Đồ án môn học : cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất docx

Công việc của ta sẽ là: · Phân nhóm phụ tải , xác định phụ tải tính toán · Chọn hình thức mạng phân phối theo tiêu chuẩn IEC · Trình bày cấu trúc mạng điện : nổi hay ngầm , các thanh dẫn

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời đại ngày nay, khi mà sức lao động của con người dần được thay thế, tự động hóa bằng những hệ thống máy móc từ đơn giản đến hiện đại nhất, khi mà tiện nghi cuộc sống con người ngày càng được nâng cao thì vấn đề năng lượng ngày càng trở nên quan trọng

Bên cạnh các nguồn năng lượng truyền thống như than, dầu, khí đốt … thì năng lượng điện ngày càng chiếm tỷ trọng lớn trong tổng nhu cầu năng lượng Năng lượng điện có nhiều ưu điểm nổi bật như: sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau, dễ dàng biến đổi thành nhiều dạng năng lượng khác, truyền tải đường

xa dễ dàng, tổn hao thấp … và quan trọng là không gây ô nhiễm môi trường Do đó, việc nghiên cứu về năng lượng điện, hệ thống điện năng ngày càng được quan tâm nhiều hơn, và tất nhiên nó trở thành một chuyên ngành ngày càng phát triển ở các trường đại học

Việc nghiên cứu, học tập lý thuyết ở lớp cũng như các giờ học thực tập giúp cho sinh viên có điều kiện củng cố, phát triển, thực tế hóa các kiến thức đã học Và đồ án môn học chính là một cuộc khảo sát nhỏ, giúp sinh viên tự tổng hợp lý thuyết, tìm hiểu tiếp cận thực tế, phân tích giải quyết tình huống để bước đầu làm quen với công việc trong tương lai Đây chính là lý do em và các bạn được giao thực hiện

Đồ án môn học 2: cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất

Do thời gian có hạn, kiến thức còn nhiều hạn chế, cùng với kinh nghiệm còn ít nên tập đồ án này còn rất nhiều thiếu sót Rất mong được sự chỉ dạy của quý thầy (cô) để em có thể khắc phục và hoàn thành các đồ án sau tốt hơn

Trong quá trình làm đồ án, em xin chân thành cảm ơn cô Vũ Thị Ngọc đã hướng dẫn tận tình, giúp em có thể hoàn thành tập đồ án này Hy vọng em sẽ còn cơ hội được cô hướng dẫn trong các đồ án tiếp theo

Sinh Viên Thực Hiện

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày … , tháng … , năm 2009

MỤC LỤC

Chương 1: Tổng Quan Về Phân Xưởng

Chương 2: Phân Nhóm Và Tính Toán Phụ Tải Phân Xưởng

Chương 3: Chọn Phương Án Đi Dây

Chương 5: Thiết Kế Hệ Thống Nối Đất Và Chống Sét Lan Truyền

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ PHÂN XƯỞNG

Đây là một phân xưởng sản xuất với kích thước là 30 x 40 x 7 m Phân xưởng có một cửa ra vào chính, hai cửa sau, được lợp bằng mái tôn, tường xây bằng gạch và được quét vôi trắng.Phân xưởng chỉ có một phòng với 34 thiết bị 3 pha các loại được phân bố như sơ đồ mặt bằng trang bên cạnh

Phân xưởng hoạt động theo hai ca với thời gian hoạt động tương đối lớn

Dự kiến phân xưởng sẽ được cung cấp điện bởi một máy biến áp 15/0.4 kV

Công việc của ta sẽ là:

· Phân nhóm phụ tải , xác định phụ tải tính toán

· Chọn hình thức mạng phân phối theo tiêu chuẩn IEC

· Trình bày cấu trúc mạng điện : nổi hay ngầm , các thanh dẫn , các tủ phân phối…

· Chọn dung lượng máy biến áp chính , và dung lượng dự phòng , sơ đồ đổi nối nguồn dự phòng

· Chọn dây dẫn và thiết bị đóng cắt, bảo vệ

· Thiết kế hệ thống nối đất

· Thiết kế chống sét lan truyền

· Tính toán chọn đèn , bố trí đèn và kiểm tra độ rọi

· Tính toán chọn thiết bị bảo vệ mạng chiếu sáng

11 4 0.76 0.8 14

CHƯƠNG 2:

