Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng chặt da

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng chặt da

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

ung cấp điện là một ngành khá quan trọng trong xã hội loài người cũngnhư trong quá trình phát triển nhanh chóng của nền khoa học kỹ thuật ởnước ta trên con đường công nghiệp hoá - hiện đại hóa đất nước Vì thế,việc thiết kế và cung cấp điện tốt là một vấn đề hết sức quan trọng và không thểthiếu đối với ngành điện nói chung và mỗi sinh viên đã và đang học tập, nghiêncứu về lĩnh vực điện nói riêng.

Nhằm giúp cho sinh viên củng cố kiến thức đã học ở trường vào việc thiếtkế cụ thể Nay em được bộ môn thiết kế cung cấp điện giao cho đề tài: “Thiết kếcung cấp điện cho phân xưởng chặt da”.

Nhờ có sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Quý và sự giúp đỡ của bạn

bè, những người đi trước với những kiến thức phong phú qua những trang viết đãgiúp cho em hoàn thành tập đồ án này

Bên cạnh đó, em là người học sau, kiến thức còn non kém, trình độ còn hạnchế nên trong khi thực hiện tập đồ án này không sao tránh khỏi những sai sót,vụng về Mong thầy góp ý để em rút ra được những kinh nghiệm quý báu.

Em xin chân thành cám ơn sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô và đăc

biệt là thầy Nguyễn Quý đã giúp cho em thực hiện tốt đồ án này.

TP.Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 04 năm 2011Sinh viên thực hiện

33

Trang 2

ĐỒ ÁN MƠN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN QUÝ Sinh viên thiết kế : LÊ DUY KHIÊM

Lớp : 09HDC04

Ngày nhận đề tài : / / 2011Ngày nộp đồ án : / /

A/- NHIỆM VỤ THIẾT KẾ :

Tính tốn lại hệ thống điện nhà máy bạn đang làm việc gồm :

1/- Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng 2/- Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng 3/- Thiết kế trạm biến áp cho phân xưởng

4/-Chọn thiết bị đóng cắt, bảo vệ và dây dẫn cho phân xưởng

5/- Thiết kế hệ thống nối đất bảo vệ cho phân xưởng6/- Thiết kế hệ thống bù cho phân xưởng

7/- Phụ lục các bản vẽ:

-Bản vẽ sơ đồ bố trí máy móc thiết bị lên mặt bằng của phân xưởng.-Bản vẽ sơ đồ nối dây từ các tủ động lực đến các thiết bị

-Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống điện của phân xưởng

-Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống điện chiếu sáng của phân xưởng -Bản vẽ sơ đồ bố trí hệ thống đèn chiếu sáng của phân xưởng.-Bản vẽ hệ thống nối đất bảo vệ của phân xưởng.

B/- SỐ LIỆU CHO ĐỀ TÀI:

1/- Nguồn điện được lấy từ lưới trung thế của quốc gia 22/ 0,4 KV.2/- Số liệu về phân xưởng : bạn đang cơng tác.

Trang 3

GIỚI THIỆU PHÂN XƯỞNGI GIỚI THIỆU CHUNG :

 Dựa vào mặt bằng phân xưởng các vị trí của các thiết bị bố trí trên bản vẽ mà ta có số liệu sau.

 Diện tích phân xưởng (40 x 60m) Máy móc trong xưởng 78 thiết bị Có 4 cửa chính mỗi cửa 4m

 Phòng làm việc có diện tích (10m x 5m) Có một kho nguyên liệu diện tích ( 25 x 5m) Có một kho thành phẩm diện tích ( 20 x 5 m) Có một phòng đặt bơm hơi diện tích (2 x 5 m) Nhà vệ sinh có diện tích( 3 x 5m)

Các máy móc được bố trí trên sơ đồ mặt bằng.

II KÍ HIỆU VÀ SỐ LIỆU CỦA CÁC MÁY MÓC TRONG PHÂN XƯỞNG

STTTÊN THIẾT BỊLƯỢNGSỐ(Kw)PdKH COS Ksd

Trang 4

CHƯƠNG I:

CHIA NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

I Chia nhóm thiết bị:

 Căn cứ vào công suất của máy móc công cụ bố trí trên mặt bằng phân xưởng và sự cân bằng tải trên mỗi lộ dây, trên từng tủ điện ta chia ra các nhóm thiết bị như sau.

 Ta chia thành 5 nhóm, mỗi nhóm có loại thiết bị giống và khác nhau.

 Trong phần thiết kế này, dựïa tên sơ đồø mặt bằng đã thiết kế, căn cứ vào chức năngcủa mỗi máy và để thuận tiện trong vận hành, cũng như trong sản xuất, số lượng đường dây đitrong mỗi tủ, ta phải lựa chọn phương án đi dây trong phân xưởng sao cho đảm bảo kinh tế, kỹthuật lâu dài và đảm bảo những điều kiện về nguồn dự phòng và phát triển phụ tải trong tươnglai.

