mm2) (m) /km Trạm T5- Px5 344,87 4G150 387 45 0,124 Trạm T6- Px7 199 4G50 206 35 0,387 Trạm T7- Px9 78 4G16 113 85 1,15 + Kết quả chọn cáp hạ áp cho ph•ơng án 4 Bảng (3-10) Tên đ•ờng cáp Ittpx(A) Mã hiệu cáp và Icp(A) Chiều dài l r0 tiết diện(mm2) (m) /km Trạm T4- Px4 413 4G185 434 50 0,099 Trạm T4- Px6 354 4G150 387 70 0,124 Trạm T5- Px7 199 4G50 206 70 0,387 Trạm T5- Px8 370 4G150 387 35 0,124 Trạm T5- Px9 78 4G16 113 180 1,15 + Kết quả chọn cáp hạ áp cho ph•ơng án 5 Bảng (3-11) Tên đ•ờng cáp Ittpx(A) Mã hiệu cáp và Icp(A) Chiều dài l r0 tiết diện(mm2) (m) /km Trạm T4- Px5 344,87 4G150 387 35 0,124 Trạm T4- Px7 199 4G50 206 60 0,387 Trạm T5- Px9 78 4G16 113 55 1,15 Trạm T5- Px8 370 4G150 387 30 0,124 Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 56 5. Tính tổn thất điện áp cho các ph•ơng án - Các ph•ơng án cấp điện cho các trạm biến áp phân x•ởng đầu đi theo hình tia từ trạm biến áp trung tâm về phân x•ởng cho nên tổn thất điện áp lớn nhất Umax đ•ợc xác định theo công thức : Umax% = max{UT1%; UT2%;....;UT7%} (3-15) Trong đó : Umax% là tổn thất điện áp lớn nhất của ph•ơng án UT1%  UT7% là tổn thất điện áp trên đ•ờng cáp từ trạm BATT về trạm biến áp phân x•ởng T1 đến T7 Các UT đ•ợc xác định theo công thức: Trong đó : R,X là điện trở và điện kháng của đ•ờng cáp ;  U là điện áp định mức của l•ới điện ; (KV) PttT;QttT là công suất tác dụng và phản kháng tính toán của trạm biến áp phân x•ởng ; MW, Mvar PttT;QttT đ•ợc xác định : PttT= SttT*CostbT QttT= PttT*tgT (3-17) Với : SttTlà công suất biểu kiến tính toán của trạm biến áp CostbT là Cos trung bình của trạm biến áp: CostbT=Pi* Cosi /Pi (3-18) tgT là tg ứng với Cos trung bình của trạm . - Đối với các trạm biến áp phân x•ởng chung của nhiều phân x•ởng thì cần phải tính tổn thất điện áp phía hạ thế từ trạm biến áp phân x•ởng đến tận phân x•ởng theo công thức: Trong đó : Pttpx là công suất tác dụng tính toán của phân x•ởng ; W 100* ** % 2 dm ttTittTi Ti U XQRP U   (3-16) 100* * % 2U RP U ttpx (3-19) Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 57 R là điện trở của dây cáp hạ áp;  U là điện áp định mức của l•ới điện hạ áp; V Trong công thức (3-19) đã bỏ qua điện kháng của cáp vì nó rất bé so với điện trở của cáp dẫn . 5-1 Tính toán tổn thất điện áp cho ph•ơng án I a/Tổn thất điện áp từ trên đ•ờng cáp cao áp từ trạm biến áp trung tâm về trạm T1 - Các số liệu tính toán : SttT=964 KVA (Kết quả mục 4-1-a ch•ơng III) Costb=0,8 -> tg = 0,75 (kết quả bảng 2-4 ch•ơng II) PttT=964 * 0,8 = 771,2 KW QttT=771,2 * 0,75 = 578,4 KVar Chiều dài cáp 10 KV : 250m = 0,25 Km Thông số của cáp ( Kết quả chọn cáp mục 4-1a): ro=0,727 /Km Xo=0,118 /Km - áp dụng công thức (3-16) với các số liệu tính toán trên ta đ•ợc b/ Tổn thất điện áp trên các đ•ờng cáp cao áp khác: đ•ợc tính toán t•ơng tự nh• với đ•ờng cáp của trạm biến áp T1 và đ•ợc ghi trong bảng (3-12): Bảng (3-12) Tên đ•ờng cáp SttT Costb Mã hiệu và ro xo l U% (KVA) tiết diện cáp (mm2) (/Km) ( /Km) (Km) Trạm BATT-T1 964 0,8 2.XLPE3.25 0,727 0,118 0,25 0,08 Trạm BATT-T2 964 0,8 '' 0,727 0,118 0,18 0,06 Trạm BATT-T3 964 0,8 '' 0,727 0,118 0,08 0,03 Trạm BATT-T4 816 0,792 '' 0,727 0,118 0,095 0,03 Trạm BATT-T5 816 0,792 '' 0,727 0,118 0,2 0,05 Trạm BATT-T6 650 0,724 2.XLPE3.16 1,15 0,128 0,15 0,04 c/ Tính tổn thất điện áp phía hạ áp của các trạm dùng chung các phân x•ởng %08.0100* 10 2 25,0*118,0*10*4,578 2 25,0*727,0*10*2,771 % 2 33 1     TU Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 58 + Tổn thất điện áp trên đoạn cáp từ trạm biến áp phân x•ởng T5 đến phân x•ởng sửa chữa cơ khí ( Số 5): Pttpxscck= 168,63 KW ( Kết quả mục 1-4-c ch•ơng II) Thông số cáp ( Kết quả bảng (3-5)ch•ơng III) : ro=0,124 /Km l=45m=0,045Km áp dụng công thức (3-19) ta đ•ợc: +Bằng cách tính t•ơng tự ta có đ•ợc tổn thất điện áp phía hạ áp của các trạm biến áp T6. Kết quả tính toán đ•ợc ghi trong bảng sau(Với Pttpx=Sttpx*cospx): Bảng (3-13) Tên đ•ờng cáp Pttpx Mã hiệu và ro l U% (KW) tiết diện cáp (mm2) (/Km) (Km) Trạm BAPXT5-PX5 168,63 4G150 0,124 0,045 0,65 Trạm BAPXT6-PX6 156,25 4G150 0,124 0,09 1,2 '' -PX7 99 4G50 0,387 0,07 1,9 '' -PX8 205 4G150 0,124 0,035 0,6 '' -PX9 50 4G16 1,15 0,18 7,2 5-2 Tính toán tổn thất điện áp phía cao và hạ áp cho ph•ơng án khác - Bằng cách tính toán t•ơng tự nh• ph•ơng án I ta đ•ợc kết quả ghi trong các bảng tổng hợp sau: a/ Kết quả tổng hợp tổn thất phía cao áp của ph•ơng án II Bảng (3-14) Tên đ•ờng cáp SttT Costb Mã hiệu và ro xo l U% (KVA) tiết diện cáp (mm2) (/Km) ( /Km) (Km) Trạm BATT-T1 964 0,8 2.XLPE3.25 0,727 0,118 0,25 0,08 Trạm BATT-T2 964 0,8 '' 0,727 0,118 0,18 0,06 Trạm BATT-T3 964 0,8 '' 0,727 0,118 0,08 0,03 Trạm BATT-T4 704 