CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH ĐƯỢC THIẾT KẾ ĐIỆN ***** 1. Vị trí và tầm quan trọng của khu công nghiệp. Bắc Ninh với diện tích khoảng 800km2, dân số khoảng 1 triệu người, là một tỉnh cửa ngõ phía Bắc của thủ đô Hà Nội, nằm trong tam giác tăng trưởng Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh. Bắc Ninh có các hệ thống giao thông thuận lợi như: Quốc lộ 1A nối Hà Nội - Bắc Ninh - Lạng Sơn, đường cao tốc 18 nối sân bay quốc tế Nội Bài - Bắc Ninh - Hạ Long, quốc lộ 38 nối Bắc Ninh - Hải Dương - Hải Phòng.
Trục đường sắt xuyên Việt đi Lạng Sơn và Trung Quốc.Mạng lưới đường thuỷ có các sông Cầu, sông Đuống, sông Thái Bình chảy ra biển Đông.Đây là những điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế - văn hoá - xã hội và giao lưu với bên ngoài. Nhằm phát huy các thế mạnh này, khu công nghiệp Gia Bình đã được thành lập. Với mục tiêu phấn đấu là trở thành khu vực kinh tế động lực, góp phần quan trọng tạo đà cho Bắc Ninh chuyển dịch cơ cấu kinh tế, trở thành tỉnh công nghiệp kiểu mẫu của đất nước. Với mục tiêu như vậy, khu công nghiệp Gia Bình đặc biệt đã được chú trọng trong quy hoạch và đầu tư xây dựng hệ thống cơ sở hạ tầng đồng bộ và tiên tiến, từ hệ thống giao thông thuận lợi, cấp điện, cấp thoát nước, thông tin liên lạc hiện đại, đến các hệ thống hạ tầng xã hội và dịch vụ hỗ trợ đa dạng và phong phú, tạo điều kiện tốt nhất và thuận lợi nhất cho các doanh nghiệp sản xuất kinh doanh trong khu công nghiệp.
Tổng quan về khu công nghiệp Gia Bình.1 Quy mô khu công nghiệp. Khu công nghiệp Gia Bình được triển khai đầu tư xây dựng năm 2002 với diện tích 110ha với mặt bằng khu công nghiệp là: (2500 x 4400)m2. Các lĩnh vực đầu tư trong khu công nghiệp bao gồm nhiều ngành nghề: công nghiệp điện, điện tử, vật liệu xây dựng và cơ khí, công nghiệp nhẹ, hàng tiêu dùng… SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3 HD: Th.s Phạm Anh Tuân 1 Đồ án tốt nghiệp Cung cấp điện cho khu công nghiệp Dưới đây là danh sách các doanh nghiệp sản xuất trong KCN Gia Bình với công suất tiêu thụ và yêu cầu cung cấp điện của từng phụ tải.1: Danh sách các doanh nghiệp trong khu công nghiệp Gia Bình T Spt(kVA Tmax Tên doanh nghiệp Lĩnh vực hoạt động Loại phụ tải T ) (h) C.ty Thái Bình 1 Sx hàng may mặc 2.000 Quan trọng Dương 2 C.ty TNHH Tân Đô Sản xuất hàng gia dụng 1.500 Quan trọng 3 Acecook Chế biến thực phẩm 2.200 Quan trọng 4 Canon Việt Nam Sx con lăn, thiết bị in 2.000 Quan trọng Rất quan 5 Samsung Việt Nam Sản xuất thiết bị điện tử 2.000 trọng Shihen Technical 6 Thiết bị điện, điện tử 2.500 Quan trọng VN Liên doanh Tiến 7 Sx linh kiện xe máy 2.000 Quan trọng Quốc 8 Leadertek Cơ khí chính xác 2.000 Quan trọng Rất quan 9 Thiết bị Đông Anh Sx thiết bị điện 2.ty cơ khí Điện Rất quan 10 Sx kết cấu thép 3.100 Lực trọng Sx gạch Granite - Rất quan 11 C.500 VLXD trọng Tổ hợp chung cư Khu chung cư, siêu thị, 12 2.500 Quan trọng thương mại giải trí… Tổng công suất 29.800 SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3 HD: Th.s Phạm Anh Tuân 2 Đồ án tốt nghiệp Cung cấp điện cho khu công nghiệp Sơ đồ bố trí mặt bằng khu công nghiệp như sau: 11 8 9 10 7 6 2 3 5 4 1 12 Quôc lô 18 Hình 1.1: Sơ đồ bố trí mặt bằng khu công nghiệp Gia Bình.2 Hạ tầng khu công nghiệp. 1) Hạ tầng kỹ thuật.
