4 Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp trung tâm

GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



= = 8,53(V)

∆Ucp=5%Uđm=5500V>8,53V

Vậy thỏa mãn điều kiện về tổn thất điện áp

Như vậy việc lựa chọn dây dẫn AC-35 dùng để đưa điện từ nguồn về

trạm TBATT nhà máy là thỏa mãn các điều kiện về an toàn và tổn thất điện

áp cho phép.

2.5. Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm phân phối trung tâm nhà máy

đến các phân xưởng.

Sau đây lần lượt tính toán kinh tế kỹ thuật cho các phương án. Mục

đích tính toán của phần này là so sánh tương đối giữa các phương án cấp

điện, chỉ cần tính toán so sánh phần khác nhau giữa các phương án.

Do nhà máy thuộc loại phụ tải loại 1, nên điện cung cấp cho nhà máy

được truyền tải trên không lộ kép. Từ trạm biến áp trung tâm tới các TBA

phân xưởng B1, B2, B3, B4, B5, B6,B7 dùng cáp lộ kép đi ngầm.

Căn cứ vào vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng và TBATT trên mặt

bằng nhà máy, ta đề suất ra hai phương án:

+ Phương án 1:kéo dây trực tiếp từ trạm TBATT đến các trạm BAPX

theo đường bẻ góc,các đường cáp sẽ được xây dựng dọc theo các mép

đường và nhà xưởng,như vậy sẽ thuận tiện cho việc xây dựng ,vận hành và

phất triển mạng điện.

+ Phương án 2: các trạm biến áp xa trạm biến áp trung tâm nhà máy

thì lấy liên thông qua các trạm ở gần trạm TBATT

+Phương án 3:từ trạm TBATT ta xây dựng các đường trục chính,các

phân xưởng ở gần các đường trục sẽ được cung cấp điện từ đường trục này

qua các tủ phân phối trung gian.Tuy nhiên do các khoảng cách không lớn

và việc đặt các tủ phân phối trung gian cũng đòi hỏi chi phí nhất định,nên

trong trong phương án này ta chỉ cần đặt 1 tủ phân phối.Tủ phân phối này

cung cấp cho trạm biến áp B5 và B7

2.5.1 Tính toán lựa chọn dây dẫn từ TBATT về các TBA phân xưởng

2.5.1.1 Phương án 1



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Trang24



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



Chiều dài đường dây từ trạm TBATT đến các TBA và từ TBA đến các phân

xưởng theo đường bẻ góc được xác định theo biểu thức:

Trong đó:Xi,Yi là tọa độ trạm TBATT,TBA

xj,yj là tọa độ TBA,phân xưởng

a,Chọn dây cáp

Chọn cáp từ TBATT nhà máy đến TBA phân xưởng dùng cáp đồng 22kV,

3 lõi cách điện XLPE, đai thép vỏ PVC.

Với cáp đồng và Tmax = 4480h ⇒ tra bảng ta được Jkt=3,1 A/mm2

+ Chọn cáp từ trạm TBATT về trạm B1:

Chiều dài đường dây là: + =632,2m



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Trang25



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



Vì đường dây dùng lộ kép truyền tải công suất nên :

I1max =



= = 15 (A)



=



=4,83 mm2

Vậy chọn cáp có tiết diện F = 35 mm 2, ký hiệu 2XLPE (3x35) do hãng

FURUKAWA chế tạo tra bảng dây có Icp = 170A,ro=0,524 Ω/km,xo=0,16 Ω/km

- Kiểm tra điều kiện phát nóng :

Isc = 2.I1max = 2.15 = 30 A < Icp = 170A

- Kiểm tra theo tổn thất điện áp cho phép:



= = 8,7 (V)

ΔUcp=5%Uđm=1100V>8,7V

Vậy dây đã chọn là hợp lý.