0,8 2.XLPE3.16 1,15 0,128 0,095 0,03 Trạm BATT-T5 704 0,8 '' 1,15 0,128 0,17 0,06 Trạm BATT-T6 590 0,679 '' 1,15 0,128 0,23 0,06 Trạm BATT-T7 293 0,81 XLPE3.16 1,15 0,128 0,105 0,03 %65,0100* 380 045,0*124,0*10*63,168)%( 2 3 5  haapUT Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 59 b/ Kết quả tổng hợp tổn thất điện áp phía hạ áp của ph•ơng án II Bảng (3-15) Tên đ•ờng cáp Pttpx Mã hiệu và ro l U% (KW) tiết diện cáp (mm2) (/Km) (Km) Trạm BAPXT6-PX5 168,63 4G150 0,124 0,035 0,51 '' -PX7 99 4G50 0,387 0,06 1,6 Trạm BAPXT7-PX8 205 4G150 0,124 0,03 0,5 '' -PX9 50 4G16 1,15 0,055 2,2 c/ Kết quả tổng hợp tổn thất phía cao áp của ph•ơng án III Bảng (3-16) Tên đ•ờng cáp SttT Costb Mã hiệu và ro xo l U% (KVA) tiết diện cáp (mm2) (/Km) ( /Km) (Km) Trạm BATT-T1 964 0,8 2.XLPE3.25 0,727 0,118 0,25 0,08 Trạm BATT-T2 964 0,8 '' 0,727 0,118 0,18 0,06 Trạm BATT-T3 964 0,8 '' 0,727 0,118 0,08 0,03 Trạm BATT-T4 816 0,8 '' 0,727 0,118 0,095 0,03 Trạm BATT-T5 816 0,8 '' 0,727 0,118 0,2 0,05 Trạm BATT-T6 363 0,639 2.XLPE3.16 1,15 0,128 0,22 0,03 Trạm BATT-T7 293 0,81 XLPE3.16 1,15 0,128 0,105 0,03 d/ Kết quả tổng hợp tổn thất điện áp phía hạ áp của ph•ơng án III Bảng (3-17) Tên đ•ờng cáp Pttpx Mã hiệu và ro l U% (KW) tiết diện cáp (mm2) (/Km) (Km) Trạm BAPXT5-PX5 168,63 4G150 0,124 0,045 0,68 Trạm BAPXT6-PX7 99 4G50 0,387 0,035 0,9 Trạm BAPXT7-PX9 50 4G16 1,15 0,085 3,4 Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 60 e/ Kết quả tổng hợp tổn thất phía cao áp của ph•ơng án IV Bảng (3-18) Tên đ•ờng cáp SttT Costb Mã hiệu và ro xo l U% (KVA) tiết diện cáp (mm2) (/Km) ( /Km) (Km) Trạm BATT-T1 1027 0,8 2.(3.25) 0,727 0,118 0,095 0,07 Trạm BATT-T2 1868,54 0,8 2.(3.70) 0,268 0,12 0,09 0,02 Trạm BATT-T3 1135,65 0,8 2.(3.50) 0,387 0,108 0,1 0,02 Trạm BATT-T4 727 0,725 2.(3.16) 1,15 0,128 0,195 0,07 Trạm BATT-T5 422 0,779 2.(3.16) 1,15 0,128 0,15 0,03 g/ Kết quả tổng hợp tổn thất điện áp phía hạ áp của ph•ơng án IV Bảng (3-19) Tên đ•ờng cáp Pttpx Mã hiệu và ro l U% (KW) tiết diện cáp (mm2) (/Km) (Km) Trạm BAPXT4-PX4 228,75 4G185 0,099 0,05 0,78 '' -PX6 156,25 4G150 0,124 0,07 0,94 Trạm BAPXT5-PX7 99 4G50 0,387 0,07 1,86 '' -PX8 205 4G150 0,124 0,035 0,62 '' -PX9 50 4G16 1,15 0,18 7,2 h/ Kết quả tổng hợp tổn thất phía cao áp của ph•ơng án V Bảng (3-20) Tên đ•ờng cáp SttT Costb Mã hiệu và ro xo l U% (KVA) tiết diện cáp (mm2) (/Km) ( /Km) (Km) Trạm BATT-T1 1447 0,8 2.(3.50) 0,387 0,108 0,195 0,05 Trạm BATT-T2 1447 0,8 2.(3.50) 0,387 0,108 0,09 0,02 Trạm BATT-T3 1408 0,8 2.(3.50) 0,387 0,108 0,145 0,04 Trạm BATT-T4 590 0,679 2.(3.16) 1,15 0,128 0,23 0,06 Trạm BATT-T5 293 0,81 (3.16) 1,15 0,128 0,105 0,03 Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 61 i/ Kết quả tổng hợp tổn thất điện áp phía hạ áp của ph•ơng án V Bảng (3-21) Tên đ•ờng cáp Pttpx Mã hiệu và ro l U% (KW) tiết diện cáp (mm2) (/Km) (Km) Trạm T4-PX5 168,63 4G150 0,124 0,035 0,51 '' -PX7 99 4G50 0,387 0,06 1,6 Trạm T5-PX9 50 4G16 1,15 0,055 2,2 '' -PX8 205 4G150 0,124 0,03 0,5 5.3 Tổng hợp kết quả tính tổn thất điện áp của các ph•ơng án : - Theo bảng tổng kết của từng ph•ơng án và theo công thức (3-15) ta lập đ•ợc bảng so sánh về tổn thất điện áp của các ph•ơng án nh• sau: Bảng (3-22) Tên ph•ơng án Umax% Phía cao áp Umax% Phía hạ áp I 0,08 7,2 II 0,08 2,2 III 0,08 3,4 IV 0,07 7,2 V 0,06 2,2 a/ Nhận xét, so sánh và loại sơ bộ các ph•ơng án không hợp lý: - Qua các bảng chọn sơ bộ cáp cao và hạ áp của từng ph•ơng án - Qua các kết quả tính toán tổn thất điện áp của từng ph•ơng án - Qua bảng chọn MBA cho các ph•ơng án Ta nhận thấy: tổn thất điện áp trên mạng cao áp của các ph•ơng án rất nhỏ. Tổn thất điện áp phía hạ áp của ph•ơng án I và IV là 7,2 % là rất lớn, mặt khác đ•ờng dây hạ áp của ph•ơng án I và IV cũng rất dài nh• vậy cũng tốn kém về chi phí kim loại mầu, ph•ơng án IV còn phải sử dụng đến 5 chủng loại máy BA khác nhau. Vì vậy ta loại bỏ 2 ph•ơng án I và IV để lại ph•ơng án II,III,V để tiếp tục so sánh về chỉ tiêu kinh tế. 6/ Tính toán chỉ tiêu kinh tế cho các ph•ơng án cung cấp điện Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 62 6.1 Tính tổn thất điện năng cho các ph•ơng án a/ Các công thức tính toán: + Tổn thất điện năng trên đ•ờng dây đ•ợc xác định theo công thức: Trong đó : Add là tổn thất điện năng trên đ•ờng dây S là công suất tính toán chạy trên đ•ờng dây; (KVA) U là điện áp định mức của mạng; (KV) ro là điện trở của 1 km đ•ờng dây; (/km) l là chiều dài đ•ờng dây ; ( km)  là thời gian tổn thất công suất lớn nhất ; (h)  = (0,124+Tmax*10 -4)*8760; (3-21) Với các phân x•ởng làm việc 3 ca liên tục ta lấy Tmax = 5500h và các phân x•ởng làm việc 1;2 ca ta lấy Tmax=2500h + Tổn thất