Tải bản đầy đủ

BÀI THI KẾT THÚC MÔN CUNG CẤP ĐIỆN DÀNH CHO HỆ TRUNG CẤP TRỞ LÊN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG
LỚP

BÀI TẬP KẾT THÚC MÔN CUNG CẤP
ĐIỆN
ĐỀ TÀI:
Thiết kế cung cấp điện cho khu nhà ở tập thể.

Nhóm thực hiện:
GVHD:


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………

………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
……………............


LỜI NÓI ĐẦU
Cung cấp điện là một ngành khá quang trọng trong xã hội loài
người, cũng như trong quá trình phát triển nhanh của nền khoa học
kĩ thuật nước ta hiện nay, trên con đường công nghiệp hóa hiện đại
hóa của đất nước. vì thế, việc thiết kế và cung cấp điện là một vấn
đề hết sức quang trọng, không thể thiếu đối với ngành điện nói
chung và mỗi sinh viên đã và đang học tập, nghiên cứu về ngành
điện nói riêng.
Trong những năm gần đây, nước ta đã đạt được những thành tựu
to lớn trong phát triển kinh tế xã hội. số lượng các nhà máy công
nghiệp, các hoạt động thương mại, dịch vụ…, gia tăng nhanh
chóng, dẫn đến nhu cầu sử dụng năng lượng điện trong sản xuất và
sinh hoạt của người dân tăng lên và dựlà sẽ tiếp tục tăng nhanh
trong những năm tới. do đó mà hiện nay chúng ta đang rất cần đội
ngũ những người am hiểu về điện để làm công tác thiết kế cũng
như vận hành, cải tạo sữa chữa lưới điện nói chung, trong đó có
khâu thiết kế cung cấp điện là quang trọng .
Nhằm giúp học viên củng cố kiến thức đã học ở trường ứng dụng
vào việc thiết kế cụ thể.
Nay nhóm chúng tôi gồm:

Đã nhân được đề tài nghiên cứu về môn cung cấp điện, được giao
cho nhiệm vụ là “thiết kế cung cấp điện cho khu nhà tập thể” mặc
dù đã được sự hướng dẫn tận tình của thầy Lương Thanh Hưởng
giáo viên hướng đẫn bộ môn cung cấp điện lớp 09TC Điện. và sự
góp ý của các bạn học viên trong lớp. nhưng do trình độ kiến thức
còn nhiều hạn chế , nên có đề tài này sẽ còn nhiều phần thiếu sót .

Chúng tôi rất mong sự đóng góp ý kiến , phê bình và sửa chữa từ
quý thầy cô và các bạn học viên để bài báo cáo về đề tài này được
hoàn thiện hơn.
Chúng tôi xin chân thành cám ơn!


GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 
1. Ý NGHĨA CỦA NGHIỆM VỤ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Năng lượng điện hay còn gọi là điện năng , hiện nay là một dạng
năng lượng rất phổ biến và quan trọng đối với thế giới nói chung
và Việt Nam nói riêng. điện năng sản xuất từ các nhà máy được
truyền tải và cung cấp cho các hộ tiêu thụ. trong việc truyền tải
điện tới các hộ tiêu thụ việc thiết kế cung cấp điện là một khâu rất
quang trọng. trong thời đại hiện nay, nền kinh tế nước ta đang phát
triển mạnh mẽ theo sự hội nhập của thế giới, đời sống xã hội của
nhân dân được nâng cao, nên cần những tiện nghi trong cuộc sống,
đòi hỏi mức tiêu thụ về điện năng cũng tăng cao. do đó việc thiết
kế cung cấp điện là công việc không thể thiếu được trong xu thế
phát triển hiện nay của đất nước.
Như vậy một đề tài nghiên cứu về thiết kế cung cấp điện cần thỏa
mãn các yêu cầu sau:
Độ tin cậy cung cấp điện: mức độ tin cậy cung cấp điện phụ
thuộc vào yêu cầu của phụ tải. với công trình quang trọng cấp quốc
gia phải đảm bảo liên tục cung cấp điện ở mức cao nhất. những đối
tượng như nhà máy, xí ngiệp, tòa nhà cao tầng…., tốt nhất là dùng
máy phát điện dự phòng khi mất điện sẽ dùng máy phát.
Chất lượng điện: được đánh giá qua hai tiêu chỉ tiêu tần số và
điện áp , điện áp trung và hạ chỉ cho phép sai số trong khoảng 5%
đến 10% do khâu thiết kế đảm nhiệm. còn chỉ tiêu tần số do cơ
quang điện lực quốc gia điều chỉnh.
An toàn điện: công trình cung cấp điện phải có tính an toàn
cao cho người vận hành, người sử dụng thiết bị và cho toàn bộ
công trình.
Kinh tế: trong quá trình thiết kế ta phải đưa ra nhiều phương
án rồi chọn lọc trong các phương án đó đưa ra một phương án có
hiệu quả kinh tế cao nhất.
SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH TÍNH TOÁN
Cho biết : Nhà tập thể cao 4 tầng và một hầm.
Diện tích của hầm là 600m2. Hầm gồm có p0=10w/m2


