bài tập lớn môn học cung cấp điện ĐỀ TÀI Thiết kế cấp điện cho nhà xưởng sửa chữa cơ khí

Phụ tải động lực

1.4.2 Xác định phụ tải các nhóm thiết bị

1.4.3 Tổng hợp phụ tải động lực

Kết luận 1

2 Chọn sơ đồ phương án cấp điện tối ưu cho nhà xưởng (1,0 điểm)

2.2 Đề xuất các phương án cấp điện cho nhà xưởng

(4 phương án; vị trí đặt TBA, tủ điện, chọn MBA, tiết dây dẫn; tính các loại tổn thất) 2.3 Đánh giá lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu

3 Tính toán các loại tổn thất trên lưới điện nhà xưởng (1,0 điểm)

3.2 Tính tổn thất công suất

3.3 Tính tổn thất điện năng

3.4 Tính tổn thất điện áp

4 Lựa chọn các phần tử, thiết bị trong sơ đồ cấp điện tối ưu (2,0 điểm)

4.3 Chọn và kiểm tra dây dẫn

4.4 Chọn và kiểm thiết bị trung áp (dao cách ly, cầu chảy, chống sét van, v.v…)

4.5 Chọn thiết bị hạ áp (loại tủ phân phối, thanh cái, sử đỡ, thiết bị chuyển mạch bằng tay và tự động đóng/cắt nguồn tự động, aptomat/cầu chảy, khởi động từ v.v…)

4.6 Chọn thiết bị đo lường: máy biến dòng, ampe mét, vol mét, công tơ v.v.

5 Tính toán bù công suất phản kháng cho nhà xưởng (1,0 điểm)

5.2 Tính toán bù công suất phản kháng để cosφ sau khi bù đạt 0,9

5.3 Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng

6 Tính toán hệ thống nối đất an toàn cho thiết bị nhà xưởng (1,0 điểm)

6.2 Tính toán hệ thống nối đất an toàn cho thiết bị nhà xưởng

7 Thiết kế chiếu sáng cho nhà xưởng (1,5 điểm)

7.2 Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho nhà xưởng

CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN NHÀ XƯỞNG

Phụ tải là tập hợp tất cả các thiết bị tiêu thụ điện năng, biến điện năng thành các dạng năng lượng khác

Phụ tải tính toán là giá trị phụ tải giả định ổn định trong hệ thống cung cấp điện, tương ứng với phụ tải thực tế có sự biến đổi do điều kiện tác động nhiệt nặng.

Các phương pháp xác định phụ tải điện:

Nhóm phương pháp dựa trên kinh nghiệm vận hành và thiết kế, được tóm tắt bằng các hệ số tính toán, mang lại lợi thế về tốc độ tính toán và đạt kết quả nhanh chóng Tuy nhiên, những phương pháp này thường cho kết quả không chính xác.

Các phương pháp dựa trên lý thuyết xác suất và thống kê thường mang lại kết quả chính xác, nhưng quy trình tính toán lại khá phức tạp.

1.2 Phụ tải chiếu sáng Đèn Led SAPB505

Công suất: 20W Kớch thước ỉxH (mm): 360ì180 Điện áp: 220V/50Hz Ánh sáng: 3000K/6500K Quang thông: 2000lm Chỉ số hoàn màu (CRI): >85 IP:44

Phụ tải tính toán của một nhà xưởng được xác định theo công suất chiếu sáng Po theo một đơn vị diện tích :

Ptt Là phụ tải tính toán của một phân xưởng (W)

Po Là công suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích sản xuất

S Là diện tích nhà xưởng (m 2 )

Với S = a.b Trong đó : a Là chiều dài phân xưởng (m) b Là chiều rộng phân xưởng (m) Với a = 36 m b = 24 m

1.3 Phụ tải thông thoáng và làm mát

Phân xưởng trang bị 35 quạt trần mỗi quạt có công suất là 150 W và 10 quạt hút mỗi quạt 80 W, hệ số công suất trung bình của nhóm là 0,8

Tổng công suất thông thoáng và làm mát là:

Bảng 1.1 Bảng phân nhóm thiết bị phụ tải động lực

STT Tên thiết bị Số hiệu trên sơ đồ Hệ số ksd Cosφ Công suất

1 Máy mài trong vạn năng 20 0,47 0,6 4,45

 Xác định phụ tải tính toán theo tiêu chuẩn IEC:

 Phụ tải tính toán của từng thiết bị (máy) thứ i:

 Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị (máy) A:

 Phụ tải tính toán tổng của nhà xưởng (nhà máy)

Qtt = Ptt.tanφ; Stt = √ P tt 2 + Q tt 2

Bảng 1.2: Hệ số đồng thời theo số mạch của tủ điện phân phối/động lực (theo tiêu chuẩn IEC60439 & TCVN9206-2012)

Số mạch điện của tủ phân phối/động lực Hệ số đồng thời ks

 Xác định phụ tải cho từng nhóm

STT Tên máy STT trên sơ đồ ksd Pđ

STT Têm máy STT trên sơ đồ ksd Pđ

 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải chiếu sáng và làm mát

 Phụ tải chiếu sáng phải hoạt động liên tục trong quá trình nhà xưởng hoạt động nên kđt=1 (theo IEC 439).

Phụ tải chiếu sáng tính được ở trên là:

Tổng công suất thông thoáng và làm mát là:

Chọn hệ số kdt = 0,9 theo tiêu chuẩn VN (QCXD EEBC 09:2013)

Thiết kế tủ điện cho hệ thống thông gió, làm mát và chiếu sáng cần được đặt cạnh tủ phân phối, với nguồn cấp từ tủ phân phối tổng của nhà máy Điều này giúp đảm bảo công suất tính toán cho các phụ tải này được chính xác và hiệu quả.

Pttlm&cs = (Pttcs + Pttlm).kđt = (17,28+5,45).0,9 = 20,46 kW.

1.5 Tổng hợp phụ tải của toàn phân xưởng

 Công suất tác dụng của toàn nhà xưởng:

Lấy kat=1,15 theo tiêu chuẩn Pháp –NFC ta có Ptt toàn phân xưởng:

Tên Ptt từng nhóm Cosφtb kđt kat

Hệ số công suất trung bình toàn nhà xưởng:

Công suất phản kháng của toàn nhà xưởng:

Qttnx = Pttnx.tanφtbnx = 131,21.0,67 = 88,17 kVAr

Công suất biểu kiến của toàn nhà xưởng:

Thông số Toàn nhà xưởng

Phân xưởng nhỏ có kích thước 24x36 m² với số lượng máy móc hạn chế và công suất thấp Do đó, công suất toàn phần tính toán của phân xưởng này cũng khá nhỏ, dưới mức trung bình.

 Hệ số công suất trung bình của cả phân xưởng tương đối cao 0,83 Do vậy cần bù không nhiều.

2.1 Tổng quan Ở đây, phân xưởng này có công suất nhỏ S tt 8,08kVA Hơn nữa phân xưởng sửa chữa cơ khí thường đặt tại các khu công nghiệp, vùng thành phố những nơi mà được cấp điện với độ tin cậy khá cao (Phụ tải loại II), do vậy để tiết kiệm chi phí và phù hợp với công suất thực ta lựa chọn dùng 1 máy biến áp.

(4 phương án; vị trí đặt TBA, tủ điện, chọn MBA, tiết dây dẫn; tính các loại tổn thất)

2.2.1 Vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thỏa mãn các điều kiện sau:

Trạm cần được đặt ở vị trí thuận lợi cho việc lắp đặt, vận hành và bảo trì Cần đảm bảo đủ không gian để dễ dàng thay thế máy biến áp và nên gần các tuyến đường vận chuyển để thuận tiện cho việc di chuyển và sửa chữa.

- Vị trí trạm phải không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư chính của xí nghiệp.

Vị trí trạm cần đảm bảo thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên với thông gió tốt, đồng thời phải có khả năng phòng cháy, phòng nổ hiệu quả Ngoài ra, cần tránh xa các hóa chất hoặc khí ăn mòn phát sinh từ phân xưởng để đảm bảo an toàn.

 Chọn số lượng máy biến áp

Khi lựa chọn MBA, cần xem xét độ tin cậy của nguồn cung cấp điện Đối với các phụ tải hộ tiêu thụ loại I, nên lắp đặt từ 2 MBA trở lên, kết nối với các phân đoạn khác nhau của thanh góp và có thiết bị đóng cắt giữa các phân đoạn khi cần thiết Trong khi đó, hộ tiêu thụ loại III chỉ yêu cầu lắp đặt một MBA.

