Đánh giá tình trạng cung cấp điện, đề xuất phương án cải tạo và nâng cao hiệu quả sử dụng điện xã Thụy Lâm - Huyện Đông Anh - thành phố Hà Nội

AV35 0.03 0.11 5-6 AV35 0.01 0.01 1-11 AV35 0.05 0.28 11-12 AV35 0.01 0.05 12-13 AV35 0.01 0.02 12-14 AV35 0.01 0.03 2-9 AV35 0.02 0.08 9-10 AV35 0.01 0.02 3-8 AV35 0.01 0.00 5-7 AV35 0.01 0.01 å 0.46 4.74 TBA HÀ LÂM2 - LỘ I 0-1 AV120 0.11 1.50 1-2 AV95 0.09 1.18 2-3 AV70 0.09 1.21 3-4 AV35 0.04 0.36 4-5 AV35 0.08 0.60 5-6 AV35 0.04 0.23 6-7 AV35 0.01 0.05 7-8 AV35 0.01 0.02 8-17 AV35 0.01 0.02 3-9 AV35 0.03 0.17 9-10 AV35 0.01 0.05 10-13 AV35 0.01 0.01 9-11 AV35 0.01 0.02 10-12 AV35 0.01 0.01 6-14 AV35 0.01 0.02 7-15 AV35 0.01 0.01 8-16 AV35 0.00 0.00 å 0.56 5.46 TBA HÀ LÂM 2 - LỘ II 0-1 AV50 0.04 0.85 1-2 AV50 0.05 0.73 2-3 AV35 0.06 0.66 3-4 AV35 0.05 0.30 4-5 AV35 0.02 0.08 5-6 AV35 0.01 0.01 1-7 AV35 0.02 0.09 7-8 AV35 0.01 0.03 2-14 AV35 0.03 0.11 14-15 AV35 0.03 0.12 15-16 AV35 0.01 0.01 3-9 AV35 0.02 0.09 9-10 AV35 0.01 0.02 9-11 AV35 0.01 0.05 11-12 AV35 0.01 0.02 11-13 AV35 0.01 0.01 å 0.40 3.21 TBA CỔ MIẾU – LỘ I 0-1 AV95 0.05 0.68 1-2 AV70 0.06 0.73 2-3 AV50 0.21 2.11 3-4 AV35 0.03 0.24 4-5 AV35 0.02 0.14 5-6 AV35 0.01 0.06 6-8 AV35 0.01 0.03 8-9 AV35 0.00 0.00 8-10 AV35 0.01 0.01 1-11 AV35 0.01 0.02 11-12 AV35 0.00 0.00 11-13 AV35 0.00 0.00 2-14 AV35 0.00 0.00 3-15 AV35 0.00 0.00 4-16 AV35 0.01 0.02 16-17 AV35 0.00 0.00 17-18 AV35 0.00 0.00 5-19 AV35 0.00 0.00 6-20 AV35 0.01 0.01 6-21 AV35 0.00 0.00 å 0.46 4.06 TBA CỔ MIẾU – LỘ II 0-1 AV70 0.01 0.10 1-2 AV50 0.11 1.28 2-3 AV35 0.08 0.78 3-4 AV35 0.07 0.63 4-5 AV35 0.04 0.19 5-6 AV35 0.02 0.06 6-7 AV35 0.01 0.02 1-8 AV35 0.01 0.01 4-9 AV35 0.02 0.06 9-10 AV35 0.00 0.00 9-11 AV35 0.00 0.00 9-12 AV35 0.01 0.01 å 0.40 3.13 TBA KHU 6 THỤY LÔI – LỘ I 0-1 AV120 0.08 1.43 1-2 AV95 0.04 0.61 2-3 AV70 0.06 0.85 3-4 AV70 0.03 0.36 4-5 AV50 0.09 1.18 5-6 AV50 0.06 0.69 6-7 AV35 0.08 0.48 7-8 AV35 0.01 0.05 8-9 AV35 0.03 0.07 9-10 AV35 0.01 0.02 1-11 AV35 0.01 0.06 11-12 AV35 0.01 0.02 11-13 AV35 0.01 0.02 2-14 AV35 0.01 0.02 3-15 AV35 0.00 0.01 4-16 AV35 0.00 0.00 6-17 AV35 0.02 0.08 17-18 AV35 0.01 0.01 17-19 AV35 0.01 0.02 17-20 AV35 0.01 0.01 8-21 AV35 0.01 0.01 å 0.57 6.00 TBA KHU 6 THỤY LÔI – LỘ II 0-1 AV120 0.05 0.84 1-2 AV95 0.13 2.05 2-3 AV70 0.08 0.93 3-4 AV70 0.02 0.19 4-5 AV50 0.04 0.28 5-6 AV50 0.04 0.19 6-7 AV35 0.02 0.07 7-8 AV35 0.00 0.00 1-9 AV35 0.02 0.07 9-10 AV35 0.01 0.02 2-11 AV35 0.03 0.21 11-12 AV35 0.01 0.02 11-13 AV35 0.02 0.08 13-14 AV35 0.01 0.02 3-15 AV35 0.01 0.02 4-16 AV35 0.01 0.03 5-17 AV35 0.01 0.03 å 0.51 5.06 1.8.4. Kiểm tra sự sụt áp của công tơ Trong mạng điện hạ áp có nhiều động cơ công suất lớn hoạt động, mặc dù trong quá trình tính toán tiết diện dây dẫn đã tính theo phương pháp hao tổn điện áp cho phép nhưng khi động cơ khởi động, dòng lớn điện áp trên hộp cực giảm rất mạnh làm cho động cơ không khởi động được. Theo quy phạm trang bị điện: Với đường dây dẫn tới động cơ thì độ sụt áp cho phép là DUkd < 40% Un. Với lưới gồm một nhóm động cơ hoạt động đồng thời thì độ sụt áp cho phép là DUkd < 20% Un Hao tổn điện áp khi động cơ mở máy được xác định theo biểu thức: (5-14) ZMBA- là tổng trở của MBA ; W (5-15) Zdd- là tổng trở dây dẫn Zdd = (x0 + j.r0)l; W (5-16) Zđc- là tổng trở động cơ ; W (5-17) Với Un, In- là điện áp định mức và dòng định mức của động cơ (5-18) h- là hiệu suất của động cơ Kt- là bội số dòng mở máy của động cơ * Kết quả tính toán + Phương án 1 Thông thường các cụm máy phục vụ sản xuất có công suất mỗi máy không quá 10 kW, ta chọn động cơ máy sát có Pn = 10 kW; cosj = 0,82; Kt = 6,5; h = 0,87 Tổng trở của MBA W Dòng định mức của động cơ A Tổng trở của động cơ khi mở máy W Tổng trở của đường dây W Độ sụt áp của động cơ Tương tự với các TBA khác ở hai phương án được Bảng 5.3 Bảng 5.3. Bảng kiểm tra độ sụt áp của động cơ P. án TBA Pnđc (kW) Zdd (W) ZMBA (W) In (A) Zđc (W) DUkđ % I K6 10 0,24 0,02 21,3 1,58 14,13 ĐD 10 0,11 0,02 21,3 1,58 7,6 TL 10 0,23 0,02 21,3 1,58 13,66 HT 10 0,14 0,05 21,3 1,58 10,73 BK 10 0,2 0,06 21,3 1,58 14,1 CM 10 0,29 0,05 21,3 1,58 17,7 HL1 10 0,18 0,06 21,3 1,58 13,18 HL2 10 0,3 0,05 21,3 1,58 18,13 ĐT 10 0,17 0,02 21,3 1,58 10,7 II HT 10 0,14 0,02 21,3 1,58 9,2 * Nhận xét: Qua quá trình kiểm tra độ sụt áp của động cơ, chúng tôi thấy hao tổn điện áp khi khởi động trong tất cả các đường dây hạ áp đều nằm trong giới hạn cho phép. Vì vậy đảm bảo cho động cơ làm việc bình thường. 1.9 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU Qua quá trình so sánh phương án, chúng tôi thấy các phương án đều đảm bảo kỹ thuật. Vì vậy để lựa chọn phương án tối ưu chúng tôi đi so sánh kinh tế. Việc so sánh kinh tế là bài toán khá phức tạp, trong khuôn khổ báo cáo tốt nghiệp chúng tôi không đề cập đến từng chi tiết cụ thể như vấn đề thi công và dự toán công trình điện. 1.9.1. Phương án I + TBA Biểu Khê - Đường dây trung áp Cột ly tâm LT 12B: 2 . 1535455 = 3070910(đ) Xà: 2.789915 = 1579830 (đ) Cọc tiếp địa: 2.135850 = 271000 (đ) Sứ đỡ: 2.3200 = 6400 (đ) Ghíp nhôm: 8.21582 = 172656 (đ) Dây AC25: 768.1600 = 12288000(đ) Sứ hãm: 2.73196 = 146392 (đ) Chi phí lắp đặt: 2167545 (đ) Chi phí nhân công: 1652497 (đ) Thuê máy: 287038 (đ) Vậy tổng chi phí đường dây trung áp: Z1å = 21428868(đ) - Chi phí xây dựng TBA MBA 100 kVA-22/0,4kV: 47800000 (đ) Chống sét van: 115000 (đ) Cầu chì tự rơi: 2300000 (đ) Cáp hạ áp: 2700000 (đ) Vỏ tủ điện: 1000000 (đ) Áp tô mát tổng: 3200000 (đ) Biến dòng: 3.55000 = 165000 (đ) Ampemet và Vônmét: 3.55000 + 60000 = 225000 (đ) Công tắc chuyển mạch: 80000 3.55000 = 165000 (đ) Cọc tiếp địa: 6.100000 = 600000 3.55000 = 165000 (đ) Thanh nối tiếp địa: 100000 3.55000 = 165000 (đ) Cột bê tông ly tâm LT10: 2.2000000 = 4000000 (đ) Bộ dàn trạm cả ghế cách điện: 4000000 (đ) Sứ đứng (quả): 11.30000 = 330000 (đ) Sứ nách: 400000 (đ) Ghíp: 12.5000 = 60000 (đ) Đầu cốt đồng: 8.8000 = 64000 (đ) Biển báo: 20000 (đ) Chi phí lắp đặt: 57,25 công = 2862500 (đ) Chi phí thử nghiệm: 1020000 (đ) Chi phí máy: 800000 (đ) Vậy