Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho một xã thuộc khu vực nông thôn

Chia sẻ: Trinh Quoc Viet | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:39

Thêm vào BST

Báo xấu

270
lượt xem 68
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Biểu thức xác định công suất tính toán của phụ tải sinh hoạt: Psh = kđt.n.P0 Giá trị suất tiêu thụ trung bình của mỗi hộ P0 cho ứng với năm hiên tại, cần xác định được giá trị dự báo P0t ở cuối chu kì thiết kế (năm thứ 7), Coi phụ tải điện ở năm thứ nhất và năm hiện tại là không đổi ( t0=1), suất phụ tải năm thứ t được xác định theo biểu thức: P1 = P0[1+a(t-t0)] Điểm tải T Năm đầu : P1= 0,663[1 + 0,06(1 – 1)] = 0,663 Năm thứ hai : P2 = 0,663[1 + 0,06(2 – 1)] =0,703...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho một xã thuộc khu vực nông thôn

Thiết kế cung cấp điện cho một xã thuộc khu vực nông thôn I-Thuyết minh Tên người thiết kế: Trịnh Quốc Việt Số điểm dân cư gồm 9 điểm là: T,R,I,N,H,V,K,Ê,U Bảng 1,1a Dữ liệu thiết kế cung cấp điện nông thôn Th eo ch ữ cái củ a Họ Tê và n Tê đệ n Họ m Tên Tả Đặ i Cô Đi c Tọ Số độ ng Th ểm tín a hộ ng cộ ủy dấ h độ nh lực ng lợi u tải Nối đất X Y HC Tr, Sk, ƿđ Rtn cos , họ Tr, Tư Tiê L, MV B, Ω, , mđl Pn ksd φ m2 c xá ới u m A P0 a đồ m Ω 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1,9 1,1 12 76 36 21 T 8 3 38 6 0 0 18 8 0 0,6 R 8 1,3 56 4 0,6 1,4 I 7 7 65 5 0,5 0,8 H 7 3 78 3 1,3 66 0,0 21 V 0,7 4 56 4 3 6 2 7 112 I= 0,8 0,1 K 2 2 45 7 1,3 3,0 Ê 2 5 27 5 T= 3,0 1,4 U 3 5 27 7 0,8 10, Q 7 8 Bảng 1,1b Hệ số đồng thời ( kđt ): Hộ có Hệ số đồng thời bếp 27 38 45 56 65 78 95 Gas 0,391 0,366 0,357 0,344 0,335 0,322 0,305
Bảng 1,1c Dữ liệu phụ tải động lực: mđl Pn ksd cosφ 5 6 7 8 6 2,8 0,54 0,74 4,5 0,56 0,77 6,3 0,47 0,65 7,2 0,49 0,56 5 0,93 0,86 7,5 0,38 0,55 10 0,37 0,67 4 5 0,83 0,86 7,5 0,38 0,58 2,8 0,54 0,74 4,5 0,56 0,77 5 4,5 0,56 0,79 6,3 0,47 0,67 7,2 0,49 0,71 6 0,67 0,79 5,6 0,65 0,8 4 5,6 0,65 0,8 4,5 0,62 0,8 10 0,46 0,62 7,5 0,56 0,67 3 2,8 0,54 0,74 4,5 0,56 0,79 6,3 0,47 0,67 4 7,2 0,49 0,56 5 0,83 0,86 7,5 0,38 0,55 10 0,37 0,67 7 6,3 0,47 0,67 7,2 0,49 0,71 6 0,67 0,79 5,6 0,65 0,8 4,5 0,62 0,8 10 0,46 0,62 7,5 0,56 0,67 5 7 0,8 0,85 10 0,43 0,63 2,8 0,54 0,74 4,5 0,56 0,79 7 4,5 0,56 0,77 6,3 0,47 0,65 7,2 0,49 0,56 5 0,83 0,86 7,5 0,38 0,55 10 0,37 0,67 4,5 0,67 0,77
Tính toán phụ tải điện: 1,1,Phụ tải sinh oạt và chiếu sáng: Biểu thức xác định công suất tính toán của phụ tải sinh hoạt: Psh = kđt.n.P0 Giá trị suất tiêu thụ trung bình của mỗi hộ P0 cho ứng với năm hiên tại, cần xác định được giá trị dự báo P0t ở cuối chu kì thiết kế (năm thứ 7), Coi phụ tải điện ở năm thứ nhất và năm hiện tại là không đổi ( t0=1), suất phụ tải năm thứ t được xác định theo biểu thức: P1 = P0[1+a(t-t0)] Điểm tải T Năm đầu : P1= 0,663[1 + 0,06(1 – 1)] = 0,663 Năm thứ hai : P2 = 0,663[1 + 0,06(2 – 1)] =0,703 Tính toán tương tự cho các năm khác và các điểm tải khác ,kết quả ghi trong bảng sau : Bảng 1,1 suất tiêu thụ trung bình của các hộ dân P0, kW/hộ : T,năm 1 2 3 4 5 6 7 P0,kW/h 0,663 0,703 0,743 0,782 0,822 0,862 0,901 ộ Phụ tải sinh hoạt tải điểm T ứng với năm cuối của chu kì thiết kế : Psh = kđt,n,P0 = 0,366,38,0,902= 12,545 kW ; Hệ số đồng thời tra bảng 1,1b,ứng với số hộ n =38, kđt = 0,366, Cống suất chiếu sáng đường lấy bằng 5% công suất phụ tải sinh hoạt, Tổng công suất sinh hoạt và chiếu sáng tại điểm T là : Psh&cs= Psh(1+0,05)= 12,545,(1+0,05)= 13,172 kW ; Hệ số cosφ của phụ tải sinh hoạt coi bằng 0,87 do đó công suất