Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy

Cung cấp điện THIẾT KẾ MÔN HỌC HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Tên đề thiết kế: Thiết kế HTCCĐ cho nhà máy (ghi theo vẽ kèm theo) NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Mở đầu: 1.1 Giới thiệu chung nhà máy: vị trí địa lý, kinh tế, đặc điểm công nghệ; đặc điểm phân bố phụ tải; phân loại phụ tải điện… 1.2 Nội dung tính tốn, thiết kế, tài liệu tham khảo… Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng tồn nhà máy Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy: 3.1 Lựa chọn cấp điện áp truyền tải điện từ hệ thống điện nhà máy 3.2 Lựa chọn số lượng, dung lượng vị trí đặt trạm biến áp trung gian (trạm biến áp chính) trạm phân phối trung tâm 3.3 Lựa chọn số lượng, dung lượng vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 3.4 Lập lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho nhà máy 3.5 Thiết kế chi tiết HTCCĐ theo sơ đồ lựa chọn Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng Sửa chữa khí Tính tốn bù cơng suất phản kháng để nâng cao cos cho nhà máy Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung cho phân xưởng Sửa chữa khí CÁC BẢN VẼ TRÊN KHỔ GIẤY A0 Sơ đồ nguyên lý HTCCĐ toàn nhà máy (mạng điện cao áp) Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp phân xưởng Sửa chữa khí CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN ĐIỆN VÀ NHÀ MÁY Điện áp: tự chọn theo công suất nhà máy khoảng cách từ nhà máy đến TBA khu vực (hệ thống điện) Công suất nguồn điện: vơ lớn Dung lượng ngắn mạch phía hạ áp TBA khu vực: 250MVA Đường dây nối từ TBA khu vực nhà máy dùng loại dây AC cáp XLPE Khoảng cách từ TBA khu vực đến nhà máy: 15 km Nhà máy làm việc ca Ngày nhận đề: Tháng năm CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Nhà máy số Từ hệ thống điện đến LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện Nhà máy cơng khí công nghiệp địa phương (mặt nhà máy số 8) SỐ TRÊN MẶT BẰNG 10 TÊN PHÂN XƯỞNG Phân xưởng khí Phân xưởng lắp ráp Phân xưởng sửa chữa khí Phân xưởng rèn Phân xưởng đúc Bộ phận nén ép Phân xưởng kết cấu kim loại Văn phòng phòng thiết kế Trạm bơm Chiếu sáng phân xưởng CÔNG SUẤT ĐẶT ( kW ) 1200 800 600 400 450 230 80 130 Phụ tải điện nhà máy khí cơng nghiệp địa phương Danh sách thiết bị phân xưởng sửa chữa khí (Bản vẽ số 2) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện TT Tên thiết bị Số lượng Nhãn hiệu PĐM (kW) Máy Toàn Bộ phận máy Máy tiện ren 1616 4,5 4,5 Máy tiện tự động TD-IM 5,1 15,3 Máy tiện tự động 2A-62 14,0 28,0 Máy tiện tự động 1615M 5,6 11,2 Máy tiện tự động 1615M 2,2 2,2 Máy tiên Revon ve IA-I8 1,7 1,7 Máy phay vạn 678M 3,4 6,8 Máy phay ngang 678M 1,8 1,8 Máy phay đứng 2- 6H82 14,0 28,0 10 Máy phay đứng 6H-12R 7,0 7,0 11 Máy mài - 2,2 2,2 12 Máy bàp ngang 7A35 9,0 18,0 13 Máy xọc S3A 8,4 25,2 14 Máy xọc 7417 2,8 2,8 15 Máy khoan vạn A135 4,5 4,5 16 Máy doa ngang 2613 4,5 4,5 17 Máy khoan hướng tâm 4522 1,7 1,7 18 Máy mài phẳng CK-371 9,0 18,0 19 Máy mài tròn 3153M 5,6 5,6 20 Máy mài 3A24 2,8 2,8 21 Máy mài dao cắt gọt 3628 2,8 2,80 22 Máy mài sắc vạn 3A-64 0,65 0,65 23 Máy khoan bàn HC-12A 0,65 1,30 24 Máy ép kiểu truc khuỷu K113 1,70 1,70 25 Tấm cữ (đánh dấu) - - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện 26 Tấm kiểm tra - - - 27 Máy mài phá 3M364 3,00 3,00 28 Cưa tay - 1,35 1,35 29 Cưa máy 872 1,70 1,70 30 