Bảng chia nhóm thiết bị của phân xưởng chặt da:

Ta có : Ksd = = =0,95

Trang 5

II Phương pháp xác định nhu cầu điện:

Theo nhu cầu của phân xưởng, ta chia nhóm thiết bị phải có 5 tủ động lực, 1 tủ chiếu sángvà1 tủ phân phối chính Khi thiết kế cung cấp điện, ta không thể tuỳ ý chọn theo cảm giác trựïcquan mà phải tiến hành theo một quy tắc nhất định để đảm bảo điều kiện kinh tế hợp lý nhất Vìvậy, ta phải tiến hành xác định tâm phụ tải cho phân xưởng.

Theo Sách Hướng Dẫn Đồ Aùn Môn Học thì tâm phụ tải được xác định theo công thức:- Toạ độ X:

X =

- Toạ độ Y:Y =

Trong đĩ:

Pdmi: là công suất định mức của thiềt bị thứ i

xi,yi: là toà độ của các thiết bị thứ i trong hệ toạ độ trục

Dựa vào cơng thức trên và tọa độ từng thiết bị trên sơ đồ mặt bằng ta xác định được tâm phụtải của phân xưởng.

X =

= 14.3 +1.1+ 2.20 + 1 5+5.0,5+10.0,5+2.1+1.1+1.3+ 10.0,5 + 1.1 + 20.0,5 = 117,5 (KW)

 X = 3475117,5,4= 29,57 (m)

Y =

.

Trang 6

.yi = 0.5(10 8,1) +1.8,1 + 3.8,1 + 1.(10.3 + 24,5 ) +0,5.(11,8 15) + 3.(7 22,8+ 7 26,2) + 20.(2 24,5) + 0,5.(8,1 + 11,8 + 22,8 + 26,1 + 8 + 11,8 + 24,5 + 34,4 7) + 5.37,5=(KW.m)

 Y = 2585117,,535= 22,03 (m)

Vậy tâm phụ tải của phân xưởng cĩ tọa độ M (29,75; 22,03)

 Xác định phụ tải tính toán Ptt theo suất tiêu hao năng lượng cho một đơn vị sản phẩm:

(theo sách cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú) Ta có công thức :

Ptt =

Trong đó

M : Số đơn vị sản phẩm xuất ra trong một năm

W0 : Suất tiêu hao năng lượng cho một sản phẩm (Kwh/đvsp)Tmax : Thời gian sử dụng lớn nhất (h)

 Nhận xét

 Ưu điểm: cho kết quả khá chính xác.

 Nhược điểm: Chỉ giới hạn cho một số thiết bị như : quạt gió, bơm nước, vv…

 Xác định phụ tải tính toán Ptt theo công suất đặt Pd vàhệ số nhu cầu:

Công suất tác dụng được xác định theo công thức : Ptt = Knc.

Công suất phản kháng được xác định theo công thức : Qtt = Ptt tg

Công suất biểu kiến được xác định theo công thức: 22

ttttttpQS  =

Dòng điện được tính theo công thức :

hiệu suất của thiết bị điện tương đối cao nên ta có thể lấy gần đúng: PdPdm

Khi đó phụ tải được tính toán là: Ptt = Knc.

Pdi, Pdmi là công suất đặt và công suất định mức của thiết bị điện thứ i.

Ptt, Qtt, Stt là công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến của nhómthiết bị Trong nhóm thiết bị nếu có cos khác nhau thì phải tính hệ số trung bình:

Costb= =

 Nhận xét:

 Ưu điểm: Đơn giản, thuận tiện, sử dụng khá phổ biến.

 Nhược điểm: Kém chính xác vì hệ số Knc được tra trong sổ tay là một số liệu cho

trước cố định không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm.

 Xác định phụ tải tính toán Ptt theo hệ số cực đại và công suất trung bình Ptb(Phương pháp số thiết bị hiệu quả)

 Nếu số thiết bị n= 1 thì Ptt = Pdm Nếu số thiết bị n  3 thì Ptt =

 Nếu số thiết bị n  4 thì phụ tải tính toán của nhóm xác định Công thức tính: Ptt = Kmax Ksd

Trang 7

 Trong đó :

Pdm là công suất định mức của thiết bị(Kw)

Kmax là công suất cực đại hoặc dựa vào hai đại lượng Ksd vànhq

(Tra bảng PL I.6 trang 256 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM )

Ksd là hệ số sử dụng Nếu trong nhóm các thiết bị cóhệ số Ksd khác nhau thì phảitính hệ số trung bình:

Ksd = =

Trình tự xác định nhq như sau :

 Xác định n là số thiết bị

 Xác định n1 là thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bị cócông suất lớn nhất :

 Xác định là công suất của n1 thiết bị  Xác định là công suất của n thiết bị Từ n và n1, Pn và Pn1 ta tính được n* và P* :

n* = P* =

Dựa vào bản tra (PL- I.5) trang 255 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ứngvới giá trị n* và P* ta xác định được n hq*

Xác định nhq theo công thức: nhq = nhq * n

 Chú ý : bảng tra kmax chỉ bắt đầu từ nhq = 4, khi nhq < 4 thì phụ tải tính toán đuọc xácđịnh theo công thức:

Ptt =

Với Kti là hệ số tải Nếu không biết chính xác thì ta lấy trị số gần đúng:Kt =0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.