mỗi tầng có 6 phòng mỗi phòng có diện tích là 4x20m2. Trong
phòng gồm những thiết bị sau :
Một bếp điện đôi 1.5kw
1 bàn là 1.5kw.
Có p0cs=12w/m2
Có 3 quạt 2 quạt trần 0.1kw,quạt cây 0.075kw
Ti vi 0.075kw
Công suất chiếu sáng hành lang , chiếu sáng công cộng,chiếu
sáng cầu thang ,bảo vệ là 15kw
Cho cosφ=0.85
1.
1.1

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN.
Gới thiệu các đại lượng tính toán
Công suất định mức.
Công suất định mức của một thiết bị tiêu thụ điện là công suất
ghi trên nhãn máy hoặc ghi trong bảng lý lịch máy.
Đối với động cơ điện, công suất định mức ghi trên nhãn máy
chính là công suất trên trục động cơ. Về mặt cung cấp điên ta chỉ
quan tâm đến công suất đầu vào của động cơ gọi là công suất đặt
và được tính như sau:

Trong đó:
Pđ: công suất đặt của đông cơ. (KW)
Pđm: công suất định mức của động cơ. (KW)
: hiệu suất định mức đông cơ.


Thường = 0.8 0.95, để đơn giản lấy Pd = Pđm
1.2 Công suất đặt
a. Thiết bị chiếu sáng: công suất đặt là công suất ghi trên đế hoặc
đầu bóng đèn, đây là công suất tiêu thụ của thiết bị khi điên áp là
định mức.
b. Động cơ điện: các động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
như cầu trục, máy nâng hạ, công suất định mức sử dụng khi tính
toán phải đc quy đổi về công suất định mức khi máy làm việc ở
chế độ làm việc dài hạn. với hệ số tiếp điên

c. Máy biến áp hàn: chế độ làm việc của máy biến áp hàn là chế
độ làm việc ngắn hạn lặp lại phải quy đổi về công suất làm việc dài
hạn của máy biến áp trước khi tính toán.

d. Máy biến áp lò điện:

Với : Sđm, cosđm, đm được cho trong bản lý lịch máy.
1.2

Phụ tải trung bình
Phụ tải trung bình là đặc trưng tĩnh của phụ tải trong một khoăng
thời gian nào đó. Phụ tải trung bình của thiết bị giúp đánh giá được
giới han dưới của phụ tải.
Đối với một phụ tải.


Hoặc

Trong đó:
P: công sất tác dụng của phụ tải. (KW)
Q: công suất phản kháng của phụ tải. (KVAR)
Ap: điên năng tác dụng tiêu thụ trong khoảng thời gian khảo sát.
(KWh)
Aq: điện năng phản kháng tiêu thụ trong khoảng thời gian khảo
sát. (KWVAh)
t: thời gian khảo sát. (h)
Đối với một nhóm phụ tải:

Trong đó:
Ptbi: công suất tác dụng của phụ tải thứ i. (KW)
Qtbi: công suất phản kháng của phụ tải thứ i. (KWAR)
Phụ tải trung bình theo dòng điện:

Với Uđm: là điên áp dây định mức của mạng điện.