điện năng trong máy biến áp đ•ợc xác định theo công thức: Trong đó: n là số máy BA vận hành song song trong trạm Po; PN là tổn thất không tải và tổn thất ngắn mạch định mức; (KW) t, là thời gian đóng máy biến áp và thời gian tổn thất công suất lớn nhất ;  đ•ợc xác định theo công thức (3-21) Stt;SđmB là công suất tính toán của trạm biến áp và công suất định mức của MBA; (KVA) + Tổn thất điện năng của toàn nhà máy trong năm đ•ợc tính theo công thức : ANM= Add+ AB ; (3-23) Trong đó : A NM là tổn thất điện năng của nhà máy *** 02 2 lr U SAdd  (3-20) ***1** 2 0 N dmB tt nm PS S n tPnA        (3-22) Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 63 Add là tổng tổn thất điện năng của các nhánh đ•ờng dây AB là tổng tổn thất điện năng của các trạm biến áp + Tính  của các phân x•ởng 3 ca và 1 ca: - Với các phân x•ởng 3 ca ta lấy Tmax=5500h do đó: = (0,124+5500*10-4)2* 8760 = 3979h - Với các phân x•ởng làm việc 1;2 ca ta lấy Tmax=2500h nên: = (0,124+2500*10-4)2* 8760 = 1225h - Các phân x•ởng làm việc 3 ca là phân x•ởng sợi , phân x•ởng dệt, phân x•ởng nhuộm, phân x•ởng là - Các phân x•ởng làm việc 1-2 ca là các phân x•ởng còn lại b/ Tính tổn thất điện năng cho ph•ơng án II * Tính tổn thất điện năng trên đ•ờng cáp từ trạm biến áp trung tâm về các trạm biến áp phân x•ởng - Tổn thất điện năng từ trạm biến áp trung tâm về trạm biến áp phân x•ởng T1 + Số liệu dùng để tính toán: Stt=964 KVA ro=0,727 /km =3979h l=0,25 km Thay số liệu trên vào công thức (3-20) ta có : kwhAdd 33603979*2 25,0*727,0* 10 964 2 2  +Bằng tính toán t•ơng tự nh• cho nhánh BATT-T1 ta tính cho các nhánh còn lại và kết quả ghi trong bảng sau: Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 64 Bảng (3-23) Tên đ•ờng cáp SttT Mã hiệu và ro l A (KVA) tiết diện cáp (mm2) (/Km) (Km) (KWh) Trạm BATT-T1 964 2.XLPE3.25 0,727 0,25 3360 Trạm BATT-T2 964 2.XLPE3.25 0,727 0,18 2419 '' -T3 964 2.XLPE3.25 0,727 0,08 1075 '' -T4 704 2.XLPE3.16 1,15 0,095 1077 '' -T5 704 2.XLPE3.16 1,15 0,17 1928 '' -T6 590 2.XLPE3.16 1,15 0,23 564 '' -T7 293 2.XLPE3.16 1,15 0,105 127 10500 +Tổn thất điện năng của các nhánh cáp hạ áp của các trạm biến áp phân x•ởng: * các phân x•ởng dùng chung trạm biến áp phân x•ởng có đ•ờng cáp đi từ trạm về đến phân x•ởng với chiều dài vài chục mét trở lên hầu hêt là các phân x•ởng chỉ làm 1-2 ca nên ta lấy Tmax=2500h=>=1225h * Tổn thất nhánh : Trạm T6-PX5: áp dụng công thức (3-20) ta đ•ợc : kwhAdd 18931225*035,0*124,0*38,0 72,226 2 2  cũng tính toán nh• trên cho các phân x•ởng 6,7,8,9 ta đ•ợc kết quả ghi trong bảng (3-24) nh• sau: Bảng (3-24) Tên đ•ờng cáp Sttpx Mã hiệu và ro l A (KVA) tiết diện cáp (mm2) (/Km) (Km) (KWh) Trạm T6-PX5 226,72 4G150 0,124 0,035 1893 Trạm T6-PX7 131 4G50 0,387 0,06 3380 Trạm T6-PX8 243,4 4G150 0,124 0,03 1870 Trạm T6-PX9 51,51 4G16 1,15 0,055 1424 :8567 * Tổn thất điện năng trong máy biến áp: Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 65 - các thông số kỹ thuật của những máy biến áp trong ph•ơng án II đ•ợc ghi trong bảng (3-17) - Các máy biến áp cấp điện cho các phân x•ởng làm việc 3 ca thì lấy =3979h còn các máy biến áp cấp điện cho các phân x•ởng làm việc 1,2 ca thì lấy =1225h. Bảng (3-25) Loại MBA Sđm Uđm (KV) Tổn thất (KW) io uN (KVA) Cao Hạ Po PN % % VN-750-10/0,4 750 10 0,4 4,1 11,9 6 5,5 VN-560-10/0,4 560 10 0,4 2,5 9,4 6 5,5 ABB-500-10/0,4 500 10 0,4 1 7 4,5 ABB-315-10/0,4 315 10 0,4 0,72 4,85 4,5 + áp dụng công thức (3-22) ta đ•ợc: Trong đó: ABT1: là tổn thất điện năng trong MBA của trạm biến áp phân x•ởng T1 + Tính tổn thất điện năng cho các trạm biến áp phân x•ởng khác: Bằng cách tính toán t•ơng tự nh• trạm T1 ta có đ•ợc kết quả ghi trong bảng sau: Bảng (3-26) Tên trạm Stt Số l•ợng Tổn thất (KW) Tổn thất điện năng (KVA) SđmB Po PN (KWh) T1 964 2x750 4,1 11,9 110945 T2 964 2x750 4,1 11,9 110945 T3 964 2x750 4,1 11,9 110945 T4 704 2x560 2,5 9,4 29556 T5 704 2x560 2,5 9,4 29556 T6 590 2x500 1 7 23490 T7 293 315 0,72 4,85 11448 : 426885 KWhABT 1109453979*9,11*750 964* 2 18760*1,4*2 2 1        Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 66 * Tổn thất điện năng trong toàn nhà máy (ch•a kể đến tổn thất điện năng trong máy biến áp trạm BATT nhà máy) - áp dụng công thức (3-23) ta đ•ợc ANM(II) = 10500+8567+426885=445952 kwh c/ Tính toán tổn thất điện năng trên đ•ờng dây cao, hạ áp và các trạm biến áp phân x•ởng của các ph•ơng án III và ph•ơng án V - Cũng theo trình tự và công thức tính toán giống nh• cho ph•ơng án II ta đ•ợc các kết quả cụ thể ghi trong các bảng sau: * tổn thất điện năng trên đ•ờng cáp cao áp của ph•ơng án III Bảng (3-27) Tên đ•ờng cáp SttT Mã hiệu và ro l A (KVA) tiết diện cáp (mm2) (/Km) (Km) (KWh) Trạm