PHÂN NHÓM VÀ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG

2.1 Khái niệm về phụ tải tính toán:

Khi thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy, xí nghiệp hay hộ tiêu thụ thì một trong những công việc rất quan trọng mà ta phải làm đó là tiến hành xác định phụ tải tính toán cho nhà máy

- Phụ tải tính toán: Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng (được gọi tắt là phụ tải tính toán) là phụ tải giả thiết không đổi lâu dài của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện, tương đương với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dụng nhiệt nặng nề nhất Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng làm dây dẫn phát nóng tới nhiệt độ bằng với nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra Do vậy, về phương diện phát nóng nếu ta chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán có thể đảm bảo an toàn cho các thiết bị đó trong mọi trạng thái vận hành bình thường

2.2 Mục đích xác định phụ tải tính toán:

Xác định phụ tải tính toán là một công đoạn rất quan trọng trong thiết kế cung cấp điện, nhằm làm cơ sở cho việc:

- Lựa chọn tiết diện dây dẫn cho lưới cung cấp và phân phối

- Lựa chọn số lượng và công suất máy biến áp trong trạm

- Lựa chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối

- Lựa chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ

2.3 Phân nhóm phụ tải trong các phân xưởng

2.3.1 Các phương pháp phân nhóm phụ tải:

Khi bắt tay vào xác định phụ tải tính toán thì công việc đầu tiên mà ta phải làm đó là phân nhóm phụ tải Thông thường thì người ta sử dụng một trong hai phương pháp sau:

- Phân nhóm theo dây chuyền sản xuất và tính chất công việc:

Phương pháp này có ưu điểm là đảm bảo tính linh hoạt cao trong vận hành cũng như bảo trì, sửa chữa Chẳng hạn như khi nhà máy sản xuất dưới công suất thiết kế thì có thể cho ngừng làm việc một vài dây chuyền mà không làm ảnh hưởng đến hoạt động của các dây chuyền khác, hoặc khi bảo trì, sửa chữa thì có thể cho ngừng hoạt động của từng dây chuyền riêng lẻ,… Nhưng phương án này có nhược điểm là sơ đồ phức tạp, chi phí lắp đặt khá cao do có thể các thiết bị trong cùng một nhóm lại không nằm gần nhau cho nên dẫn đến tăng chi phí đầu tư về dây dẫn, ngoài ra thì đòi hỏi người thiết

kế cần nắm vững quy trình công nghệ của nhà máy

- Phân nhóm theo vị trí trên mặt bằng:

Phương pháp này có ưu điểm là dễ thiết kế, thi công, chi phí lắp đặt thấp Nhưng cũng có nhược điểm là kém tính linh hoạt khi vận hành sửa chữa so với phương pháp thứ nhất

Do vây mà tuỳ vào điều kiện thực tế mà người thiết kế lựa chon phương

án nào cho hợp lý

2.3.2 Phân chia nhóm phụ tải cho các phân xưởng của xí nghiệp:

Do đặc điểm của phân xưởng sản xuất nên ở đây chúng ta sẽ lựa chọn phương án phân nhóm phụ tải theo phương pháp phân nhóm theo vị trí trên mặt bằng

2.4 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng

2.4.1 Một số khái niệm:

- Hệ số sử dụng ksd: là tỉ số của phụ tải tính toán trung bình với công

suất đặt hay công suất định mức của thiết bị trong một khoảng thời gian

khảo sát (giờ, ca, hoặc ngày đêm,…)

+ Đối với một thiết bị:

đm

tb sd

p p

k = (2.2)

+ Đối với một nhóm thiết bị:

n

i TB sd

P

P k

Hệ số đồng thời phản ánh khả năng xuất hiện phụ tại cực đại trong khoảng thời gian khảo sát của các nhóm thiết bị, hay giữa các phân xưởng trong một xí nghiệp…

å

=

= n

i tti

tt dt

P

P k

1

(2.4)