1 MBA (yêu cầu trong kho cần có MBA dự trữ).

 Chọn công suất máy biến áp

Khi lựa chọn máy biến áp, cần đảm bảo rằng trạm cung cấp đủ điện năng cho phụ tải trong điều kiện làm việc bình thường, đồng thời có dự trữ công suất để phòng ngừa sự cố Việc này không chỉ đảm bảo an toàn trong cung cấp điện mà còn kéo dài tuổi thọ của máy và tuân thủ các tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật Quy trình lựa chọn dựa trên công suất tính toán toàn phần của phân xưởng, các tiêu chuẩn về chủng loại máy, khả năng làm việc quá tải và đồ thị phụ tải Dưới đây là một số tiêu chuẩn cần xem xét khi chọn máy biến áp.

- Khi làm việc ở điều kiện bình thường n.khc.SđmB Stt (kVA) (2.2) Trong đó:

- n: Số máy biến áp của trạm.

- khc: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, lấy khc = 1.

Kiểm tra khi xảy ra sự cố máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 máy biến áp)

(n-1).khc.kqt.SđmB Sttsc (2.3) Trong đó:

Hệ số quá tải sự cố (kqt) được xác định là 1,4 khi điều kiện MBA vận hành quá tải không vượt quá 5 ngày đêm Thời gian quá tải trong mỗi ngày đêm không được quá 6 giờ, và trước khi xảy ra tình trạng quá tải, hệ số tải của MBA phải không vượt quá 0,93.

Sttsc là công suất tính toán sự cố, cho phép loại bỏ một số phụ tải không quan trọng (phụ tải loại III) khi xảy ra sự cố MBA Việc này giúp giảm nhẹ dung lượng của các MBA, từ đó giảm vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường (kVA).

Cần hạn chế số lượng chủng loại MBA trong nhà máy nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa và thay thế thiết bị.

- Số lượng máy biến áp: n = 1

- Stt= 158,08 (kVA) Nên ta chọn máy biến áp công suất 180 kVA> Stt/khc

Lấy khc=1, vì chọn máy biến áp do Việt Nam chế tạo.

Bảng 2.3 Bảng thông số máy biến áp.

(Thông tin từ Công ty Cổ Phần Thiết Bị Điện Thibidi website: www.thibidi.com.vn)

2.2.4 Chọn tiết diện dây dẫn và các loại tổn thất a) Chọn dây dẫn từ nguồn tới trạm biến áp của phân xưởng

+ Chọn cáp đồng và dây làm 2 lộ để đảm bảo độ tin cậy cấp điện.

+ Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải lớn nhất:

Khi chọn tiết diện cáp cao áp, cần dựa vào mật độ kinh tế của dòng điện Đối với cáp đồng 3 pha với T max = 4500 (h), giá trị Jkt được tra cứu là 3,1 (A/mm²) theo bảng tra trong phụ lục trang 4 của môn Cung Cấp Điện.

Ta có tiết diện kinh tế của dây dẫn bằng:

Chọn cáp vặn xoắn ba lõi đồng cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng FU-

Cáp RUKAWA mã hiệu XLPE.35 có thông số ro = 0,524 ( /km) và xo = 0,16 ( /km), với dòng điện tối đa 170 (A) Cáp này được lắp đặt trong rãnh theo hướng dẫn trong Bảng 4.57 của Sổ tay tra cứu và lựa chọn các thiết bị điện của Ngô Hồng Quang.

 Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn: Isc ≤ k1k2Icp

+ : Dòng điện chạy trên dây cáp lúc làm việc bình thường

+ : Dòng điện chạy trên dây cáp khi xảy ra đứt 1 dây: Isc=2.Ilvmax

+ : Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trương, do tính toán sơ bộ nên chọn 0,96

+ : Hệ số xét tới điều kiện toả nhiệt phụ thuộc số lộ cáp cùng đặt trong một hào cáp, do tính toán sơ bộ nên chọn = 0,93.

(Chọn k1, k2 theo Sổ tay tra cứu và lựa chọn các thiết bị điện – Ngô Hồng Quang)

Thay số vào ta thấy:

Vì Isc = 4,14 A < 151,78 A nên dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng.

+ Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp:

+ Tổn thất điện áp lớn nhất lúc vận hành bình thường:

+ Tổn thất điện áp lớn nhất lúc sự cố: một dây bị đứt, lúc này tổn thất gấp đôi

Vậy dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện về tổn thất điện áp.

+ Tổn thất điện năng: (kWh).

L: Chiều dài đường dây từ nguồn tới trạm biến áp, L = 245 (m).

∆ A = 131,21 22 2 +88,17 2 2 0,524 245.10 2 −3 2886,210 = 9565,69 W = 9,56 kW b) Chọn dây dẫn từ trạm biến áp tới tủ phân phối.

 Dòng điện chạy trên dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối: Đi lộ kép, chiều dài khoảng 5m.

 Tiết diện kinh tế của dây dẫn:

Vậy ta chọn cáp XLPE.95 có thông số kỹ thuật: r0 = 0,193 ( /km), xo = 0,0802 (

/km), = 280 (A) (Bảng 4.53 Sổ tay tra cứu và lựa chọn các thiết bị điện – Ngô Hồng Quang).

 Kiểm tra phát nóng của dây dẫn: Isc ≤ k1k2Icp

Vì Isc = 228,16 A < 249,98 A nên dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng

+ Tổn thất điện áp lớn nhất lúc sự cố đứt 1 dây:

Bằng 2 lần lúc vận hành bình thường ∆U = 0,4 V< 10%Uđm

Vậy cáp đã chọn thoả mãn yêu cầu.

 Tổn thất điện năng: (kWh).

Để đảm bảo cung cấp điện liên tục trong trường hợp xảy ra sự cố, cần chọn đường dây kép từ tủ phân phối đến các tủ động lực và từ tủ động lực đến các phụ tải Điều này giúp tăng cường độ tin cậy và ổn định của hệ thống điện.

 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 1: Chiều dài khoảng 6m

 Dòng điện chạy trong dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 1:

 Tiết diện kinh tế của dây dẫn:

Vậy ta chọn cáp XLPE.35 có thông số kỹ thuật: r0 = 0,669 ( /km), xo = 0,0904 (

/km), = 160 (A).(Bảng 4.53Sổ tay lựa chọn và tra cứu các thiết bị điện – Ngô Hồng Quang).

 Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn:Isc ≤ k1k2Icp

Cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng.

+ Tổn thất điện áp lớn nhất lúc sự cố đứt 1 dây:

Bằng 2 lần lúc vận hành bình thường ∆U = 1,44 V< 10%Uđm

Vậy cáp đã chọn thoả mãn yêu cầu.

 Tổn thất điện năng: (kWh).

Tính toán tương tự cho các đoạn dây khác của phương án 1, ta có kết quả ghi trong bảng sau:

Bảng 2.4 Kết quả lựa chọn dây dẫn phương án 1.

BÀI TẬP LỚN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN ĐẠI HỌC THỦY LỢI

+) Tính toán tổn thất điện áp cực đại trong mạng điện hạ áp:

 Tổn thất cực đại từ TBA – TPP - TĐL1 – các phụ tải thuộc TĐL1:

 Tổn thất cực đại từ TBA – TPP – TĐL2 – các phụ tải thuộc TĐL2:

Tổn thất điện áp cực đại trong mạng điện hạ áp là:

Phương án 1 đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.

Phương án 2: Đặt TPP ở trung tâm phụ tải từ đó kéo điện đến các TĐL ở sát tường

2.3 Đánh giá lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu

2.3.1 Chọn dạng sơ đồ nối điện cho phân xưởng

Mạng điện phân xưởng thường có các dạng sơ đồ chính sau đây:

Sơ đồ hình tia mô tả mạng cáp kết nối các thiết bị sử dụng điện, trong đó nguồn điện được cung cấp trực tiếp từ các tử động lực (TĐL) hoặc thông qua các tủ phân phối (TPP) qua các đường cáp.

Bài tập lớn môn cung cấp điện tại Đại học Thủy Lợi độc lập có độ tin cậy cao, tuy nhiên, chi phí đầu tư lớn Kiểu sơ đồ này thường được áp dụng cho các hộ tiêu thụ loại I và loại II.

Hình 2.3 Sơ đồ hình tia.