toàn phần sẽ là : Ssh&cs=Psh&cs/cosφ = 13,158/0,87=15,141 kW Tính toán tương tự các điểm tải khác,kết quả bảng 1,1d Tổng hợp phụ tải sinh hoạt và chiếu sáng đường theo phương pháp số gia: Ta cộng phụ tải N và H: PN&H = 26,135 + 22,655,0,652 = 40,913 PI&V = 19,641 + 17,376,0,641 = 30,781 Ta cộng phụ tải PN&H và PI&V P1∑ = 40,913 + 30,781,((30,781/5)0,04 – 0,41) = 61,395 Tương tự đối với các điểm tải khác, ta có tổng hợp phụ tải toàn xã : P∑ = 61,395 + 42,464,((42,464/5)0,04-0,41) =90,242 S∑ = P∑/0,87 = 90,242/0,87 = 103,727 Bảng 1,1d Kết quả tính toán phụ tải sinh hoạt và chiếu sáng của các điểm tải Điểm X Y nh kđt Ptt Psh&cs Ssh&cs ki T 1,98 1,13 38 0,366 12,545 13,172 15,1405 0,627 R 0,68 1,3 56 0,344 17,376 18,245 20,9712 0,641 I 0,67 1,47 65 0,335 19,641 20,623 23,7047 0,646 N 2,08 1,78 95 0,305 26,135 27,442 31,5428 0,658 H 0,57 0,83 78 0,322 22,655 23,787 27,3418 0,652 V 0,7 1,34 56 0,344 17,376 18,245 20,9712 0,641 I=K 0,82 0,12 45 0,357 14,491 15,215 17,4887 0,633 Ê 1,32 3,05 27 0,391 9,5224 9,9985 11,4926 0,616 T=U 3,03 1,45 27 0,391 9,5224 9,9985 11,4926 0,616
Tổng hợp phụ tải: PN&H PI&V PR&K PT&Ê&U 40,913 30,781 26,556 24,279 Tổng hợp PN&H và PR&K và toàn xã: PI&V PT&Ê&U P∑ S∑ 61,395 42,464 90,242 103,727 1,2 Phụ tải công cộng Phụ tải công cộng đc xác định theo biểu thức: Pcc = p0c,m Suất tiêu thụ trung bình của một đơn vị dịch vụ P0c tra trong bảng 8,1,pl hoặc bảng 14,pl[1],Đối với nhà hành chính P0c lấy bằng 0,03 kW/m2 Phụ tải nhà hành chính: Phc=P0c,m = 0,03, 120 = 3,6 kW Hệ số công suất của phụ tải dịch vụ công cộng láy bằng cosφ =0,87 Công suất toàn phần của nhà hành chinh: Shc = Phc/cosφ = 3,6/0,87 = 4,14 kVA Tương tự ta cho các cơ sở khác,kết quả cho ở bảng 1,2 Bảng 1,2 kết quả tính toán phụ tải công cộng Phụ tải công cộng mc P0c Ptt Stt Nhà HC 120 0,03 3,6 4,14 Tr,học 760 0,07 53,2 61,15 Tr,xá 18 0,3 5,4 6,21 Tổng hợp phụ tải công cộng theo phương pháp số gia,tương tự nhu đối với phụ tải sinh hoạt kết quả ghi trong bảng sau: PHC+Tr,xa Tổng P Tổng S 7,477 60,677 69,744 1,3 Phụ tải thủy lợi: Phụ tải thủy lợi được xác định theo nhu cầu tưới, tiêu: Ptuoi = p0tuoi , Ftuoi = 0,12 , 368 = 44,16 kW Ptieu = p0tieu , Ftieu = 0,35 , 210 = 73,5 kW Công suất tính toán của nhóm thủy lợi bằng giá trị cực đại của phụ tải tưới hoặc tiêu : Ptl = max ⇒ Ptl = 73,5 kW Ta chọn 3 máy bơm công suất 25kW Hệ số công suất của các máy bơm lấy bằng 0,83 theo bảng 4,2 [1] Công suất toàn phần của phụ tải thủy lợi sẽ là: S = Ptl/cosφtl = 73,5/0,83 = 88,554 kVA Bảng 1,3 Kết quả tính toán phụ tải thủy lợi Tải thủy lợi F,ha P0c Ptt Stt Tưới 368 0,12 44,16 53,205 Tiêu 210 0,35 73,5 88,554
Ta chọn 3 máy bơm 25 kW 1,4 Phụ tải đôngk lực Phụ tải động lực được xác định theo phương pháp hệ số nhu cầu: Điểm tải T: Bảng 1,4a Tham số tính toán của nhóm thiết bị động lực STT Pn ksd cosφ pn*ksd pn*cosφ Pn 2 1 2,8 0,54 0,74 1,512 2,072 7,84 2 4,5 0,56 0,77 2,52 3,465 20,25 3 6,3 0,47 0,65 2,961 4,095 39,69 4 7,2 0,49 0,56 3,528 4,032 51,84 5 5 0,93 0,86 4,65 4,3 25 6 7,5 0,38 0,55 2,85 4,125 56,25 Tổng 33,3 18,021 22,089 200,87 Hệ số sử dụng tổng hơp của nhóm tải : ksdΣ = = = 0,541 Hệ số k = Pmax/Pmin = 7,5/2,8 = 2,679 < kb = 5,4 Do n = 6 > 4 nên số lượng hiệu dụng coi bằng số lượng thiết bị thực tế: nhd = n = 6 Hệ số nhu cầu của nhóm tải: Knc = ksdΣ + = 0,541 + = 0,728 Công suất tính toán nhóm tải động lực tại điểm T: Ptt = knc, ∑Pni = 0,728,33,3 = 24,259 kW Hệ số cosφ tổng hợp ( trung bình ) ; Cosφtb = = = 0,663 Công suất toàn phần: Stt = Ptt/cosφt = 24,259/0,663 = 36,59 kVA Công suất phản kháng: Qtt = = = 27,392 kVAr Tính toán tương tự cho các điểm tải khác,kết quả bảng 1,4b Bảng 1,4b kết quả tính toán phụ tải động lực Điểm Tải ksd,t nhd knc cosφ Ptt Stt Qtt ki Ptt*cosφ T 0,541 6 0,7285 0,663 24,259 36,571 27,367 0,669 16,09 R 0,483 3,385 0,7639 0,689 19,326 28,064 20,35 0,657 13,31 I 0,546 5 0,7488 0,74 21,341 28,835 19,391 0,662 15,79 N 0,571 3,610 0,7967 0,73 20,475 28,05 19,172 0,658 14,95 H 0,556 2,597 0,8316 0,72 12,308 17,1 11,872 0,634 8,858 V 0,519 3,912 0,7621 0,641 19,814 30,889 23,697 0,658 12,71 K 0,509 7 0,6945 0,707 34,447 48,742 34,485 0,686 24,34 Ê 0,57 5 0,7624 0,72 24,245 33,664 23,355 0,667 17,46 T 0,505 7 0,6921 0,671 31,144 46,434 34,441 0,682 20,89 207,36 144,4 Tổng hợp phụ tải động lực tương tự như nhóm sinh hoạt,kết quả ghi trong bảng:
PN&H PI&V PR&K PT&Ê&U PN&H và PI&V PR&K và PT&Ê&U 28,28 47,49 47,144 63,534 66,2044 95,776 Hệ số cosφtb = 144,4/207,36 = 0,696 1,5,Tổng hợp phụ tải: 1,5,1: Tổng hợp phụ tải tại các điểm tải Phụ tải sinh hoạt và động lực tại các điểm được tổng hợp theo phương pháp số gia: Điểm T: PT = Pđl + Psh&cs,ki PT = 24,259 + 13,172[(13,172/5)0,04- 0,41] = 32,551kW Hệ số công suất trung binh Cosφ = = = 0,696 Công suất toàn phần: ST= PT/ cosφ = 32,551/0,736 = 44,223 Tương tư tính toán cho các điểm khác,kết quả ghi trong bảng 1,5 sau: Bảng 1,5 kết quả tổng hợp phụ tải các điểm: Điểm Psh&cs Pdl ki Ptt cos φ Stt T 13,172 24,259 0,6295 32,5507 0,73606 44,2228 R 18,245 19,327 0,6431 31,0596 0,7767 39,9893 I 20,623 21,341 0,6483 34,7112 0,80394 43,1762 N 27,442 20,475 0,648 40,7105 0,81016 50,2499 H 23,787 12,308 0,6267 31,5004 0,81876 38,4732 V 18,245 19,814 0,6431 31,5482 0,75102 42,0071 I 15,215 34,447 0,6355 44,1161 0,75674 58,2976 E 9,9985 24,245 0,6181 30,4247 0,76393 39,8265 T 9,9985 31,145 0,6181 37,3237 0,71914 51,9002 1,5,2 Kết quả tổng hợp phụ tải tại các điểm: Để nâng cao độ chính xác,trước hết cần xác định sơ bộ mạng điện,coi trạm biến áp tiêu thụ đặt tại trung tâm tải tứng với tạo độ: XTBA = = = 1,456 YTBA = = = 1,312 Kết quả tính toán được các tọa độ và tổng hợp phụ tải: X Y Ptt,kW cos Stt,kVA ki X*Stt Y*Stt P*cos T 1,98 1,13 32,551 0,73606 44,2228 0,66781 87,5611 49,972 23,9593 R 0,68 1,3 31,06 0,7767 39,9893 0,66579 27,1927 51,986 24,124 I 0,67 1,47 34,711 0,80394 43,1762 0,67059 28,9281 63,469 27,9057 N 2,08 1,78 40,711 0,81016 50,2499 0,6775 104,52 89,445 32,9821 H 0,57 0,83 31,5 0,81876 38,4732 0,6664 21,9297 31,933 25,7913 V 0,7 1,34 31,548 0,75102 42,0071 0,66647 29,405 56,29 23,6933 I=K 0,82 0,12 44,116 0,75674 58,2976 0,681 47,804 6,9957 33,3845
Ê 1,32 3,05 30,425 0,76393 39,8265 0,66491 52,5709 121,47 23,2424 T=U 3,03 1,45 37,324 0,71914 51,9002 0,67373 157,258 75,255 26,8411 HC 2,6136 1,4916 3,6 0,87 4,13793 0,57695 10,8149 6,1721 3,132 Tr,học 0,812 1,05 53,2 0,87 61,1494 0,6892 49,6533 64,207 46,284 Tr,xá 1,036 1,983 5,4 0,87 6,2069 0,59308 6,43034 12,308 4,698 T,lợi 2,297 1,311 73,5 0,83 88,5542 0,70351 203,409 116,09 61,005 TBA 1,456 1,312 449,65 568,191 827,477 745,6 357,043 Hệ số cosφ= = 0,794 Trên cơ sở phân tích các điểm tải so với trạm biến áp,việc tổng hợp phụ tải có thể thực hiện theo cum phía Đông Nam và cụm phía Tây Bắc Phc+U = 37,324 + 3,6,0,577 = 39,401 PE + Tr,xa = 30,425 + 5,4,0,593 = 33,627 Tính toán tương tự ta có kết quả ở bảng sau : P,kW ki 0,67 1 U+hc 39,401 61 0,66 2 Ê+Tr,xa 33,627 92 0,69 3 I+V 55,737 13 65,10 0,69 4 H+K 8 81 0,70 5 R+Tr,hoc 73,879 37 0,72 6 T+T,loi+N 122,82 66 149,4 0,73 1+6 6 56 78,24 0,70 2+3 1 63 0,72 4+5 119,33 53 188,1 0,74 2+3+4+5 8 62 Tông P 259,75 cos φ 0,794 Tổng S 327,14 198,8 Tổng Q 7 Ta cũng có thế tổng hợp phị tải theo phương pháp số gia (tính chính xác thấp hơn) như sau: Ptt*co Nhóm tải Ptt cos s ki sinh hoạt 90,242 0,87 78,511 0,71268 Dịch vụ 62,2 0,87 54,114 0,6961 Thủy lợi 73,5 0,83 61,005 0,70351