tổng chi phí xây dựng Trạm Biểu Khê: Z2å = 70755553 (đ) - Chi phí xây dựng đường dây hạ áp trạm Biểu Khê Dây AV50: 70.26600 = 1862000(đ) Dây AV35: 1161.19200 = 22291200(đ) Chi phí vật liệu khác: 23501177 (đ) Chi phí nhân công: 6294257 (đ) Vậy tổng chi phí xây dựng lưới hạ áp: Z3å = 53948634(đ) Tổng chi phí: Zt = 130533055(đ) Tính toán tương tự cho các lưới hạ áp được: Lưới điện Khu 6 : 85920234(đ) Lưới điện Khu 5 : 72768634(đ) Lưới điện Mạnh Tân : 88660434(đ) Lưới điện Hương Trằm : 62894234(đ) Lưới điện Cổ Miếu : 81074634(đ) Lưới điện Hà Lâm1 : 51252634(đ) Lưới điện Hà Lâm2 : 79429034(đ) Lưới điện Đào Thục : 71633634(đ) Vậy tổng chi phí: Zcpl = 739766525(đ) - Kinh phí do thanh lý đường dây: Ztl1 = 219433305(đ) Vậy tổng chi phí xây dựng và cải tạo lưới điện hạ áp xã theo phương án I: ZIå = 739766525 – 219433305 = 520333220(đ) 1.9.2. Phương án II Tính toán tương tự: Chi phí xây dựng đường dây trung áp: 10962442(đ) Chi phí xây dựng trạm: 95011500(đ) Chi phí xây dựng lưới hạ áp: 647582104(đ) Vậy tổng chi phí: 753556046(đ) Kinh phí do thanh lý: 223941252(đ) Vậy tổng chi phí xây dựng và cải tạo lưới điện hạ áp xã theo phương án II: ZIIå = 753556046 – 223941252 = 529614794(đ) * Nhận xét Qua phân tích các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật, chúng tôi thấy: + Cả hai phương án đều toả mãn các chỉ tiêu kỹ thuật + Phương án I có chi phí cải tạo nhỏ hơn phương án II không nhiều *Kết luận: Qua quá trình tính toán và phân tích chúng tôi chọn phương án I là phương án cải tạo tối ưu do: + Phương án I có chi phí cải tạo nhỏ hơn phương án II là 9281574(đ) + Phương án I có bán kính cấp điện cho thôn Biểu Khê nhỏ hơn bán kính tối ưu, do vậy chất lượng điện sẽ được nâng cao 1.10. ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN Độ tin cậy cung cấp điện là khả năng hệ thống đảm bảo cung cấp liên tục và chất lượng cho các hộ dùng điện. Đây là một trong các chỉ tiêu quan trọng để đánh gía chất lượng điện cung cấp. Dựa vào sơ đồ cung cấp điện xã, chúng tôi tiến hành đánh giá độ tin cậy cung cấp điện cho lưới hạ áp. Sơ đồ cung cấp điện TBA TG 110/35/6 kV MC DD 6 kV TBA DD 0,4 kV Sơ đồ thay thế T MBA DD 6 kV l1,tf1 l2,tf2 l3,tf3 Trong đó: li- là thông số hỏng hóc của thiết bị i, cho ở Bảng 5.4 tfi- là thời gian phục hồi của thiết bị i, cho ở Bảng 5.4 Bảng 5.4: Bảng thông lượng hỏng hóc và thời gian phục hồi Phần tử thông số MBA TT 22/0,4 Đường dây Thiết bị phân phối 6 kV 0,4 kV Thanh cái TBĐC l (1/năm) 0,05 0,03 0,35 0,065 0,007 tf (h) 15 12 4 4 8 Thông lượng hỏng hóc của toàn tuyến lå = åli = 0,05 + 0,03 + 0,35 + 0,065 + 0,007 = 0,502 Thời gian phục hồi của mạng điện h Thời gian vận hành an toàn h Độ tin cậy trong thời gian 1 năm vận hành (t=1) Xác suất hỏng hóc. q(t) = 1- p(t) = 1- 0,605 = 0,395 Hệ số dừng kd=lå.p(t) = 0,502.0,605 = 0,302 Hệ số sẵn sàng kss= 1- kd = 1- 0,302 = 0,698 Năng lượng thiếu hụt A = P. lå.tf = 5,04.0,502.2,8 = 7,08 kWh/năm Thiệt hại do ngừng cung cấp điện Y = A.j0 Với j0- suất thiệt hại do ngừng cung cấp điện j0 = (4¸5).450 = 4.450 = 1800 Vậy Y = 1800.7,08 = 12751,6 đ/năm * Nhận xét: Qua kết quả tính toán ta thấy độ tin cậy cung cấp điện chưa cao, chỉ 60,5%. Vì vậy cần tiến hành các biện pháp kỹ thuật để tăng độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện. CHƯƠNG II THIẾT KẾ KỸ THUẬT TRẠM BIẾN ÁP 2.1. LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MBA Sơ đồ nối dây của TBA có ảnh hưởng rất lớn và trực tiếp đến vấn đề an toàn, liên tục trong quá trình cấp điện tới thụ điện. TBA 100 kVA – 6/0,4 kV của thôn Biểu Khê xã Thụy Lâm được cấp từ lộ 673 Lâm Tiên, công suất TBA này nhỏ, cung cấp điện chủ yếu cho các thụ điện loại 3. Sơ đồ nối dây của TBA Hình 5.1. Sơ đồ nối dây không có thanh cái phía cao áp, đường dây trung áp cấp điện vào MBA qua cầu chì tự rơi, cầu dao và chống sét van. Cầu chì tự rơi dùng để bảo vệ ngắn mạch, cầu dao cách ly dùng đóng cắt MBA khi không tải, cả hai thiết bị này dùng để bảo vệ ngắn mạch trong MBA. Chống sét van dùng để bảo vệ quá điện áp khí quyển lan truyền theo đường dây vào TBA. 2.2. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH. Ngắn mạch là hiện tượng sự cố chập mạch giữa các pha với nhau và giữa các pha với đất. Khi ngắn mạch tổng trở của toàn hệ thống sẽ giảm, mức độ giảm phụ thuộc vào vị trí ngắn mạch gần hay xa nguồn. Như vậy khi ngắn mạch dòng điện sẽ tăng lên đột ngột, điện áp giảm xuống đặc biệt là chỗ xảy ra sự cố làm phát nóng cục bộ TBĐ, nhiệt độ lên cao gây cháy nổ sinh ra một lực cơ khí giữa các phần TBĐ làm biến dạng hoặc gãy vỡ các bộ phận sứ đỡ, thanh dẫn, gây sụt áp lưới điện làm ảnh hưởng đến năng suất làm việc của động cơ, thiết bị máy móc gây mất ổn định trong hệ thống điện do mất cân bằng công suất, tạo ra các thành phần dòng không đối xứng, gây nhiễu các đường dây thông tin ở gần, cắt bỏ một vài bộ phận của mạng điện làm gián đoạn cung cấp điện gây ảnh hưởng đến nền kinh tế quốc dân. Lộ 673 Lâm Tiên kWh kVAr Hình 5.1. Sơ đồ nối dây 1 sợi TBA Biểu Khê Vì vậy, việc xác định dòng ngắn mạch có ý nghĩa quan trọng đối với việc lựa chọn các thông số kỹ thuật của TBĐ. Quá trình tính toán ngắn mạch là một bài toán phức tạp, do vậy trong khuôn khổ đề tài để đơn giản chúng tôi đưa ra một số giả thiết sau: + Các phụ tải có thể bỏ qua hoặc thay thế bằng một điện trở không đổi trong quá trình ngắn mạch. + Khi ngắn mạch coi các pha có điện trở như nhau trừ trường hợp ngắn mạch pha với đất. + Góc lệch pha giữa các rô to của máy phát trong quá trình ngắn mạch không thay đổi. + Tất cả các nguồn điện trong hệ thống đều làm việc với phụ tải định mức. + Trong mạng điện tới 1000 V phần lớn các máy biến áp có công suất nhỏ so với công suất hệ thống SHT, vì vậy trong tính toán coi nguồn có công suất vô cùng lớn, SHT = ¥. Do đó thành phần chu kỳ của dòng ngắn mạch không đổi trong suốt quá trình ngắn mạch I” = ¥. + Do điện trở tương đối lớn nên thành phần dòng điện không chu kỳ tắt rất nhanh, ở đây chúng tôi bỏ qua thành phần này trong quá trình tính toán. UCB UCB K1 K2 AC25 AC95 0,192 