Sơ đồ liên thông là hệ thống cấp điện cho các TĐL từ TPP qua các đường cáp chính, cho phép cung cấp điện đồng thời cho nhiều TĐL khác Ưu điểm của sơ đồ này là tiết kiệm cáp và giảm thiểu chủng loại cáp, phù hợp với các phân xưởng có phụ tải nhỏ và phân bố không đồng đều Tuy nhiên, nhược điểm là độ tin cậy cung cấp điện thấp, thường được áp dụng cho các hộ loại III.

Sơ đồ liên thông là một trong những loại sơ đồ quan trọng, bên cạnh đó còn tồn tại nhiều loại sơ đồ khác như sơ đồ mạch vòng kín, sơ đồ dẫn sâu và sơ đồ mạch vòng kín vận hành hở.

- Trong HTCCĐ có các loại tổn thất: tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp

- Trình tự các bước tính toán tổn thất trong hệ thống cung cấp điện:

 Vẽ sơ đồ thay thế trong hệ thống cung cấp điện và xác định các thông số trong sơ đồ thay thế

3.2.1 Tổn thất công suất trên MBA

Tổn thất công suất trong máy biến áp được tính như sau:

3.2.2 Tổn thất công suất trên đường dây:

 Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây:

 Tổn thất công suất phản kháng trên đường dây:

- r0; x0 - Điện trở và điện kháng đơn vị của đường dây

(4 phương án; vị trí đặt TBA, tủ điện, chọn MBA, tiết dây dẫn; tính các loại tổn thất) 2.3 Đánh giá lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu

3 Tính toán các loại tổn thất trên lưới điện nhà xưởng (1,0 điểm)

3.3 Tính tổn thất điện năng

3.4 Tính tổn thất điện áp

4 Lựa chọn các phần tử, thiết bị trong sơ đồ cấp điện tối ưu (2,0 điểm)

4.3 Chọn và kiểm tra dây dẫn

4.4 Chọn và kiểm thiết bị trung áp (dao cách ly, cầu chảy, chống sét van, v.v…)

4.5 Chọn thiết bị hạ áp (loại tủ phân phối, thanh cái, sử đỡ, thiết bị chuyển mạch bằng tay và tự động đóng/cắt nguồn tự động, aptomat/cầu chảy, khởi động từ v.v…)

4.6 Chọn thiết bị đo lường: máy biến dòng, ampe mét, vol mét, công tơ v.v.

5 Tính toán bù công suất phản kháng cho nhà xưởng (1,0 điểm)

5.2 Tính toán bù công suất phản kháng để cosφ sau khi bù đạt 0,9

5.3 Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng

6 Tính toán hệ thống nối đất an toàn cho thiết bị nhà xưởng (1,0 điểm)

6.2 Tính toán hệ thống nối đất an toàn cho thiết bị nhà xưởng

7 Thiết kế chiếu sáng cho nhà xưởng (1,5 điểm)

7.2 Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho nhà xưởng

CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN NHÀ XƯỞNG

Phụ tải là tập hợp tất cả các thiết bị tiêu thụ điện năng, biến điện năng thành các dạng năng lượng khác

Phụ tải tính toán là giả định về mức phụ tải không đổi trong hệ thống cung cấp điện, phản ánh phụ tải thực tế có sự biến đổi theo điều kiện tác động nhiệt nặng.

Các phương pháp xác định phụ tải điện:

Nhóm phương pháp dựa trên kinh nghiệm vận hành và thiết kế được tổng hợp bằng các hệ số tính toán, mang lại ưu điểm về tốc độ và hiệu quả trong việc đạt kết quả Tuy nhiên, phương pháp này thường cho kết quả không chính xác.

Nhóm phương pháp dựa trên lý thuyết xác suất và thống kê mang lại kết quả chính xác, nhưng quá trình tính toán lại khá phức tạp.