Động lực 95,776 0,696 66,66 0,71536 Tổng 321,718 260,29 SH+DV 133,539 TL+ĐL 147,484 Tong P 281,023 cos 0,8165 Tong S 344,18 Tong Q 199,06 1,6a dự báo phụ tải: Giá trị phụ tải của các điểm dân cư theo các năm được thể hiện trong bảng: t 1 2 3 4 5 6 7 Po,kW/h 0,90 ộ 0,633 0,703 0,743 0,822 822 0,862 2 10,03 12,029 13,1 T 4 10,5 10,9866 11,4964 9 12,588 723 13,89 16,662 18,2 R 8 14,54 15,21757 15,9237 6 17,436 449 15,70 18,834 20,6 I 9 16,44 17,20113 17,9993 6 19,709 231 20,90 25,062 27,4 N 4 21,87 22,88876 23,9509 3 26,225 422 21,724 23,7 H 18,12 18,96 19,84035 20,761 4 22,732 874 13,89 16,662 18,2 V 8 14,54 15,21757 15,9237 6 17,436 449 13,895 15,2 I 11,59 12,13 12,69052 13,2794 6 14,54 152 7,616 8,7264 9,1314 9,99 E 2 7,97 8,339486 7 1 9,5551 853 7,616 8,7264 9,1314 9,99 T 2 7,97 8,339486 7 1 9,5551 853 136,78 143,13 156, Tổng 119,38 124,9 130,7215 7 5 149,78 727 83,56 100,19 109, Ptt,sh&cs 9 87,45 91,50502 95,7512 4 104,84 709 Phụ tải tính toán sinh hoạt của các điẻm tải theo phương pháp hệ số đồng thời: Ptt,sh+cs = kdt,∑Pi = 0,7 , 119,38 = 83,569 Tính toán toàn xã năm thứ nhất,xác đình theo phương pháp số gia: Năm thứ nhất Ptt Cos Ptt*cos ki Sinh hoạt 83,5692 0,87 72,7052 0,709 Dịch vụ 60,677 0,87 52,789 0,695 Thủy lợi 73,5 0,83 61,005 0,704 Động lực 95,776 0,696 66,6601 0,715 Tổng 313,522 253,159 SH+DV 125,74 0,728 TL+ĐL 147,484 0,735 P tổng 238,982 Tính toán tương tự đối với các năm khác,kết quả ghi trong bảng sau: Năm 1 2 3 4 5 6 7
P tổng 238,98 241,99 245,13 248,43 251,89 255,51 259,31 1,6b Biểu đồ phụ tải: 1,6,1 Xây dựng biểu đồ phụ tải Lấy công suất tính toán PM = P∑ Giá trị phụ tải trung bình trong năm được xác định theo biểu thức: Ptb= = = 119,972 kW Giá trị bình phương phụ tải trung bình: = (3) = (3,406419,4+2,387521,1+3,392621,8) =16521,7 Thời gian sử dụng công suất cực đại: TM = 8760,Ptb /PM= 8760,119,972/259,75 = 4046 h Thời gian tổn thất cự đại: To = 8760, = = 2145 h Điện năng tiêu thụ: A = TM,PM = 2023,259,75 = 525474,25 kWh Hệ số điền kín đồ thị: kdk = Ptb/PM = 119,972/259,75 = 0,462 Bảng số liệu đò thị phụ tải: Loại đò Thời thị phụ gian tải Đông Hè Pd Ph (Pd+Ph)/2 Pd^2 Ph^2 Pd*Ph 6908,93 4965,7 0,1 0,23 0,32 59,743 83,120 71,431 3569,166 4 97 5674,23 4695,9 1,2 0,24 0,29 62,340 75,328 68,834 3886,276 2 16 3886,27 4372,0 2,3 0,27 0,24 70,133 62,340 66,236 4918,568 6 6 4918,56 5282,9 3,4 0,29 0,27 75,328 70,133 72,730 5674,232 8 06 6072,30 6679,5 4,5 0,33 0,3 85,718 77,925 81,821 7347,49 6 36 7124,8 5,6 0,32 0,33 83,120 85,718 84,419 6908,934 7347,49 39 10484, 6,7 0,37 0,42 96,108 109,095 102,601 9236,652 11901,72 85 12475,2 11314,7 7,8 0,39 0,43 101,303 111,693 106,498 10262,2 1 3 11065,0 8,9 0,4 0,41 103,900 106,498 105,199 10795,21 11341,72 9 13662,6 13055, 9,10 0,43 0,45 111,693 116,888 114,290 12475,21 9 46