Kt = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

Công suất phản kháng được xác định theo công thức : Qtt = Ptt tg

Công suất biểu kiến được xác định theo công thức: 22

ttttttpQS  = Dòng điện được tính theo công thức :

 Nhận xét

 Ưu điểm: Kết quả chính xác cao vì khi xác định số thiết bị điện hiệu quả thì chúng ta

đã xét tới các yếu tố quan trọng như : Ảnh hưởng của các thiết bị trong nhóm về công suất cũngnhư chế độ làm việc của chúng

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

Công thức: Ptt =P0.S Trong đó:

P0 là suất phụ tải trên một mét vuông (m2) diện tích sản xuất (Kw/m2)S làødiện tích sản xuất (m2)

 Nhận xét

Trang 8

 Ưu điểm: phương pháp này cho kết quả gần chính xác, nên nó được dùng cho thiết kế

sơ bộ và dùng để tính toán cho những xưởng có mật độ máy móc tương đối đều.

III Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng:

* Nhận xét :

Từ các phương pháp trên, qua xem xét đánh giá Ta nhận thấy phương pháp tínhtoán theo hệ số cực đại và công suất trung bình là phương pháp tính toán phụ tải kháchính xác vì khi tính toán có xét đến chế độ của từng thiết bi Vì vậy ta chọn phươngpháp này đễ tính phụ tải cho phân xưởng

Trong quá trình làm việc phụ tải có lúc đạt đạt đến giá trị cực đại tức thời, do đóviệc tính toán phụ tải đỉnh nhọn hết sức quan trọng để chọn cầu chi,aptomat(CB).

 Dòng điện định mức cực đại

(I ttKsdIdmmax)là dòng điện định mức của động cơ có dòng khởi động lớn nhất

I là dòng điện khởi động lớn nhất của một máy trong nhóm

Trong phân xưởng chặt da, chiếu sáng là một nhu cầu cần thiết không thể thiếu đượctrong quá trình thiết kế, việc chiếu sáng cần đảm bảo những yêu cầu kĩ thuật.

 Có thể tính toán theo công thức sau.

FpPtt  o

tgPQttcs  ttcs

 trong đó :

P mật độ chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích (w/ m2)F diện tích cần chiếu sáng (m2)

 Nếu dùng đèn huỳnh quang thì

+Đối với đèn có dùng stăcter không tụ : Cos= 0,6+ Đối với đèn có dùng stăcter có tụ: Cos= 0,85+ Đối với đèn có dùng balat điện tử: Cos= 0,96 Nếu dùng đèn sợi đốt thì Cos= 1

1 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm I:

Số Liệu Ban Đầu

NHÓM TÊN THIẾT BỊ LƯỢNGSỐ Pd

Trang 9

a Xác Định Phụ Tải Tính Toán Theo Hệ Số Cực Đại Và Công Suất Trung Bình :

 Xác định số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả :

 Số thiết bị tiêu thụ điện trong nhóm I :n = 15

 Xác định n1 là thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bịcó công suất lớn nhất :n1 = 14

 Tổng công suất ứng với n thiết bị :

Dựa vào bản tra (PL- I.5) trang 255 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM

ứng với giá trị n* và P* ta xác định được n hq* n*

hq = 0,92

 Số thiết bị hiệu quả : nhq = n*

hq n = 0,92.14 =12,8813 (thiết bị) Vậy số thiết bị hiệu quả của nhóm I là : 13 thiết bị Hệ số sử dụng trung bình của xưởng :

 Xác định công suất tính toán và dòng điện tính toán :

 Công suất tác dụng tính toán của nhóm I: Ptt= 42 (KW). Hệ số công suất trung bình của nhómI:

Stt = = = 042,85 =49,41(KVA).Với : Ptt = 42 (KW).

Qtt = 26 (KVAR).

Trang 10

Stt = 49 (KVA).

 Dòng điện tính toán :

Itt = = 349.0,4=70,73 (A).

2.Xác định phụ tải tính toán cho nhóm II:

a Số Liệu Ban Đầu

b Xác Định Phụ Tải Tính Toán Theo Hệ Số Cực Đại Và Công Suất Trung Bình :

 Số thiết bị tiêu thụ điện trong nhóm II :n = 3 Tổng công suất ứng với n thiết bị :

Hệ số sử dụng trung bình của xưởng : Ksdtb = 0,95

Dựa vào CT(2.11) trang 13 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ta xácđịnh được công suất tác dụng của nhóm thiết bị.

 Công suất tính toán động lực nhóm II : Ptt = = 2.20+1.5 =45 (KW).

Vậy : Ptt =45(KW).

 Công suất tác dụng tính toán của nhómII: Ptt=45(KW). Hệ số công suất trung bình của nhómII:

Stt = = = 045,85 =52,9(KVA).Với :Ptt = 45 (KW).

Qtt = 28 (KVAR) Stt = 53 (KVA).

Itt = = 353.0,4 =76,5 (A).