+ Chọn cáp từ TBATT đến trạm B2

Chiều dài đường dây là: = 574,2m

Vì đường dây dùng lộ kép truyền tải công suất nên :

I2max =



=



= 19,55 (A)



= =6,3 mm2

Vậy chọn cáp có tiết diện F = 35 mm 2, ký hiệu 2XLPE (3x35)do hãng

FURUKAWA chế tạo tra bảng dây có Icp = 170A, ro=0,524 Ω/km,xo=0,16

Ω/km

- Kiểm tra điều kiện phát nóng :

Isc = 2.I2max = 2.19,55 = 39,1 A < Icp = 170A

- Kiểm tra theo tổn thất điện áp cho phép:

Do đoạn đường dây là rất ngắn nên tổn thất điện áp là không đáng kể,

vậy ta có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp cho

phép.

Vậy dây đã chọn là hợp lý.

Các đường dây còn lại tính tương tự ta có bảng 2.5.1



STT

1

2

3



Tuyến cáp

TBATT-B1

TBATT-B2

TBATT-B3



L,m

632,2

574,2

174



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Fch,mm

3x35

3x35

3x35



2



Icp,A

170

170

170



Trang26



Lộ

2

2

2



Đơn giá

106VNĐ/km

176,4

176,4

176,4



Thành tiền

106VNĐ

178,4321

162,0622

49,10976



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



4

5

6

7



TBATT-B4

TBATT-B5

TBATT-B6

TBATT-B7



313,2

707,6

574,2

881,6



Đồ án cung cấp điện



3x35

3x35

3x35

3x35



170

170

170

170



2

2

2

2



176,4

176,4

176,4

176,4



88,39757

199,713

162,0622

248,8228

V1= 1088,6



b. Tính tổn thất công suất tác dụng và tổn thất điện năng trên đường

dây

+ Xác định tổn thất công suất tác dụng

Tổn thất công suất tác dụng với đường dây lộ kép

.10-3 (kW)

Trong đó :

∆P

là tổn thất công suất tác dụng trên đường dây, kW

S là công suất tính toán sau khi bù, kVA

Uđm là điện áp định mức, kV

Ω

R là điện trở của đường dây, .

R = r0 . L , với r0 là điện trở suất của đường dây Ω/km, L là chiều dài

đường dây km.

- Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây từTBATT đến trạm B1:

Ω

Là cáp XLPE(3x35) có R = r0 . L = 0,524.0,6322 = 0,331 .

.10-3 = = 0,4465 kW

Tính toán tương tự với các phân xưởng còn lại ta có bảng 2.5.2

Icp,A



r0,Ω/k

m



632,2 3x35

574,2 3x35



170

170



0,524

0,524



TBATT-B3



174



3x35



170



0,524



4



TBATT-B4



313,2 3x35



170



0,524



5

6

7



TBATT-B5

TBATT-B6

TBATT-B7



707,6 3x35

574,2 3x35

881,6 3x35



170

170

170



0,524

0,524

0,524



STT



Tuyến cáp



1

2



TBATT-B1

TBATT-B2



3



L,m



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Fch,mm



2



Trang27



R,Ω

0,16

6

0,15

0,04

6

0,08

2

0,18

5

0,15

0,23



Stt,kVA



Uđm,kV



ΔP,kW



1142,29 22

1490,05 22



0,4465

0,6901



3528,78 22



1,1729



1825,19 22



0,5648



1789,9 22

640,597 22

1027,81 22



1,2272

0,1276

0,5041



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



1

∑



4,7332



+ Xác định tổn thất điện năng trên đường dây

∆A =∆PΣ.τ

Trong đó :

∆PΣ là tổng công suất tác dụng, kW



τ



là thời gian tổn thất công suất lớn nhất , với Tmax =4480h



τ=(0,124+10-4.Tmax)2.8760 ⇒τ=2866 h.

Vậy tổn thất điện năng trên các đường dây của phương án 1 là :

∆A =∆PΣ.τ = 4,7332.2886 = 13660kWh

Hàm chi phí tính toán hàng năm của một phương án

Z = ( at c + avh ) . V + cΔ. ∆A +H

Trong đó :

+ atc : hệ số thu hồi vốn đầu tư.