1.2 Phụ tải chiếu sáng Đèn Led SAPB505

Công suất: 20W Kớch thước ỉxH (mm): 360ì180 Điện áp: 220V/50Hz Ánh sáng: 3000K/6500K Quang thông: 2000lm Chỉ số hoàn màu (CRI): >85 IP:44

Phụ tải tính toán của một nhà xưởng được xác định theo công suất chiếu sáng Po theo một đơn vị diện tích :

Ptt Là phụ tải tính toán của một phân xưởng (W)

Po Là công suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích sản xuất

S Là diện tích nhà xưởng (m 2 )

Với S = a.b Trong đó : a Là chiều dài phân xưởng (m) b Là chiều rộng phân xưởng (m) Với a = 36 m b = 24 m

1.3 Phụ tải thông thoáng và làm mát

Phân xưởng trang bị 35 quạt trần mỗi quạt có công suất là 150 W và 10 quạt hút mỗi quạt 80 W, hệ số công suất trung bình của nhóm là 0,8

Tổng công suất thông thoáng và làm mát là:

Bảng 1.1 Bảng phân nhóm thiết bị phụ tải động lực

STT Tên thiết bị Số hiệu trên sơ đồ Hệ số ksd Cosφ Công suất

 Xác định phụ tải tính toán theo tiêu chuẩn IEC:

 Phụ tải tính toán của từng thiết bị (máy) thứ i:

 Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị (máy) A:

 Phụ tải tính toán tổng của nhà xưởng (nhà máy)

Qtt = Ptt.tanφ; Stt = √ P tt 2 + Q tt 2

Bảng 1.2: Hệ số đồng thời theo số mạch của tủ điện phân phối/động lực (theo tiêu chuẩn IEC60439 & TCVN9206-2012)

Số mạch điện của tủ phân phối/động lực Hệ số đồng thời ks

 Xác định phụ tải cho từng nhóm

STT Tên máy STT trên sơ đồ ksd Pđ

 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải chiếu sáng và làm mát

 Phụ tải chiếu sáng phải hoạt động liên tục trong quá trình nhà xưởng hoạt động nên kđt=1 (theo IEC 439).

Phụ tải chiếu sáng tính được ở trên là:

Tổng công suất thông thoáng và làm mát là:

Chọn hệ số kdt = 0,9 theo tiêu chuẩn VN (QCXD EEBC 09:2013)

Thiết kế một tủ điện riêng cho hệ thống thông gió, làm mát và chiếu sáng cần được đặt cạnh tủ phân phối Nguồn điện sẽ được lấy từ tủ phân phối tổng của nhà máy, giúp tính toán công suất cho các phụ tải này một cách chính xác.

Pttlm&cs = (Pttcs + Pttlm).kđt = (17,28+5,45).0,9 = 20,46 kW.

1.5 Tổng hợp phụ tải của toàn phân xưởng

 Công suất tác dụng của toàn nhà xưởng:

Lấy kat=1,15 theo tiêu chuẩn Pháp –NFC ta có Ptt toàn phân xưởng:

Tên Ptt từng nhóm Cosφtb kđt kat

Hệ số công suất trung bình toàn nhà xưởng:

Công suất phản kháng của toàn nhà xưởng:

Qttnx = Pttnx.tanφtbnx = 131,21.0,67 = 88,17 kVAr

Công suất biểu kiến của toàn nhà xưởng:

Thông số Toàn nhà xưởng

Phân xưởng có kích thước 24x36 m² với số lượng máy móc hạn chế và công suất nhỏ, dẫn đến tổng công suất tính toán của phân xưởng cũng khá khiêm tốn.

 Hệ số công suất trung bình của cả phân xưởng tương đối cao 0,83 Do vậy cần bù không nhiều.

CHƯƠNG 2 CHỌN SƠ ĐỒ PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN TỐI ƯU CHO NHÀ XƯỞNG

2.1 Tổng quan Ở đây, phân xưởng này có công suất nhỏ S tt 8,08kVA Hơn nữa phân xưởng sửa chữa cơ khí thường đặt tại các khu công nghiệp, vùng thành phố những nơi mà được cấp điện với độ tin cậy khá cao (Phụ tải loại II), do vậy để tiết kiệm chi phí và phù hợp với công suất thực ta lựa chọn dùng 1 máy biến áp.

(4 phương án; vị trí đặt TBA, tủ điện, chọn MBA, tiết dây dẫn; tính các loại tổn thất)

2.2.1 Vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thỏa mãn các điều kiện sau:

Vị trí trạm cần được lựa chọn cẩn thận, đảm bảo thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành và bảo trì sau này Cần có đủ không gian để dễ dàng thay thế máy biến áp và nên đặt gần các tuyến đường vận chuyển để thuận lợi cho việc di chuyển thiết bị.

- Vị trí trạm phải không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư chính của xí nghiệp.