Trang 11

3 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm III:

 Số thiết bị tiêu thụ điện trong nhóm III :n = 17

Hệ số sử dụng : Ksd = 0,95

Dựa vào bản tra (PL- I.6) trang 256 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM tatìm được hệ số Kmax = 1,03

 Công suất tính toán động lực nhóm III : Ptt = Kmax Ksd = 1,03.0,95.9,5 =9,3 (KW).Vậy :Ptt = 9 (KW).

Trang 12

 Công suất tác dụng tính toán của nhóm III: Ptt= 9(KW). Hệ số công suất trung bình của nhómIII:

Stt = = = 0,985 =10,6(KVA).Với : Ptt = 9 (KW).

Qtt = 6 (KVAR) Stt =11 (KVA).

Itt = = 311.0,4=16 (A).

4 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm IV:

 Số thiết bị tiêu thụ điện trong nhómIV :n = 13

 Xác định n1 là thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bịcó công suất lớn nhất : n1 = 1

Trang 13

 Công suất tính toán động lực nhóm IV : Ptt = Kmax Ksd = 1,04.0,95.10 =9,88 (KW).Vậy : Ptt = 10 (KW).

 Công suất tác dụng tính toán của nhóm IV: Ptt=10(KW). Hệ số công suất trung bình của nhómIV:

Stt = = = 010,85 =11,67(KVA).Với : Ptt = 10 (KW).

 Dòng điện tính toán : Itt = = 312.0,4 =17.3 (A).

5 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm V:

 Số thiết bị tiêu thụ điện trong nhómV :n = 20

Trang 14

 Công suất tính toán động lực nhómV: Ptt = Kmax Ksd = 1,03.0,95.10 =9,785 (KW).Vậy :Ptt = 10 (KW).

 Công suất tác dụng tính toán của nhóm V: Ptt=10(KW). Hệ số công suất trung bình của nhómV:

Stt = = = 010,85 =11,76(KVA).Với : Ptt = 10 (KW).

Trang 15

Itt = = 312.0,4 =17,3 (A).

6 Xác định phụ tải tính toán cho toàn xưởng:

Áp dụng công thức (2.6) trang13 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM

Pttx= Kđt

1 = Kđt

ttxiPP 

Ta có:

Pttx =0,851 (4245910105,8)

=103,53(Kw)Vậy :Pttx = 104 (KW).

 Công suất tác dụng tính toán của toàn xưởng: Ptt=10(KW). Hệ số công suất trung bình của toàn xưởng:

Sttx = = = 0104,85 =121,176(KVA).Với : Ptt = 104 (KW).

Qtt = 65 (KVAR) Stt = 12 1 (KVA).

Itt = = 1213.0,4 =174,65 (A).

Trang 16

Chương II

CHƯƠNG THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP

I Đặt vấn đề

Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện, cho xí nghiệp, phân xưởng, nhà máy, xí nghiệp…Tuỳ vào yêu cầu thiết kế mà người ta đặt trạm cho phù hợp.

Theo nhiệm vụ người ta phân trạm biến áp thành hai loại:

1 Trạm biến áp trung gian hay còn gọi là trạm biến áp chính :

Trạm này nhận điện từ hệ thống có điện áp 35  220 KV biến đổi thành cấp điện áp 10 KVhay 6 KV Cá biệt có khi xuống 0,4 KV.

2 Trạm biến áp phân xưởng :

Trạm này nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi thành các cấp điện áp thích hợpphục vụ cho phụ tải phân xưởng Phía sơ cấp thường là 10 KV, 6 KV, hoặc 15 KV, 35KV…, cònphía thứ cấp có các loại điện áp 220/127 V, 380/220 V hoặc 660V.

Về phương diện cấu trúc, người ta chia trạm ngoài trời và trạm trong nhà :

a) Trạm biến áp ngoài trời :

Ơû loại trạm này, các thiết bị phía điện áp cao đều đặt ngoài trời, còn phần phân phối điệnáp thấp thì đặt trong nhà hoặc đặt trong các tủ sắt chế tạo sẵn chuyên dùng để phân phối phầnhạ thế Xây dựng trạm ngoài trời sẽ tiết kiệm được kinh phí xây dựng hơn so với xây dựng trạmtrong nhà.

b) Trạm biến áp trong nhà :

Ơû loại trạm này, tất cả các thiết bị đều đặt trong nhà.

Ngoài ra vì điều kiện chiến tranh, người ta còn xây dựng những trạm biến áp ngầm Loạinày kinh phí xây khá tốn kém.

 Khi tiến hành chọn vị trí đặt máy biến áp phải thoả mãn những yêu cầu sau:

 Gần tâm phụ tải để dễ dàng, thuận tiện đưa nguồn điện đến thiết bị. An toàn liên tục trong việc cung cấp điện cho xí nghiệp.

 Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm ít.

 Ngoài ra trạm biến áp còn phải có những yêu cầu đặc biệt :tránh xa vùng có khí ănmòn kim loại, môi trường bụi bặm và dễ cháy nồ,… Ơû những nơi khí hậu bất thường Ta nên đặttrạm biến áp ở bên ngoài phân xưởng , ở nơi gần tâm phụ tải tính toán nhất không nên đặt trạmbên trong phân xưởng vì nó sẽ gây nguy hiểm cho công nhân, chiếm diện tích của phân xưởngvà mất vẽ mỹ quan.