Phụ tải cực đại:
Phụ tải cực đại là phụ tải trung bình lớn nhất được tính trong
khoảng thời gian tương đối ngắn khoảng 5, 10, 30 phút. Thường là
30 phút đôi khi sử dụng phụ tải cực đại để tính tổn thất công suất
lớn nhất. sử dụng thiết bị, đây dẫn, dây cáp theo mật độ dòng điện
tính toán kinh tế.
1.5 Phụ tải đỉnh nhọn:
Phụ tải đỉnh nhọn là phụ tải xảy ra trong khoảng thời gian rất
ngắn từ 1 đến 2 giây, sử dung phụ tải đỉnh nhọn để kiểm tra điên
áp điều khiển động cơ, kiểm tra điều kiện làm việc của cầu chì,
tính dòng điện khởi động rơ le bảo vệ. phụ tải đỉnh nhọn xuất hiện
khi có động cơ công suất lớn khởi động. không chỉ quan tâm đến
trị số phụ tải đỉnh nhọn mà còn phải quan tâm đến tần số xuất hiện
phụ tải đỉnh nhọn. số lần xuất hiện phụ tải đỉnh nhọn càng nhiều
đẫn đến điều kiên làm việc không bình thường của các thiết bị
dùng điên khác trong cùng mạng điện
1.6 Phụ tải tính toán:
Phụ tải tính toán là phụ tải được giả thiết lâu dài không đổi, giống
phụ tải thực tế (biến thiên) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. phụ tải
tính toán làm nóng dây đẫn đến nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất mà
phụ thải thực tế (biến thiên) gây ra. Lựa chọn thiết bị theo phụ tải
tính toán có thể an toàn cho các thiết bị trong các điều kiện vận
hành. Quan hệ giẵ phụ tải tính toán và các phụ tải khác được thể
hiện qua bất đẳng thức:
1.4

Hằng số thời gian phát nóng của các vật liệu dẫn điên đặt trong
không khí, dưới đất đều dao động quanh trị số 30 phút. Trị số phụ
tải trung bình lớn nhất trong khoảng 30 phút được sử dụng làm phụ
tải tính toán.
2. Các hệ số
2.1 Hệ số sử dụng:
Hệ số sử dụng thiết bị là tỷ số giữa phụ tải tác dụng trung bình
với công suất định mức (công suất đặt ) của thiết bị đó.


Một thiết bị:
Nhóm thiết bị:

Phụ tải trung bình với ca sản xuất có phụ tải lớn nhất trong 3 ca
làm việc được tính theo công thức.

Hệ số sử dụng cho biết mức độ sử dụng, khai thác công suất của
thiết bị điện trong một chu kỳ làm việc.
2.2 Hệ số phụ tải:
Hệ số phụ tải hay hệ sồ mang tải là tỷ số giữa phụ tải thực tế tiêu
thụ và công suất định mức của thiết bị. phụ tải thực tế (Pt) là phụ
tải được xét trong khoảng thời gian nào đó và phụ tải trung bình
trong khỏng thời gian đó.

Hoặc

2.3 Hệ số cực đại: kmax
Hệ số cực đại được tính với ca sản xuất có phụ tải lớn nhất, hệ số
cực đại kmax phụ thuộc vào số thiết bị sử dung hiệu quả nhq , hệ số
sử dụng ksd và các yếu tố đặc trưng khác, do đó kmax là một hàm rất
phức tạp, hệ số cực đại kmax được tính theo đường cong kmax = f(ksd,
nhq) hoặc tra trong sổ tay kỹ thuật.


2.4 Hệ số nhu cầu:
Hệ số nhu cầu là tỷ số giữa công suất tính toán hoặc công suất
tiêu thụ và công suất đặt của nhóm thiết bị tiêu thụ.

Knc tính cho phụ tải tác dụng, đối với hệ thống chiếu sang knc= 0.8
2.5 Số thiết bị sử dụng hiệu quả:
Giả thiết một nhóm thiết bị có công suất định mức và chế độ làm
việc khác nhau. Gọi nhq là số thiết bị sử dụng điện năng hiệu quả
của nhóm thiết bị. đây là một số quy đổi gồm một số có n thiết bị
có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau phụ tải tính
toán bằng phụ tải tiêu thụ thực của n thiết bị tiêu thụ số thiết bị sử
dụng hiệu quả nhq được tính theo công thức sau.

(khi n 5)
Số thiết bị sử dụng hiệu quả lớn hơn 5 ( Khi n 5 ), nhq tính theo
công thức trên khá phức tạp. thực tế nhq tra trong sổ tay kỹ thuật
hoặc đường cong tính toán cho trước.
Số thiết bị sử dụng hiệu quả nhq còn có thể tính theo các bước sau:
Bước 1: xác định số n thiết bị, và tổng công suất ứng với n thiết
bị
Bước 2: xác định số thiết bị quy đổi và công suất quy đổi về cùng
chế độ làm việc.


Trong đó:
n1: số thiết bị có công suất lớn nhất và không nhỏ hơn một nửa
công suất của thiết bị có công suất lớn nhất.
n: số thiết bị trong nhóm.
: tổng công suất của n1 thiết bị
tổng công suất của n thiết bị
Sau khi tính n*, p* tra đồ thị hoặc tra bảng ta được số thiết bị làm
việc hiệu quả quy đổi nhq*. số thiết bị sử dụng hiệu quả được tính
như sau:
Nhq = nhq*.n
CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
1.