Hệ số đồng thời phụ thuộc vào số phần tử n đi vào nhóm

+ Đối với đường dây cao áp của hệ thống cung cấp điện xí nghiệp ta lấy gần đúng giá trị kđt từ 0.85÷1

+ Đối với thanh cái của trạm hạ áp xí nghiệp và các đường dây tải điện, thì ta lấy giá trị kđt từ 0.9÷1

- Hệ số cực đại kmax: là tỉ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình

trong thời gian xem xét

tb

tt max

P

P

k = (2.5)

Hệ số cực đại thường được tính với ca làm việc có phụ tải lớn nhất

Hệ số kmax phụ thuộc vào số thiệt bị hiệu quả nhq (hoặc Nhq ), vào hệ số

sử dụng (ksd) và hàng loạt các yếu tố khác đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm Trong thực tế khi tính toán thiết kế người ta chọn kmax= f(ksd ,nhq), hoặc tra trong các bảng cẩm nang tra cứu

- Số thiết bị hiệu quả nhq: giả thiết có một nhóm gồm n thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau Khi đó ta định nghĩa nhq là một số quy đổi gồm có nhq thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau,

tạo nên phụ tải tính toán bằng với phụ tải tiêu thụ thực tế do n thiết bị tiêu thụ trên

2 đmi

2 n

1 i đmi hq

) P (

) P (

- Hệ số nhu cầu knc: là tỉ số giữa công suất tính toán (trong điều kiện

thiết kế) hoặc công suất tiêu thụ (trong điều kiện vận hành) với công suất đặt (công suất định mức) của nhóm hộ tiêu thụ

sd max đm

tb tb

tt đm

tt

P

P P

P P

P

2.4.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

Hiện nay có rất nhiều phương pháp để tính toán phụ tải tính toán , dựa trên cơ sở khoa học để tính toán phụ tải điện và được hoàn thiện về phương diện lý thuyết trên cơ sở quan sát các phụ tải điện ở xí nghiệp đang vận hành

Thông thường những phương pháp tính toán đơn giản, thuận tiện lại cho kết quả không thật chính xác, còn muốn chính xác cao thì phải tính toán lại phức tạp Do vậy tùy theo giai đoạn thiết kế thi công và yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính toán cho thích hợp

Nguyên tắc chung để tính phụ tải tính toán của hệ thống là tính từ thiết

bị điện ngược trở về nguồn, tức là được tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ thống cung cấp điện, và ta chỉ cần tính toán tại các điểm nút của hệ thống điện

Mục đích của việc tính toán phụ tải điện tại các nút nhằm:

- Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp từ dưới 1000V trở lên

- Chọn số lượng và công suất máy biến áp

- Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối

- Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ

Sau đây là một vài phương pháp xác định PTTT thường dùng:

2.4.3 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng theo đơn vị sản phẩm

Đối với hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không thay đổi, PTTT bằng phụ tải trung bình và được xác định theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm khi cho trước tổng sản phẩm sản xuất trong một đơn vị thời gian

ca

0 ca

ca tt

T

W M

P

Trong đó: Mca - số lượng sản phẩm sản xuất trong một ca

Tca - thời gian của ca phụ tải lớn nhất

W0 - suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

Khi biết W0 và tổng sản phẩm sản xuất trong cả một năm, PTTT được tính theo công thức sau:

max lv max

lv

0 tt

T

A T

W M

Với Tlvmax[giờ]: thời gian sử dụng công suất lớn nhất trong năm

2.4.4 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải tính trên một đơn vị diện tích sản xuất:

Nếu phụ tải tính toán xác định cho hộ tiêu thụ có diện tích F (m2), suất phụ tải trên một đơn vị diện tích là p0 (W/m2) thì:

Ptt = p0 x F (kW) (2.10)

p0: suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (W/m2), trong thiết kế

sơ bộ có thể lấy theo số liệu trong các bảng tham khảo

F : diện tích bố trí nhóm, hộ tiêu thụ (m2)

Phương pháp này dùng để tính phụ tải của các phân xưởng có mật độ máy móc phân bố tương đối đều

2.4.5 Xác định phụ tải theo công suất đặt (Pđ) và hệ số nhu cầu (knc ):

Phụ tải tính toán được xác định bởi công thức:

P và Qtt = Ptt ´ tg j (2.11) Trong công thức trên:

knc: hệ số nhu cầu, tra sổ tay kỹ thuật theo các số liệu thống kê của các

xí nghiệp, phân xưởng tương ứng

cosφ: hệ số công suất tính toán tra sổ tay kỹ thuật từ đó tính được Nếu

hệ số cosφ của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì ta phải tính hệ

số cosφ trung bình của nhóm theo công thức sau:

n

1 i

i i

P

PCos

Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, tính toán thuận tiện nên nó thường được dùng khi đã có thiết kế nhà xưởng của xí nghiệp nhưng chưa có thiết kế chi tiết bố trí các máy móc, thiết bị trên mặt bằng Lúc này chỉ biết một số liệu duy nhất là công suất đặt của từng phân xưởng

Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là kém chính xác vì knc được tra trong các sổ tay thường thì không hoàn toàn đúng với thực tế mà nó chỉ có ý nghĩa dùng để tham khảo

2.4.6 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số kmax và Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả hay phương pháp sắp xếp biểu đồ)

Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác, vì khi tính số thiết bị hiệu quả (nhq) chúng ta đã xét tới hàng loạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng Do đó khi cần nâng cao độ chính xác của PTTT, hoặc khi không có số liệu cần thiết để áp dụng các phương pháp trên thì ta nên dùng phương pháp này

tt P P

1

+ Nếu nhq < 4 và n > 4 : pti

n

1 i đmi

tt P k

=

Với kpti là hệ số phụ tải của thiết bị thứ I, có thể lấy gần đúng:

kpt = 0.75 (chế độ làm việc ngắn hạn)

kpt = 0.90 (chế độ làm việc dài hạn) + Nếu nhq ≥ 4

- Tìm kmax theo nhq và ksd

- Xác định phụ tải tính toán theo công thức:

Ptt= kmax x ksd x ∑PđmHay Ptt = kmax x Ptb

Q

ttpx

2 ttpx 2

3

P I

dòng điện đỉnh nhọn Idn Dòng điện này thường được dùng để kiểm tra sụt áp khi mở máy, tính toán chọn các thiết bị bảo vệ,…

Đối với một thiết bị thì dòng đỉnh nhọn là dòng mở máy, còn đối với nhóm thiết bị thì dòng đỉnh nhọn xuất hiện khi máy có dòng điện mở máy lớn nhất trong nhóm khởi động, còn các máy khác làm việc bình thường Do

đó dòng đỉnh nhọn được tính theo công thức sau:

dm mm kd

I = = ´ (đối với 1 thiết bị) (2.17)

) I

k I I

Idn = kdmax + tt - sd ´ dmmax (đối với nhiều thiết bị) (2.18)

Trong đó : kmm là hệ số mở máy của thiết bị

dòng khởi động lớn nhất trong nhóm

Itt là dòng điện tính toán của nhóm

2.5 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sản xuất

Để xác định phụ tải động lực tính toán cho phân xưởng thì có rất nhiều phương pháp khác nhau, nhưng ở đây ta sẽ xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng theo phương pháp công suất đặt và hệ số nhu cầu của thiết bị hay còn gọi là phương pháp số thiết bị có hiệu quả Vì phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác do khi xác định số thiết bị có hiệu quả Nhq thì chúng ta đã xét đến hàng loạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng…

2.5.1 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải

· Xác định số thiết bị hiệu quả của nhóm I:

+ Số thiết bị trong nhóm I là 15 thiết bị

Vì số thiết bị trong nhóm I > 4 nên: knc= kmax x ksd, với kmax= f (ksd,nhq)

+ Số thiết bị N1có Pdmi ≥ Pdmmax / 2 = 9.25 (kW) là 7 thiết bị

15

7N

N

*

7846.07

.107

5.18116P

P

*

i dmi

1 N

1 i

dmi

=+

(Tra bảng 3-3 trang 31, sách cung cấp điện của thầy Nguyễn Xuân Phú),

ta tìm được N*hq = 0.67, vậy số thiết bị hiệu quả của nhóm là:

Nhq = N ´ N*hq = 15 ´ 0.67 = 10.05 , vậy Nhq = 10 thiết bị

Từ Nhq = 4 và ksd = 0.8, (tra bảng 3.2 trang 29,sách cung cấp điện của thầy Nguyễn Xuân Phú) ta được: kmax = 1.07, vậy ta tính được hệ số nhu cầu của nhóm I như sau:

n

1 i dmi

dmi n

=

73.07

.107

75.05.1873.011673.05.7271.05.1463.01

´

´+

´

´+

´

´+

´

´

=

)KVA(3.12673

.0

2.92cos

PS

tanP

)A(3.1823

4.0

3.1263

U

SI

· Xác định số thiết bị hiệu quả của nhóm II:

+ Số thiết bị trong nhóm II là 9 thiết bị

Vì số thiết bị trong nhóm II > 4 nên: knc= kmax x ksd, với kmax= f (ksd,nhq)

+ Số thiết bị N1có Pdmi ≥ Pdmmax / 2 = 11.25 (kW) là 3 thiết bị

9

3N

N

*

9.86

5.223P

P

*P

N

i dmi

1 N

1 i

(Tra bảng 3-3 trang 31, sách cung cấp điện của thầy Nguyễn Xuân Phú),

ta tìm được N*hq = 0.45, vậy số thiết bị hiệu quả của nhóm là:

Nhq = N ´ N*hq = 9 ´ 0.45 = 4.05 , vậy Nhq = 4 thiết bị

Từ Nhq = 6 và ksd = 0.8, (tra bảng 3.2 trang 29,sách cung cấp điện của thầy Nguyễn Xuân Phú) ta được: kmax = 1.14, vậy ta tính được hệ số nhu cầu của nhóm II như sau:

n

1 i dmi

dmi n

1 i

i

P

Pcos

9 86

029

)KVA(95.105748.0

25.79cos

PS

tanP

)A(93.1523

4.0

95.1053

U

SI

· Xác định số thiết bị hiệu quả của nhóm III:

+ Số thiết bị trong nhóm III là 10 thiết bị

Vì số thiết bị trong nhóm III > 4 nên: knc= kmax x ksd, với kmax= f (ksd,nhq)

+ Số thiết bị N1có Pdmi ≥ Pdmmax / 2 = 7.5 (kW) là 7 thiết bị

10

7N

P

*

i dmi

1 N

1 i dmi

=

´+

(Tra bảng 3-3 trang 31, sách cung cấp điện của thầy Nguyễn Xuân Phú),

ta có được N*hq = 0.79, vậy số thiết bị hiệu quả của nhóm là:

Nhq = N ´ N*hq = 10´ 0.79 = 7.9 , vậy Nhq =8 thiết bị

Từ Nhq = 8 và ksd = 0.8, (tra bảng 3.2 trang 29,sách cung cấp điện của thầy Nguyễn Xuân Phú) ta được: kmax = 1.08, vậy ta tính được hệ số nhu cầu của nhóm III như sau:

1 i dmi

dmi n

1 i

i

P

Pcos

= 0 752 110

7

)KVA(38.126752

.0

04.95cos

PS

tanP

)A(41.1823

4.0

38.1263

U

SI

å

=

1 i ttdli đt

10 và lớn hơn ( tủ đã được thực nghiệm

từng phần trong mỗi trường được chọn)

0.6

Vậy công suất tác dụng cho toàn phân xưởng :

)239.841(KW)

95.0479.25

92.2(9.0P

KP

3

1 i ttdli đt

n

1 i

ttdli

ttdli n

04.9525.792.92

752.004.95748.025.7973.02

++

´+

´+

´

)KVA(8.322743

.0

841.239cos

PS

.2398

.322P

S

Qttdl = 2ttdl - ttdl2 = 2 - 2 =

)A(98.4653

4.0

841.3223

U

SI

2.6 Xác định phụ tải chiếu sáng của phân xưởng

Đây là phân xưởng sản xuất cho nên việc thiết kế chiếu sáng ta phải quan tâm đến loại đèn dùng trong phân xưởng Với chiều cao phân xưởng là 7m ( chưa tính mái tôn ) do yêu cầu sự chính xác và tạo điều kiện thuận lợi cho người làm việc thì ta nên chọn loại đèn cao áp ánh sáng trắng 250W Vì là phân xưởng sản xuất nên đòi hỏi độ sáng phải cao nên ta chọn độ sáng sơ bộ là 12W/ 2

m

FP

Pttcs = 0 ´

m

W(

P0 2 là công suất chiếu sáng trên mét vuông của phân xưởng

P =

ÞPttcs =12´1200=14400(W)=14.4(KW)