km 6,2 km XHT = 0 SHT = ¥ K1 K2 ZBA ZDD Từ đó ta có sơ đồ thay thế là: Để tính dòng điện ngắn mạch chúng tôi dùng phương pháp tính chính xác trong hệ đơn vị tương đối. Chọn SCB = 10MVA UCBI = 6,3kV UCBII = 0,4kV * Tính dòng ngắn mạch tại điểm K1 (5-19) Với ICB là dòng điện cơ bản (5-20) UCBI - là điện áp cơ bản phía cao áp Z*å - là tổng điện kháng khi ngắn mạch tại K1 Z*å = ZDD + ZHT (5-21) ZHT là điện kháng của hệ thống (5-22) ZDD là điện kháng của dây dẫn (5-23) n – số loại dây trên đường trung áp li – chiều dài đoạn dây tiết diện thứ i,km Z0 – Tổng trở dây dẫn (5-24) r0 - Điện trở của đoạn dây thứ i x0 - Điện kháng đoạn dây thứ i * Tính toán cụ thể Với dây 6kV lộ 673 Lâm Tiên cấp điện cho TBA Biểu Khê có chiều dài 6,392 km trong đó: dây AC95 dài 6,2 km; dây AC25 dài 0,192 km với các thông số kỹ thuật như sau: Dây dẫn AC95 có r0 = 0,33 W/km; x0 = 0,371 W/km Dây dẫn AC25 có r0 = 1,38 W/km; x0 = 0,4 W/km Thay số vào công thức (5-6) ta được: ZoAC25 = Tổng điện kháng của đường dây: Zdd = (0,497.6,2 + 1,44.0,192). Điện kháng của hệ thống: Tổng điện kháng khi ngắn mạch tại điểm K1: Z*S = 0 + 0,85 = 0,85 Dòng điện cơ bản là: ICB1 = Dòng ngắn mạch ba pha tại điểm K1: Dòng ngắn mạch xung kích: (5-25) kxk – là hệ số xung kích được xác định bằng cách tra đồ thị theo đường cong hoặc xác định theo biểu thức: kxk = (5-26) Ta – là hằng số thời gian, đặc trưng cho tốc độ suy giảm của dòng điện ngắn mạch không chu kỳ. Ta = (5-27) X = XHT + Xdd = 0 + x0l = 0 + (6,2.0,371 + 0,192.0,4) =2,38 W R = r0l = 6,2.0,33 + 0,192.1,38 = 2,31W Thay số vào công thức (5-27) ta có: Khi đó: kxk = 1,1 Dòng xung kích ba pha: kA Trị số hiệu dụng dòng xung kích: kA Công suất ngắn mạch: MVA * Tính toán ngắn mạch tại điểm K2. Xét ngắn mạch tại điểm K2 ở MBA 100kVA Điện trở MBA: Điện trở của MBA tiêu thụ chiếm 95% tổng trở, nên khi ngắn mạch hạ áp chỉ cần tính từ thanh cái MBA trở đi: Z*S = Z*dd + Z*MBA + ZHT = 0,85 + 4 + 0 = 4,85 Dòng điện cơ bản khi xảy ra ngắn mạch tại điểm K2: kA Dòng ngắn mạch ba pha tại điểm K2: kA Quy đổi dòng ngắn mạch về điện áp 6kV k A Với k là hệ số quy đổi với TBA 6/0,4kV thì k = 6/0,4 Dòng xung kích ba pha kA Trị số hiệu dụng dòng xung kích: kA Công suất ngắn mạch của lưới điện MVA + Dòng ngắn mạch 1 pha (5-28) Với: r0S, r1S, xoS, x1S - là điện trở và điện kháng thứ tự không, thứ tự thuận của đường dây hạ áp đối với điểm ngắn mạch. Trong đó: r1S = rdd + rBA + rATM + rTC + rTX + rBD (5-29) rdd – là điện trở dây dẫn, sử dụng cáp AC70 dài 10m rdd = ro.l.cosj = 0,46.0,01.0,89 = 4,09 mW rBA – là điện trở của MBA rBA = mW rAT – là điện trở của áptômat: rATM = 0,151 mW rTC - điện trở của thanh cái; rTC = 0,2 mW rTX – là điển trở tiếp xúc; rTX = 0,4 mW rBD – là điện trở của MBD; rBD = 0,81 mW Vậy r1S = 4,09 + 32,8 + 0,151 + 0,2 + 0,4 + 0,81 = 38,45 mW x1S = xdd + xBA + xATM + xBD (5-30) Trong đó: xdd = 1,74 mW mW xATM = 0,1 mW xBD = 0,3 mW xTC = 0,19 mW Vậy x1S = 1,74 + 64 + 0,1 + 0,3 + 0,19 = 66,33 mW * r0S =r0dd + r0BA Trong đó: r0dd = rdd = 4,09 mW r0BA = rBA = 32,8 mW * x0S =x0dd + x0BA x0 = 2xdd = 2.1,74 = 3,48 mW mW Lấy x0 = 0,3 Vậy xoS = 3,48 + 480 = 483,48 mW 0,95- là hệ số kể tới sự giảm áp bên sơ cấp của MBA lúc ngắn mạch Vậy ta có dòng ngắn mạch 1 pha tại điểm K2 là: A 2.3. CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ Việc lựa chọn khí cụ điện là để kiểm tra điều kiện ổn định động và điều kiện ổn định nhiệt nhằm đảm bảo cho chúng làm việc lâu dài, an toàn và độ tin cậy cao. Trong quá trình lựa chọn thiết bị điện chúng ta phải căn cứ vào nhiều điều kiện khác nhau, nhưng nhìn chung chúng ta phải căn cứ vào dòng định mức, điên áp định mức, dòng ngắn mạch, kiểu thiết bị và điều kiện làm việc. 2.3.1.Chọn và kiểm tra các thiết bị cao áp 2.3.1.1. Dao cách ly Dao cách ly là khí cụ dùng để đóng cắt mạch cao áp chủ yếu là khi không có dòng hoặc để cách ly phần khí cụ điện cần được sửa chữa với phần còn lại của lưới điện. Dao cách ly được chọn theo điều kiện ổn định nhiệt và ổn định động. Điều kiện để lựa chọn dao cách ly: Indao > Inlưới imax > ixk UnTB ³ Unlưới Điều kiện kiểm tra: Với dao cách ly có iđm ³ 1000A thì không cần kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt khi xảy ra ngắn mạch. Dựa vào các thông số tính toán chúng tôi lựa chọn dao cách ly có các thông số được thể hiện trong Bảng 5.5 Bảng 5.5. Bảng kết quả tính toán lựa chọn dao cách ly Thông số tính toán Thông số dao cách ly loại PBO-6/400 Un = 6kV Undao = 6kV Ilvmax = 9,55A Indao = 400A = 1,68kA imax = 50kA = 1,09kA Imax = 29kA I¥ = 1,077kA Inh = 16kA (4s) Kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt. Inh ³ tgđ - thời gian giả định tgđ = tgđck + tgđkck tgđck = tbv + tmc + tdt tbv - thời gian chỉnh định của bảo vệ, lấy bằng 1s tmc – thời gian tác động của máy cắt, lấy bằng 0,2s tdt – thới gian dự trữ, lấy bằng 0,2s Bỏ qua thành phần không chu kỳ tgđkck Vậy tgđ = 1,4s Khi đó: Inh = 16 kA ³ kA Vậy chúng tôi lựa chọn dao cách ly loại PBO-6/400 là đảm bảo kỹ thuật. 2.3.1.2.Cầu chảy cao áp Cầu chảy là thiết bị dùng để bảo vệ ngắn mạch. Để lựa chọn cầu chảy chúng tôi dựa vào các điều kiện sau: Undc ³ Unlưới Indc ³ Ilvmax Điều kiện kiểm tra: Ic ³ I” Sc ³ Trong đó: Ic, Sc – là dòng điện và công suất cắt của dây chảy - là công suất ngắn mạch 3 pha Undc, indc- là điện áp và dòng điện định mức cảu dây chảy Dựa vào các thông số tính toán chúng tôi lựa chọn cầu chảy có các thông số kỹ thuật thể hiện trong Bảng 5.6. Bảng 5.6. Bảng thông số kỹ thuật lựa chọn cầu chì Thông số tính toán Thông số cầu chảy loại PK-64 Un = 6kV Undc = 6kV Ilvmax = 9,55A Indc = 30A = 1,077kA Ic = 20kA = 11,75MVA Sc = 210MVA 2.3.1.3. Chống sét van. Chống sét van là khí cụ dùng để bảo vệ quá điện áp khí quyển lan truyền cho máy biến áp và các trang thiết bị trong TBA. Dựa vào các thông số tính toán, chúng tôi lựa chọn loại chống sét van PBN-6 có các thông số kỹ thuật thể hiện trong Bảng 5.7. Bảng 5.7. Thông số kỹ thuật của chống sét van PBN-6 Loại CSV Uđm, kV Ucpmax, kV Điện áp chọc thủng, kV khi f = 50Hz Trọng lượng, kG Không nhỏ hơn Không lớn hơn PBN-6 6 7,6 16 19 4,6  2.3.1.4. Cột điện Chúng tôi sử dụng loại cột bê tông ly tâm tròn LT12. 