Khái niệm:
Có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán. Có những
phương pháp đơn giản tính toán thuận tiện nhưng kết quả lại không
chính xác, có phương pháp cho ta kết quả chính xác thì phương
pháp tính toán lại phức tạp. theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương
pháp tính toán cho thích hợp.
Đối với một hệ thống cung cấp điện cụ thể ngoài việc tính toán
chính xác phụ tải điên, các cấp điên áp của hệ thống, còn phải tính
đến tổn thất công suất và tổn thất điện áp trong hệ thống. tổn thất
công suất chủ yếu xảy ra trên dây dẫn và máy biến áp.
Phụ tải của hệ thống cung cấp điện được tính từ thiết bị dùng điện
ngược về nguồn, tiến hành tính toán từ cấp điện áp thấp đến cấp
điện áp cao nhất của hệ thống cung cấp điện.
Mục đích tính toán phụ tải điện nhằm để


2.
2.1

Chọn tiết diện dây dẫn lưới cung cấp và phân phối.
Chọn số lượng và công suất máy biến áp của trạm biến áp.
Chọn tiết diện thanh dẫn của tram phân phối.
Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ.
Các phương pháp tính toán phụ tải:
Công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Một cách gần đúng,

thì:

Trong đó:
Pđi : công suất đặt của thiết bị thứ i. (KW )
Pđmi : công suất định mức của thiết bị thứ i. ( KW )
Ptt, Stt, Qtt : cồng suất tác dung, biểu kiến, phản kháng toán của
nhóm thiết bị. ( KW, KVA, KVAR)
Knc : hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị tiêu thụ, tra sổ tay.
Nếu hệ số công suất của nhóm thiết bị không giống nhau,phải
tính hệ số công suất trung bình.

Phụ tải tính toán tại các điểm nút của hệ thống cung điện được
xác định bằng tổng phụ tải tính toán của các thiết bị nối đến điểm
này.


Với :
Tổng phụ tải tác dụng tính toán của các nhóm thiết bị và được
xác định như :

Tổng phụ tải phản kháng tính toán của các nhóm thiết bị và được
xác định như:

kđt : hệ số làm việc đồng thời của các nhóm thiết bị, kdt =
0.81
phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu có những ưu nhược
điểm sau.
Ưu điểm: đơn giản, tính toán thuận tiên, được sử dụng rộng rãi…
Nhươc điểm: độ chính xác không cao, hệ số nhu cầu knc
Tra trong sổ tay là giá trị cố định, mà knc = ksd.kmax và knc phụ
thuộc vào kmax và phụ thuộc vào quá trình sản xuất và số thiết bị
trong nhóm máy, hai yếu tố này thường xuyên thay đổi, cho nên knc
tra trong sổ tay không chính xác.
2.2

Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất:
Phương pháp này cho kết quả gần đúng. Sử dụng để tính toán phụ
tải cho các phân xưởng có mật độ máy phân bố tương đối đều
(xưởng dệt, gia công cơ khí…..)


Trong đó
F là diên tích sản xuất, diên tích đặt máy sản xuất. (m2 )
P0 là suất phụ tải tính toán trên một dơn vị diên tích sản xuất (m2),
P0 tra sổ tay.
2.3

Suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm:

2.4

Số thiết bị hiệu quả ( hệ số cực đại và công suất trung bình :

Mà:

Trong đó:
Pđm: công suất trung bình, công suất định mức, (KW)
kmax, ksd: hệ số cực đại, hệ số sử dụng. ksd tra sổ tay kỹ thuật.
o

Một số chú ý khi sử dụng phương pháp tính toán này:
Khi 3 và thì được xác định như:

o

Khi và thì được xác định như:

3.

Tính phụ tải đỉnh nhọn:
3.1 Đối với một máy:



: hệ số mở máy động cơ


Trường hợp không có số liệu thì có thể tham khảo các gía trị
sau:



3.2

Động cơ điện một chiều
Động cơ điện roto lồng sóc
Lò điện hồ quang, máy biến áp hàn
Đối với một nhóm máy :
Dòng điện khởi đông chỉ xuất hiên khi động cơ có dòng điện
động nhất trong nhóm máy khởi động và các động cơ khác đang
làm việc bình thường

Trong đó:
Immmaxx: dòng điện mở máy động cơ có công suất lớn nhất và hệ số
mở máy là lớn nhất. Immmaxx = Iđmmax.kmmmaxx
Itt: dòng điện tính toán của nhóm máy.
Ksd: hệ số sử dụng của động cơ có dòng điện mở máy lớn nhất.
Iddmmaxx : dòng điện định mức của động cơ có dòng điện mở máy
lớn nhất được quy đổi về chế độ làm việc liên tục.