II Chọn vị trí, số lượng và công suất của trạm:

Khi chọn vị trí, số lượng trạm biến áp trong xí nghiệp ta cần phải so sánh kinh tế, kỹ thuật Nhìn chung, vị trí của trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu chính sau đây :

 An toàn, liên tục cung cấp điện  Vốn đầu tư bé nhất

 Chi phí vận hành hàng năm bé nhất

Trang 17

Ngoài ra cần lưu ý đến việc :

 Tiêu tốn ít kim loại màu nhất

 Các thiết bị và khí cụ điện phải nhập được dễ dàng v.v…

 Dung lượng của máy biến áp trong một xí nghiệp nên đồng nhất, ít chủng loại để để giảm số lượng và dung lượng máy biến áp dự phòng

 Sơ đồ nối dây của trạm nên đơn giản, chú ý đến sự phát triển của phụ tải sau này

 Dung lượng máy biến áp được chọn theo điều kiện sau : Sdmba  Sttpt

Với Sđmba công suất định mức biến áp.

Sttpt công suất tính toán toàn phần của phụ tải

Khi xác định số lượng trạm của xí nghiệp, số lượng và công suất máy biến áp trong một trạmchúng ta cần chú ý đến mức độ tập trung hay phân tán của phụ tải trong xí nghiệp và tính chấtquan trọng của phụ tải về phương diện cung cấp điện Chúng ta phải tiến hành so sánh kinh tế –kỹ thuật ngay khi xác định các phương án cung cấp điện.

Vị trí đặt trạm biến áp

Để xác định vị trí đặt trạm biến áp ta dựa vào tâm phụ tải của phân xưởng Theo tính toán ở mục II chương I thì tâm phụ tải tính toán nằm ở vị trí M(29,75 , 22,03)

Nếu ta đặt trạm ngay tâm phụ tải nằm trong xưởng thì không hợp lý Do vậy ta thiết kế đặt trạm biến áp bên ngoài xưởng sao cho gần tâm phụ tải nhất để thuận tiện cho việc phân phối điện áp cho phân xưởng một cách kinh tế và hợp lý nhất trong việc truyền tải điện năng.

Vì vậy ta chọn vị trí đặt trạm cách tâm phụ tải 50m hay cách tủ phân phối chính 20m

Chọn máy biến áp

Phân xưởng chặt da có phụ tải tính toán toàn phần : Sttpt = 12 1 KVA

Để xác định số lượng và dung lượng máy biến áp ta phải tiến hành tính toán kinh tế kỹ thuậtcủa nhiều phương án, rồi so sánh các phương án với nhau và rút ra phương án tối ưu nhất

Tổn thất điện năng được xác định theo công thức :

Trong đó :

 : Tổn thất công suất tác dụng không tải kể cả phần do công suất phản kháng gây ra

P0 : Tổn thất công suất không tải của máy biến áp được ghi trên nhãn máy

Kkt :Hệ số dung lượng kinh tế thường chọn Kkt = 0.05 (KW/KVA).

t :Thời gian sử dụng máy biến áp trong một năm t = 8760 (giờ)

 :Thời gian chịu tổn thất lớn nhất, được tra theo đường cong  = f (Tmax , cos) Có thể xác định theo ca làm việc :

1 ca: Tmax = 1500  2200 (giờ/năm).2 ca: Tmax = 3000  4500 (giờ/năm).3 ca: Tmax =5000  7000 (giờ/năm).

:Tổn thất công suất phản kháng lúc không tải do lõi thép : (KVAR).

P   kt 

SI

Trang 18

:Dòng điện không tải ghi trên nhãn máy :Dung lượng định mức của máy biến áp.

U :Điện áp phần trăm ngắn mạch

Đối với n máy biến áp làm việc song song thì tổn thất được tính như sau :

 :Tổn thất điện áp lúc ngắn mạch kể cả công suất phản kháng gây ra

: Tổn thất công suất tác dụng không tải kể cả phần do công suất phản kháng gây ra.n :số lượng máy biến áp mắc song song

Vì phụ tải toàn phần của phân xưởng là Sttpx= 121 KVA, nên ta có thể đưa ra nhiều phương án đểso sánh xem phương án nào tối ưu nhất và có tính kinh tế nhất để chọn máy biến áp.



Trang 19

Chọn một máy biến áp có dung lượng Sdm = 160 KVA cóP0= 500 W, Pn= 2950 W,I0% = 2, Un% = 4

giá tiền của máy biến áp có dung lượng Sdm= 160 KVA, là: Cv2 =30175000 (VND) (tra theobảng báo giá máy biến áp của nhà máy sữa chữa cơ điện )

Tổn thất công suất phản kháng lúc ngắn mạch: 6,4100

C = 22494000 2 = 44988000 (VND)

Ta thấy phương án này không kinh tế nên ta không chọn.