Ta lấy: cos j = 0.85

)KVA(17)VA(18.1694185

.0

14400cos

S

Qttcs = 2ttcs - ttcs2 = 2 - 2 =

2.7 Xác định phụ tải tính toán cho toàn phân xưởng

Công suất tác dụng toàn phân xưởng:

)KW(241.2544

.14841.239P

P

Pttpx = ttdl + ttcs = + =Công suất phản kháng toàn phân xưởng:

)KVar(08.22503

.905.216Q

Q

Qttpx = ttdl + ttcs = + =Công suất biểu kiến toàn phân xưởng:

)KVA(14.36008

.225241

.254Q

P

Sttpx = ttpx2 + 2ttpx = 2 + 2 =

519.82(A)

34.0

14.3603

U

SI

Xác định tâm phụ tải cho nhóm thiết bị (để định vị trí đặt tủ động lực), cho các phân xưởng của xí nghiệp (để xác định vị trí đặt tủ phân phối) Nhưng để đơn giản công việc tính toán thì ta chỉ cần xác định tâm phụ tải cho các vị trí đặt tủ phân phối Còn vị trí đặt tủ động lực thì chỉ cần xác định một cách tương đối bằng ước lượng sao cho vị trí đặt tủ nằm cân đối trong nhóm thiết bị và ưu tiên gần các động cơ có công suất lớn

n

1 i

i i

P

X P

n

1 i

i i

P

YP

Ý nghĩa các thông số trong công thức (2.1) thay đổi tùy thuộc vào việc xác định tâm phụ tải cho nhóm máy hay cho phân xưởng

Các thông số Tâm phụ tải nhóm

máy

Tâm phụ tải phân xưởng

(X,Y): Toạ độ tâm phụ

tải

Của nhóm máy Của phân xưởng

Pi: Công suất định mức Của thiết bị thứ i Của nhóm thiết bị thứ i (xi, yi): Tọa độ Của thiết bị thứ i Của nhóm thiết bị thứ i

2.8.3 Xác định tâm phụ tải cho phân xưởng

Trước tiên, ta sẽ quy ước chọn gốc toạ độ chuẩn của mỗi phân xưởng tại

vị trí góc dưới bên trái của mỗi phân xưởng

Để tiện lợi cho việc tính toán tâm phụ tải theo công thức (2.1), ta sẽ lập các bảng số liệu tính toán như sau:

· Xác định tâm phụ tải cho nhóm I:

Bảng 2.1: số liệu tính toán tâm phụ tải nhóm I

Thay vào công thức ta có

88.67.107

8.741Pi

PX

1 i

N

1

i

i i

2.2176Pi

PY

1 i

N

1 i

i i

· Xác định tâm phụ tải cho nhóm II:

Bảng 2.2: số liệu tính toán tâm phụ tải nhóm II

.86

45.1907Pi

PXX

N

1 i

N

1 i

i i

.86

1.2032Pi

PYY

N

1 i

N

1 i

i i

Bảng 2.3: số liệu tính toán tâm phụ tải nhóm III

5.3803Pi

PX

1406Pi

PY

1 i

N

1 i

i i

2.8.4 Xác định tâm phụ tải cho toàn phân xưởng

· Tâm phụ tải chiếu sáng:

Giả sử phụ tải chiếu sáng được phân bố đều trong phân xưởng Như vậy ,

ta có tâm phụ tải chiếu sáng được tính như sau:

402

d

Xptcs = = =Trong đó : d là chiều dài của phân xưởng

)m(152

302

r

Yptcs = = =Trong đó : d là chiều rộng của phân xưởng

· Tâm phụ tải toàn phân xưởng:

231.6740Pi

PX

1 i

n

1 i

i i

139.5830Pi

PY

1 i

n

1 i

i i

chọn và lắp đặt hệ thống dây dẫn dựa trên các nguyên tắc liên quan đến cáp

và dây dẫn, cách đấu nối ngầm, giá đỡ hay cáp treo…

Để lựa chọn phương thức đi dây và tiến hành đi dây, phương pháp lắp đặt dây ta dựa vào tiêu chuẩn IEC ở trang 5.3 và 5.4 ( sách giáo trình cung cấp điện – thầy T.S Quyền Huy Ánh ) kết hợp với tính chất của phụ tải, đặc điểm của phân xưởng, điều kiện làm việc và tiện cho việc sửa chữa cũng như

di chuyển sau này Vì vậy, ta chọn phương án lắp đặt dây như sau:

Từ trạm biến áp DT ( Distribution Transformer ) đến tủ phân phối chính MDB ( Main Distribution Board ) :Đi dây cáp bọc PVC, đơn lõi, ruột đồng, gồm 3 dây line, 1 dây N Với phương thức đi dây cáp trong ống nhựa, tiến hành đi trên không

Từ tủ phân phối chính MDB đến các tủ phân phối phụ DB (Distribution Board) và DLB ((Distribution Lighting Board ) : Đi dây bọc cáp PVC đơn lõi, ruột đồng, gồm 3 dây Line và 1 dây N Với

phương thức đi dây cáp trên máng cáp, máng được treo trên tường, máng cáp được làm bằng tôn cứng, các thanh đỡ cáp cách nhau 300mm

Từ các tủ phân phối phụ DB đến các thiết bị, động

cơ ta chọn phương án đi ngầm trong đất Và từ tủ phân phối phụ DLB đến các bóng đèn theo phương thức đi dây cáp trên máng cáp

2.9.2 Hệ thống thanh dẫn điện

Theo lựa chọn ban đầu, phân xưởng hoạt động 2 ca nên ta có thể chọn

Tmax=3000¸5000h Tra bảng 8.4 mật độ dòng kinh tế ta có Jkt =3.1 ( do dây dẫn chọn là dây đồng bọc cách điện bằng PVC )

( 2)

kt

bt

mmJ

I

S=Trong đó, Ibt là dòng điện làm việc bình thường của thanh dẫn (A)

kt

J là mật độ dòng điện kinh tế ( A/mm ) 2

S là tiết diện của thanh dẫn

Do không biết quá trình hoạt động của các động cơ nên ta có thể coi các động cơ luôn hoạt động cùng lúc Khi đó ta có :

Ibt = tt =

)mm(68.1671

.3

82.519

Þ

Tra bảng 2-56 trang 655 sách Cung cấp điện của thầy Nguyễn Xuân Phú

ta chọn thanh dẫn bằng đồng, mỗi pha một thanh, thanh dẫn có các thông

số sau:

S =

Dòng điện I = cpThanh dẫn đặt nằm ngang 2.9.3 Xác định vị trí đặt tủ động lực cho từng nhóm máy:

Việc lắp đặt tủ động lực và tủ phân phối đúng tâm phụ tải của nhóm và phân xưởng có lợi về:

o Chi phí cho việc đi dây và lắp đặt là thấp nhất

o Tổn hao điện áp là thấp nhất

Tuy nhiên, trong thực tế lắp đặt tủ phân phối phải đáp ứng các yêu cầu sau:

É Đặt gần tâm phụ tải

É Thuận lợi cho quan sát toàn nhóm máy hay phân xưởng

É Không gây cản trở lối đi

É Gần cửa ra vào

É Thông gió tốt

Vì vậy , dựa vào các điều kiện trên ta chọn vị trí đặt tủ phân phối và tủ động lực như hình vẽ:

2.10.Chọn dung lượng máy biến áp chính và nguồn dự phòng cho phân xưởng

2.10.1 Chọn số lượng máy biến áp

Theo kinh nghiệm tính toán thực tế và vận hành thì trạm đặt 1 máy biến áp là tốt nhất Trường hợp cần thiết thì đặt 2 máy biến áp nhưng không nên đặt quá 2 máy biến áp trong 1 trạm

