Tính toán hiệu quả bù của phân xưởng 1

GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



δA=ΔA1-ΔAsb=11592,34-4473,71=7118,63 kWh

Số tiền tiết kiệm được trong 1 năm là

δC= δA.cΔ = 7118,63.1500 = 10,68.106 VNĐ

Tính toán cho các phân xưởng từ TBATT đến TBA phân xưởng

STT Tuyến cáp RC,Ω

1

TBATT-B1 0,166



Ptt,kW

1029,8



Qi,kVAr

1560



2



TBATT-B2 0,15



1322



1612,8



3

4

5

6

7



TBATT-B3

TBATT-B4

B3-B5

TBATT-B6

B3-B7



3169,36

1638,5

1590,05

575,52

924



2603,61

1339,45

599,3

615,228

688,73



0,046

0,082

0,14

0,15

0,185



Qtt,kVAr ΔA,kWh

535,61

11592,34

1303738

664,594 9

1546701

1368,28 4

782,815 7340159

599,3

8079176

233,945 2127712

442,461 4910659



ΔAsb,kW

h

4470,16

6563,56

10956,1

5404,12

8079,18

1157,06

3880,64



∑



Số tiền tiết kiệm được trong một năm của nhà máy

δC=∑(ΔA-ΔAsb).cΔ = 50933,191.1500 = 76,39978.106 VNĐ

Vốn đầu tư tụ bù một tụ:

Vb= vob.Qbn = 120.75.103 =9.106 VNĐ

Chi phí quy đổi một tụ:

Thời gian thu hồi vốn tiêu chuẩn là 8 năm,hệ số khấu hao là 6%

p = 1/8 + 0,06 = 0,185

Zb = p.Vb = 0,185.9.106 = 1,665.106 VNĐ

Tổng số tiền tiết kiệm được do đặt tụ bù hàng năm là:

TK= δC - ∑pVb = 76,39978.106 – 101,56.106 = -30,22.106 VNĐ



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Trang39



δA,kWh

7122,18

13030,82

5

15456,05

8

7334,755

8071,097

2126,555

4906,779

50933,19

1



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN ĐIỆN

3.1. Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp.

3.1.1. Xác định hao tổn điện áp trên đường dây.

Tổn thất điện áp được xác định theo công thức :



∆U =



Ptt .R + Qtt . X

U dm



Trong đó :

Ptt là công suất tác dụng của phụ tải sau khi bù, kW

Qtt là công suất phản kháng của phụ tải sau khi bù, kVAr

R, X lần lượt là điện trở và cảm kháng của đường dây, Ω

+ Tổn thất điện áp trên đường dây từ trạm TBATT đến B1

ΔU = = 9,012 V

Tính toán tương tự với các đường dây khác ta được bảng sau:

ST

T

1

2



L

Ptt,kW Qtt,kVAr ộ

1029, 535,610

TBATT-B1 8

3

2

Tuyến cáp



6



TBATT-B2 1322

3169,

TBATT-B3 4

1638,

TBATT-B4 5

1590,

B3-B5

1

575,5

TBATT-B6 2



7



B3-B7



3

4

5



924



664,594

1368,28

2



2



782,815



2



599,3

233,944

7

442,460

7



2



2



2

2



L,m

632,

2

574,

2

174

313,

2

533,

6

574,

2

707,

6



r0,Ω/k

m



x0,Ω/k

m



0,524



0,16



0,524



0,16



0,524



0,16



0,524



0,16



0,15

0,04

6

0,08

2



0,524



0,16



0,14



0,524



0,16



0,524



0,16



0,15

0,18

5



R,Ω

0,16

6



X,Ω

0,05

1

0,04

6

0,01

4

0,02

5

0,04

3

0,04

6

0,05

7



ΔU,

V

9,012

10,4

7,498

6,997

11,29

4,413

8,916



3.1.2 Xác định hao tổn điện áp trong máy biến áp

Bảng thông số và vốn đầu tư các trạm biến áp:

STT

1



Trạm

biến áp

B1



MBA

750



SVTH:Nguyễn Văn Nam



∆Pn,kW

6,68



∆P0,kW

1,22



Un,%

4,5



Trang40



I0,%

1,4



Số MBA

2



Vốn

106VND

249,4



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



2

3

4

5

6

7



B2

B3

B4

B5

B6

B7



1000

2000

1250

1000

400

630



Đồ án cung cấp điện



9,5

18,8

12,9

9,5

4,5

6,04



1,57

2,72

1,72

1,57

0,85

1,15



5

6

5,5

5

4

4,5



1,3

0,9

1,2

1,3

1,5

1,4



2

2

2

2

2

2



254,1

412,5

297,3

254,1

196,6

233,5

∑=1797,5



Tính điện trở và điện kháng của hai MBA làm việc song song trong trạm B1

RB == = 2,87 Ω

XB= = = 14,52 Ω

Vậy tổn thất điện áp trong trạm biến áp B1 là :