2.3.1.5. Móng cột. Dùng móng bê tông côt thép đổ tại chỗ, mác bê tông M-200, với cột đơn là móng MT-1, cột kép là móng MT-2. 2.3.1.6. Xà Xà được chế tạo bằng thép hình được bảo vệ bằng mạ kẽm. 2.3.2. Chọn thiết bị hạ áp 2.3.2.1. Chọn cáp hạ áp Cáp hạ áp dẫn từ đầu ra của MBA vào tủ phân phối trong buồng hạ áp dài khoảng 8m. Cáp được chọn theo điều kiện đốt nóng. Điện áp của mạng điện là: Ud/ Uf = 380/220V; cosj = 0,89; tmt = 37oC; ttc = 15oC Công suất truyền tải theo công suất làm việc lớn nhất là: Smax = 82,7kVA; khi đó dòng điện làm việc cực đại là: A Căn cứ vào điều kiện cung cấp vật tư thị trường trong nước chúng tôi chọn đi dây cáp cao su lõi đồng 3x70+1x35. Dòng điện cho phép của dây cáp là: IcpCáp = Icp.khc Trong đó: Icp- là dòng điện cho phép của cáp, A khc – là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ Tra bảng tiêu chuẩn ta được:Icp = 285A; khc = 0,77 Khi đó: Icp = 285.0,77 = 219,55 A Do vậy chúng tôi chọn cáp cao su lõi đồng có nhiệt độ cho phép là 60oC, loại cáp 3x70+1x35, điện áp <1000V. 2.3.2.2. Chọn thanh cái hạ áp. Trạm biến áp Biểu Khê có công suất 100kVA, dòng điện cực đại Imax = 119,37A. Do vậy chọn thanh cái bằng nhôm 40x4, dòng cho phép là 480A, khi thanh dẫn đặt đứng dòng giảm đi 5% nên dòng cho phép khi đó sẽ là: I’cp = 0,95.480 = 456 A Thanh cái được kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt và ổn định động. * Kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt: S ³ Sođnh Trong đó: Sođnh = a = 11 ứng với thanh cái bằng nhôm tgd – là thời gian ngắn mạch giả định tgd = th = 1,4s Vậy ta được: Sođnh = 11.2,97. = 38,65 mm2 S = 40x4 = 160 mm2 > Sođnh Thanh cái chọn đảm bảo độ bền nhiệt. * Kiểm tra ổn định động Điều kiện: stt £ scp Trong đó: scp – là ứng suất cho phép của vật liệu làm thanh dẫn, với thanh dẫn nhôm scp= 700 kG/cm2 stt- là ứng suất tính toán của dây dẫn được xác định theo công thức: (5-31) M- là mô men uốn, giả thiết thanh cái có số nhịp lớn hơn 3 thì ; kG.cm (5-32) l – là khoảng cách giữa các sứ của 1 pha, l = 100cm Ftt – là lực tác dụng lên thanh dẫn và được đặt tại trọng tâm của thanh .l (5-33) a – là khoảng cách giữa các pha, a = 25cm Thay số ta được: kG kG.cm W – là mô men chống uốn, giả thiết thanh dẫn được đặt thẳng đứng = 0,1067 cm3 Thay số ta được ứng suất tính toán là: kG/cm2 < scp = 700 kG/cm2 Vậy thanh cái ta chọn thoả mãn yêu cầu đặt ra 2.3.2.3. Chọn áptômát tổng Aptômat tổng là thiết bị đóng cắt điện, dùng để bảo vệ chống ngắn mạch và quá tải. Điều kiện chọn áptômát là: UnATM > Ulưới InATM > Ilưới Dựa vào dòng làm việc và điều kiện thực tế chúng tôi chọn áptômat có các thông số: UnATM = 500V; InATM = 150A 2.3.2.4. Chọn áptômát nhánh Do lưới điện hạ áp thôn Biểu Khê chỉ có 1 lộ ra do vậy chúng tôi sử dụng aptomat nhánh cùng loại với aptomat tổng. 2.3.2.5. Chọn thiết bị đo lường Các thiết bị đo lường trong mạng điện hạ áp được chọn theo điện áp và dòng điện định mức. * 1 đồng hồ vôn mét: loại điện từ; cấp chính xác 1,5; thang đo 0¸ 500V * 3 ampe met loại điện từ; thang đo 0¸ 300A; cấp chính xác 1,5 * 1 công tơ hữu công 3 pha, dòng định mức 20A * 3 máy biến dòng: có hệ số biến đổi 300/5A 2.3.2.6. Một vài thiết bị khác + Tủ điện hạ thế được chế tạo gồm các thiết bị đo đếm, thiết bị bảo vệ, công tắc chuyển mạch giữa điện áp dây và pha. + Chọn cáp từ tủ phân phối đến đầu cột tuyến Chúng tôi sử dụng cáp hạ áp lõi nhôm bọc nhựa PVC 2.4. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT BẢO VỆ Trong quá trình truyền tải và phân phối điện năng đến các thụ điện, do đặc điểm hệ thống phân phối trên diện rộng và thường xuyên có người làm việc nên khi đôi khi xảy ra các tai nạn điện giật do hỏng cách điện của thiết bị. Ngoài ra các thiết bị này đều phải chịu ảnh hưởng của sóng điện áp thiên nhiên, biên độ của sóng lớn có thể đánh thủng cách điện ngây nguy hiểm cho người và thiết bị. Để đảm bảo trong quá trình vận hành an toàn cho người và thiết bị chúng ta phải nối đất bảo vệ. 2.4.1. Hệ thống tiếp địa đường dây 6kV Với trạm biến áp Biểu Khê do chiều dài từ cột lấy điện trung áp đến trạm biến áp ngắn, nên chúng tôi chỉ tiến hành xây dựng thêm 1 cột. Để đảm bảo an toàn trong vận hành chúng tôi tiến hành nối đất bảo vệ tại vị trí cột. Loại cọc tiếp địa chúng tôi sử dụng là thép góc có chiều dài 2,5m, chôn sâu trong lòng đất 0,8m, cọc có kích thước 63x63x6. Xã Thụy Lâm có rđất = 0,4.104W.cm nên Rđcp £ 10 W Khi đó: Điện trở của cọc tiếp địa: (5-34) l – là chiều dìa cọc tiếp địa, l = 2,5m b – bề rộng của thanh thép góc, b = 6cm htb - được xác định theo công thức: (5-35) ho - độ chôn sâu cọc tiếp địa, ho = 80cm Thay số được: cm rtt – là điện trở suất của đất, rtt = rđ.y y - là hệ số thời thiết phụ thuộc vào độ sâu chôn cọc, lấy y = 1,2 Khi đó: rtt = 0,4.104.1,2 = 0,48.104 Wcm Thay vào công thức (5-34) ta được: Số cọc lý thuyết cần phải tính là: cọc Để giảm Rtđ- chúng tôi dùng 2 cọc tiếp địa cho đường dây, có chiều dài l= 2.250=500cm Khi đó: 2.4.2. Chọn tiếp địa cho TBA Biểu Khê TBA Biểu Khê được xây dựng có diện tích 5x5m, trong quá trình MBA và các thiết bị vận hành do nhiều yếu tố dẫn đến hở điện nguy hiểm cho người và các thiết bị điện. Nối đất bảo vệ ở đây chúng tôi tiến hành cho chống sét van, tủ phân phối, cột đầu trạm, vỏ MBA và cuộn thứ cấp của MBD. Tại các bộ phận hàn tiếp xúc đều được hàn lại và sơn chống gỉ. Cọc làm tiếp địa cho TBA có chiều dài 2,5m, làm bằng thép góc có kích thước 63x63x6 được chôn sâu 0,8m. Các cọc tiếp địa được nối lại với nhau bằng thanh dẹt có kích thước 40x4, được chôn sâu 0,9m. Điện trở suất của đất là r= 0,4.104W, hệ số thời tiết y = 1,2 với thép góc và y = 1,45 với thanh nối. Điện trở nối đất cho phép trong phạm vi an toàn là Rđ £ 4W * Tính điện trở của cọc tiếp địa Thay số vào (5-34) ta được: W Số lượng cọc lý thuyết nlt = Để tiện lợi cho công việc thi công, chúng tôi bố trí cọc xung quanh móng của 2 cột li tâm treo MBA. Chọn n = 4 cọc, khoảng cách giữa