16199,5 17852, 10,11 0,54 0,49 140,265 127,278 133,771 19674,27 6 58 19674,2 18581, 11,12 0,51 0,54 132,473 140,265 136,369 17548,96 7 26 14276,6 13966, 12,13 0,45 0,46 116,888 119,485 118,186 13662,69 7 3 9236,65 13230, 13,14 0,53 0,37 137,668 96,108 116,888 18952,34 2 88 7799,53 12846, 14,15 0,56 0,34 145,460 88,315 116,888 21158,61 9 3 6908,93 11658,8 15,16 0,54 0,32 140,265 83,120 111,693 19674,27 4 3 12691, 16,17 0,57 0,33 148,058 85,718 116,888 21921,02 7347,49 12 16867,5 21927, 17,18 0,65 0,5 168,838 129,875 149,356 28506,1 2 77 46480,1 48747,1 47600, 18,19 0,83 0,85 215,593 220,788 218,190 3 2 13 67470,0 50602, 19,20 0,75 1 194,813 259,750 227,281 37951,91 6 55 52248,8 41561, 20,21 0,7 0,88 181,825 228,580 205,203 33060,33 2 56 37951,9 29349, 21,22 0,58 0,75 150,655 194,813 172,734 22696,93 1 48 9236,65 10235, 22,23 0,41 0,37 106,498 96,108 101,303 11341,72 2 21 8265,08 6375,9 23,24 0,27 0,35 70,133 90,913 80,523 4918,568 3 21 406419, 387521 2879,329 392621,8 4 ,1 Biểu đồ phụ tải ngày: 1,7,Nhận xét, Phụ tải tính toán toàn xã đã được xác định theo phương pháp hệ số đồng thời và hệ số nhu cầu,kết hợp với phương pháp số gia có độ tin cậy cao,Kết quả tính toán cho thấy mặc dù ở khu vực nông thôn nhưng tỷ lệ phụ tải động lực khá cao,Điều đó cho thấy vùng nông thôn đang có xu hướng phát triển kinh tế trên cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp,Do đó mạng điện cần chú trọng đến các chỉ tiêu chất lượng và độ tin cậy, 2,Xác định sơ đồ cung cáp điện: 2,1 chọn vị trí đợt máy biến áp Phương án 1: chọn một máy biến áp, Tọa độ của trạm biến áp được xác định là tóa độ tâm tải: XTBA = = = 1,456 YTBA = = = 1,312 Y* X Y Stt,kVA X*Stt Stt T 1,98 1,13 44,223 87,56 49,
1 97 27,19 51, R 0,68 1,3 39,989 3 99 28,92 63, I 0,67 1,47 43,176 8 47 104,5 89, N 2,08 1,78 50,25 2 44 31, H 0,57 0,83 38,473 21,93 93 29,40 56, V 0,7 1,34 42,007 5 29 47,80 6,9 I=K 0,82 0,12 58,298 4 96 52,57 12 Ê 1,32 3,05 39,826 1 1,5 157,2 75, T=U 3,03 1,45 51,9 6 26 1,491 10,81 6,1 HC 2,6136 6 4,1379 5 72 49,65 64, Tr,học 0,812 1,05 61,149 3 21 6,430 12, Tr,xá 1,036 1,983 6,2069 3 31 203,4 11 T,lợi 2,297 1,311 88,554 1 6,1 827,4 74 TBA 1,4563 1,3122 568,19 8 5,6 Phương án 2: chọn 2 máy biến áp, Tọa độ của trạm biến áp được xác định là tọa độ tậm các cụm tải: XTBA1 = = = 2,357 YTBA1 = = = 1,409 Y*S X Y Stt,kVA X*Stt tt 49,9 T 1,98 1,13 44,223 87,56 7 89,4 N 2,08 1,78 50,25 104,5 5 75,2 T=U 3,03 1,45 51,9 157,3 6 116, T,lợi 2,297 1,311 88,554 203,4 1 6,17 HC 2,6136 1,4916 4,138 10,82 2 336, TBA 2,3574 1,4094 239,07 563,6 9 XTBA2 = = = 0,802 YTBA2 = = = 1,242 X Y Stt,kVA X*Stt Y*S
tt 51,9 R 0,68 1,3 39,989 27,19 9 63,4 I 0,67 1,47 43,176 28,93 7 31,9 H 0,57 0,83 38,473 21,93 3 56,2 V 0,7 1,34 42,007 29,4 9 6,99 I=K 0,82 0,12 58,298 47,8 6 121, Ê 1,32 3,05 39,826 52,57 5 64,2 Tr,học 0,812 1,05 61,149 49,65 1 12,3 Tr,xá 1,036 1,983 6,207 6,43 1 408, TBA 0,8019 1,2416 329,13 263,9 7 2,2 Sơ đồ mạng điện hạ áp: 2,2,1 Xác định khoảng cách giữa các điểm Biểu thức xác định khoảng cách giữa các điểm: Lij = Khoảng cách giữa trạm biến áp và điểm T là: Ltba-T = = 0,555 km Tr,ho TBA T R I N H V K Ê U HC c Tr,xa T 0,555 0 R 0,776 1,311 0 I 0,801 1,353 0,17 0 1,44 N 0,78 0,658 1,48 4 0 0,64 H 1,01 1,441 0,483 8 1,784 0 0,13 V 0,757 1,297 0,044 3 1,448 0,526 0 1,35 I=K 1,351 1,538 1,188 8 2,084 0,75 1,226 0 1,70 Ê 1,743 2,03 1,863 8 1,48 2,343 1,819 2,972 0 T=U 1,58 1,097 2,354 2,36 1,01 2,537 2,333 2,579 2,342 0 1,94 HC 1,171 0,729 1,843 4 0,607 2,148 1,92 2,258 2,025 0,418 0 Tr,họ 0,44 c 0,695 1,171 0,283 3 1,463 0,327 0,31 0,93 2,064 2,254 1,855 0 Tr,xá 0,791 1,272 0,77 0,63 1,064 1,244 0,726 1,875 1,104 2,064 1,652 0,96 0 1,63 T,lợi 0,841 0,365 1,617 5 0,516 1,793 1,597 1,897 1,995 0,746 0,364 1,508 1,429