Vị trí trạm cần đảm bảo thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên và thông gió hiệu quả Đồng thời, trạm cũng phải có khả năng phòng cháy, phòng nổ tốt, và tránh được sự tiếp xúc với hóa chất hoặc khí ăn mòn phát sinh từ phân xưởng, nhằm bảo vệ an toàn cho hoạt động sản xuất.

 Chọn số lượng máy biến áp

Khi lựa chọn MBA, cần xem xét độ tin cậy cung cấp điện Đối với hộ tiêu thụ loại I, yêu cầu lắp đặt từ 2 MBA trở lên, kết nối với các phân đoạn khác nhau của thanh góp và có thiết bị đóng cắt giữa các phân đoạn khi cần thiết Trong khi đó, hộ tiêu thụ loại III chỉ cần lắp đặt một MBA.

1 MBA (yêu cầu trong kho cần có MBA dự trữ).

 Chọn công suất máy biến áp

Khi lựa chọn máy biến áp, cần đảm bảo rằng trạm điện có khả năng cung cấp đủ điện năng cho phụ tải trong điều kiện làm việc bình thường, đồng thời có dự trữ công suất để phòng ngừa sự cố Việc này không chỉ đảm bảo an toàn cung cấp điện mà còn kéo dài tuổi thọ máy và đáp ứng các tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật Quy trình lựa chọn dựa trên công suất tính toán toàn phần của phân xưởng, cùng với các tiêu chuẩn khác như loại máy, khả năng làm việc quá tải và đồ thị phụ tải Dưới đây là một số tiêu chuẩn quan trọng khi chọn máy biến áp.

- Khi làm việc ở điều kiện bình thường n.khc.SđmB Stt (kVA) (2.2) Trong đó:

- n: Số máy biến áp của trạm.

- khc: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, lấy khc = 1.

Kiểm tra khi xảy ra sự cố máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 máy biến áp)

(n-1).khc.kqt.SđmB Sttsc (2.3) Trong đó:

Hệ số quá tải sự cố (kqt) được xác định là 1,4 khi điều kiện cho phép là máy biến áp (MBA) vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm Thời gian quá tải trong một ngày đêm không được vượt quá 6 giờ, và trước khi xảy ra tình trạng quá tải, hệ số tải của MBA không được vượt quá 0,93.

Sttsc là công suất tính toán sự cố, cho phép loại bỏ các phụ tải không quan trọng (phụ tải loại III) khi xảy ra sự cố MBA Điều này giúp giảm nhẹ dung lượng của các MBA, từ đó giảm vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường (kVA).

Cần hạn chế số lượng chủng loại MBA sử dụng trong nhà máy nhằm tạo thuận lợi cho quá trình mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa và thay thế thiết bị.

- Số lượng máy biến áp: n = 1

- Stt= 158,08 (kVA) Nên ta chọn máy biến áp công suất 180 kVA> Stt/khc

Lấy khc=1, vì chọn máy biến áp do Việt Nam chế tạo.

Bảng 2.3 Bảng thông số máy biến áp.

(Thông tin từ Công ty Cổ Phần Thiết Bị Điện Thibidi website: www.thibidi.com.vn)

2.2.4 Chọn tiết diện dây dẫn và các loại tổn thất a) Chọn dây dẫn từ nguồn tới trạm biến áp của phân xưởng

+ Chọn cáp đồng và dây làm 2 lộ để đảm bảo độ tin cậy cấp điện.

+ Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải lớn nhất:

Khi chọn tiết diện cáp cao áp, cần dựa vào mật độ kinh tế của dòng điện Đối với cáp đồng 3 pha và với T max = 4500 (h), giá trị Jkt được tra cứu là 3,1 (A/mm²) theo bảng tra trong phụ lục trang 4 của môn Cung Cấp Điện.

Ta có tiết diện kinh tế của dây dẫn bằng:

Chọn cáp vặn xoắn ba lõi đồng cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng FU-

Tiêu đề	Thiết Kế Cấp Điện Cho Nhà Xưởng Sửa Chữa Cơ Khí
Tác giả	Lê Văn Thắng, Phạm Văn Thắng, Lê Minh Tiến, Lê Hồng Thi
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Văn Vinh
Trường học	Trường Đại Học Thủy Lợi
Chuyên ngành	Cung Cấp Điện
Thể loại	bài tập lớn
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	46
Dung lượng	821,69 KB