Khu công nghiệp được đầu tư hạ tầng kỹ thuật đầy đủ và hiện đại với hệ thống giao thông nội bộ, hệ thống cấp điện, hệ thống xử lý nước, hệ thống chiếu sáng… đảm bảo yêu cầu sản xuất cho các doanh nghiệp. 2) Hạ tầng dịch vụ và xã hội. SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3 HD: Th.s Phạm Anh Tuân 3 Đồ án tốt nghiệp Cung cấp điện cho khu công nghiệp Khu công nghiệp với hạ tầng dịch vụ đầy đủ và hiện đại bao gồm: trung tâm điều hành, chi cục thuế, chi cục hải quan, trung tâm kho vận, ngân hàng, bưu điện, phòng cháy chữa cháy, viễn thông, hệ thống xử lý nước thải… Khu đô thị dịch vụ Gia Bình có diện tích 35ha là một khu đô thị hiện đại có hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội đồng bộ, bao gồm đầy đủ các hạng mục: nhà ở cho cán bộ, khu chung cư, khu dịch vụ, trường học, bệnh viện, khu vui chơi giải trí, siêu thị, tổ hợp thể thao… giải quyết và đáp ứng tôt nhất mọi nhu cầu của cán bộ công nhân làm việc cho các doanh nghiệp trong khu công nghiệp. Liên kết điện trong khu vực.
Toàn bộ khu công nghiệp với tổng công suất phụ tải 29800 kVA.Đây là một khu công nghiệp lớn với những phụ tải quan trọng, do đó cần yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện cao. Sơ đồ lưới điện trung áp tại khu vực như sau: ▬ Đường dây 110kV ▬ Đường dây 22kV ● Trạm biến áp 22/0,4 kV SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3 HD: Th.s Phạm Anh Tuân 4 Đồ án tốt nghiệp Cung cấp điện cho khu công nghiệp Hình 1.2: Sơ đồ liên kết điện trong khu vực huyện Gia Bình. Căn cứ vào sơ đồ lưới điện trong khu vực huyện Gia Bình ta sẽ thống kê các đường dây xung quanh KCN từ đó tính toán thiết kế cung cấp điện cho KCN như sau: SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3 HD: Th.s Phạm Anh Tuân 5 Đồ án tốt nghiệp Cung cấp điện cho khu công nghiệp 171 XT 471 11 8 9 10 XT 472 7 6 2 3 5 4 1 12 Quôc lô 18 Hình 1.3: Các đường dây bao quanh khu công nghiệp Gia Bình Hệ thống điện xung quanh khu công nghiệp bao gồm: - Hai lộ đường dây 22kV trên không (XT471, XT472) và một lộ đường dây 110kV (171) đi ngang qua khu công nghiệp. - Ba trạm biến áp khu vực 22/0,4kV là: Nam Hưng, Tân Dân và Tân Dân 2.