2,2,2 Xây dựng sơ đồ nối điện tối ưu : Phương án 1 : Một trạm biến áp Sơ đồ nối dây tối ưu của mạng điện hạ áp được xác định theo phương pháp tối ưu từng bước, với hàm mục tiêu : Zij = Z1 +Z2 = cj+ lij + (ci+j –ci)L0i tiến tới min Suất chi phí tính toán của các đoạn dây phụ thuộc vào công suất truyền tải được xác định bằng cách tra đồ biểu đồ khoảng kinh tế của đường dây hạ áp hinh 4 p,l[1] và bảng kết quả sau : Bảng 2,3 Dữ liệu tính toán sơ bộ của các đoàn đường dây : ci Điểm tải S Dây tr,VMĐ/km T 44,223 A70 35,2 R 39,989 A70 32,5 I 43,176 A70 34,6 N 50,25 A95 39,6 H 38,473 A70 30,3 V 42,007 A70 34,1 I=K 58,298 A95 44,7 Ê 39,826 A70 31,6 T=U 51,9 A95 40,3 HC 4,1379 A16 17,2 Tr,học 61,149 A95 46,2 Tr,xá 6,2069 A16 18,6 T,lợi 88,554 A185 69,7 Quá trình tính toán bắt đầu từ trạm biến áp : Ztba+T = cT,ltba-T = 35,2,0,555=19,526 Tính toán tương tự cho các điểm tải khác ta có bảng 2,4 sau : Bảng 2,4 chi phí tính toán xây dưng sơ đồ nối điện tối ưu : ji T R I N H V I=K Ê T= T B 60,3 63 Kết nối A 19,5257 25,223 27,74 30,888 30,561 25,797 92 55,089 7 T r, x 83,8 83 TBA-Tr,xa a 44,7744 25,025 21,798 42,134 37,693 24,757 13 34,886 7 68,7 44 TBA-T T 42,608 46,814 26,057 43,662 44,228 49 64,148 0 H 100, 16 T-HC C 59,898 67,262 24,037 65,084 65,472 93 63,99 4 115,2 HC-U U 76,505 81,656 39,996 76,871 79,555 8 74,007
HC-N N T r,l HC-T,loi oi 60,7 Tr,xa-I I 5,525 19,634 4,5353 03 53,973 54,8 I-V V 1,43 15,938 02 57,48 53,1 V-R R 14,635 04 58,871 T r, h o 41,5 R-Tr,hoc c 9,9081 71 65,222 33,5 Tr,hoc-H H 25 74,039 H-K Tr,xa-Ê
So sánh các kết quả tính toán ta thấy ZTBA-Tr,xa =14,724 là nhỏ nhất đo đó ta nối điểm Tr.xa với trạm biến áp.Sau đó ta xác định ZTr.xa-j kết quả ghi ở dòng 2.So sánh các giá trị ZTBA-j, ZTr,xa-j ta thấy ZTBA-T là nhỏ nhất nên ta nối trạm biến áp với T.Tương tự với cái dòng sau ta có bảng 2.4 So sánh các kiết quả tính toán Bảng 2,4 chi phí tính toán xây dưng sơ đồ nối điện tối ưu : ji T N U T,loi HC Kết nối TBA1 16,544 18,3348 23,3204 8,0155 4,6268 TBA1-HC HC 25,696 24,0372 14,4628 25,3708 TBA1-T,loi T,loi 12,848 20,4732 25,8116 T,loi-T T 70,6068 61,934 HC-U U 39,838 TBA1-N ji R I H V K Ê Tr,hoc Tr,xa Kết nối TBA2 4,3875 9,1344 14,3016 4,8422 50,1534 59,4396 8,8704 14,4522 TBA2-R R 5,882 14,6349 1,5345 53,1036 58,8708 13,0746 14,322 R-V V 4,6018 15,9378 54,8022 57,4804 14,3682 13,485 V-I I 19,6344 60,7026 53,9728 20,4666 11,718 I-Tr,xa Tr,xa 37,6932 83,8125 34,8864 44,352 Tr,xa-Ê Ê 70,9929 132,8484 95,3568 TBA2- Tr,hoc Tr,hoc 9,9081 41,571 Tr,hoc-H H 33,6591 H-K Sơ đồ nối điện tối ưu của mạng điện hạ áp,PA một trạm biến áp Sơ đồ nối điện tối ưu của mạng điện hạ áp,PA hai trạm biến áp So sánh các phương án : Trên cở sở sơ đồ vừa xây dựng ta tính toán so sánh các phương án : Phương án 1 : sơ bộ chọn máy biến áp công suất 560 kVA dắt tại trung tâm tải, Tổng chi phí tính toán các phương án đước xác định theo biểu thức : Z = ZHA + ZCA +ZBA ZHA = ∑Zj = ∑c0 lij ZTBA-Tr,xa = 0,791 , 18,6 = 14,713 Tính toán tương tự cho các điêm khác ta có kết quả ở bảng dưới : Chi phí tính toán của lưới cao áp được xác định theo biểu thức : ZCA = pVCA+∆ACA,c∆ Hệ số tiêu chuẩn sử dụng máy biến áp : = = 0,12 Hệ số chiết khấu i= 11% kkh hệ số khấu hao của đường dây trung áp lấy bằng 3,6% của trạm biến áp là 6,4% bảng 31,pl p = atc + kkh
