I. Thiết kế hệ thống điện
Thiết kế hệ thống điện là một phần quan trọng trong việc xây dựng và phát triển các khu công nghiệp. Trong đồ án tốt nghiệp này, hệ thống cung cấp điện được thiết kế cho khu công nghiệp Bát Tràng, đảm bảo nguồn điện ổn định và hiệu quả cho các nhà máy và khu vực văn phòng. Hệ thống điện được thiết kế dựa trên các yêu cầu thực tế về phụ tải điện và nguồn cung cấp, với sự hỗ trợ từ các kiến thức chuyên ngành điện tự động công nghiệp.
1.1. Đối tượng thiết kế
Đối tượng thiết kế bao gồm phụ tải điện của 16 nhà máy và 1 khu giao dịch văn phòng trong khu công nghiệp. Các phụ tải này được đặc trưng bởi công suất đặt và thời gian sử dụng công suất cực đại. Bảng 1.1 liệt kê chi tiết công suất đặt và thời gian sử dụng của từng phân xưởng, giúp xác định nhu cầu điện năng cụ thể.
1.2. Nguồn điện
Nguồn điện được thiết kế với điện áp cấp có thể chọn giữa 110 kV hoặc 35 kV. Đường dây liên kết với nguồn có chiều dài 11 km, sử dụng dây nhôm lõi thép. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực là 450 MVA, đảm bảo khả năng cung cấp điện ổn định cho toàn khu công nghiệp.
II. Xác định phụ tải tính toán
Phụ tải tính toán là yếu tố quan trọng trong việc thiết kế hệ thống điện. Nó đại diện cho phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán được áp dụng bao gồm phương pháp theo công suất đặt và hệ số nhu cầu, phương pháp theo hệ số cực đại và công suất trung bình, và phương pháp theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.
2.1. Phương pháp xác định phụ tải
Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu được sử dụng chủ yếu trong giai đoạn thiết kế sơ bộ. Phương pháp này đơn giản nhưng kém chính xác do hệ số nhu cầu không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm máy.
2.2. Phụ tải động lực và chiếu sáng
Phụ tải điện trong khu công nghiệp được chia thành hai loại: phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng. Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn với điện áp yêu cầu là 6 kV và 0,38 kV. Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải một pha, công suất không lớn và ít thay đổi.
III. Thiết kế mạng điện cao áp
Việc thiết kế mạng điện cao áp cho khu công nghiệp bao gồm việc chọn cấp điện áp vận hành và đề xuất các phương án sơ đồ cung cấp điện. Cấp điện áp vận hành được xác định dựa trên công thức thực nghiệm STILL, với khoảng cách truyền tải và công suất truyền tải được tính toán kỹ lưỡng.
3.1. Chọn cấp điện áp
Cấp điện áp vận hành của khu công nghiệp được chọn là 110 kV, đảm bảo khả năng truyền tải điện năng hiệu quả từ hệ thống điện đến khu công nghiệp. Công thức STILL được sử dụng để tính toán điện áp truyền tải, với khoảng cách 11 km và công suất truyền tải dự kiến trong 10 năm tới.
3.2. Đề xuất phương án sơ đồ
Các phương án sơ đồ cung cấp điện được đề xuất dựa trên tâm phụ tải của khu công nghiệp. Tâm phụ tải được xác định bằng cách tính toán tọa độ trung bình của các nhà máy trong khu công nghiệp, đảm bảo vị trí đặt trạm nguồn liên kết với hệ thống điện là tối ưu.