** các dạng tính toán phụ tải khác.


Phụ tải tính toán cho trường học, văn phòng.
Pt= P0.S
Với: P0 là suất phụ tải trên một đơn vị diện tích. ( thường là 15
đến 20W/m2)
S là diện tích



Phụ tải tính toán cho bệnh viên.
Pt = Po.n








o
o
o
o

Với n là số giường bệnh.
Phụ tải tính toán cho trạm bơm.
Căn cứ vào hệ số bơm P0 ( tiêu úng hay chống hạn)
Chống hạn:
Vùng đồng bằng: P0.tưới = 0.8 đến 0.1 KW/ha
Vùng trung du: P0.tưới = 0.12 đến 0.15 KW/ha
Vùng núi: P0.tưới = 0.18 đến 0.20 KW/ha
Chống úng: thường lấy hệ số bơm tiêu úng là P0.tiêu = 0.35 KW/ha
Ngoài ra khi chọn khi chọn máy bơm chống úng còn phải căn cứ
vào độ chênh lệch mực nước
Thường chọn các loại máy bơm có công suất định mức (Pđm) như
sau:
14 KW ứng với lượng nước 300 m3/h
20 KW ứng với lượng nước 560 m3/h
33 KW ứng với lượng nước 1000 m3/h
75 KW ứng với lượng nước 3000 m3/h
Công suất của máy bơm được xác định như sau:
Xác định công suất điện để bơm (tưới) nước cho N ha
Po = Ptuoi.N
Với N là diện tích cần tưới nước.
Căn cứ vào lượng nước cần bơm chọn công suất máy bơm Pđm
như trên
Cuối cùng xác định số lượng máy cần thiết cho trạm bơm.
N=
Với Ptt = Kđt.
Kt là hệ số tải của từng mấy
Kđt là hệ số đồng thời, (khi bơm tiêu úng thì hệ số đồng thời cho
=1)
Xác định phụ tải tính toán cho khu nhà tập thể….


Đối với đề tài được giao là:
Cho biết : Nhà tập thể cao 4 tầng và một hầm.
Diện tích của hầm là 600m2 .Hầm gồm có p0=10w/m2
Mỗi tầng có 6 phòng mỗi phòng có diện tích là 4x20m2.Trong
phòng gồm nhũng thiết bị sau :
Một bếp điện đôi 1.5kw
1 bàn là 1.5kw
Có p0cs=12w/m2
Có 3 quạt 2 quạt trần 0.1kw,quạt cây 0.075kw
Ti vi 0.075kw
Công suất chiếu sáng hành lang , chiếu sáng công cộng,chiếu
sáng cầu thang ,bảo vệ là 15kw
Cho cosφ=0.85
Chúng ta có thể tóm tắt yêu cầu của đề tài như sau.
Khu nhà tâp thể có: 4 tầng 6 phòng.
Trong mỗi phòng có:
P1 = 1.5kw 1
P2 = 1.5kw 1
P3 = 0.1kw ,
P4 = 0.075w 1
P5 = 0.075kw


Có p0cs=12w/m2 = 0.012 KW/m2
Sphòng = 4 20 m = 80 m2
Tầng hầm có S = 600 m2 , P0.hầm = 10W/m2
Phụ tải phục vụ công công 15 KW
Nhóm chúng tôi sẽ chia phụ tải tính toán cho khu nhà tập thể
thành 3 loại (phụ tải tầng hầm, phụ tải tiêu dùng cá nhân trong mỗi
phòng, và phụ tải phục vụ cho công cộng)