BATT-T1 964 2.XLPE3.25 0,727 0,25 3360 Trạm BATT-T2 964 2.XLPE3.25 0,727 0,18 2419 '' -T3 964 2.XLPE3.25 0,727 0,08 1075 '' -T4 816 2.XLPE3.25 0,727 0,095 915 '' -T5 816 2.XLPE3.25 0,727 0,2 1926 '' -T6 363 2.XLPE3.16 1,15 0,22 204 '' -T7 293 XLPE3.16 1,15 0,105 127 10026 * Tổn thất điện năng trên đ•ờng cáp hạ áp của ph•ơng án III Bảng (3-28) Tên đ•ờng cáp Sttpx Mã hiệu và ro l A (KVA) tiết diện cáp (mm2) (/Km) (Km) (KWh) Trạm T5-PX5 226,72 4G150 0,124 0,045 2433 Trạm T6-PX7 131 4G50 0,387 0,035 1972 Trạm T7-PX9 51,51 4G16 1,15 0,085 2200 :6605 * Tổn thất điện năng trong các máy biến áp của ph•ơng án III - Thông số kỹ thuật của MBA Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 67 Bảng (3-29) Loại MBA Sđm Uđm (KV) Tổn thất (KW) io uN (KVA) Cao Hạ Po PN % % VN-750-10/0,4 750 10 0,4 4,1 11,9 6 5,5 ABB-630-10/0,4 630 10 0,4 1,2 8,2 4,5 ABB-250-10/0,4 250 10 0,4 0,64 4,1 4,5 ABB-315-10/0,4 315 10 0,4 0,72 4,85 4,5 - Tổn thất điện năng trong các trạm biến áp phân x•ởng : Bảng (3-30) Tên trạm Stt Số l•ợng Tổn thất (KW) Tổn thất điện năng (KVA) và SđmB Po PN (KWh) T1 964 2x750 4,1 11,9 110945 T2 964 2x750 4,1 11,9 110945 T3 964 2x750 4,1 11,9 110945 T4 816 2x630 1,2 8,2 48393 T5 816 2x630 1,2 8,2 48393 T6 363 2x250 0,64 4,1 16507 T7 293 315 0,72 4,85 11448 : 457576 * Tổn thất điện năng trong nhà máy (ch•a kể đến tổn thất điện năng trong trạm BATT và đ•ờng dây 35 KV) ANM(III) = 10026+6605+457576=474207 kwh * Tính tổn thất điện năng trên đ•ờng cáp cao áp của ph•ơng án V: Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 68 Bảng (3-31) Tên đ•ờng cáp SttT Costb Mã hiệu và ro l A (KVA) tiết diện cáp (mm2) (/Km) (Km) (KWh) Trạm BATT-T1 1447 0,8 2.(3.50) 0,387 0,195 3144 Trạm BATT-T2 1447 0,8 2.(3.50) 0,387 0,09 1451 Trạm BATT-T3 1408 0,8 2.(3.50) 0,387 0,145 2213 Trạm BATT-T4 590 0,679 2.(3.16) 1,15 0,23 564 Trạm BATT-T5 293 0,81 (3.16) 1,15 0,09 109 7481 * tính tổn thất điện năng trên các đ•ờng cáp hạ áp của ph•ơng án V Bảng (3-32) Tên đ•ờng cáp Sttpx Mã hiệu và ro l A (KVA) tiết diện cáp (mm2) (/Km) (Km) (KWh) Trạm T4-PX5 226,72 4G150 0,124 0,035 1893 Trạm T4-PX7 131 4G50 0,387 0,06 3380 Trạm T5-PX8 243,4 4G150 0,124 0,03 1870 Trạm T5-PX9 51,51 4G16 1,15 0,055 1424 :8567 * Tổn thất điện năng trong các máy biến áp của ph•ơng án V - Thông số kỹ thuật của các máy biến áp Bảng (3-33) Loại MBA S’đm Uđm (KV) Tổn thất (KW) io uN (KVA) Cao Hạ Po PN % % ABB-1000-10/0,4 1000 10 0,4 1,75 13 5,5 ABB-500-10/0,4 500 10 0,4 1 7 4,5 ABB-315-10/0,4 315 10 0,4 0,72 4,85 4,5 - Tổn thất điện năng trong các trạm biến áp phân x•ởng Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 69 Bảng (3-34) Tên trạm Stt Số l•ợng Tổn thất (KW) Tổn thất điện năng (KVA) và SđmB Po PN (KWh) T1 1447 2x1000 1,75 13 84813 T2 1447 2x1000 1,75 13 84813 T3 1408 2x1000 1,75 13 81933 T4 590 2x500 1 7 23490 T5 293 315 0,72 4,85 11448 : 286497 * Tổn thất điện năng trong nhà máy ( ch•a kể đến tổn thất điện năng trong trạm BATT và đ•ờng dây 35 KV) là : ANM(V) = 7481+8567+286497=302545 kwh 6-2 Tính tổng vốn đầu t• cho các ph•ơng án - Tổng vốn đầu t• cho các ph•ơng án tính trong mục này dùng để so sánh giữa các ph•ơng án với nhau cho nên chỉ tính chi phí cho những vật t• thiết bị khác nhau : Về số l•ợng , cấp điện áp , công suất , tiết diện … - Giá tiền các vật t• thiết bị cùng loại trong các ph•ơng án đều nh• nhau - Giá tiền 1 kwh điện năng tổn thất là 656 đ/kwh - chi phí tính toán hàng năm của mạng điện cho các ph•ơng án đ•ợc tính theo công thức: Z = (avh+atc)*(KT+Kdd) + KA (3-24) Trong đó : avh là hệ số khấu hao do vận hành lấy bằng 0,1 atc là hệ số thu hồi vốn đầu t• tiêu chuẩn lấy bằng 0,125 KT Tổng vốn đầu t• cho các thiết bị trong trạm biến áp ; VNđồng Kdd là tổng vốn đầu t• cho đ•ờng cáp cao và hạ áp; VN đồng KA là tổng chi phí do tổn thất điện năng ; VN đồng KA=C*A (với C=656đ/kwh) (3-25) a/ Bảng tính toán chi phí vật t• thiết bị cho các ph•ơng án: Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 70 Bảng (3-35) Loại thiết bị Đơn vị Số l•ợng Đơn giá Thành tiền; x 106đ tính P.án II P.án III P.án V x103đ P.án II P.án III P.