Lập bảng so sánh kinh tếPhương án

Em thấy phương án thứ hai tối ưu hơn nên em chọn.Vậy dung lượng máy biến áp cho xưởng là Sdm= 160 KVA

Trang 20

Dòng điện qua máy biến áp: 230,944

 Nguồn Dự Phòng

1- Mục đích và trang bị về nguồn dự phòng :

Đối với hộ tiêu thụ loại 2 nhà máy sản xuất, xí nghiệp công nghiệp… Nếu mất điện sẽgây thiệt hại về kinh tế vì làm hư hỏng sản phẩm, nguyên vật liệu gây ảnh hưởng đến sản xuất

– phân xưởng làm việc 3ca (24h/24h) nên khi có sự cố mất điện thì sản phẩm sẽ bị hỏng Ta thửví dụ: khi có sự cố mất điện thì keo trong các máy lên keo sẽ bị đóng cục và nguội Sau khi có

điện phải mất thời gian để sấy keo thì sản phẩm làm ra mới sử dụng được Vì vậy thiệt hại vềmặt thời gian và kinh tế rất cao Do đó việc trang bị thêm nguồn dự phòng tại phân xưởng là cầnthiết, nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng điện cho phân xưởng lúc mất điện.

Yêu cầu về nguồn dự phòng :

+ Đáp ứng đủ công suất cho các thiết bị chính trong lúc mất điện – 104 KW+ Tần số và điện áp nguồn dự phòng phải ổn định.

+ Nhanh chóng đưa nguồn vào hoạt động.+ Tránh gây tiếng ồn lớn, dễ vận hành.

2- Chọn MP Điện dự phòng :

Để đáp ứng nhu cầu cung cấp điện cho phụ tải trong phân xưởng khi mất điện hay sự cốMBA (Phương án sử dụng 1 MBA).

Vì vậy ta chọn 1 MF điện có công suất đủ cung cấp cho các thiết bị chính + chiếusáng

Chọn máy Mitsubishi : P = 200KW ; cos = 0.8 , 0.85

Trang 21

Mạng hạ áp cung cấp điện được xem là hợp lýkhi thỏa mãn yêu cầu cầu sau:

- Bảo đảm cung cấp điện theo yêu cầu phụ tải, sơ đồ nối dây phải rõ ràng, thuận tiệntrong việc vận hành và xử lý sự cố.

- An toàn trong việc vận hành vàsửa chữa

- Hợp lývề kinh tế dựa trên cơ sở đảm bảo yêu cầu cầu kỹ thuật.

II Nguồn điện và cấp điện áp:

Ở đây ta chỉ xét đến hộ tiêu thụ điện xí nghiệp Tùy theo tầm quan trọng trong nền kinh tế và xãhội, hộ tiêu thụ được cung cấp với mức độ tin cậy khác nhau và phân thành 3 loại :

* Hộ loại 1 : Là những hộ tiêu thụ mà khi sự cố ngừng cung cấp điện có thể gây nên

những hậu quả nghiêm trọng nguy hiểm đến tính mạng con người, làm thiệt hại về kinh tế, dẫnđến hư hỏng thiết bị, gây rối loạn các quá trình công nghệ phức tạp hoặc làm hỏng hàng loạt sảnphẩm, hoặc có ảnh hưởng không tốt về phương diện chính trị.

 Đối với hộ loại 1 phải được cung cấp điện với độ tin cậy cao thường dùng 2 nguồn điđến, đường dây 2 lộ đến, có nguồn dự phòng … nhằm hạn chế đến mức thấp nhất việc mất điện.

* Hộ loaị 2 : Là những hộ tiêu thụ mà nếu ngưng cung cấp điện chỉ liên quan đến hàng

loạt sản phẩm không sản xuất được, tức là dẫn đến thiệt hại về kinh tế do ngưng trệ sản xuất hưhỏng sản phẩm và lãng phí sức lao động, xí nghiệp công nghiệp nhẹ, các phân xưởng thường làhộ loại 2.

- Để cung cấp điện cho hộ loại 2 ta có thể dùng phương án có hoặc không có nguồn dựphòng, đường dây 1 hộ hay đường dây kép Việc chọn phương án cần dựa vào kết quả so sánhgiữa vốn đầu tư (tăng thêm) và sự thiệt hại kinh tế do ngưng cung cấp điện.

* Hộ loại 3 : Là tất cả hộ tiêu thụ còn lại ngoài hộ tiêu thụ loại 1 và loại 2 tức là những

hộ cho phép cung cấp điện với mức độ tin cậy thấp, cho phép mất điện trong thời gian sửa chữa,thay thế thiết bị sự cố, nhưng thường không cho phép quá 1 ngày đêm Những hộ này thường làcác khu nhà ở, nhà kho, trường học hoặc mạng lưới cung cấp điện cho nông nghiệp.

 Để cung cấp điện cho hộ loại 3 ta có thể dùng một nguồn điện hoặc đường dây1 lộ.

Trang 22

- Đối với đồ án này hộ tiêu thụ là phân xưởng chặt da, nếu có sự cố mất điện chỉ làmcho các sản phẩm không sản xuất được gây thiệt hại về kinh tế, nhưng không gây nguy hiểmđến tính mạng con người Vì vậy phân xưởng chặt da thuộc hộ tiêu thụ loại 2.