Phụ tải tầng hầm chúng tôi sẽ tính toán theo phương pháp
suất phụ tải trên đơn vị diện tích diện tích tầng hầm (P0.hầm.S)



o

o

o




ta có công thức: Phầm = P0.hầm.S hầm
= 10.600 =6000W = 6KW
Phụ tải tiêu dùng cá nhân chúng tôi sẽ tính toán theo phương
pháp tổng công suất trong mỗi phòng n phòng m tầng.
Tổng công suất của mỗi phòng
P tổng = P0.cs .phòng.Sphòng + P1 + P2 + P3 +…….+ Pn
= 0.012.(80) + 1.5 + 1.5 + 2.(0.1) + 0.075 + 0.075 = 5.66 KW
Tổng phụ tải trên mỗi tầng là.
Ptầng = Ptổng .nphòng
= 5.66.(6) = 33.7 KW
Tổng phụ tải tiêu thụ cá nhân là.
Ptcn = Ptầng.mtầng
= 33.7.(4) = 135.9 KW
Phụ tải phụ vụ công công là : Pcc = 15KW
Phụ tải tính toán cho toàn bộ khu nhà tập thể là.
Pt.tổng = Phầm + Ptcn + Pcc
= 6 + 135.9 + 15 = 156.9 KW
Theo đề bài cho ta có Cos = 0.85 tag = 0.6, Sin = 0.51.
Ta có Qt.tổng = Pt.tổng.tag = 156,9.(0.6) = 94.14 KVAR


St.tổng = = = 182.9 KVA
Khu nhà ở tập thể của chúng ta được xây dựng tại vị trí không ở
gần bệnh viện, công ty, khu công nghiệp (không có trạm biến áp
gần đó) nên chúng tôi đã quyết định xây dựng một Trạm biến áp
có công suất (sơ bộ) khoảng 200 đến 250 KVA đặt tại tầng hầm
của khu nhà ở tập thể. Để đảm bảo tình liên tục cung cấp điện cho
các công phụ tải phục vụ công cộng sẽ có một máy phát điện dự
phòng
TÍNH TOÁN MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO KHU NHÀ TẬP
THỂ.
Máy biến áp.
1.1 giới thiệu.
Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang
cấp điện áp khác.
nó đóng vai trò quang trọng trong hệ thống trong hệ thống cung
cấp điện . tùy theo
điều kiện của việc cung cấp mà ngƣời ta đặt máy biến áp phù
hợp.
dựa vào tính chất nhiệm vụ người ta phân tram biến áp thành hai
loại.
- Trạm biến áp trung gian hay còn gọi là trạm biến áp chính :
Trạm này nhận điện từ hệ thống có điện áp từ hệ thống điện áp
35-22KV biến đổi
thành cấp điện áp 10 KV hay 6 KV , có khi xuống tới 0,4 KV
- Trạm biến áp phân xưởng :
trạm này nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi thành các
cấp điện áp thích
hợp phục vụ cho tải là các xưởng , xí nghiệp , nhà cao tầng … .
phía sơ cấp thường là
10 KV, 6 KV , 15KV hoặc 35 KV. Còn phía thứ cấp có các loại
điện áp 220/127V;
380/220V hoặc 660KV


. về phương điện cấu trúc người ta chia trạm biến áp ra thành
nhiều kiểu :
- Trạm biến áp trong nhà
- Trạm biến áp ngoài trời
1.2 trạm biến áp và dung lượng máy biến áp.
Khi chọn vị trí số lượng biến áp trong xí nghiệp ta cần phải so
sánh kinh tế , kĩ thuật .
Nhìn chung , vị trí của trạm biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu
chính sau đây:
- An toàn liên tục cung cấp điện
- Vốn đầu tư bé nhất
- Ít tiêu tốn kim loại màu nhất
- Các khí cụ và thiết bị phải tương đồng với nhau …
- Dung lượng của máy biến áp trong một xí nghiệp nên đồng nhất
ít chủng loại để
Giảm số lượng và dung lượng máy biến áp dự phòng .
- Sơ đồ nối dây của trạm nên đơn giản , chú ý đến sự phát triển
của phụ tải sau này
.
Dung lượng của máy biến áp được chọn theo điều kiện sau: SđmBA
≥ SttPT
Trong đó : SđmBA là công suất định mức của máy biến áp mà ta
chọn .
SttPT là công suất tính toán phụ tải của toàn công trình
Khi thết kế trạm biến áp ta cần xác định số luợng và công suất
máy biến áp trong mộttrạm , chúng ta cần chú ý đến mức độ tập
trung hay phân tán của phụ tải của tòa nhà và tính chất quan trọng
của phụ tải về phương diện cung cấp điện . chúng ta cần phải tiến
hành so sánh kinh tế-kĩ thuật ngay khi xác định các phương án
cung cấp điện. Số lượng và công suất máy biến áp được xác định
theo các tiêu chuẩn kinh tế kĩ thuật sau:
- Trạm biến áp phải an toàn , liên tục cung cấp điện , tổn hao thấp
- Vốn đầu tƣ thấp
- Chi phí vận hành hang năm thấp
Ngoài ra cần lưu ý đến việc ;


- Tiêu tốn ít kim loại màu
- Các thiết bị khí cụ phải được nhập dễ dàng vv…
- Dung lượng máy biến áp cung cấp cho khu tập nên đồng nhất ít
chủng
loại để giảm số lượng và dung lượng máy biến áp dự phòng
- Sơ đồ nối dây của trạm nên đơn giản , chú ý đến việc phát triển
của phụ tải sau
này .
2 chọn số lượng và dung lượng máy biến áp
Để xác định dung lượng trạm biến áp thì người ta căn cứ vào phụ
tải của toàn công
trình công suất của trạm được xác định như sau:
SđmMBA ≥ Stt
Dựa vào kết quả tính toán ở chương 2 ta có các thông số sau;
Stt.tổng = 182.9 KVA
Dòng điện tính toán của toàn công trình là :
Ι tt = = = 831,36 A; với U đm = 220 V
Để xác định số lượng và dung lượng máy biến áp ta cần phải tiến
hành tính toán kinh tế, kĩ thuật cho nhiều phương án , sau đó chọn
phương án tối ưu nhất
Tổn hao diện năng được xác định theo công thức :
AMBA = t +
Với:
Spt ; Sđm là công suất phụ tải,
công suất định mức của MBA
; là tổn thất công suất tác dụng không tải của MBA có cả phần
tổn thất do công suất phản kháng gây ra.
= P0 + kkt.Q0
kkt : hệ số dung lượng kinh tế thường chọn kkt =0,05 (KW/KVA).
P0 là tổn thất công suất không tải của máy biến áp do dây quấn
gây ra được ghi trên nhãn máy.
Q0 là tổn thất công suất phản kháng không tải do lõi thép gây ra.
Q0 = KVA
I0 % là dòng điện không tải được ghi trên nhãn máy.


SđmMBA là dung lượng định mức của máy biến áp.
là tổn thấy công suất khi thí nghiêm ngắn mạch máy biến áp. Kể
cả công suất phản kháng gây ra.
= + kkt.
Với: kkt : hệ số dung lượng kinh tế thường chọn kkt =0,05
(KW/KVA).
là công suất tổn hao lúc ngắn mạch được ghi trên nhãn máy.
là công suất phản kháng trong lõi thép lúc ngắn mạch.
= KVAR
là điệp áp khi thí nghiệm ngắn mạch, được ghi trên nhãn máy.
kkt : hệ số dung lượng kinh tế thường chọn kkt =0,05 (KW/KVA).
t là thời gian sử dụng máy biến áp trong một năm t=8760 giờ
τ :thời gian tổn thất công suất lớn nhất
= (0.124 = Tmax.)2. 8760
Với : Tmax là thời gian sử dụng công suất lớn nhất.
Tmaxx = 5000 giờ/ năm
= (0.124 = Tmax.)2. 8760
= 3411 giờ.
Chúng tôi dự định sẽ kéo vào khu nhà tập thể dường dây điện
35KV, và lựa chọn 1 trong ba phương án sau để xây dựng trạm
biến áp
2.1:phương án1
Dùng 1 máy biến áp 3 pha có dung lượng là: 200 KVA do ABB
chế tạo mức hiệu chỉnh là 5%
- Có các thông số kĩ thuật sau:
Công suất định mức : 200 KVA
 Điện áp định mức: 35/0.4 KV
Tổn hao không tải:P0 = 600 W = 0,6 KW
Dòng điện không tải I0 % = 8
Tổn hao ngắn mạch ở 75oc PN = 3450 W = 3.450 KW
Điện áp ngắn mạch: UN % = 4.5
Với các thông số trên ta áp kiểm tra các tổn thất của MBA
Tổn thất công suất phản kháng lúc ngắn mạch :
=