án V MC hợp bộ 10KV Bộ 13 13 9 35600 462,8 462,8 320,4 DCL 10KW Bộ 13 13 9 380 4,94 4,94 3,42 CChì 10KV Bộ 13 13 9 120 1,56 1,56 1,08 MBA 750-10/0,4 Máy 6 6 82800 496,8 496,8 MBA 1000-10/0,4 Máy 6 110400 662,4 MBA 630-10/0,4 Máy 4 69550 278,2 MBA 560-10/0,4 Máy 4 65900 263,6 MBA 500-10/0,4 Máy 2 2 55200 110,4 110,4 MBA 250-10/0,4 Máy 2 27600 55,2 MBA 315-10/0,4 Máy 1 1 1 34800 34,8 34,8 34,8 Cáp XLPE10KV 3.16mm m 1095 545 565 78 85,41 42,51 44,07 3.25mm m 1020 1610 122 124,44 196,42 3.50mm m 860 244 209,84 Cáp hạ áp 4G16 m 55 85 55 32 1,76 2,72 1,76 4G50 m 60 35 60 100 6 3,5 6 4G150 m 65 45 65 290 18,85 13,05 18,85 1611,36 1592,5 1413,02 b/ Tính chi phí tổn thất điện năng của các ph•ơng án Ph•ơng án II: KA=656*445952 =293*10 6đ Ph•ơng án III: KA=656*474207 =311*10 6đ Ph•ơng án V: KA=656*302545 =198*10 6đ c/ Tính chi phí tính toán cho các ph•ơng án - áp dụng công thức (3-24) ta đ•ợc Z2=(0,1+0,125)*1611,36*10 6 + 293*106 =656*106đ Z3=(0,1+0,125)*1592,5*10 6 + 311*106 =669*106đ Z2=(0,1+0,125)*1413,02*10 6 + 198*106 =516*106đ d/ Tổng kết các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật , so sánh và lựa chọn ph•ơng án hợp lý. Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 71 - Bảng tổng hợp (3-36) Ph•ơng án Umax% cao áp Umax% hạ áp A; (KWH) Chi phí Z x 106 đ II 0,08 2,2 445952 656 III 0,08 3,4 474207 669 IV 0,06 2,2 302545 516 - So sánh lựa chọn ph•ơng án hợp lý: Qua bảng tổng hợp ta thấy ph•ơng án V là ph•ơng án có tổng chi phí Z là nhỏ nhất , có tổn thất điện áp và điện năng nhỏ nhất vì vậy ta chọn ph•ơng án V là ph•ơng án cấp điện cho nhà máy liên hợp dệt. 7. Sơ đồ nguyên lý mạng điện áp cao của nhà máy liên hợp dệt theo ph•ơng án cung cấp điện đã chọn Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK Đ DK 35kV TM 10000-35/10 MCPĐ 10KV PX8+9 PX5,6,7 PX3+4 PX2 T5 T4 T3 T272 Y/Y0-12 ATMtổng 0,4KV ATMLL PX1+2 T1 Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 73 8/Thuyết minh vận hành sơ đồ a/ Khi vận hành bình th•ờng : Các ATMLL và máy cắt phân đoạn thanh cái 35 KV luôn ở trạng thái mở b/ khi có sự cố: + ở trạm biến áp trung tâm : - khi 1 đ•ờng dây trên không bị sự cố thì MBA nào nối với đ•ờng dây đó bị mất điện, Mcắt sau MBA đó mở và MC phân đoạn đ•ợc đóng lại - Khi 1 MBA bị sự cố thì mắy cắt phía đ•ờng dây và Mcắt sau MBA mở và MC phân đoạn đ•ợc đóng lại. + ở trạm biến áp phân x•ởng : - Khi sự cố 1 đ•ờng cáp từ trạm biến áp trung tâm về trạm biến áp phân x•ởng nào thì MBA nối vào đu•ờng cáp đó sẽ mất điện, ATM tổng của MC đó sẽ đ•ợc mở và ATMLL đ•ợc đóng lại + Khi sự cố 1 MBA thì dao cách ly và ATM tổng của MBA đó sẽ mở và ATM liên lạc đ•ợc đóng lại. c/ Khi cần sửa chữa định kỳ : - Khi cần sửa chữa một máy biến áp thì MC phân đoạn hoặc ATMLL đ•ợc đóng lại sau đó MC sau MBA hoặc ATM tổng và máy cắt phía đ•ờng dây hoặc dao cách ly sẽ đ•ợc mở và đ•a MBA ra sửa chữa. - Khi cần sửa chữa phân đoạn thanh góp nào ở trạm biến áp trung tâm thì MBA nối vào phân đoạn thanh góp đó sẽ mất điện. Đồ án Tốt nghiệp Ch•ơng IV Tính toán ngắn mạch - chọn và kiểm tra khí cụ điện I. Tính toán ngắn mạch: 1/ Sơ đồ các điểm ngắn mạch: HT 35KVAC150 Kép-5KMPhạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 74 2. Sơ đồ thay thế: N2 N3 T5 T4 T3 T2 T1 2x10.000 - 35/10,5 10KV N1 X L PE 10 K V N4 Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 75 3. Mục đích tính các điểm ngắn mạch - Tính điểm ngắn mạch N1 để chọn và kiểm tra khí cụ điện cấp điện áp 35 KV - Tính điểm ngắn mạch N2 để chọn khí cụ điện cấp điện áp 10KV - Tính điểm N3 : tính cho tất cả các trạm biến áp phân x•ởng để chọn khí cụ điện và dây cáp 10 KV cho các trạm biến áp phân x•ởng - Tính điểm N4 : để chọn và kiểm tra khí cụ điện hạ áp. 4. Tính các thông số của sơ đồ thay thế: - Công suất ngắn mạch tại thanh cái trạm biến áp trung gian của hệ thống đ•ợc lấy t•ơng ứng với công suất cắt của máy cắt thanh cái 35 KV. Giả thiết rằng máy cắt đang vận hành tại trạm trung gian hệ thống dùng loại máy cắt SF6 có các thông số kỹ thuật nh• sau: Uđmmc=36KV; Iđm=2,5 KA; Icđm=31,5 KA => SN = Scắt = 3 * Uđm * Iđm = 3 *36*31,5 =1964 MVA - Điện kháng của hệ thống: XHT = U 2 tb / SN = 37 2 / 1964 =0,697  Điện trở và điện kháng của đ•ờng dây trên không có Uđm=35 KV , có khoảng cách trung bình hình học giữa các pha là 3,5 m: + Tra bảng 10 và 12 trang 130 và 132 giáo trình h•ớng dẫn " Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp " ta có đ•ợc : dây AC 150 : ro = 0,195 /KM xo = 0,398 /KM Do đó : Rd = ro * l = 0,195 * 5 = 0,975  Xd = xo*l = 0,398 * 5 = 1,99  - Điện trở và điện kháng của máy biến áp trạm biến áp trung tâm của nhà máy đ•ợc tính theo công thức ( 6-17) và (6-18) trang 97 " Giáo trình cung cấp điện I" ở cấp điện áp 10 KV là: HT N1 N2 N3 N4 XHT Zd ZB Zc ZT     75,0 10000 10*10*5,710* *% 092,0 000.10 10*10*9210* * 22 2 32 3 2 2 dm dmN B dm dmN B S UUX S UP R Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 76 - Điện trở và điện kháng của các đ•ờng cáp 10 KV : Theo các thông số đã thống kê trong bảng (3-20) ch•ơng III ta tính toán đ•ợc điện trở và điện kháng của các đ•ờng cáp theo các công thức : Rc = roc * l ;  Xc = xoc*l ;  Kết quả tính toán ghi trong bảng (4-1) sau: Bảng (4-1) Tên đ•ờng cáp Mã hiệu và Chiều dài l; ro xo R X; tiết diện