Xí nghiệp được cung cấp điện bằng 1 đường dây và để tránh gây thiệt hại về kinh tế khingừng cung cấp điện ta trang bị thêm nguồn dự phòng Nguồn dự phòng này đủ cung cấp điệncho thiết bị quan trọng cần hoạt động liên tục.

III Sơ đồ nối dây trạm biến áp:

Với phương án chọn một máy biến áp có dung lượng 160KVA

Nguồn 20 KV

Aùptômát ( CB )Cầu dao đảo

Máy biến ápMáy phát

Van chống sét

Máy biến dòng

Dao cách ly

Thanh cái 0,4 (KV)

Dao cách ly

Trang 23

Hình 3 - 2

Ở mạng hạ áp tủ phân phối chính được đặt trong xưởng gần tâm phụ tải.

Từ tủ phân phối chính này cung cấp điện cho các tủ động lực khác ở các nhóm phụ tảitrong phân xưởng tiêu thụ.

IV Phân nhóm phụ tải:

Các phụ tải của phân xưởng ta chia làm 6 nhóm, trong đó các phụ tải 3 pha được phân bốđều trên các pha để cho tại mỗi điểm cung cấp phần công suất không bé hơn 15% tổng công suấttại điểm đó.

Các nhóm được trình bày với kí hiệu của phụ tải trên bản vẽ mặt bằng phân xưởng.

V Phương án đi dây:

1 Sơ đồ hình tia: (hình 3 – 1)

 Ưu điểm:

Nối dây rõ ràng Mỗi tủ có một đường dây riêng, nếu cósự cố tại tủ nào thì chỉ có ở chỗ đó bị tác động, các tủkhác không bị ảnh hưởng Độ tin cậy tương đối cao, dễdàng tự động hóa đều khiển cũng như trong vận hành sữachữa.

 Nhược điểm:

Tốn nhiều dây dẫn.

2 Sơ đồ dây dẫn phân nhánh: (hình 3 – 2)

 Ưu điểm: rẻ tiền.

 Nhược điểm:

Các hộ tiêu thụ phụ

Dây nhôm được sử dụng rộng rãi, phổ biến, độ dẫn điện của nó bằng 2/3 độ dẫn điện củađồng nhưng lại cóưu điểm là nhẹ và rẻ tiền hơn dây đồng.

3 Xà ngang đà:

Xà, đà là bộ phận là bộ phận nâng đường dây tạo khoảng cách giữa các pha.

Trang 24

Xà thường được làm bằng thép chữ L, có độ bền cơ tốt, được chống ăn mòn bằng cáchmạ kẽm hay sơn áo bên ngoài để bảo vệ

4 Đi trong đất:

Ta phải dùng ống nhựa để luồn dây vào và chôn ngầm dưới đất Tùy theo theo số lượngdây ít hay nhiều mà ta chọn ống cho phù hợp.

VII Chọn dây dẫn và khí cụ cho mạng hạ áp

1 Chọn khí cụ từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính:a Chọn Áptômát(CB):

Phụ tải tính toán toàn phân xưởng: Sttpx= 121 KVA

Dòng điện tính toán phân xưởng:

b Chọn dây dẫn theo phương pháp tiết diện dây nhỏ nhất cho phép:

Nguồn điện đi từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính là nguồn 3 pha 4 dây có Uđm =0,4Kv, ta chọn phương án đi dây ngầm.

 Xác định hệ số K =K4K5K6K7

 Xác định hệ số K4:thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt.

Vì đường dây luồn trong ống PVC chôn dưới đất nên ta chọn K4 =0,8 (tra theoIECbảng H1-19)

 Xác định hệ số K5: thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau.

Vì có một đường dây cáp đa lõi nên ta chọn K5 = 1 (tra theo IEC bảng H1-20)

 Xác định hệ số K6: thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp.Ta chọn K6 = 1 (tra theo IEC bảng H1-21)

 Xác định hệ số K7: thề hiện ảnh hưởng nhiệt độ của đất.

Nếu nhiệt độ trong đất t0=25 dùng cáp cách điện PVCta chọn K7 = 0.95 (tra theo IECbảng H1-22)

 Vậy K =K4K5K6K7 =0,8 1 1 0,95 =0,76

z (A)

Tra Bảng 4.14 Trang 237-238, Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bị Điện Từ 0,4 Đến 500kvCủa Ngô Hồng Quang ta chọn cáp hạ áp bốn lõi đồng cách điện PVC do CADIVI sản xuất tiếtdiện F=185mm2 với cường độ tối đa Icp= 298 A

c Chọn thanh dẫn:

Dòng điện tính toán phân xưởng:

Trang 25

174,654

Chọn thanh dẫn theo mật độ dòng kinh tế:

b Chọn dây dẫn theo phương pháp tiết diện dây nhỏ nhất cho phép:

Nguồn điện đi từ tủ phân phối chính đến tủ động lực I là nguồn 3 pha 4 dây có Uđm =0,4Kv, ta chọn phương án đi dây nổi Cáp được lắp trên công xom

 Xác định hệ số K =K1K2K3

 Xác định hệ số K1:thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt.Vì dùng cáp đa lõi K1 =0,9 (tra theo IECbảng H1-13)

 Xác định hệ số K2:thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của hai mạch đặt kề nhau.Vì có một đường dây đặt trên công xom nên ta chọn K2 = 1 ( IEC bảng H1-14)

 Xác định hệ số K3:thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cáchđiện.