-Trạm 1 máy biến áp: Vốn đầu tư thấp, vận hành đơn giản, tiết kiệm diện tích đặt nhưng độ tin cậy cung cấp điện không cao

-Trạm 2 máy biến áp: Vốn đầu tư cao hơn,vận hành khó hơn, độ tin cậy cung cấp điện cao, tốn diện tích xây dựng trạm

Xác định số lượng máy biến áp trong 1 trạm máy biến áp tùy thuộc vào mức độ đảm bảo yêu cẩu của hộ tiêu thụ điện

-Đối với hộ tiêu thụ loại 1: Do yêu cầu cung cấp điện cao nên phải dùng 2 nguồn riêng Khi lấy điện từ trạm thì trạm biến áp đó phải đặt 2 máy biến áp và phải trang bị các thiết bị đóng cắt nguồn dự phòng

-Đối với hộ tiêu thụ loại 2: Yêu cầu cung cấp điện khá cao nên có thể đặt 1 hoặc 2 máy biến áp trong 1 trạm, dựa vào sự so sánh các chỉ tiêu kinh

tế khi xây nguồn dự phòng

-Đối với hộ tiêu thụ loại 3: Yêu cầu cung cấp điện là không cao nên đặt 1 máy biến áp trong 1 trạm

2.10.2.Chọn vị trí đặt máy biến áp

Để xác định vị trí hợp lý của trạm biến áp cần xem xét các yêu cấu sau:

v Gần tâm phụ tải

v Thuận tiện cho các tuyến dây vào /ra

v Thuận tiện trong quá trình lắp đặt, thi công và xây dựng

v Đặt nơi ít người qua lại, thông thoáng

v Phòng chống cháy nổ, ẩm ướt, bụi bặm và là nơi có địa chất tốt

v An toàn cho người và thiết bị

Trong thực tế, việc lắp đặt trạm máy biến áp phù hợp tất cả các yêu cầu trên là rất khó khăn Do đó, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể mà đặt trạm sao cho hợp lý nhất

2.10.3.Chọn dung lượng máy biến áp

Ø Xác định công suất máy biến áp theo mật độ phụ tải:

+Mật độ phụ tải được xác định

j

= s cos F

m / KVA

+ = ån

1 di

nc p k

P : là phụ tải tính toán (KW)

+F : là diện tích khu vực có phụ tải tập trung ( 2

m ) +cos : là hệ số công suất trên thanh cái trạm biến áp j

Ø Xác định công suất máy biến áp theo phụ tải tính toán:

+Trong điều kiện làm việc bình thường :

v Trạm 1 máy biến áp : Sđm ³Stt

v Trạm n máy biến áp : n.Sđm ³Stt

+Trong điều kiện có sự cố máy biến áp hoặc sự cố đường dây: khi có

sự cố ở trạm có nhiều máy biến áp mà 1 máy biến áp có sự cố hoặc sự

cố từ đường dây lân cận cung cấp điện đến 1 trạm chỉ có 1 máy biến

áp

v Trạm 1 máy biến áp : kqt.Sđm ³Ssc

v Trạm n máy biến áp : (n-1).kqt.Sđm ³Ssc

Với :

Ø k :là hệ số quá tải máy biến áp qt

Ø S :là công suất định mức của máy biến áp đm

Ø S :là phụ tải của trạm cần phải truyền tải khi có sự cố scMột cách gần đúng :kqt =1.4 với điều kiện hệ số phụ tải của máy trước sự cố không quá 0.93 và quá tải không quá 5 ngày đêm và mỗi ngày không quá 6 giờ

Khi chọn công suất máy biến áp cần chú ý hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường (thường là các máy do Liên Xô chế tạo)

Căn cứ vào điều kiện chọn máy biến áp, với phân xưởng này, ta chọn máy biến áp có công suất: Sđm ³Stt

Trong trường hợp xảy sự cố thì: kqt.Sđm ³Ssc

Do trạm chỉ có 1 máy biến áp nên ta chọn máy biến áp có công suất:

)KVA(29.327

Tra bảng máy biến áp 3 pha theo tiêu chuẩn TCVN do công ty Thibidi cung cấp, ta chọn được máy biến áp do hãng thibidi chế tạo có các thông số như sau:

)KVA