pCA = 0,12 + 0,036 = 0,16 pTBA = 0,12 + 0,064 = 0,18 Vốn đầu tư đường dây cao áp và trạm biến áp được xác định theo bảng 5pl và 10pl VAC35 = 80,75 tr,VNĐ VB = 24,18 + 0,18,400 = 96,18 Tổn thất trên đường dây cao áp được xác định theo biểu thức: ∆A= ,r0,l, τ,10-3 = , 0,92,0,87,2145,10-3 = 379,626 kWh Tồn thất trong máy biến áp 400 kVA xác định theo biểu thức: ∆A = (∆Pk k2mt τ + ∆P0t) = 0,84,8760 + 4,75,2145,0,8182 = 14175,937 kWh kmt = = = 0,818 Các tham số máy biến áp tra trong bảng 21,pl[1] Coi giá thánh tổn thất điện năng c∆ = 1200 VNĐ xác định chi phí quy đổi của đường dây cao áp và trạm biến áp: ZCA = pCAVCA+CCA = 0,16,70.253+379,6261,2,10-3 = 11,696 tr,VNĐ ZB = pB, (m + n,Sn) + (∆Pk k2mt τ + ∆P0t)c∆ = 0,18,96,18 + 14175,937,1,2,10-3= 34,324 tr,VNĐ Tổng chi phí của phương án 1 là: Z1 = ZHA + ZCA + ZB = 232,198+11,696+34,324 = 278,218 tr,VNĐ Kết quả tính toán phương án 1 được ghi lại trong bảng 2,5 sau: Bảng 2,5a Giá trị tính toán theo phương án 1, PA 1 Điểm l,km S,kVA Dây c0,106 Z,106 TBA- 14,712 Hạ áp Tr,xa 0,791 6,2069 A16 18,6 6 TBA-T 0,555 44,223 A70 35,2 19,536 12,538 T-HC 0,729 4,139 A16 17,2 8 16,845 HC-U 0,418 51,9 A95 40,3 4 24,037 HC-N 0,607 50,25 A95 39,6 2 25,370 HC-T,loi 0,364 88,554 A185 69,7 8 Tr,xa-I 0,63 43,176 A70 34,6 21,798 I-V 0,133 42,007 A70 34,1 4,5353 V-R 0,044 39,989 A70 32,5 1,43 R-Tr,hoc 0,283 61,149 A95 46,2 13,074
6 Tr,hoc-H 0,327 38,473 A70 30,3 9,9081 H-K 0,75 58,298 A95 44,7 33,525 34,886 Tr,xa-Ê 1,104 39,826 A70 31,6 4 232,19 Tổng 82 Z,tr, VNĐ/n Cao áp V,tr,VNĐ l,km S Dây denta A ăm ĐD 22 70,253 0,87 327,14 AC,35 261,811 11,696 14175,93 TBA 315 96,18 7 34,324 278,21 Tổng 8 Phương án 2: Đối với phương án 2,sơ bộ chọn hai trạm biến áp TBA 1 =2x100 ,TBA 2 = 250 Tính toán tương tự như phương án 1 ta có kết quả ghi trong bảng 2,5b: Bảng 2,5b Giá chi phí tính toán theop phương án 2 PA 2 Điểm l,km S,kVA Dây c0,106 Z,106 Hạ áp TBA1-HC 0,269 41,379 A16 17,2 4,6268 TBA1- T,loi 0,115 88,554 A185 69,7 8,0155 T,loi-T 0,365 44,223 A70 35,2 12,848 HC-U 0,359 51,9 A95 40,3 14,4628 TBA1-N 0,463 50,25 A95 39,6 18,3348 TBA2-R 0,135 39,989 A70 32,5 4,3875 R-V 0,045 42,007 A70 34,1 1,5345 V-I 0,133 43,176 A70 34,6 4,6018 I-Tr,xa 0,63 62,069 A16 18,6 11,718 Tr,xa-Ê 1,104 39,826 A70 31,6 34,8864 TBA2- Tr,hoc 0,192 61,149 A95 46,2 8,8704 Tr,hoc-H 0,327 38,473 A70 30,3 9,9081 H-K 0,753 58,298 A95 44,7 33,6591 167,853 Tổng 7 Z,tr, VNĐ/nă Cao áp V,tr,VNĐ l,km S Dây denta A m ĐD 22 48,45 0,87 327,14 AC,35 261,811 8,207 12,1190 ĐD 22 73,16 0,906 118,671 AC,35 34,45167 2 9,92085 ĐD 22 53,134 0,658 219,889 AC,35 118,2845 5 2xTBA 29,6476 100 135,7 118,671 4351,34 1 32,2439 TBA 250 96,4 219,889 12409,99 9 92,1384 Tổng 7
259,992 TỔng Z 2 Như vậy ta có thể thấy phương án hai có tổng chi phí nhở hơn phương án 1, thêm vào đó bán kính lưới hạ áp ở phương án 2 nhỏ hơn, do đó về mặt kĩ thu ật đ ảm b ảo hơn phương án 1,Đề án lựa chọn phương án hai trạm biến áp đ ể thi ết k ế cung c ấp điện cho khu vực nông thôn, 2,2, Chọn số lượng và công suất máy biến áp Trạm biến áp 1: có 2 phương án để lựa chọn 1 máy 180 kVA và 2 máy 100 kVA sơ bộ chọn công suất định mức của máy biến áp S B = 180 kVA,Trạm biến áp cung cấp điện cho các điểm tải :U,H,T,N,T,loi Với công suất tính toán Stt = 149,46 kVA ,Do phụ tải nông thôn chủ yếu là loại 3 nê hệ thống mang tải yêu cầu lấy bằng 0,9 khi đó số lượng t ối thi ểu máy bi ến áp xác định theo biểu thức: = = 0,732 Chọn nc = 1 máy Vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp VB= 89,7 triệu VNĐ bảng 10,pl[2] Tổn thất trong máy biến áp được xác định theeo biểu thức: ∆A = n = 1,0,53,8760+3,15,2145(,2 = 7579,652 kWh Chi phí tổn thất điện năng: C = ∆A,c∆ = 7579,652,1200 = 9,095,106 đ Giá thánh điện năng lấy bằng c∆ = 1200 đồng Thiệt hại do mất điện: Y=y0,Ath= y0,Stt,tf= 9,10-3,118,461,24=25,588 triệu VNĐ Phụ tải thủy lợi đươc coi là phụ tải quan trọng vì vậy giá thành t ổn th ất s ẽ là 9000 đ/kWh