các cọc là 2,5m. Khi đố tương quan a/l = 1. Tra sổ tay kỹ thuật hệ số sử dụng cọc không tính đến ảnh hưởng của màn chắn được h = 0,72 Điện trở tiếp địa có kể đến hệ số sử dụng là: * Tính điện trở thanh nối Thanh nối loại thanh dẹt do đó điện trở thanh nối được xác định theo công thức: (5-36) Trong đó: l – tổng chiều dài của thanh nối, l = 10m b – chiều rộng của thanh nối, b = 4cm rtt - điện trở suất tính toán rtt = rđ.y = 0,4.104.1,45 = 0,58.104 W h = Thay số vào (5-36) ta được: Điện trở thanh nối khi kể đến hệ số sử dụng là: h - là hệ số sử dụng thanh nối, dựa vào hệ số tỷ lệ tương quan được h Chọn n = 6 cọc Khoảng cách cọc thực tế: Tổng trở cọc tiếp địa khi sử dụng 6 cọc Điện trở của toàn hệ thống nối đất *Kiểm tra độ bền nhiệt của thanh nối tiếp địa Điều kiện bền nhiệ khi xảy ra ngắn mạch chạm đất (5-37) Trong đó: C – là hệ số nhiệt cho phép, C = 70 I¥ - dòng điện nhắn mạch 1 pha, I¥ = 580,4 A tgđ - thời gian quy đổi dòng điện ngắn mạch chạy qua, t = 1,4s Thay số vào (5-37) ta được: Mà tiết diện thanh nối ta chọn có Ftt = 160 mm2. Do vậy, hệ thống thanh nối hoàn toàn được đảm bảo. * Kiểm tra điều kiện bền nhiệt của hệ thống nối đất. Điều kiện đảm bảo độ bền nhiệt: Sxq³ Stt Trong đó: (5-38) Với: I(1)K = 580,4 A Thay số vào (5-38) được: cm2 Sxq – là diện tích xung quanh thanh nối tiếp đất tiếp xúc với đất Sxq = n.l.(2b + 2(b-a) + 2a = 6.250.(2.6 + 2.(6-0,5) + 2.0,5 = 36000 cm2 Ta thấy Sxq>Stt nên hệ thống đảm bảo độ bền nhiệt Cách hàn cọc tiếp địa được thể hiện ở hình 5.2. 800 2500 1700 Hình 5.2. Cách hàn cọc tiếp địa cho TBA Biểu Khê 2.4.3.Tiếp địa cho đường dây 0,4 kV Khác với đường dây trung áp đường dây hạ áp có sự mất đối xứng do sự phân bố phụ tải không đều giữa các pha làm xuất hiện dòng trên dây trung tính. Để giảm điện áp trên nó với đất chúng ta cần tiến hành nối đất lặp lại. Việc nối đất lặp lại cũng phải tuân thủ theo quy định chung. Theo quy phạm thì chỉ cần nối lặp lại giữa các đoạn dây có chiều dài lớn hơn 100m, với lưới điện hạ áp do khoảng cách giữa các cột là nhỏ nên cứ 4 khoảng cột chúng tôi sẽ tiến hành nối đất lặp lại một lần. Điện trở nối đất lặp lại được chọn là Rđll£ 15W. Cọc tiếp địa sử dụng trong nối đất bảo vệ đường dây hạ áp là cọc bằng thép góc L 63x 65 x 6 dài 2,5 m, chôn sâu 0,8m, hệ thống thanh nối sử dụng thép F 10. Áp dụng (5-34) ta được Rtđ = 14,05 PHẦN VIĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ LƯỚI ĐIỆN 1.TÍNH TOÁN GIÁ ĐIỆN SAU CẢI TẠO. 1.1Chi phí giá mua điện. Giá mua điện của ban chủ nhiệm hợp tác xã dịch vụ điện nông nghiệp với chi nhánh điện Đông Anh là: Cm = 430 (đ/kWh) 1.2 Chi phí cho khấu hao trạm và đường dây. Chi phí cho khấu hao phụ thuộc vào tổng vốn đầu tư và thời gian khấu hao vốn của công trình điện. Thời gian khấu hao vốn phụ thuộc vào đặc điểm kinh tế của mỗi nước và vốn đầu tư của các nhà đầu tư, thông thường với các nước phát triển, thời gian khấu hao vốn kéo dài, điều này có tác dụng giảm giá thành sản phẩm. Với lưới điện xã ta lấy thời gian khấu hao vốn là 7 năm và được trả đều trong các năm. + Tổng vốn đầu tư: Vå = 520333220 đ + Chi phí khấu hao hàng tháng: đ + Tổng điện năng tiêu thụ. Aå = 350451 kWh/tháng + Tổng điện năng hao tổn sau cải tạo: DA = DP.t (6-1) DP – hao tổn công suất sau cải tạo, kW t - thời gian hao tổn công suất cực đại, lấy theo tháng Tính toán hao tổn điện năng cho từng TBA theo công thức trên rồi tổng hợp lại ta có: DAå = 23574 kWh/tháng + Tổng điện năng tiêu thụ trên công tơ hộ dùng điện: Act = 350451 – 23574 = 326877 kWh/tháng + Chi phí giá điện cho khấu hao vốn: đ/kWh 1.3.Chi phí cho tiền lương quản lý. Tiền lương được lấy bằng 10% giá mua: Ctl = 0,1.430 = 43 đ/kWh 1.4. Chi phí cho tổn thất điện năng: đ/kWh 1.5. Chi phí giá điện cho sửa chữa. Theo tài liệu Kinh tế điện thì chi phí giá điện cho sửa chữa lấy bằng 5% tổng vốn đầu tư. Nhưng do lưới điện mới xây dựng, cải tạo nên chi phí giá điện cho sửa chữa hàng năm lấy bằng 2% tổng vốn đầu tư. Khi đó chi phí cho sửa chữa điện năng hàng tháng: đ đ/kWh 1.6. Chi phí cho các mục đích khác: đ/kWh 1.7.Giá điện sau cải tạo Gtt = Cm + Ckh+ CD + Csc + Ctl + Ck = 430 + 18,9 + 31 + 2,7 + 43 + 21,7 = 547 đ/kWh 2.TÍNH TOÁN KINH TẾ SAU CẢI TẠO Qua phần tính toán giá điện sau cải tạo chúng tôi thấy giá điện giảm đáng kể, từ 650 đồng trước kia xuống 550 đồng với phụ tải sinh hoạt. + Xác định lợi ích kinh tế: Theo thống kê lượng điện năng tiêu thụ sử dụng trong sinh hoạt chiếm 62,3%, lượng điện năng phục vụ sản xuất chiếm 37,7% lượng điện năng tiêu thụ hàng tháng của xã. Chọn giá bán điện sau cải tạo với phụ tải sinh hoạt là 550 (đ/kWh), phụ tải động lực là 1000 (đ/kWh) giảm 200 (đ/kWh) so với trước cải tạo. Tổng doanh thu bán điện hàng tháng: Bb= 0,623.326877 + 0,377.326877.1000 = 235237033 đ/tháng Chi phí mua điện trong tháng: Bm = 547.350451 = 191696697 đ/tháng Vậy lợi nhuận kinh doanh hàng tháng: Bln = Bb– Bm = 235237033 – 191696697 = 43540336 đ/tháng * Kết luận: Vậy sau cải tạo, nếu áp dụng giá bán trên thì sau 7 năm sẽ thu hồi được vốn và lợi nhuận hàng năm là 523.106 (đ). PHẦN VIIĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CÔNG TƠ BA GIÁ 1.ĐẶT VẤN ĐỀ Như chúng ta đã biết, đồ thị phụ tải hệ thống điện Việt Nam hiện nay rất không bằng phẳng. Hàng ngày phụ tải tăng nhanh và đạt tới đỉnh ở khoảng từ 18 giờ đến 19 giờ (cao điểm tối), nhưng rồi giảm dần để vài tiếng sau đó, trong khoảng thời gian từ 2 đến 4 giớ sáng (thấp điểm dêm), giảm xuống mức thấp nhất. Tình trạng chênh lệch công suất cao thấp điểm trầm trọng dẫn tới hậu quả là vào giờ cao điểm phải huy động mọi nguồn phát, kể cả những nguồn có giá thành sản suất cao, đường dây và trạm làm việc quá tải, mất an toàn, tổn thất cao. Trong khi đó vào giờ thấp điểm hệ thống điện vận hành non tải, các tổ máy phát điện phải giảm công suất phát hoặc cho ngừng hoạt động, nước nhà máy thuỷ điẹn nhiều khi phải xả bớt xuống hạ lưu, lãng phí nguồn năng lượng. Năm 2001 tỉ số giữa công suất phụ tải cao điểm và thấp điểm là 2 – 2,5 lần. Vậy khắc phuc tình trạng này như thế nào ? áp dụng biểu giá theo thời gian sử dụng trong ngày, tức là cũng 1 kWh nếu sử dụng vào giờ cao điểm thì phải trả nhiều tiền hơn còn khi sử dụng vào giờ thấp điểm thì phải trả ít tiền hơn là một biện pháp san bằng phụ tải vì nó khuyến khích khách hàng sử dụng điện vào giờ cao điểm, dịch chuyển nhu cầu phụ tải từ giờ cao điểm sang giờ thấp điểm. Từ đó giảm giá thành điện năng, nâng cao chất lượng điện cung cấp. Để thực hiện được điều này phải lắp đặt loại công tơ có khả năng đo điện năng tiêu thụ trong các khoảng thời gian khác nhau trong ngày và công tơ ba giá là loại công tơ đáp ứng yêu cầu đó. 2.CẤU TẠO CÔNG TƠ ĐIỆN TỬ. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại công tơ ba giá : công tơ Vision, Gec, Genius… và các loại công tơ của hãng Emic. Trong phạm vi đề tài, chúng tôi chỉ nghiên cứu công tơ ba giá của hãng Emic, cụ thể là công tơ 3 pha 3 giá MVr – 3Tb. Công tơ MVr – 3Tb. Kết hợp các ưu điểm kỹ thuật của kỹ thuật đo lường truyền thống(công to cơ khí) và kỹ thuật đo lường điện tử số, đo và hiển thị riêng rẽ điện năng tiêu thụ ứng với 3 khoảng thời gian khác nhau trong ngày. Công tơ 3 pha 3 giá MVr – 3Tb được chế tạo theo hai kiểu: công tơ 3 phần tử 4 dây, kí hiệu: MV3E4r – 3Tb và công tơ 2 phần tử 3 dây, kí hiệu: MV2E3r – 3Tb đấu trực tiếp vào lưới điện hạ thế hoăc gián tiếp thông qua máy biến điện áp (TU) và máy biến dòng đo lường (TI), đo điện năng hữu côngvà vô công. Công tơ MVr – 3Tb gồm 3 bộ phận chính. 000032 Ngay hien tai 01-02-02 Công tơ cơ khí Vỏ công tơ Bộ số tổng Led phát xung kWh Màn hình LCD Hình 7.1. Công tơ ba pha ba giá MVr – 3Tb 2.1.Vỏ công tơ Vỏ công tơ làm việc bằng Polycarbonat lắp khít với đế và được giữ chặt bằng một chốt trên công tơ và hai vít có lỗ để kẹp chì niêm phong. 2.2.Công tơ cơ khí. Hai bộ phận trên của công tơ MVr – 3Tb về nguyên lý và kết cấu không khác so với công tơ cơ khí một giá thông thường. Điểm khác biệt của công tơ 3 giá là có thêm bộ phận đo lường và rơ le thời gian điện tử, được chế tạo từ các linh kiện của Nhật và Mỹ, được nhiệt đới hoá, lắp bên trong công tơ cơ khí. 2.3.Bộ phận đo lường và rơ le thời gian điện tử. Bộ phận đo lường và rơ le thời gian điện tử gồm các phần sau: + LED (đi ốt phát quang): phát sáng hiển thị các xung điện năng, một xung được phát ra tương ứng với một vòng quay của rô to. LED được sử dụng cho mục đích thử nghiệm. + Màn hiển thị LCD: Được chế tạo bởi tinh thể lỏng, dùng để hiển thị các đại lượng đo và các thông tin của công tơ. + Bảng mạch điện tử: Trên đó có các phím cài đặt các thông số cho công tơ. + Nguồn cung cấp điện từ lưới, dạng biến áp 3 pha. + Pin back – up (hỗ trợ): Pin được lắp trên bảng mạch điện tử. 3. THÔNG SỐ KỸ THUẬT. 3.1.Bộ phận đo lường và rơ le thời gian điện tử. Nguồn AC. Đối với các công tơ 3 phần tử 4 dây điện áp nguồn là 3x220/380V, 3x220x440V, 3x69/120 V, 3x120/208 V, sai số ± 30%. Công tơ làm việc ổn định và chính xác ngay cả khi mất điện một hoăc hai pha bất kỳ. Đối với các công tơ 2 phần tử 3 dây (MV2E3r n- 3Tb) điện áp là 3x100 V,3x110V, 3x120v, sai số 30% công tơ làm việc ổn định và chính xác ngay cả khi mất điện một pha bất kỳ. - Công suất tiêu thụ ở điện áp định mức, tấn số 50Hz, của một pha là dưới 2VA. Chức năng lập trình thời gian. Lập trình đóng cắt cho rơ le thời gian liên tiếp ba khoảng trong một ngày. Sai số thời gian là 30s/tháng hoặc ± 1s/ngày ở 250C. Chức năng đo lường và hiển thị. Các thông số được hiển thị rõ ràng trên màn LCD khi được cấp nguồn điện lưới, bằng tiếng Việt không dấu: + Ngày – tháng – năm + Giờ – phút – giây + Chỉ số điện năng của biểu giá T2, T3 + Khoảng thời gian cài đặt T2 vàT3. Chức năng phát xung điện năng: 450, 900 hoặc 1800 xung/kWh, tương ứng với số vòng quay của đĩa công tơ ứng với 1 kWh, tuỳ theo loại công tơ. Pin back – up. Là pin Lithium CR2003, 3VCD, cấp nguồn cho đồng hồ và bộ nhớ số liệu tạm thời NVRAM trong lúc mất điện lưới hoặc lưu kho công tơ. Điện áp nguồn nuôi có thể mất điện ba năm mà không ảnh hưởng đến chương trình thời gian cài đặt và 100 năm không mất số liệu đo được. Độ ẩm 85% Cách điện 2kV trong một phút. 3.2 Công tơ cơ khí Các bộ phận kỹ thuật của công tơ cơ khí giống như công tơ cơ khí một giá. 4.SỬ DỤNG VÀ CÀI ĐẶT BỘ PHẬN ĐO LƯỜNG VÀ RƠ LE THỜI GIAN ĐIỆN TỬ MRL – 3TB Ngay hien tai 01-02-02 000032 LED thu hồng ngoại Phím S Phím P Màn hình LCD LED Phát xung Bộ số tổng 4.1 Cấu tạo. Hình 7.2. Cấu tạo công tơ ba giá MVr – 3Tb Bộ phận đo lường và rơ le thời gian điện tử MRL -3Tb được thiết kế chế tạo trên một bộ mạch nhỏ gọn lắp đặt hoàn toàn bên trong công tơ cơ khí. Bộ phận rơ le thời gian lập trình có các phần chính sau: khối vi sử lý, khối thời gian thực, khối lưu trữ số liệu, màn hình tinh thể lỏng, đèn LED, hai phím chức năng S và P, bộ nguồn. 4.2.Tính chỉ số điện năng. Chỉ số điện năng T = T1 + T2 + T3; kWh (7-1) Trong đó: T - chỉ số điện năng tổng, được hiển thị trên bộ số tổng cơ khí. T1 - chỉ số điện năng trong khoảng thời gian T1 T2 - chỉ số điện năng trong khoảng thời gian T2, hiển thị trên màn hình LCD T3 - chỉ số điện năng trong khoảng thời gian T3, hiển thị trên màn hình LCD Khi đó T1 được tính: T1 = T – (T2 + T3) Biểu đồ thời gian cài đặt trong ngày được thể hiện dưới hình sau: 24h T3 T1 T2 T3 0h 4.3 Các phím chức năng Phím P dùng để chọn các thông số cần thay đổi như: Ngày, tháng, năm, giờ, phút, giây, các khoảng thời gian T2 và T3. Phím S dùng để thay đổi giá trị các thông số đã được chọn bằng phím P. 4.4. Cách đặt thông số. Để thay đổi các thông số đặt cho Rơle thời gian cần tháo nắp công tơ cơ khí và mặt số. Nhấn phím P để chuyển về chế độ đặt, khi đó con trỏ màu đen nhấp nháy chỉ vào thông số cần thay đổi. Nhấn phím S để thay đổi thông số tại vị trí con trỏ nhấp nháy. Thay đổi song thông số này nhấn phím P để chuyển về chế độ đặt thông số tiếp theo. Tiếp tục thực hiện các bước trên cho đến khi hoàn thành cài đặt. Để xoá các giá trị chỉ số T2 và T3 trở về số 0 ấn đồng thời hai phím P và S. Nếu sau 15 giây mà không nhấn bất kỳ phím nào, chương trình sẽ tự động chuyển màn hình sang chế