+ avh : hệ số vận hành.

+ V : vốn đầu tư

(VNĐ)

Trong đó:+ k0i – giá tiền 1km dây lộ đơn có tiết diện i (VNĐ/km).Đường

dây lộ kép có giá tiền gấp 1,6 lần dây lộ đơn cùng tiết diện i

+ Li – chiều dài đường dây có tiết diện i (km)

+ cΔ.∆A : chi phí vận hành hàng năm.

+ H :suất thiệt hại do mất điện

H=P th.tth.gth (VNĐ)

=> Tính toán kinh tế cho phương án 1

Vốn đầu tư dây dẫn được tính trong bảng 2.5.1=> V 1=1088,6.106VNĐ

Với thời gian thu hồi vốn tiêu chuẩn là 5 năm a tc= = 0,2

Với đường dây cáp avh = 0,1

cΔ = 1500 VNĐ/kWh

Do đã tính toán cấp điện khi xảy ra sự cố mất điện nên ta có H=0

Vậy chi phí vận hành cho phương án 1 là :



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Trang28



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



Z = ( atc + avh ) . V1 + cΔ. ∆A

= (0,2+0,1). 1088,6.106 + 1500.13660= 347,07.106 VNĐ

2.5.2.2 Phương án 2

a, Chọn dây cáp



Đường dây từ TBATT cấp cho trạm B3 tải thêm cả phụ tải hai trạm B5 và

B7

Tính toán tương tự như phương án 1 ta có bảng 2.5.3

STT

1

2

3

4

5



Tuyến cáp

TBATT-B1

TBATT-B2

TBATT-B3

TBATT-B4

B3-B5



L,m

632,2

574,2

174

313,2

533,6



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Fch,mm

3x35

3x35

3x35

3x35

3x35



2



Icp,A

170

170

170

170

170



Trang29



Lộ

2

2

2

2

2



Đơn giá

106VNĐ/km

176,4

176,4

176,4

176,4

176,4



Thành tiền

106VNĐ

178,4321

162,0622

49,10976

88,39757

150,6033



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



6

7



TBATT-B6

B3-B7



Đồ án cung cấp điện



574,2 3x35

707,6 3x35



170

170



2

2



176,4

176,4



162,0622

199,713

V2=990,3802



b. Tính tổn thất công suất tác dụng và tổn thất điện năng trên đường

dây

+ Xác định tổn thất công suất tác dụng

Tính toán như trên ta có bảng 2.5.4

STT Tuyến cáp



L,m



Fch,mm



2



Icp,A



r0,Ω/k

m



1



TBATT-B1



632,2 3x35



170



0,524



2



TBATT-B2



574,2 3x35



170



0,524



3



TBATT-B3



174



3x35



170



0,524



4

5



TBATT-B4

B3-B5



313,2 3x35

533,6 3x35



170

170



0,524

0,524



6



TBATT-B6



574,2 3x35



170



0,524



7

∑



B3-B7



707,6 3x35



170



0,524



R,Ω

0,16

6

0,15

0,04

6

0,08

2

0,14

0,15

0,18

5



Stt,kVA

1142,2

9

1490,0

5

6346,4

9

1825,1

9

1789,9

640,59

7

1027,8

1



+ Xác định tổn thất điện năng trên đường dây

∆A =∆PΣ.τ =6,9528.2886=20065,78 kWh

Chi phí vận hành cho phương án 2 là :