Bàn thợ nguội - - - Bộ phận nhiệt luyện 31 Lò điện kiểu buồng H-30 30 30 32 Lò điện kiểu đứng S-25 25 25 33 Lò điện kiểu bể B-20 30 30 34 Bể điện phân PB21 10 10 35 Thiết bị phun cát 331 - - 36 Thùng xói rửa - - - 37 Thùng - - - 38 Máy nén - - - 39 Tấm kiểm tra - - - 40 Tủ điều khiển lò điện - - - 41 Bể - - - 42 Bể chứa - - - Bộ phận sữa chữa 43 Máy tiện ren IK620 10,0 20,0 44 Máy tiện ren 1A-62 7,0 7,0 45 Máy tiện ren 1616 4,5 4,5 46 Máy phay ngang 6P80G 2,8 2,8 47 Máy phay vạn 678 2,8 2,8 48 Máy phay 5D32 2,8 2,8 49 Máy xọc 7417 2,8 2,8 50 Máy bào ngang - 7,6 15,2 51 Máy mài tròn - 7,0 7,0 52 Máy khoan đứng - 1,8 1,8 53 Búa khí nén PB-412 10,0 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện 54 Quạt - 3,2 3,2 55 Lò tăng điện - - - 56 Thùng - - - 57 Biên áp hàn CTE24 12,5 12,5 58 Máy mài phá 3T-634 3,2 3,2 59 Khoan điện P-54 0,6 0,6 60 Máy cắt 872 1,7 1,7 61 Tấm cữ(đánh dấu) - - - 62 Thùng xói rửa - - - 63 Bàn thợ nguội - - - 64 Giá kho - - - Bộ phận sữa chữa điện 65 Bàn nguội - 0,50 1,50 66 Máy dây - 0,50 0,50 67 Bàn thí nghiệm - 15,00 15,00 68 Bể có đốt nóng - 4,00 4,00 69 Tủ sấy - 0,85 0,85 70 Khoan bàn HC-12A 0,65 0,65 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cp in Mặt phân xởng SCCK - B¶n vÏ sè TØ lƯ 1:10 44 46 43 47 63 50 61 56 59 45 43 39 60 49 Khu lắp ráp 58 31 34 41 31 33 21 30 Phßng kiĨm tra kü tht 32 Bé phËn nhiƯt lun 51 48 27 40 35 Phßng thư nghiÖm 60 38 36 30 38 42 Bé phËn mμi 57 64 55 54 66 Kho phô tïng vμ vËt liƯu Bé phËn rÌn 64 62 68 70 Bé phËn khu«n 30 10 13 13 13 24 63 12 25 11 28 Kho thμnh phÈm Bé phËn sưa ch÷a ®iÖn 64 53 12 15 67 30 23 29 13 17 20 Bộ phận máy công cụ 4 9 16 14 5 2 18 19 28 Cung cấp điện MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………………… CHƯƠNG 1:Mở đầu………………………………………………………………9 CHƯƠNG 2:Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng,nhà máy………12 CHƯƠNG 3:Thiết kế mạng cao áp toàn nhà máy……………………… 36 CHƯƠNG 4:Thiết kế mạng hạ áp phân xưởng sửa chữa khí…………77 CHƯƠNG 5:Tính tốn bù cơng suất phản kháng…………………………… 89 CHƯƠNG 6:Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung phân xưởng sửa chữa khí………………………………………………………….94 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện LỜI NĨI ĐẦU Trong nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa nước nhà ngành Cơng nghiệp Điện thực trở thành ngành cơng nghiệp mũi nhọn, vai trị ngành công nghiệp khác ngày khẳng định Có thể nói, phát triển cơng nghiệp, đẩy mạnh công đổi đất nước gắn liền với phát triển ngành công nghiệp Điện Khi xây dựng nhà máy mới, khu công nghiệp hay khu dân cư mới…thì việc phải tính đến xây dựng hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất sinh hoạt cho khu vực Trong cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa, ngành cơng nghiệp nước ta ngày khởi sắc, nhà máy, xí nghiệp không ngừng xây dựng Gắn liền với cơng trình hệ thống cung cấp điện thiết kế xây dựng Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, với kiến thức học Trường đại học Bách Khoa Hà Nội, em nhận đề tài thiết kế môn học : Thiết kế Hệ Thống Cung Cấp Điện cho Nhà máy khí cơng nghiệp địa phương Đây đề tài thiết kế bổ ích, thực tế nhà máy Cơng nghiệp Địa phương nước ta cịn giai đoạn phát triển, tìm tịi, hồn thiện lên Trong thời gian làm tập dài vừa qua, với cố gắng nỗ lực thân, với giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn Phan Đăng Khải, em