Nhìn tổng quan vào sơ đồ lưới điện khu vực ta thấy bố trí xung quanh khu công nghiệp có các đường dây trên không 22kV, đồng thời còn có đường dây 110kV đi ngang qua, đảm bảo cho việc cung cấp điện một cách an toàn và tin cậy. CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ***** SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3 HD: Th.s Phạm Anh Tuân 6 Đồ án tốt nghiệp Cung cấp điện cho khu công nghiệp 2.1 Tính toán phụ tải tổng và phân nhóm phụ tải.1Tính toán phụ tải. Căn cứ vào yêu cầu sản xuất của từng nhà máy, ta có bảng tổng hợp công suất tính toán của các nhà máy trong KCN như sau: Bảng 2.1: Bảng tổng hợp công suất tính toán phụ tải KCN. Ptt Qtt Công suất TT Tên nhà máy cosφ (kW) (kVAr) (kVA) 1 Công ty Thái Bình Dương 2.400 2 Công ty TNHH Tân Đô 1.400 4 Canon Việt Nam 1.200 5 Samsung Việt Nam 2.600 6 Shihen Technical VN 2.500 7 Liên doanh Tiến Quốc 1.200 9 Thiết bị Đông Anh 2.600 10 Công ty cơ khí Điện Lực 2.200 11 Công ty Viglacera 2.200 12 Tổ hợp chung cư thương mại 2.700 Tổng công suất 23726 17829,4 29.800 - Phụ tải tính toáncủa toàn khu công nghiệp được xác định theo hệ số đồng thời qua biểu thức: P ttkcn = k đt.
Q tt S ttkcn = √ P 2ttkcn + Q 2ttkcn Trong đó: kđt- hệ số đồng thời lấy bằng 0,85 Ptt ; Qtt – tổng công suất tác dụng và công suất phản kháng của toàn khu công nghiệp SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3 HD: Th.s Phạm Anh Tuân 7 Đồ án tốt nghiệp Cung cấp điện cho khu công nghiệp Pttkcn ; Qttkcn – tổng công suất phụ tải tính toán tác dụng và công suất tính toán phản kháng của toàn khu công nghiệp Khi đó: - Phụ tải tính toán tác dụng của khu công nghiệp: P ttkcn = k đt .23726 = 20167,1 ( kW ) - Phụ tải tính toán phản kháng của khu công nghiệp: Q ttkcn = k đt .17829,44 = 15155,02( kVAr ) - Phụ tải tính toán toàn phần của khu công nghiệp : S ttkcn = √ P 2ttkcn + Q 2ttkcn = √ 20167,12 + 15155,022 = 25226,7( kVA ) Ta sẽ sử dụng các số liệu trên để tính toán thiết kế cung cấp điện cho các phụ tải của KCN.2 Phân nhóm phụ tải. Vì KCN có nhiều nhà máy với công suất lớn. Do vậy để cho việc tính toán và thiết kế cung cấp điện chính xác hơn, ta chia các nhà máy ra từng nhóm phụ tải với những phân bố khu vực riêng biệt. KCN được bố trí theo các phân khu.
Mỗi phân khu có một đặc thù riêng. Ở đây, ta bố trí các phân khu theo từng nhóm hàng sản xuất và dịch vụ như: dịch vụ, thực phẩm và may mặc, điện tử, công nghiệp nhẹ, công nghiệp nặng… 2.2 Biểu đồ phụ tải điện.1 Tâm phụ tải điện. Mục đích xác định tâm phụ tải điện là tìm ra vị trí đặt TBATT hoặc TPPC nhằm giảm chi phí dây dẫn đồng thời giảm tổn thất công suất, tổn thất điện năng và tổn thất điện áp trong lưới điện khu công nghiệp. Tâm phụ tải điện được xác định theo hệ trục toạ độ Oxyz như sau: ; ; Trong đó: x0, y0, z0 - tọa độ của tâm phụ tải điện.
SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3 HD: Th.s Phạm Anh Tuân 8 Đồ án tốt nghiệp Cung cấp điện cho khu công nghiệp xi, yi, zi - tọa độ của phụ tải thứ i tính theo hệ trục tọa độ. Si – công suất của phụ tải thứ i Thông thường để đơn giản, ta sẽ bỏ qua đến tọa độ z trong việc thiết kế tính toán hệ thống cung cấp điện mà chỉ quan tâm đến tọa độ x và y.2 Biểu đồ phụ tải điện. Nhằm xác định sơ bộ vị trí đặt TPP hay TBA ta cần xây dựng biểu đồ phụ tải qua việc thể hiện giá trị phụ tải tính toán trên mặt bằng KCN. Biểu đồ phụ tải điện là các vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo một tỷ lệ xích.
Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của nhà máy thứ i được xác định theo công thức sau: Ri = √ Si m.π Trong đó: Si – công suất phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy thứ i (kVA).