Tổng chi phí tính toán được xác định theo biểu thức: Z = pV+∆A, c∆ +Y = 0,18,89,7+9,095+25,588 = 50,817 triệu đồng P,án Stt nB nc V,106 đ, Pk P0 ∆A Y Z, 106 đ, 180 118,461 0,731 1 89,7 3,15 0,53 7569,267 25,588 50,817 2x100 118,461 1,316 2 135,7 2,05 0,32 11777,06 0 38,558 Kết quả tính toán thì phương án 2x100 là phương án tối ưu,Ở đây trạm biến áp có phụ tai thủy lợi làm việc theo thời vụ nên sử dụng 2 mấy biến áp là hợp lý nhất, Trạm biến áp 2 :quá tính thực hiên tương tự trạm biến áp 1,vì ở đây toàn phụ tải loại III suất thiệt hại do mất điện lấy bằng 4500 đồng/kW,Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau : Bảng 2,6b Kết quả tính chọn số lượng và công suất máy biến áp ở trạm biến áp 2 : P,án Stt nB nc V,106 đ, Pk P0 ∆A Y Z,106 đ, 250 219,889 0,977284 1 96,4 4,1 0,64 12409, 47,49602 79,74001
99 19368, 180 219,889 1,35734 2 152,7 3,15 0,53 0 98,22462 83 Hình 2,4 sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện xã, 3,Chọn và kiểm tra thiết bị điện : Theo số liệu tính toán các biểu đồ phụ tải,T M=2145 h,mật độ dòng điện kinh tế đối với dây nhôm là jkt=1,3 A/mm2 bảng 9,pl[2] bài tập cung cấp điện : mm2 Đối với dây dẫn trung áp vì lý do độ bền cơ học dây dẫn không được phép ch ọn nhỏ hơn 35 mm2 Bởi vậy ta chọn dây AC 35 từ đoạn đấu điện tới trạm biến áp tiêu thụ, Tính toán tương tự cho các điểm tải khác,kết quả ghi trong bảng 3,1 sau : Đoạn dây Ssh Cosφsh L, km Ilv, A Ftt, mm2 Mã dây ΔUsh, % Fmin,dl ĐD 22-O 327,14 0,794 0,6 8,585199 7,804726 AC35 O-BA1 118,671 0,794 0,906 3,114306 2,831187 AC35 O-BA2 218,889 0,794 0,658 5,744347 5,222133 AC35 TBA1-T 36,571 0,663 0,48 55,56389 50,51262 A70 2,450282 6,240018 TBA1-U 46,434 0,671 0,627878 70,54916 64,1356 A70 4,080166 4,852193 TBA1-N 28,05 0,73 0,463 42,61757 38,74324 A50 2,319242 5,0819 BA1-T,loi 88,554 0,83 0,115 134,5439 122,3126 A150 0,91554 28,38473 TBA2-R 28,064 0,689 0,135 42,63884 38,76258 A50 0,664003 15,30218 TBA2-V 30,889 0,641 0,18 46,93098 42,66453 A50 0,950241 11,99429 TBA2-I 48,742 0,707 0,313 74,05581 67,32346 A70 2,157499 9,217099 TBA2-Ê 33,664 0,72 2,047 51,14716 46,49741 A50 7,170147 2,116733 TBA2-H 17,1 0,72 0,519 25,98076 23,61887 A25 2,669222 2,547308 TBA2-K 48,742 0,707 1,272 74,05581 67,32346 A70 8,767855 2,464582
a) b) Kết quả tính và chọn dây dẫn mạng điện sinh hoạt: Đoạn dây L, km Ssh Cosφsh Ilv, A Ftt, mm2 Mã dây ΔUsh, % Fmin,dl BA1-HC 0,269 4,14 0,87 6,290 5,7183 A16 0,424 8,386 BA1-T 0,48 15,141 0,87 23,004 20,9131 A25 3,646 2,748 BA1-U 0,359 11,493 0,87 17,462 15,8744 A25 2,767 3,641 BA1-N 0,463 31,5428 0,87 47,924 43,5676 A50 3,240 5,082 BA2-R 0,135 20,971 0,87 31,862 28,9656 A35 3,250 9,099 BA2-V 0,045 20,971 0,87 31,862 28,9656 A35 3,250 22,826 BA2-I 0,133 23,705 0,87 36,016 32,7418 A50 2,435 15,492 BA2-Tr,xa 0,63 6,21 0,87 9,435 8,5774 A16 0,635 3,785 BA2-Ê 1,104 11,496 0,87 17,466 15,8785 A25 2,768 1,215 BA2-Tr,hoc 0,192 61,15 0,87 92,908 84,4616 A95 3,920 14,212 BA2-H 0,327 27,342 0,87 41,542 37,7653 A50 2,844 7,072 BA2-K 0,753 17,489 0,87 26,572 24,1562 A25 4,211 1,770 Kiểm tra điều kiện tổn hao điện áp: Hao tổn điện áp thực tế pải nhỏ hơn giá trị cho phép,Tổng hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện nông thôn, tính từ thanh cái phía thứ cấp của trạm biến áp tiêu thụ đến đầu vào các hộ dùng điện lá 7,5%, Hao tổn điện áp thực tế trên các đoạn dây được xác định theo biểu thức: ∆Utt = ≤ ∆UCP% Hao tổn điện áp trên đoạn đường dây TBA1-HC ∆UTBA1-HC = = = 0,424 % Tính toán tương tự cho các đoạn dây khác kết quả ở bảng trên,