cáp (mm2) (Km) (/Km) ( /Km) () () Trạm BATT-T1 XLPE 3.50 0,195 0,387 0,108 0,0755 0,0211 Trạm BATT-T2 '' 0,09 0,387 0,108 0,0348 0,0097 Trạm BATT-T3 '' 0,145 0,387 0,108 0,0561 0,0157 Trạm BATT-T4 XLPE 3.16 0,23 1,15 0,128 0,2645 0,0294 Trạm BATT-T5 '' 0,105 1,15 0,128 0,1208 0,0134 - Điện trở và điện kháng của các máy biến áp phân x•ởng đ•ợc tính toán theo công thức giống nh• tính cho máy biến áp trung tâm của nhà máy với cấp điện áp tính là 0,4 KV. Theo các số liệu lấy từ bảng (3-33) ch•ơng III ta tính đ•ợc điện trở và điện kháng của các máy biến áp . Kết quả tính đ•ợc ghi trong bảng sau: Bảng (4-2) MBA trong trạm Uđmhạ áp (KV) SđmB (KVA) PN (KW) UN% RT () XT () T1 0,4 1000 13 5,5 0,0021 0,0088 T2 0,4 1000 13 5,5 0,0021 0,0088 T3 0,4 1000 13 5,5 0,0021 0,0088 T4 0,4 500 7 4,5 0,0045 0,0144 T5 0,4 315 4,85 4,5 0,0078 0,0229 5. Tính dòng ngắn mạch 3 pha tại các điểm ngắn mạch Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 77 - Do nhà máy ở xa nguồn nên ta coi nguồn có công suất vô cùng lớn và ta tính toán dòng ngắn mạch đơn giản trong hệ có tên với công thức sau: Trong đó : Utb là điện áp trung bình ở cấp xẩy ra ngắn mạch ; KV Ta có: Utb35 = 37 KV Utb10 = 10,5 KV Utb0,4 = 0,4 KV ZN là tổng trở ngắn mạch đã đ•ợc qui về cấp điện áp xẩy ra ngắn mạch ;  - Dòng điện ngắn mạch xung kích (ixk) đ•ợc tính theo công thức: Trong đó kxk là hệ số xung kích, do ngắn mạch xa nguồn nên ta lấy kxk=1,8 a/ Tính toán dòng ngắn mạch theo điểm N1: - áp dụng công thức (4-2) ta đ•ợc :       8584,299,1697,0975,0 RZ 22 1 22 N1 N dHTd Z XX - áp dụng công thức ( 4-1) ta đ•ợc : - áp dụng công thức (4-3) ta đ•ợc: b/ Tính dòng ngắn mạch cho điểm N2: - Qui đổi điện trở và điện kháng của các phần tử ở cấp điện áp 35 KV về cấp điện áp 10 KV nh• sau: R'd= Rd * U 2 tb10/U 2 tb35=0,975*10,5 2/372 = 0,0785 X'd=Xd*U 2 tb10/U 2 tb35 = 1,99*10,5 2/372 = 0,1603  )14(; *3 )3(  N tb N Z U I )24(;RZ 22NN  NX )3(*2* Nxkxk Iki  (4-3) KAI N 5,78584,2*3 37)3( 1  KAixkNi 195,7*2*8,1  Đồ án Tốt nghiệp Phạ X'HT=XHT*U 2 tb10/U 2 tb35 = 0,697*10,5 2/372 = 0,0561  áp dụng công thức (4-2) ta đ•ợc: - áp dụng công thức (4-1) ta đ•ợc : KAI N 2,69813,0*3 5,10)3(  - áp dụng công thức (4-3) ta đ•ợc: c/ Tính dòng ngắn mạch N3 cho các trạm biến áp phân x•ởng * Tính cho trạm biến áp phân x•ởng T1: - áp dụng công thức (4-2) ta đ•ợc :   0177,1)0211,075,01603,00561,0()0755,0092,00785,0( )''()'(Z 22 13 2 1 2 1N3T1 TN cBdHTcBd Z XXXXRRR - áp dụng công thức (4-1) ta có : KAI TN 60177,1*3 5,10)3( 13  - áp dụng công thức (4-3) ta đ•ợc: *Tính toán cho các trạm biến áp phân x•ởng T2T5 : Bằng cách tính t•ơng tự cho trạm T1 ta đ•ợc kết quả dòng ngắn mạch theo điểm N3 cho các trạm khác ghi trong bảng (4-3): Bảng (4-3) Tên trạm dòng điện NM T1 T2 T3 T4 T5 I(3)N3;KA 6 6,1 6 5,6 5,9 ixkN3; KA 15,3 15,5 15,3 14,3 15 d/ T   9813,0)75,01603,00561,0()092,00785,0( )''()'(Z 22 2 22 N2 N BdHTBd Z XXXRR KAixkN 8,152,6*2*8,12  KAi TxkN 3,156*2*8,113 m Ngọc V ính điểmĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 78 ngắn mạch N4 cho các trạm biến áp phân x•ởng: Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 79 - Qui đổi điện trở và điện kháng của các phần tử ở cấp điện áp 35 KV và 10 KV về cấp điện áp 0,4 KV nh• sau : X"HT = XHT* U 2 tb0,4/U 2 tb35 = 0,697* 0,4 2/372 = 0,00008 R"d=Rd * U 2 tb0,4/U 2 tb35 = 0,975* 0,4 2/372 = 0,00011 X"d = Xd* U 2 tb0,4/U 2 tb35 = 1,99* 0,4 2/372 = 0,00023 R'B = RB* U 2 tb0,4/U 2 tb10 = 0,092* 0,4 2/10,52 = 0,00013 X'B = XB* U 2 tb0,4/U 2 tb10 = 0,75* 0,4 2/10,52 = 0,00109 R'c1 = Rc1* U 2 tb0,4/U 2 tb10 = 0,0755* 0,4 2/10,52 = 0,00011 X'c1 = Xc1* U 2 tb0,4/U 2 tb10 = 0,0211* 0,4 2/10,52 = 0,00003 Với các đ•ờng cáp còn lại thì các R'c2R'c5 và X'c2 X'c5 đ•ợc tính t•ơng tự nh• với đ•ờng cáp 1. Kết quả ghi trong bảng sau Bảng (4-4) Tên đ•ờng cáp Rc () Xc () Điện trở qui đổi R'c;( ) Điện trở qui đổi X'c;( ) Trạm BATT-T1 0,0755 0,0211 0,00011 0,00003 Trạm BATT-T2 0,0348 0,0097 0,00005 0,00001 Trạm BATT-T3 0,0561 0,0157 0,00008 0,00002 Trạm BATT-T4 0,2645 0,0294 0,00038 0,00004 Trạm BATT-T5 0,1208 0,0134 0,00017 0,00002 * Tính điểm ngắn mạch N4 cho trạm biến áp phân x•ởng T1: - áp dụng công thức (4-2) ta đ•ợc :   0105,0 )''""()''"(Z 14 2 11 2 11N4T1 TN TcBdHTTcBd Z XXXXXRRRR - áp dụng công thức (4-1) ta có : KAI TN 220105,0*3 4,0)3( 14  - áp dụng công thức (4-3) ta đ•ợc: KAi TxkN 5622*2*8,114  Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọ *Tính điểm ngắn mạch N4 cho trạm biến áp phân x•ởng từ T2T5: bằng cách tính t•ơng tự nh• với trạm T1 ta đ•ợc kết quả ghi trong bảng sau: Bảng (4-5) Tên trạm: dòng điện NM T1 T2 T3 T4 T5 I(3)N4;KA 22 22 22 13,9 9 ixkN4; KA 56 56 56 35,4 22,9 