Z = ( atc + avh ) . V2 + cΔ . ∆A

= (0,2+0,1).990,38.10 6+1500.20065,78= 297,14.106 VNĐ

2.5.2.3 Phương án 3

a, Chọn dây cáp



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Trang30



Uđm,kV



ΔP,kW



22



0,4465



22



0,6901



22



3,7938



22

22



0,5648

0,9254



22



0,1276



22



0,4046

6,9528



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



Đường dây từ TBATT cấp cho trạm TPP chịu phụ tải của trạm B5 và

B7.Hai trạm B5 và B7 nhận điện từ trạm TPP

Tính tương tự ta có bảng 2.5.5



STT

1

2

3

4

5

6

7

8



Tuyến cáp

TBATT-B1

TBATT-B2

TBATT-B3

TBATT-B4

TBATT-TPP

TBATT-B6

TPP-B5

TPP-B7



L,m

632,2

574,2

174

313,2

458,2

574,2

342,2

423,4



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Fch,mm

3x35

3x35

3x35

3x35

3x35

3x35

3x35

3x35



2



Icp,A

170

170

170

170

170

170

170

170



Trang31



Lộ

2

2

2

2

2

2

2

2



Đơn giá

106VNĐ/km

176,4

176,4

176,4

176,4

176,4

176,4

176,4

176,4



Thành tiền

106VNĐ/km

178,4321

162,0622

49,10976

88,39757

129,3224

162,0622

96,58253

119,5004

V3=985,4692



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



b. Tính tổn thất công suất tác dụng và tổn thất điện năng trên đường

dây

+ Xác định tổn thất công suất tác dụng

Tính tự như trên ta có bảng 2.5.6

STT

1

2

3

4

5

6

7

8

∑



Tuyến cáp

TBATT-B1

TBATT-B2

TBATT-B3

TBATT-B4

TBATT-TPP

TBATT-B6

TPP-B5

TPP-B7



L,m

632,2

574,2

174

313,2

458,2

574,2

342,2

423,4



Fch,mm2

3x35

3x35

3x35

3x35

3x35

3x35

3x35

3x35



Icp,A

170

170

170

170

170

170

170

170



r0,Ω/km

0,524

0,524

0,524

0,524

0,524

0,524

0,524

0,524



R,Ω

0,166

0,15

0,046

0,082

0,12

0,15

0,09

0,111



Stt,kVA

1142,29

1490,05

3528,78

1825,19

2817,71

640,597

1789,9

1027,81



Uđm,kV

22

22

22

22

22

22

22

22



ΔP,kW

0,4465

0,6901

1,1729

0,5648

1,9693

0,1276

0,5935

0,2421

5,8067



+ Xác định tổn thất điện năng trên đường dây

∆A =∆PΣ.τ = 5,8067.2886=16758,14 kWh

Chi phí vận hành cho phương án 3 là :

Z = ( atc + avh ) . V3 + cΔ . ∆A

= (0,2+0,1).985,4692.10 6+1500.16758,14= 320,78.106 VNĐ

So sánh các phương án

Phương án

V,106VNĐ

Y(cΔ.ΔA),106VNĐ

Z,106VNĐ

1

1088,6

20,49

347,07

2

990,38

30,1

297,14

3

985,4692

25,14

320,78

Từ bảng trên ta thấy chi phí vận hành hàng năm và hàm chi phí tính

toán của 3 phương án trên chênh lệch không đáng kể.Căn cứ vào vốn đầu

tư ban đầu ta nên chọn phương án 2 hoặc phương án 3.Do phương án 3

phải đầu tư thêm TPP nên không kinh tế bằng phương án 2.Vậy ta chọn

phương án 2 để cấp điện cho nhà máy này.

* Sơ đồ nguyên lý mạng điện



SVTH:Nguyễn Văn Nam

MBA

Tủ cao áp



22/0,4



Trang32

Tủ AT



Tủ A nhánh



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



Trạm hai máy biến áp



Tủ cao áp



Tủ

Tủ

MBA 22/0,4 Tủ AT Tủ A nhánh A liên lạc A nhánh Tủ AT



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Trang33



MBA 22/0,4



Tủ cao áp



GVHD:Th.S Phạm Anh Tuân



Đồ án cung cấp điện



2.6 Đánh giá hiệu quả bù

a, Phân phối dung lượng bù cho các trạm biến áp phân xưởng

Từ trạm PPTT về các trạm BAPX là mạng hình tia cộng liên thông gồm 5

nhánh có sơ đồ như sau :



SVTH:Nguyễn Văn Nam



Trang34