ΔU = .10-3 = .10-3 = 0,49 kV

Tính tương tự cho các trạm còn lại ta có bảng sau

Bảng tổn thất điện áp trong máy biến áp phân xưởng



ST

T



Trạm

MB

biến áp A



∆Pn,k

W



∆P0,k

W



Un,

%



I0,

%



RB,Ω XB,Ω



1



B1



750



6,68



1,22



4,5



1,4



2,87



14,52



2



B2



1000



9,5



1,57



5



1,3



2,3



12,1



3



B3



2000



18,8



2,72



6



0,9



1,14



4



B4



1250



12,9



1,72



5,5



1,2



2



7,26

10,64

8



5



B5



1000



9,5



1,57



5



1,3



2,3



12,1



6



B6



400



4,5



0,85



4



1,5



6,81



7



B7



630



6,04



1,15



4,5



1,4



3,68



24,2

17,28

6



ΔU,k

Ptt,kW Qtt,kVAr V

1029, 535,610

8

3

0,488

1322

3169,

4

1638,

5

1590,

1

575,5

2

924



664,594

1368,28

2



0,504



782,815



0,528



599,3

233,944

7

442,460

7



0,496



∑



0,616



0,435

0,502

3,569



3.2 Xác định hao tổn công suất trong máy biến áp

Tổn thất công suất trong máy biến áp gồm 2 thành phần:

+ Thành phần không phụ thuộc vào phụ tải là tổn thất trong lõi thép của

máy biến áp hay còn gọi là tổn thất không tải. Tổn thất không tải không



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Trang41



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



phụ thuộc vào công suất qua máy biến áp, mà nó chỉ phụ thuộc vào cấu tạo

của máy biến áp. Nó được xác định :

∆S0 = ∆P0 + ∆Q0

= ΔP + j

Trong đó

I % là dòng điện không tải tính theo phần trăm.

∆P0 là tổn thất công suất tác dụng không tải.

∆Q0 là tổn thất công suất phản kháng không tải.

+ Thành phần phụ thuộc vào phụ tải là tổn thất đồng của cuộn dây. Nó

được xác định

ΔS =ΔPn .

Trong đó :

S là công suất tải của MBA, S đmB là công suất định mức của MBA

∆Pn là tổn thất ngắn mạch

Trong trường hợp có n MBA giống nhau làm việc song song, tổn thất

trong n MBA bằng :

∆S = ∆P + ∆Q

ΔP = n.ΔP0 + ΔPn .

ΔQ = n.ΔQ0 +

+ Tính toán cho trạm B1

Stt = 1142,29(kVA)

SđmB = 750 (kVA)

∆Pn= 6,68 (kW)

∆P0 = 1,22(kW)

∆Un = 4,5%

I %= 1,4

Thay số vào ta được :

ΔP1 = n.ΔP0 + ΔPn . = 2.1,22+ = 10,19 kW

ΔQ1 = n.ΔQ0 + = 2.10,5 + = 60,14 kVAr

=>∆S1 = ∆P1 + j∆Q1 = 10,19+ j60,14kVA

Tính toán tương tự cho các trạm khác ta được bảng sau:

Bảng tổn thất công suất trong máy biến áp

ST

T



Trạ

m



∆Pn

MBA kW



SVTH:Nguyễn Văn Nam



∆P0

kW



Un,

%



I0,

%



Stt,kVA



Trang42



ΔP,kW ΔQ,kVAr



ΔS,kVA



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



biến

áp

1



B1



6,68



B5



750

100

0

200

0

125

0

100

0



2



B2



3



B3



4



B4



5

6



B6



400



4,5



7

∑



B7



630



6,04



9,5

18,8

12,9

9,5



1,2

2

1,5

7

2,7

2

1,7

2

1,5

7

0,8

5

1,1

5



4,5



1,4



5



1,3



6



0,9



5,5



1,2



5



1,3



4



1,5



4,5



1,4



1142,2

9

1490,0

5

3528,7

8

1825,1

9

1789,9

640,59

7

1027,8

1



10,19



60,14



61



13,69



81,51



82,65



34,7



222,8



225,5



17,19



103,3



104,7



18,36



106,1



107,7



7,471



32,52



33,37



10,34

111,9



55,37

661,7



56,33

671,1



Tổng tổn thất công suất là :

∆P = ∆P1+ ∆P2+ ∆P3+ ∆P4 + ∆P5 + ∆P6 + ∆P7 = 111,9 kW

ΔQ = 661,7 kVAr

ΔS = 671,1 kVA

3.3. Xác định tổn thất điện năng trong trạm biến áp

Tổn thất điện năng trong MBA gồm hai thành phần :

+ Phần không phụ thuộc vào phụ tải xác định theo thời gian làm việc

của MBA.

+ Phần phụ thuộc vào phụ tải xác định theo đồ thị phụ tải, nếu công

suất MBA có đồ thị như phụ tải thì dùng Tmax để tính τ .