Nếu nhiệt độ môi trường t0= 40 dùng cáp cách điện PVCta chọn K3 = 0.87 (tra theoIEC bảng H1-15)

 Vậy K =K1K2K3 =0,9 1 0,87 =0,78

Trang 26

Từ đó ta tính được 12878,0

z (A)

Tra Bảng 4.14 Trang 237-238, Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bị Điện Từ 0,4 Đến 500kvCủa Ngô Hồng Quang ta chọn cáp hạ áp một lõi đồng cách điện PVC do CADIVI sản xuất tiếtdiện F= 50mm2 với cường độ tối đa Icp= 132 A

b.Chọn dây dẫn theo phương pháp tiết diện dây nhỏ nhất cho phép:

Nguồn điện đi từ tủ phân phối chính đến tủ động lực II là nguồn 3 pha4 dây có Uđm =0,4Kv, do đó ta chọn phương án đi dây nổi Cáp được lắp trên công xom.

 Xác định hệ số K1: thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt.Vì dùng cáp đa lõi K1 =0,9 (tra theo IECbảng H1-13)

 Xác định hệ số K2: thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của hai mạch đặt kề nhau.Vì có một đường dây đặt trên công xom nên chọn K2 = 1.(theo IECbảng H1-14)

 Xác định hệ số K3: thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cáchđiện.

Nếu nhiệt độ môi trường t0= 40 dùng cáp cách điện PVCta chọn K3 = 0.87 (tra theoIECbảng H1-15)

 Vậy K =K1K2K3 =0,9 1 0,87 =0,78

z (A)

Tra Bảng 4.14 Trang 237-238, Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bị Điện Từ 0,4 Đến 500kvCủa Ngô Hồng Quang ta chọn cáp hạ áp bốn lõi đồng cách điện PVC do CADIVI sản xuất tiếtdiện F = 50mm2 với cường độ tối đa Icp= 132 A

c.Chọn tủ động lực nhóm II:

Tủ phân phối chính có 1 đầu vào và 1 đầu ra, Tra Bảng Phụ Lục PLIV.17 Sách ThiếtKế Cấp Điện Của Ngô Hồng Quang chọn tủ phân phối hạ áp của ABB kí hiệu MNS

Trang 27

4 Chọn dây dẫn và các khí cụ điện từ tủ phân phối chính đến tủ động lực nhóm III:a.Chọn Aptơmát(CB):

Phụ tải tính toán nhóm III:

Stt311 KVA

Dòng điện tính toán nhómIII:

 ttzI

Tra Bảng 3.1 Trang 146, Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bị Điện Từ 0,4 Đến 500kv CủaNgô Hồng Quang, ta chọn CB 3cực loại 100AF kiểu ABE103a có Uđm = 600(V), Iz = 20A, INmax =5(KA) do LG chế tạo.

b.Chọn dây dẫn theo phương pháp tiết diện dây nhỏ nhất cho phép:

Nguồn điện đi từ tủ phân phối chính đến tủ động lực III là nguồn 3 pha 4 dây có Uđm =0,4Kv, ta chọn phương án đi dây nổi Cáp được lắp trên công xom.

 Xác định hệ số K1: thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt.Vì dùng cáp đa lõi K1 =0,9 (tra theo IECbảng H1-13)

 Xác định hệ số K2: thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của hai mạch đặtkề nhau.

Vì có một đường dây đặt trên công xom nên chọn K2 = 1.(theo IEC bảng H1-14)

 Xác định hệ số K3: thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng vớidạng cách điện.

Nếu nhiệt độ môi trường t0= 40 dùng cáp cách điện PVCta chọn K3 = 0.87 (tra theoIECbảng H1-15)

 Vậy K =K1K2K3 =0,9 1 0,87 =0,78Từ đó ta tính được 25,64

z (A)

Tra Bảng 4.14 Trang 237-238, Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bị Điện Từ 0,4 Đến 500 KvCủa Ngô Hồng Quang ta chọn cáp hạ áp bốn lõi đồng cách điện PVC do CADIVI sản xuất tiếtdiện F= 3,5mm2 với cường độ tối đa Icp= 27 A

c.Chọn tủ động lực nhóm III:

Tủ phân phối chính có 1 đầu vào và1 đầu ra, Tra Bảng Phụ Lục PLIV.17 Sách ThiếtKế Cấp Điện Của Ngô Hồng Quang chọn tủ phân phối hạ áp của ABB kí hiệu MNS

5 Chọn dây dẫn và các khí cụ điện từ tủ phân phối chính đến tủ động lực nhóm IV:a Chọn Aptơmát(CB):

Phụ tải tính toán nhóm IV:

Stt4 12 KVA

Dòng điện tính toán nhómIV:

Định dạng
Số trang	54
Dung lượng	0,96 MB