độ chạy. 5. HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CÔNG TƠ BA GIÁ Công tơ ba giá vưới những tính năng đặc biệt: hiển thị trên màn LCD bằng chữ Việt không dấu ngày – tháng – năm (chính xác đến 2100), hiển thị thời gian thực với độ chính xác cao, hiển thị chỉ số (kWh) của hai biểu giá, hiển thị khoảng thời gian cài đặt T2 và T3, làm việc ổn định khi mất điện, chịu quá tải lớn…đã đem lại hiệu quả vô cùng to lớn cho nền kinh tế quốc dân. Khi sử dụng công tơ ba giá sẽ khuyến khích các hộ dùng điện giảm thời gian sử dụng giờ cao điểm tăng thời gian sử dụng giờ thấp điểm từ đó tiết kiệm điện năng, giúp san bằng phụ tải, nâng cao chất lượng điện từ đó hạ giá thành điện năng. Do điều kiện trong xã chủ yếu là điện sinh hoạt nên để đánh giá hiệu quả sử dụng công tơ ba giá, chúng tôi tiến hành điều tra 1 xưởng sản suất cơ khí trong xã có đặt công tơ ba giá. Kết quả điều tra được thể hiện trong Bảng 7.1 và Bảng 7.2 Bảng 7.1 Bảng số liệu điện năng trước khi đặt công tơ ba giá Tháng Điện năng (kWh) 7 4520 8 4230 9 4250 Bảng 7.2. Bảng số liệu điện năng sau khi đặt công tơ ba giá Tháng Điện năng (kWh) T T2 T3 10 4530 180 2630 11 4280 192 2720 12 4235 187 2580 Theo thông tư hướng dẫn thực hiện giá bán điện của Bộ Công Nghiệp số 03–2002–TT–BCN thì gía bán điện được quy định theo thời gian sử dụng điện. Thời gian sử dụng trong ngày để áp dụng hình thức ba giá được quy định như sau: - Giờ bình thường: Từ 04h00 đến 18h00 (14h) - Giờ cao điểm: Từ 18h00 đến 22h00 (4h) - Giờ thấp điểm: Từ 22h00 đến 04h00 sáng hôm sau (06h) Với mức giá quy định cho các ngành sản suất tương ứng với cấp điện áp dưới 6kV - Giờ bình thường: 895 (đ/kWh) - Giờ cao điểm: 1480 (đ/kWh) - Giờ thấp điểm: 505 (đ/kWh) Nếu không sử dụng công tơ ba giá thì giá điện của Hợp Tác Xã áp dụng cho các hộ sản suất là: 1200 (đ/kWh) Khi đó chi phí điện năng của xưởng cơ khí trước khi đặt công tơ trong thời gian ba tháng là: A = (4520 + 4230 + 4250).1200 = 15276000 đ Chi phí điện năng của xưởng sau khi đặt công tơ ba giá là: A’ = 895.(1720 +1368 +1468) + 1480.(180 + 192 + 187) + 505.(2630 + 2720 + 2580) = 8909590 đ Trong ba tháng xưởng cơ khí tiết kiệm được :15276000 – 8909590 = 6366410 đ Như vậy trong một năm xưởng đó sẽ tiết kiệm được:25465640 (đ) còn đối với phụ tải điện trong xã nó góp phần san bằng đồ thị phụ tải, nâng cao chất lượng điện cung cấp. Ngoài hiệu quả san bằng phụ tải thì công tơ ba giá làm việc rất tốt, chịu điện áp tăng cao 30%, rất phù hợp với những nơi có sự chênh áp lớn. * Kết luận. Qua quá trình nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý làm việc của công tơ ba giá MVr – 3Tb, chúng tôi thấy công tơ có rất nhiều những tính năng đăc biệt như ghi lại chỉ số điện năng trong ba khoảng thời gian trong ngày giúp cho người sử dụng giảm được đáng kể chi phí cho điện năng do giảm lượng điện năng tiêu thụ vào giờ cao điểm, tăng lượng điện năng vào giờ thấp điểm từ đó làm san bằng đồ thị phụ tải. Mặt khác, công tơ làm việc ổn định ở mọi chế độ, hiển thị các thông số bằng tiếng Việt không dấu…Do đó sử dụng công tơ ba giá là việc làm rất thiết thực với nền kinh tế quốc dân nói chung và với các hộ dùng điện nói riêng. PHẦN VIIIKẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1. KẾT LUẬN. Sau một thời gian thực hiện đề tài một cách khẩn trương, nghiêm túc, đến nay tôi đã hoàn thành đề tài của mình và rút ra một số kết luận sau: Về đánh giá lưới điện + Qua quá trình phân tích đề tài đã nêu ra được đặc điểm tình hình sử dụng điện của nhân dân xã Thụy Lâm. + Do giáp xã Vân Hà, Đồng Kị nên trong tất cả các làng đều có nghề tiểu thủ công nghiệp phát triển, đặc biệt là thôn Hà Lâm 1 đang phát triển mạnh nghề làm tủ phun sơn. + Lưới điện không đảm bảo chất lượng cung cấp điện hao tổn điện áp và điện năng lớn. Vào giờ cao điểm, ở các thụ điện xa nhất điện áp sụt xuống chỉ còn 140¸150 (V). + Công suất lắp đặt của các máy biến áp hiện không đủ đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện trong tương lai. - Về cải tạo lưới điện + Đề tài đã tính toán và dự báo phụ tải điện đến năm 2010. + Xây dựng được phương án cải tạo lưới điện hạ áp xã Thụy Lâm, đồng thời kiểm tra và đánh giá các thông số của lưới điện sau cải tạo, tính toán kinh tế chi phí xây dựng và cải tạo nhằm đưa ra được phương án tối ưu và kinh tế và kỹ thuật đảm bảo chi phí nhỏ nhất nhưng chất lượng điện năng và hiệu quả công trình ở mức độ cao. Đem lại lợi ích cao cho nền kinh tế quốc dân. Hao tổn điện áp giảm từ 20% xuống còn dưới 10%. Tổn thất kỹ thuật giảm xuống mức thấp. + Năm 2010 xã Thụy Lâm nâng tổng công suất lắp đặt máy biến áp từ 2000 kVA đến 2170 kVA, đáp ứng được nhu cầu của nhân dân trong xã. + Sau cải tạo giá điện giảm đáng kể so với trước. Giá điện sinh hoạt giảm từ 650 đồng xuống còn 550 đồng/kWh. Giá phụ tải động lực giảm từ 1200 đ/kWh xuống còn 1000 đ/kWh, tạo điều kiện thuận lợi cho nhu cầu sử dụng điện của người dân. Về thiết kế TBA Tính toán ngắn mạch và lựa chọn được các thiết bị điện bảo vệ trạm hợp lý ở chế độ bình thường và sự cố, đảm bảo cho máy biến áp làm việc với độ tin cậy cao. Về công tơ 3 giá. Đánh giá được những tính năng ưu việt của công tơ, khuyến khích người dân sử dụng từ đó góp phần san bằng phụ tải điện, đem lại hiệu quả cao cho nền kinh tế quốc dân. 2. ĐỀ NGHỊ. - Để nâng cao hiệu quả chống tổn thất kinh doanh điện, các địa phương cần có giải pháp đúng đắn về quản lý, kỹ thuật và vận hành đảm bảo an toàn và kết quả. Kết hợp chặt chẽ giũa chính quyền cơ sở với ngành điện để đào tạo nâng cao trình độ chuyên môn cho đội ngũ cán bộ quản lý. Thực hiện biện pháp kiểm tra giám sát chặt chẽ. - Tuyên truyền giáo dục nhân dân trong xã có ý thức sử dụng điện an toàn, tiết kiệm, bảo vệ lưới điện chung. - Điện lực Đông Anh cần sớm có giải pháp nâng cao chất lượng điện áp. - Các thiết bị đo đếm cần được kiểm định, bảo dưỡng định kì theo quy định. - Điện lực Đông Anh cần sớm tiếp nhận lưới điện xã Thụy Lâm để thực hiện trực tiếp quản lý và bán điện cho nhân dân. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Trần Bách Lưới điện và hệ thống điện tập1,2 – 2002 Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2. Nguyễn Ngọc Kính – Nguyễn Văn Sắc Mạng điện nông nghiệp – NXB Giáo dục – 1998 3. PGS. Nguyễn Hữu Khải Thiết kế NMĐ và TBA – NXB Khoa học và kỹ thuật – 2002 4. Vũ Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm Thiết kế cung cấp điện - NXB Khoa học và kỹ thuật – 1998 5. Vũ Hải Thuận An toàn điện – 2002 Kinh tế điện – 2002 6. GS.TS Trần Đình Long Quy hoạch phát triển năng lượng và điện năng – 2000 7. Trần Quang Khánh Quy hoạch điện nông thôn –2002 8. Phạm Văn Hoà, Lã Văn Út, Trịnh Hồng Thám, Nguyễn Hữu Khải, Đào Quang Thạch, Đào Kim Thoa Phần điện NMĐ và TBA - NXB Khoa học kỹ thuật 9. Nguyễn Văn Phú Cung cấp điện – NXB Khoa học kỹ thuật 10. Nguyễn Hồng Quang Sổ tay tra cứu thiết bị điện - NXB Khoa học kỹ thuật 11. Ngắn mạch trong hệ thống điện - NXB Khoa học kỹ thuật 12. Đơn giá xây dựng đường dây tải điện và máy biến áp - NXB Xây dựng 2000 13. Khí hậu Việt Nam 1998 14. Kỹ thuật cao áp – Tại chức Bách khoa 15. Quy phạm trang bị điện 16. Tạp chí điện và đời sống 17. Tạp chí điện lực PHỤ LỤCPhụ lục 1. Bảng số liệu thống kê phụ tải điện sinh hoạt xã Thuỵ Lâm. STT Tên thiết bị P (W) t (h) Số lần xuất hiện các thiết bị điện K6 K5 MT CM HT BK HL1 HL2 HL3 ĐT Đèn sợi đốt 40 4 20 23 25 22 20 26 21 19 23 22 Đèn sợi đốt 60 5 15 17 22 17 17 18 35 25 15 20 Đèn sợi đốt 75 3.5 8 10 12 9 10 14 23 14 10 15 Đèn H quang 20 3 15 16 12 14 10 10 10 15 8 12 Đèn H quang 40 5 43 40 42 32 34 20 48 42 23 30 Quạt bàn 30 8 20 20 18 15 18 16 30 15 18 14 Quạt bàn 60 10 18 21 20 14 22 20 18 15 22 19 Quạt trần 80 3 5 4 5 5 6 5 8 3 4 7 Radio 25 4 6 3 2 2 2 4 5 2 2 3 TV đen trắng 40 8 3 3 3 6 6 7 2 4 6 8 TV màu 75 8 42 46 43 40 40 40 48 45 30 42 Nồi cơm điện 650 2 32 29 32 32 32 31 38 33 30 35 Tủ lạnh 150 24 4 6 4 3 3 2 8 5 2 4 Máy bơm nước 750 1 25 23 28 24 21 22 17 25 28 23 Chảo điện 750 1 3 2 2 2 2 2 3 2 1 2 Bàn là 1000 0.5 8 9 5 5 5 4 4 5 5 6 Đầu video 60 3 8 15 12 14 10 10 16 11 15 12 Máy vi tính 350 5 3 4 2 1 1 1 1 1 2 2 Quạt bếp 3 4 20 18 20 25 20 26 38 24 30 21 Đèn ngủ 5 7 15 16 10 12 12 15 4 8 12 10 Phụ lục 2. Bảng thống kê phụ tải động lực Cơ sở Thiết bị P ( kW) t (h) Số lượng phụ tải động lực từng thôn K6 K5 MT CM HT BK HL1 HL2 HL3 ĐT Xưởng mộc Máy bào 1,5 9 15 8 15 7 6 4 30 8 5 7 Máy cưa 1,5 5 12 17 17 5 5 2 18 10 5 6 Máy cưa 2,5 5 3 2 10 0 0 0 2 3 2 3 Máy khoan 0,4 4 6 5 13 6 5 5 15 8 4 4 Máy trà 0,65 4 10 10 14 5 4 4 10 6 3 2 Máy soi 0,42 3 4 6 10 4 2 1 9 7 2 3 Máy mài cưa 0,24 1,5 9 9 15 3 3 2 10 6 4 2 Xưởng cơ khí Máy hàn 1,5 9 1 1 15 2 1 0 0 2 0 1 Máy tiện 0,75 8 1 1 5 0 0 0 0 0 0 0 Sửa xe máy Bơm bơi 1,5 0,5 1 0 1 1 0 0 0 3 0 0 Máy vặn ốc 0,75 1 1 0 1 1 0 0 0 3 0 0 Cơ sở chế biến Máy xay 10 4 1 0 4 1 1 1 0 2 1 1 Máy sát 2,8 4 1 1 4 1 1 1 1 2 1 1 Máy nghiền 7,5 5 1 1 2 1 1 2 1 2 1 1 Máy sát bột 0,75 1,5 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 Cây xăng 0,75 14 1 0 0 0 0 0 0 2 0 0 Phụ lục 3: Số liệu điều tra phụ tải công cộng xã Thụy Lâm Tên thôn Tên phụ tải Tên thiết bị Pn (W) Số lượng (cái) Pđ (W) tsd (h) Khu 5 Trường mầm non Đèn ống 40 18 720 5 Quạt trần 75 12 900 9 Máy bơm nước 350 1 350 1 Trường cấp IA Đèn ống 40 72 2880 9 Quạt trần 75 36 2700 8 Máy vi tính 350 1 350 3 TV màu 75 1 75 4 Bơm nước 350 1 350 1 ấm điện 1000 1 1000 2 Đình chùa Đèn ống 40 10 400 2 Quạt trần 75 6 450 3 TV màu 75 1 75 3 Khu 6 Nhà trẻ Đèn ống 40 2 80 8 Quạt trần 75 2 150 8 Máy bơm nước 350 1 350 1,5 Đình chùa Đèn tròn 75 2 180 5 Quạt cây 60 2 120 4 Nhà văn hoá Đèn ống 40 2 80 4 Quạt trần 75 1 75 4 Mạnh Tân Nhà trẻ Đèn ống 40 10 400 8 Quạt trần 75 12 900 8 Máy bơm nước 350 1 350 1 UBND xã Đèn ống 40 42 1680 8 Đèn CA 250 2 500 4 Quạt treo 60 12 720 8 Quạt trần 75 38 2850 8 Máy vi tính 350 3 1050 7 Máy phô tô 100 1 100 8 TV màu 75 1 75 3 Nhà văn hoá Đèn ống 40 2 80 2 Quạt trần 75 1 75 2 Đình chùa Đèn ống 40 10 400 2 Quạt cây 60 4 240 2 TV màu 75 1 75 3 Cổ Miếu Mầm non Đèn ống 40 2 80 8 Quạt trần 75 2 150 8 Máy bơm nước 350 1 350 1 Trường cấp IB Đèn ống 40 96 3840 9 Quạt trần 75 52 3900 8 Máy vi tính 350 1 350 3 TV màu 75 1 75 4 Bơm nước 350 1 350 2 ấm điện 1000 1 1000 2 Trường cấp II Đèn ống 40 96 3840 9 Quạt trần 75 48 3600 8 Máy vi tính 350 2 700 3 TV màu 75 2 150 4 Bơm nước 350 1 350 1 ấm điện 1000 1 1000 1.5 Trạm xá Đèn ống 40 8 320 14 Quạt trần 75 8 600 9 TV màu 75 1 75 3 Đèn cao áp 250 2 500 3 Tủ sấy 1200 1 1200 1 Hương Trằm Mầm non Đèn ống 40 8 320 8 Quạt trần 75 6 450 8 Máy bơm nước 350 1 350 1.5 Đình chùa Đèn ống 40 4 160 4 Đèn tròn 60 3 180 5 Quạt trần 75 3 225 3 Biểu Khê Mầm non Đèn ống 40 2 80 8 Quạt trần 75 2 150 8 Máy bơm nước 350 1 350 1 Đình chùa Đèn ống 40 3 120 2 Quạt cây 60 2 120 2 Hà Lâm1 Nhà văn hoá Đèn ống 40 4 160 2 Quạt treo 40 2 80 2 Đình chùa Đèn tròn 75 2 150 2 Quạt cây 60 2 120 2 Hà Lâm2 Nhà văn hoá Đèn ống 40 2 80 2 Quạt trần 75 1 75 3 Nhà trẻ Đèn ống 40 2 80 8 Quạt treo 60 2 120 6 Máy bơm nước 350 1 350 1 Hà Lâm3 Đình chùa Đèn ống 40 7 120 2 Quạt cây 60 6 120 3 TV màu 75 4 75 3 Đào Thục Nhà trẻ Đèn ống 40 8 320 8 Quạt trần 75 4 300 8 Máy bơm nước 350 1 350 1.5 Đình chùa Đèn tròn 60 5 300 8 Đèn ống 40 6 240 3 Quạt treo 60 4 240 4 TV màu 75 1 75 4 Phụ lục 5. Bảng số liệu dự báo phụ tải TTCN năm 2010 Cơ sở Thiết bị P (kW) t (h) Số lượng phụ tải động lực từng thôn K6 K5 MT CM HT BK HL1 HL2 HL3 ĐT Xưởng mộc Máy bào 1,5 9 18 15 19 10 20 10 45 10 7 8 Máy cưa 1,5 5 19 20 13 9 8 3 50 7 15 7 Máy cưa 2,5 5 5 3 20 2 24 14 12 12 6 2 Máy khoan 0,4 4 10 7 16 8 18 10 32 9 5 5 Máy trà 0,65 4 12 12 16 9 20 12 18 6 3 3 Máy soi 0,42 3 9 8 12 6 12 8 25 7 4 2 Máy mài cưa 0,24 1,5 10 11 19 5 12 7 24 6 8 1 Xưởng cơ khí Máy hàn 1,5 9 4 2 19 2 6 2 0 1 0 0 Máy tiện 0,75 8 4 2 8 1 4 1 0 1 0 0 Sửa xe máy Bơm bơi 1,5 0,5 2 1 2 1 1 1 1 4 0 1 Máy vặn ốc 0,75 1 2 1 2 1 1 1 1 4 0 1 Cơ sở chế biến Máy xay 10 4 2 1 1 0 2 2 1 1 1 1 Máy sát 2,8 4 1 1 3 1 2 2 1 1 1 1 Máy nghiền 7,5 5 1 1 3 1 5 4 1 2 1 1 Máy sát bột 0,75 1,5 3 3 2 1 1 1 0 0 0 0 Cây xăng 0,75 14 0 1 0 0 0 0 0 3 0 0 MỤC LỤC