hoàn thành xong tập mơn học Một lần nữa, em xin gửi đến thầy Phan Đăng Khải, thầy giáo mơn Hệ Thống Điện lịng biết ơn sâu sắc Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2005 Sinh viên Phạm Năng Văn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY Nhà máy khí cơng nghiệp địa phương nhà máy có 100% vốn đầu tư Nhà nước, địa phương quản lý, có nhiệm vụ sản xuất loại máy công cụ, phục vụ cho nhu cầu địa phương vùng lân cận Toàn khuôn viên nhà máy rộng gần 20.000 m , nằm phía Bắc thành phố Hà Nội Đây nhà máy lớn với tổng công suất 9000 kW bao gồm phân xưởng, làm việc ca Như biết, ngành khí ngành sản xuất quan trọng, đóng vai trị then chốt kinh tế quốc dân.Kinh tế phát triển nhu cầu yêu cầu chất lượng với máy móc khí tăng.Với nhiệm vụ nhà máy chế tạo loại máy cơng cụ, nhà máy khí số I đóng vai trò quan trọng lĩnh vực sản xuất công nghiệp nước.Do tầm quan trọng nhà máy vậy, nên thiết kế cung cấp điện, nhà máy xếp vào hộ tiêu thụ loại I, đòi hỏi độ tin cậy cấp điện cao nhất.Trong phạm vi nhà máy, phân xưởng tùy theo vai trị qui trình cơng nghệ, xếp vào hộ tiêu thụ loại I: phân xưởng quan trọng nằm dây chuyền sản xuất khép kín, loại II: phân xưởng phụ, phận hành … Năng lượng điện cung cấp cho nhà máy lấy từ hệ thống lưới điện quốc gia thông qua trạm biến áp trung gian cách nhà máy 15km.Về phụ tải điện : sản xuất theo dây chuyền, nên hệ thống phụ tải nhà máy phân bố tương đối tập trung, đa số phụ tải nhà máy động điện, có cấp điện áp chủ yếu 0,4 kV; có số thiết bị cơng suất lớn làm việc cấp điện áp kV: lò nhiệt, động công suất lớn …Tương ứng với qui trình tổ chức sản xuất, thời gian sử dụng công suất cực đại nhà máy Tmax=5000 Trong chiến lược sản xuất phát triển, nhà máy thường xuyên nâng cấp, cải tiến qui trình kỹ thuật, linh hoạt chuyển sang sản xuất sản phẩm phù hợp với nhu cầu kinh tế.Do vậy, trình thiết kế cung cấp điện, có ý đến yếu tố phát triển, mở rộng tương lai gần 2-3 năm 5-10 năm nhà máy Danh sách công suất lắp đặt nhà máy cho bảng 1.1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện Số mặt 10 Tên phân xưởng Phân xưởng Phân xưởng lắp ráp Phân xưởng sửa chữa khí Phân xưởng rèn Phân xưởng đúc Bộ phận nén ép Phân xưởng kết cấu kim loại Văn phòng phòng thiết kế Trạm bơm Chiếu sáng phân xưởng Công suất đặt kW 1200 800 Theo tính tốn 600 400 450 230 80 130 Bảng 1.1- Danh sách phân xưởng nhà làm việc nhà máy II NỘI DUNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHÍNH Hệ thống cung cấp điện hiểu theo nghĩa rộng bao gồm: khâu phát điện, truyền tải phân phối điện năng.Đối với nhà máy xét, hệ thống cung cấp điện hiểu theo nghĩa hẹp là: hệ thống truyền tải phân phối điện năng, làm nhiệm vụ cung cấp điện cho khu vực định.Nguồn hệ thống cung cấp lấy từ hệ thống lưới điện quốc gia với cấp thích hợp ( thường dùng cấp điện áp từ trung bình trở xuống : 35 kV, 10kV, 6kV) Việc thiết kế cung cấp điện với mục tiêu : đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện yêu cầu, với chất lượng điện tốt.Các yêu cầu hệ thống cung cấp điện thiết kế bao gồm: độ tin cậy cung cấp điện, chất lượng điện,an toàn cung cấp điện, kinh tế Tùy theo qui mô công trình lớn hay nhỏ, mà thiết kế phân cụ thể gộp số bước với Mỗi giai đoạn vị trí thiết kế lại có phương án riêng phù hợp Đối với nhà máy khí địa phương, bước thiết kế hệ thống cung cấp điện gồm: 1.Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng tồn nhà máy 2.Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa khí 3.Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy : a) Chọn số lượng, dung lượng vị trí lắp đặt trạm biến áp phân xưởng b) Chọn số lượng, dung lượng vị trí lắp đặt trạm biến áp trung gian (Trạm biến áp xí nghiệp ) trạm phân phối trung tâm c) Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy 4.Tính tốn bù cơng suất phản kháng cho HTCCĐ nhà máy 5.Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện 10 Máy mài sắc vạn Máy khoan bàn Máy ép trục khuỷu Máy mài phá Cưa tay Cưa máy Máy phay vạn Máy mài Máy khoan vạn 1 1 1 22 23 24 27 28 29 11 15 0,65 0,65 1,70 3,00 1,35 1,70 3,40 2,20 4,50 Lò điện kiểu buồng Lò điện kiểu đứng Lò điện kiểu bể Bể điện phân 1 1 31 32 33 34 30 25 30 10 10 11 Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy phay ngang Máy phay vạn Máy phay Máy xọc Máy bào ngang Máy mài tròn Máy khoan đứng Búa nén khí 1 1 1 1 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 10,0 7,0 4,5 2,8 2,8 2,8 2,8 7,6 7,0 1,8 10,0 1,65 4G1,5 1,65 4G1,5 4,30 4G1,5 7,60 4G1,5 3,42 4G1,5 4,30 4G1,5 8,61 4G1,5 5,57 4G1,5 11,40 4G1,5 Nhóm IV 47,98 4G6,0 39,98 4G4,0 47,98 4G4,0 15,99 4G1,5 Nhóm V 25,32 4G2,5 17,73 4G1,5 11,40 4G1,5 7,09 4G1,5 7,09 4G1,5 7,09 4G1,5 7,09 4G1,5 19,25 4G1,5 17,73 4G1,5 4,56 4G1,5 25,32 4G2,5 23 23 23 23 23 23 23 23 23 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 10 NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a 11 10 10 10 10 10 10 10 10 25 12 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 20,8 54 42 54 23 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” NC45a NC45a NC45a NC45a 50 40 50 25 41,5 33,2 41,5 20,8 31 23 23 23 23 23 23 23 23 23 31 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a 32 25 25 25 25 25 25 25 25 16 32 26,6 20,8 20,8 20,8 20,8 20,8 20,8 20,8 20,8 13,3 26,6 85 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện 12 13 14 15 16 Quạt Biến áp hàn Máy mài phá Khoan điện Máy cắt 1 1 54 57 58 59 60 Bàn nguội Máy dây Bàn thí nghiệm Bể có đốt nóng Tủ sấy Khoan bàn 1 1 1 65 66 67 68 69 70 3,2 12,5 3,2 0,6 1,7 8,10 4G1,5 31,58 4G4,0 8,10 4G1,5 1,52 4G1,5 4,30 4G1,5 Nhóm V 0,50 1,27 4G1,5 0,50 1,27 4G1,5 15,00 37,98 4G4,0 4,00 10,13 4G1,5 0,85 21,5 4G1,5 0,65 1,65 4G1,5 23 42 23 23 23 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 10 NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a 11 25 32 25 10 10 12 20,8 26,6 20,8 8,3 8,3 23 23 42 23 23 23 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” 3/4” NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a 10 10 40 25 10 10 8,3 8,3 3,2 20,8 8,3 8,3 Kết luận:Mạng điện hạ áp thiết kế thỏa mãn yêu cầu cung cấp điện, thiết bị lựa chọn mạng điện đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật có tính khả thi 86 Tõ trạm biến áp đến NC100H NC100H NC100H C60A C60H NC100H TĐL I TBA NS400N NS400N C60H TĐL VI Pđm 12 12 13 13 13 9,0 8,4 9,6 24 14 5,6 9,0 5,6 8,4 14 I tt 35,45 35,45 14,18 14,18 22,9 22,9 21,7 21,7 21,7 14 8,4 2 7,9 7,3 4G1,5 65 66 67 68 69 70 P®m 1,00 15 4,0 1,50 I tt 2,54 37,98 10,13 3,80 19,91 18,48 T§L V NC100H NC100H T§L II 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G1,5 4G2,5 4G1,5 4G2,5 4G1,5 4G4,0 NC45a NC45a 4G1,5 10 18 19 20 28 29 P®m 14 14 7,00 9,00 5,6 5,85 5,1 P®m 3,5 6,0 5,6 10,00 10,00 7,0 4,5 5,6 7,6 7,6 