II. Tính toán lựa chọn dây cáp 10 KV và các khí cụ điện: 1. Chọn và kiểm tra cáp 10 KV - Trong mục (4-2b) ch•ơng III ta đã chọn đ•ợc loại cáp theo JKT, đã kiểm tra theo điều kiện phát nóng . Các thông số của các đ•ờng cáp đã đ•ợc ghi trong bảng (3-6) ch•ơng III. Vì vậy ở đây ta chỉ kiểm tra lại tiết diện cáp theo điều kiện sau: Trong đó : Fodn là tiết diện cáp theo ổn định nhiệt; (mm 2)  là hệ số phụ thuộc vật liệu chế tạo lõi cáp ; ( với đồng =7) IN là dòng điện ngắn mạch a tại điểm N3 tính toán + Vì nguồn tqd=tcắt + 0, Với tcắt = tB Nếu tBV lấy tmc= 40  6 + Nh• vậy a/ Chọn và - Trạm T1 - Theo điều 1Fodn  capNodn FIF  qdt* (4-4)c Vĩnh -Khoa Tại chức HT tqđ là thời gian tác động tqd = tqdck+ Kqdkck có công suất vô cùng lớn 05"2 = tcắt + 0,05(I"/I) 2 = V + tmc bằng 0,02s và máy cắt là l 0 ms = 0,04 0,06 nên ta c tqd = tcắt + 0,05 = 0,02 +0,0 kiểm tra cáp cho trạm T có : IN3T1 = 6 KA kiện (4-4) ta có : 2 5150,12*6*7 Fmm c 3 phĐ - ĐHBK 80 qui đổi của dòng điện ngắn mạch theo nên: tcắt + 0,05 oại tác động nhanh thì họn tmc=0,05s 5 +0,05 = 0,12s 1: 20mm Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc V Nh• vậy cáp đã chọn đạt tiêu chuẩn về ổn định nhiệt b/ Chọn và kiểm tra cáp cho các trạm từ T2T5 : Cũng bằng các trình tự nh• đã kiểm tra cho trạm T1 ta đ•ợc kết quả ghi trong bảng sau: Bảng (4-6) Tên đ•ờng cáp I(3)N3; KA Fodm; (mm2) Mã hiệu và tiết diện cáp đã chọn(mm2) Kết quả kiểm tra ổn định nhiệt Trạm BATT-T1 6 15 2XLPE 3.50 Đạt Trạm BATT-T2 6,1 15 2XLPE 3.50 Đạt Trạm BATT-T3 6 15 2XLPE 3.50 Đạt Trạm BATT-T4 Trạm BATT-T5 2. Chọn và k - Các điều kiệ a/ Chọn máy - Tra bảng 5 biến áp” ta ch Bảng (4-7) Cấp điện Đạ áp;(KV) Ilvmax(A) 35 173ĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 81 5,6 14 2XLPE 3.16 Đạt 5,9 14,3 XLPE 3.16 Đạt iểm tra Máy cắt điện: n chọn máy cắt: UđmmcUđmmax IđmmcIlvmax IcđmIN IôđđIxk IôđnI* (Nhà chế tạo cho sẵn tnhđm) Scắtđm  SN cắt cho đ•ờng dây 35 KV: phụ lục 3 trang 100 giáo trình “ Thiết kế nhà máy điện và trạm ọn loại máy cắt SF-6 có các thông số cho ở bảng sau: i l•ợng tính toán Loại máy Các đại l•ợng định mức I(3)N1;KA ixkN1;KA cắt U;KV I;A Ic;KA Ilđđ;KA 7,5 19 SF6.8DA10 36 2500 25 63 tqđ tnhđm A U S I dm dmB lv 17335*3 7500*4,1 *3 *4,1 max  Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọ Vì MC chọn đ•ợc có Iđm=2500 A>1000A nên không kiểm tra ổn định nhiệt nữa. b/ Chọn máy cắt cấp 10 KV Ilv *3 *4,1 max  Tra bả trạm biến á Bảng (4-8) Cấp điện Đ áp;(KV) Ilvmax(A 10 607 3. Chọn da - Điều kiện Với th tra bảng 2 áp” ta chọn Bảng (4-9) Cấp điện Đ áp;(KV) Ilvmax(A 35 173 Kiểm tra ổ Nh• vậy dac Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 82 A U S dm dmB 607 10*3 7500*4,1  ng 5 – phụ lục 3 trang 100 giáo trình “ Thiết kế nhà máy điện và p” ta chọn loại máy cắt hợp bộ có các thông số nh• sau: ại l•ợng tính toán Loại máy Các đại l•ợng định mức ) I(3)N1;KA ixkN2;KA cắt U;KV I;A Ic;KA Ilđđ;KA 6,2 15,8 SF6.8DA10 12 2500 40 110 o cách ly 35 KV chọn: UđmclUmạng IđmclIlvmax iđmđixk IôđnI* ông số tính toán đ•ợc ở phần trên cùng với các điều kiện chọn ta phụ lục 4 trang 106 giáo trình “ thiết kế nhà máy điện và trạm biến đ•ợc loại dao cách ly có các thông số ghi trang bảng sau: ại l•ợng tính toán Loại dao Các đại l•ợng định mức ) I(3)N1;KA ixk;KA cách ly U;KV I;A Ilđđ;KA Ilđđ;KA 7,5 19 PHД 35 600 80 12/10 35/600 n định nhiệt: o cách ly đã chọn đạt tiêu chuẩn. tqđ tnhđm KA t t II nh qd dmnh 82,010 12,0*5,712   Đồ án Tốt nghiệp Phạm N 4. Chọn chống sét van 35 KV - Chống sét van đ•ợc lựa chọn theo cấp điện áp do đó ta chọn loại chống sét van do Liên xô chế tạo loại PBC-35KV 5. Chọn máy biến điện áp đặt ở thanh cái 10 KV - Trên mỗi phân đoạn của thanh cái ta đặt 1 máy biến điện áp đo l•ờng 3 pha đấu theo sơ đồ / / Tra bảng hụ lục 7 – trang 118 “ Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp” ta chọn đ•ợ ở bảng sa Bảng (4-1 Loại điện HTM 6. Chọn - Thanh c - Điều kiệ Trong đópgọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 83 c loại máy biến điện áp loại HTMK10 có các thông số kỹ thuật cho u: 0): máy biến áp Cấp điện áp;KV Uđm;K V sơ cấp Uđm;V thứ cấp chính Sđm; VA Cấp chính xác Smax; VA K10 10 10 100 120 0,5 960 và kiểm tra thanh cái 10KV ái 10 KV đ•ợc chọn loại bằng đồng cứng n chọn: khc*Icp Ilvmax ; (4-5) : Icp là dòng điện cho phép lâu dài của thanh dẫn Ilvmax là dòng điện làm việc lớn nhất A U Sk I dm dmBqtsc lv 60710*3 7500*4,1 *3 * max  khc là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ Với :cp là nhiệt độ lâu dài cho phép của thanh đẫn đồng là 70 oc o là nhiệt độ môi tr•ờng xung quanh; o=42 oc đm là nhiệt độ môi tr•ờng định mức; đm=25 oc dmcp ocp hck      Đồ án Tốt nghiệp Phạ - Từ điều kiện 4-5 ta có : Thay số vào ta đ•ợc: AI cp 769 2570 4270 607     Tra bảng phụ lục 10 trang 123 “ thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp ta chọn đ•ợc thanh dẫn hình chữ nhật có sơn kích th•ợc 50x5 mm có Icp = 860 A a/ Kiểm tra ổn định nhiệt: Ftd>Fôđn Ftd > * IN * tqđ trong đó : Ftd = 50x5 = 250 mm 2 cu=7 tqđ=0,12s I(3)N2=6,2KA Thay số vào ta đ•ợc : 250 > 7*6,2* 0,12 =15 Nh• vậy thanh dẫn chọn thoả mãn ổn định nhiệt b/ Kiểm tra ổn định động: - Lấy khoảng cách giữa các pha là a=50cm - Lấy chiều dài nhịp sứ là l=100cm - Tính lực tác dụng lên một nhịp thanh dẫn là F=1,78 * 10-8*(l/a)*i2xkN2=1,78*10 -8*(100/50)*158002=9KG Mô men uốn tác dụng lên một nhịp thanh dẫn là : M=F*l/10=9*100/10=90KGcm - ứng suất tính toán trong vật liệu thanh dẫn là : tt=M/Wx;cm 3 Trong đó : Wx là mô men chống uốn của tiết diện thanh dẫn với trục thẳn góc với ph•ơng uốn khi đặt thanh dẫn nằm ngang Wx= dmcp ocp lv hc lv cp I k I I      maxmaxgm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 84 b*h2/6=0,5*52/6=2,1cm3 Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 85 =>tt=90/2,1=43KG/cm 2 Vì ứng suất cho phép của đồng là cpcu=1400KG/cm 2 >tt=43KG/cm 2 Nh• vậy thanh dẫn thoả mãn điều kiện ổn định động. 7. Chọn và kiểm tra sứ đỡ thanh dẫn cấp điện áp 10 KV a/ Điều kiện chọn : - Loại sứ - UđmsứUđmmạng - Kiểm tra ổn định động: F’tt<Fcp Ftt*(H’/H) <0,6Fph Trong đó : Ftt là lực tác dụng tính toán trên khoảng v•ợt của thanh dẫn ; KG Fcp là lực cho phép tác dụng lên đầu sứ; KG F’tt là lực tính toán đẳng trị H là độ cao của sứ H’ là chiều cao từ đáy sứ đến trọng tâm của thiết bị thanh dẫn H’ H b/ Chọn sứ và kiểm tra sứ: - tra bảng phụ lục 5 trang 113 “ Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp “ ta chọn loại sứ đỡ đặt ngoài trời có mã hiệu OHШ-10-500 có Uđms=10KV; Fph=500KG. - Kiểm tra sứ : Ftt F’tt Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 86 Do thanh dẫn đặt nằm ngang và có bề dầy không lớn vì vậy H’/H1 cho nên F’ttFtt=9KG => F’tt=9KG < 0,6Fph = 0,6 *500=300 KG Nh• vậy sứ chọn đ•ợc đã thoả mãn về ổn định động. 8. Chọn máy biến dòng điện - Điều kiện chọn máy biến dòng: UđmBIUđmmạng IđmBIIlvmax Z2đmBIZ2=r2 2 * kđ* I1đm ixk (knhđm*I1đn) 2 * tnhBN. - Tra bảng phụ lục 6 trang 115 “ Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp” ta đ•ợc loại máy biến dòng có mã hiệu TA – 10 T3 có các thông số nh• bảng sau: Bảng (4-11) Loại BI Uđm ; KV Iđms; A IđmT; A Cấp chính xác Z2đm klđđ ilđđ Inh/tnh TA10T3 10 600 5 0,5 0,8 81 31,5/4 TШAM10 10 20-40-100 5 0,5 0,4 7-14-35,2 TH-35M 35 15-800 5 0,5 2 150 9. Chọn và kiểm tra tủ hợp bộ cao áp 10 KV cho các trạm biến áp phân x•ởng - Các trạm biến áp phân x•ởng đ•ợc chọn cùng 1 loại tủ trọn bộ gồm có dao cách ly và cầu chì kèm theo các thiết bị đo l•ờng. - Điều kiện chọn: UđmUđmmạng IđmIlvmax Ilvchiụ đựngI (3) N3 - trong các trạm biến áp từ T1T5 ta thấy các trạm từ T1T3 có dòng điện làm việc lớn nhất và có dòng ngắn mạch 3 fa lớn nhất là trạm T2. Cho nên ta chọn tủ cao áp cho các trạm theo trạm T2: Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 87 IlvmaxT2=81A I(3)N3T2=6,1KA Tra bảng PLIII-1 trang 261 sách “Thiết kế cấp điện “ ta chọn đ•ợc loại tủ có các thông số kỹ thuật ghi trong bảng sau: Bảng (4-12) Cấp điện Đại l•ợng tính toán Loại tủ Các đại l•ợng định mức áp;(KV) Ilvmax(A) I (3) N1;KA U;KV I;A IchịuN; KA 10 81 6,1 8DH10-SF6 12 200 80 10. Chọn và kiểm tra áp tô mát tổng sau máy biến áp và áp tô mát liên lạc trong các trạm có 2 máy biến áp: - Điều kiện chọn: IđmATMIlvmaxTi IcắtđmI (3) N4Ti UđmATM Uđmmạng Trong đó : IlvmaxTi là dòng điện làm việc lớn nhất của trạm biến áp phân x•ởng thứ i IlvmaxTi= (kqt*SđmB)/(3*UđmH) ; với trạm có 2 máy IlvmaxTi= (SđmB)/(3*UđmH) ; với trạm có 1 máy I(3)N4Ti là dòng điện ngắn mạch 3 pha sau máy biến áp của trạm biến áp phân x•ởng thứ i a/ Chọn áp tô mát cho trạm biến áp T1 Ta có : IlvmaxT1= (1,4*1000)/(3*0,4)=2023A I(3)N4T1=6KA Tra bảng PL.IV.4 trang 283 sách “Thiết kế cấp điện” ta chọn đ•ợc loại áp tô mát do Pháp chế tạo có Iđm=2500A Uđm=690V IN = 55KA b/ Chọn áp tô mát cho các trạm còn lại: cũng theo trình tự tính toán giống nh• trạm biến áp T1 ta chọn đ•ợc áp tô mát cho các trạm còn lại . Kết quả chọn đ•ợc ghi trong bảng sau cùng với thông số kỹ thuật của áp tô mát Đồ án Tốt nghiệp Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK 88 Bảng (4-13): Tên trạm UđmH;V Đại l•ợng tính toán Loại Số Đại l•ợng định mức Imax;A I (3) N4;KA ixkN4;KA ATM l•ợng U;V I;A IN;KA T1 400 2023 22 56 M25 3 690 2500 55 T2 400 2023 22 56 M25 3 690 2500 55 T3 400 2023 22 56 M25 3 690 2500 55 T4 400 1010 13,9 35,4 M10 3 690 1000 40 T5 400 455 9 22,9 NS600E 1 500 600 15