= = 9 KVAR
Tổn thất công suất tác dụng lúc ngắn mạch :
PN + kkt.QN = 3.450 + 0.05.(9) = 3.9 KW
Tồn thất công suất phản kháng trong MBA:
= = 16 KVAR
Tổn thất công suất không tải kể cả phần tổn thất do công suất
phản kháng gây ra.
= P0 + kkt.Q0
= 0.6 + 0.05.(16) = 1.4 KW
Tổn thất điện năng trong máy biến áp có dung lượng S = 200
KVA trong một năm.
AMBA1 = t +
= 1.4.(8760) + 3.9..3411 = 23305.35 KWh
Số tiền tổn thất trong năm với giá điện là 2000VND/KWh là:
c1 = 23305.35.(2000) = 46,610,700 VND
2.2 phương án 2:
Dùng 1 máy biến áp 3 pha có công suất là : 250 KVA do ABB
chế tạo mức hiệu chỉnh là 5%
-Với các thông số kĩ thuật sau :
Công suất định mức: SđmMBA = 250 KVA
Điện áp định mức :35/0.4 KW
Tổn hao không tải : ∆P0 = 680 W= 0.68 KW
Tổn hao ngắn mạch: ∆PN = 4100 W = 4.1 KW
Điện áp ngắn mạch phần trăm: UN % = 4.5
Dòng điện không tải :I0 % = 8
Các tổn hao trên máy biến áp được tính như sau:
Với các thông số trên ta áp kiểm tra các tổn thất của MBA
Tổn thất công suất phản kháng lúc ngắn mạch :
= = = 11.25 KVAR
Tổn thất công suất tác dụng lúc ngắn mạch :
PN + kkt.QN = 4.1 + 0.05.(11.25) =4,66 KW
Tồn thất công suất phản kháng trong MBA:
= = = 20 KVAR


Tổn thất công suất không tải kể cả phần tổn thất do công suất
phản kháng gây ra.
= P0 + kkt.Q0 = 0.68 + 0.05.(20) = 1.68 KW
Tổn thất điện năng trong máy biến áp có dung lượng S =250
KVA trong một năm.
AMBA1 = t +
= 1,68.(8760) + 4.66..3411 =23224.5 KWh
Số tiền tổn thất trong năm với giá điện là 2000VND/KWh là:
c1 = 22324.5.(2000) = 46,449,112 VND
2.3 phương án 3:
Dùng hai MBA với dung lượng mỗi máy là 100 KVA do ABB
chế tạo, mức hiệu chỉnh là 5%
-Các thông số của MBA như sau:
Công suất định mức của máy : 100 KVA
Điện áp định mức đến 35/0.4 KW
Tổn hao không tải ∆P0 = 360 W= 0.360 KW
Tổn hao ngắn mạch ∆PN = 2050 W= 2.050 KW
Điện áp ngắn mạch : UN % = 4.5
Dòng điện không tải :I0 % = 8
Tương tự như trên ta khảo sát thực tế các tổn hao của MBA có
dung lượng
100 KVA như sau:
= = = 4 KVAR
Tổn thất công suất tác dụng lúc ngắn mạch :
PN + kkt.QN = 1.258 + 0.05.(4) = 1.458 KW
Tồn thất công suất phản kháng trong MBA:
= = = 8 KVAR
Tổn thất công suất không tải kể cả phần tổn thất do công suất
phản kháng gây ra.
= P0 + kkt.Q0 = 0.205 + 0.05.(8) = 0.605 KW
Tổn thất điện năng trong máy biến áp có dung lượng S =100
KVA trong một năm.
AMBA1 = t +


= 0.605.(8760) + 1.458..3411 = 21954.2 KWh
Số tiền chi trả cho tổn thất trong năm với giá điện là
2000VND/KWh là:
c3. 1 máy = 21954.2.(2000) = 43,890,479 VND
Hai máy biến áp làm việc song song nên số tiền chi trả cho tổn
thất sẽ là:
c3. 2 máy = 2c3. 1 máy = 2,( 43890479) = 87,780,358 VND
Kết luận.
Qua 3 phương án đã đề xuất với số lượng máy và công suất trạm
như trên ta thấy phương án 2 có lợi hơn các đề xuất còn lại . Các
hệ số tổn hao thấp và công suất biểu kiến còn dư tương đối phù
hợp cho sự phát triển của công trình trong tương lai.
Chúng tôi Quyết định xây dựng trạm biến áp cho khu nhà tập
thể theo phương án 2:
Dùng 1 máy biến áp 3 pha có dung lượng là : 250 KVA do
ABB chế tạo. mức hiệu chỉnh là 5%
- Có các thông số kĩ thuật sau:
Công suất định mức: SđmMBA = 250 KVA
Điện áp định mức :35/0.4 KW
Tổn hao không tải : ∆P0 = 680 W= 0.68 KW
Tổn hao ngắn mạch: ∆PN = 4100 W = 4.1 KW
Điện áp ngắn mạch phần trăm: UN % = 4.5
Dòng điện không tải :I0 % = 8


x

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×