Tổn thất điện năng trong 1 năm tính theo

∆AB = ∆P0.8760 + ∆Pmax.τ= ΔP0.8760 + ΔPn . .τ

Trong đó:

τ thời gian tổn thất công suất lớn nhất.

τ = (0,124 + 10-4.Tmax)2.8760 h.

Với Tmax = 4480 h ta tính được τ = 2886 h.

SVTH:Nguyễn Văn Nam



Trang43



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



∆P0, ∆Pn – tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn

mạch của MBA

S –công suất tải của MBA

SđmB–công suất định mức của MBA

Nếu có n MBA như nhau làm việc song song, thì tổn thất điện năng trong

n MBA là :

∆AB = n.∆P0.8760 + ΔPn . .τ

+ Tính toán cho trạm biến áp B1

Tmax = 4480 h → τ= 2886 h

∆P0 = 1,22kW, SđmB = 750 kVA.

∆PN = 6,68kW, S = 1142,29kVA.

∆AB1 = n.∆P0.8760 + ΔPn . .τ

= 2.1,22.8760 + 6,68..2886 = 43734,46 kWh

Tính toán tương tự cho các trạm khác ta được bảng kết quả sau:

Bảng tổn thất điện năng trong máy biến áp



STT



Trạm

biến

áp



MBA



∆Pn,kW ∆P0,kW



1



B1



750



6,68



1,22



2



B2



1000



9,5



1,57



3



B3



2000



18,8



2,72



4



B4



1250



12,9



1,72



5



B5



1000



9,5



1,57



6



B6



400



4,5



0,85



7

∑



B7



630



6,04



1,15



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Stt,kVA

1142,2

9

1490,0

5

3528,7

8

1825,1

9

1789,9

640,59

7

1027,8

1



Trang44



Số

máy

2

2

2

2

2

2

2



τ,h

288

6

288

6

288

6

288

6

288

6

288

6

288

6



ΔA,kWh

43734,46

57942,68

132107,1

69821,76

71424,9

31546,39

43345,86

449923,1



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



Vậy tổng tổn thất điện năng trong các trạm là :

∆A = 449923,1 kWh

3.4. Xác định hao tổn điện năng công suất và tổn thất điện năng trên

đường dây :

Như tính toán ở chương 2 ta có bảng tổn thất công suất trên đường dây

như sau:

STT



Tuyến cáp



1



TBATT-B1



2



TBATT-B2



3



TBATT-B3



4



TBATT-B4



5



B3-B5



6



TBATT-B6



7

∑



B3-B7



Icp,A



r0,Ω/k

m



3x35



170



0,524



3x35



170



0,524



3x35



170



0,524



3x35



170



0,524



0,15

0,04

6

0,08

2



3x35



170



0,524



0,14



3x35



170



0,524



3x35



170



0,524



0,15

0,18

5



L,m

632,

2

574,

2



Fch,mm



174

313,

2

533,

6

574,

2

707,

6



2



Tổn thất điện năng trên đường dây là:

ΔA = 6,9528.2886 = 20065,78 kWh



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Trang45



R,Ω

0,16

6



Stt,kVA

1142,2

9

1490,0

5

6346,4

9

1825,1

9



Uđm,kV



ΔP,kW



22



0,4465



22



0,6901



22



3,7938



22



0,5648



1789,9

640,59

7

1027,8

1



22



0,9254



22



0,1276



22



0,4046

6,9528



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



CHƯƠNG 4 : CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN

4.1. Tính toán ngắn mạch tại các điểm đặc trưng

Tính toán ngắn mạch phía cao áp :

Mục đích của tính toán ngắn mạch là kiểm tra điều kiện ổn định động và

ổn định nhiệt của thiết bị và dây dẫn được chọn khi có ngắn mạch trong hệ

thống. Dòng điện ngắn mạch tính toán để chọn khí cụ điện là dòng ngắn

mạch 3 pha.

Khi tính toán ngắn mạch phía cao áp do không biết được cấu trúc cụ thể

của hệ thống điện quốc gia nên cho phép tính gần đúng, điện kháng của hệ

thống thông qua công suất ngắn mạch về phía thứ cấp của TBA trung gian

và coi hệ thống có công suất vô cùng lớn.

Khi lập sơ đồ tính toán ta bỏ qua những phần tử mà dòng ngắn mạch

không chạy qua và các phần tử có điện kháng ảnh hưởng không đáng kể

như máy cắt, dao cách ly, aptomat…

Ta coi công suất nguồn cho điểm ngắn mạch là công suất ngắn mạch,

theo bài thì ta có Sk = 310 MVA

N1-> N7 : là điểm ngắn mạch phía cao áp các trạm biến áp phân xưởng

để kiểm tra cáp và các thiết bị trong các trạm .

Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế được vẽ như sau

Sơ đồ nguyên lý.

Nguồ



M



n



C



Đ



M



cá



D



C



p



DC C

L



C



K



Sơ đồ thay thế.



H



X



ZC



T



HT



N1

ZB3



1



SVTH:Nguyễn Văn Nam



ZC



N2



ZB5



2



Trang46