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G1,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 54 58 59 48 49 43 43 44 45 46 47 50 17 50 51 53 7,0 10,0 I tt 17,52 14,18 25,32 25,32 17,73 11,4 14,18 19,25 19,25 17,73 25,32 I tt 35,45 35,45 17,73 22,79 14,18 14,81 12,91 8,86 T§L III 4G2,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 4G4,0 4G1,5 NC45a NC45a 4G4,0 T§L IV NS160N C60A P®m 5,75 3,55 5,8 4,5 I tt 14,56 8,99 14,69 11,4 4G1,5 4G6,0 4G4,0 C60N 4G6,0 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 23 24 11 28 21 27 4G6,0 NC45a NC45a 4G1,5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp in Tủ chiếu sáng 31 31 32 33 15 Pđm 30 30 25 34 30 10 I tt 47,98 47,98 39,98 47,98 15,99 87 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện Tr¹m B3 46 44 47 63 61 Khu lắp ráp 48 51 56 57 49 62 33 67 55 64 41 31 66 Kho phô tïng vμ vËt liÖu 53 Bé phËn mμi 38 42 28 64 Kho thμnh phÈm 69 68 25 13 20 17 9 16 23 29 13 Bộ phận máy công cụ 24 Bộ phận khuôn 30 10 13 30 12 13 15 11 65 70 12 27 30 50 54 Bé phËn rÌn 21 40 34 31 59 58 38 32 36 Bé phËn nhiÖt luyÖn 35 60 43 39 60 45 43 14 5 2 18 19 28 88 Cung cấp điện CHƯƠNG V TÍNH TỐN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO NHÀ MÁY §5.1.ĐẶT VẤN ĐỀ Vấn đề sử dụng hợp lý tiết kiệm điện xí nghiệp cơng nghiệp có ý nghĩa to lớn kinh tế xí nghiệp tiêu thụ khoảng 50% tổng số điện sản xuất Hệ số công suất cos ϕ tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý tiết kiệm hay khơng Nâng cao hệ số công suất cos ϕ chủ trương lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu cao trình sản xuất, phân phối sử dụng điện Phần lớn thiết bị tiêu dùng điện tiêu thụ công suất tác dụng P công suất phản kháng Q Công suất tác dụng công suất biến thành nhiệt thiết bị dùng điện, cịn cơng suất phản kháng Q cơng suất từ hóa máy điện xoay chiều, khơng sinh cơng Q trình trao đổi công suất phản kháng máy phát hộ tiêu dùng điện trình dao động Mỗi chu kỳ dịng điện, Q đổi chiều lần, giá trị trung bình Q nửa chu kỳ dòng điện Việc tạo cơng suất phản kháng khơng địi hỏi tiêu tốn lượng động sơ cấp quay máy phát điện Mặt khác, công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu thụ dùng điện không thiết phải nguồn Vì vậy, để tránh truyền tải lượng Q lớn đường dây, người ta đặt gần hộ tiêu thụ dùng điện máy sinh Q (tụ điện, máy bù đồng bộ) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm gọi bù công suất phản kháng Khi bù công suất phản kháng, góc lệch pha dịng điện điện áp mạch nhỏ đi, hệ số cơng suất cos ϕ mạng nâng cao Giữa P, Q góc ϕ có quan hệ sau: P ϕ = arctg Q + Khi P không đổi, nhờ có bù cơng suất phản kháng, lượng Q truyền tải đường dây giảm xuống, góc ϕ giảm, kết cos ϕ tăng lên Hệ số công suất cos ϕ nâng lên đưa đến hiệu sau: + Giảm tổn thất công suất tổn thất điện mạng điện + Giảm tổn thất điện áp mạng điện + Tăng khả truyền tải đường dây máy biến áp + Tăng khả phát máy phát điện Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cos ϕ : + Nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên: Là tìm biện pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt lượng công suất phản kháng tiêu thụ như: hợp lý hóa quy trình sản xuất, giảm thời gian chạy không tải động cơ, thay 89 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện động thường xuyên làm việc non tải động có cơng suất hợp lý hơn…Nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên có lợi đưa lại hiệu kinh tế lâu dài mà không cần phải đặt thêm tụ bù + Nâng cao hệ số công suất cosφ biện pháp bù công suất phản kháng: Thực chất đặt thiết bị bù gần hộ tiêu thụ điện để cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu chúng, nhờ giảm lượng công suất phản kháng phải truyền tải đường dây theo yêu cầu chúng §5.2.CHỌN THIẾT BỊ BÙ Để bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện sử dụng tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ, động đồng làm việc chế độ kích thích…Ở ta lựa chọn tụ điện tĩnh để làm thiết bị bù cho nhà máy Sử dụng tụ điện có ưu điểm tiêu hao cơng suất tác dụng, khơng có phần quay máy bù đồng nên lắp ráp, vận hành bảo quản dễ dàng Tụ điện chế tạo thành đơn vị nhỏ, tùy theo phát triển phụ tải trình sản xuất mà cho ghép dần tụ điện vào mạng khiến hiệu suất sử dụng cao bỏ vốn đầu tư lúc Tuy nhiên, tụ điện có số nhược điểm định nên thực tế với xí nghiệp, nhà máy có cơng suất khơng thật lớn thường dùng tụ điện tĩnh để bù công suất phản kháng nhằm mục đích nâng cao hệ số cơng suất Vị trí đặt thiết bị bù ảnh hưởng nhiều đến hiệu bù Các tụ điện bù đặt TPPTT, cao áp, hạ áp TBAPP, tủ phân phối, tủ động lực đầu cực phụ tải lớn Để xác định xác vị trí dung lượng thiết bị bù cần phải so sánh kinh tế kỹ thuật cho phương án đặt bù cho hệ thống cung cấp điện cụ thể Song theo kinh nghiệm thực tế, trường hợp công suất dung lượng bù công suất phản kháng nhà máy, thiết bị khơng thật lớn phân bố dung lượng bù cần đặt hạ áp TBAPX để giảm nhẹ vốn đầu tư thuận lợi cho cơng tác quản lý vận hành §5.3.XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƯỢNG BÙ 1.Xác định dung lượng bù Dung lượng bù cần thiết cho nhà máy xác định theo công thức sau: Qbù = Pttnm.(tgφ1 – tgφ2 ).α Trong đó: Pttnm : Phụ tải tác dụng tính toán nhà máy (kW) 90 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện φ1: Góc ứng với hệ số cơng suất trung bình trước bù: cos ϕ 1=0,64 φ2: Góc ứng với hệ số cơng suất bắt buộc sau bù, cos ϕ 2=0,95 α: Hệ số xét tới khả nâng cao cosφ biện pháp khơng địi hỏi đặt thiết bị bù, α = 0,9 ÷ Với nhà máy thiết kế ta tìm dung lượng bù cần đặt: Qbù = Pttnm.(tgφ1–tgφ2).α ỈQbù = 2072,3.(1,21-0,33) = 1826,35 (kVAr) 2.Phân bố dung lượng bù cho trạm biến áp phân xưởng Từ trạm phân phối trung tâm máy biến áp phân xưởng mạng hình tia gồm bốn nhánh có sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay hình 5.1 TPPTT RC1 RC2 RC3 RC4 RB1 RB2 RB3 RB4 Q1-Q b1 Q2-Q b2 Q3-Q b3 Q4-Q b4 Hình 5.1: Sơ đồ thay mạng cao áp để phân bố dung lượng bù Cơng thức tính dung lượng bù tối ưu cho nhánh mạng hình tia: Qbi = Qi – (Q – Qb) R t® Ri Trong đó: Q= ∑ Qi = 2954,35 (kVAr): Phụ tải tính tốn phản kháng tồn nhà máy i =1 Ri = RB + RC ΔPN U đmBA 103 ( Ω ) : Điện trở máy biến áp RB = SđmBA 91 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện RC = r0.L ( Ω ) : Điện trở đường cáp n Căn vào số liệu máy biến áp cáp chương III ta có kết bảng 5.1: RC Ri ( Ω / km ) RB ( Ω) ( Ω) ( Ω) 175 0,494 10,68 0,043 10,723 3*50 360 0,494 12,6 0,089 17,689 TPPTT-B3 3*50 125 0,494 10,68 0,031 10,711 TPPTT-B4 3*50 185 0,494 10,68 0,046 10,726 F L r0 (mm2) (m) TPPTT-B1 3*50 TPPTT-B2 Đường cáp Bảng 5.1- Kết tính điện trở nhánh Rtđ = ( 1 -1 + + + ) R1 R Rn ⇒R = ( tđ 1 1 )-1 = 3,97 ( Ω ) + + + 10,723 17,689 10,711 10,726 Dung lượng bù tối ưu cho nhánh: Qb1 = 831 – (2954,35– 1826,35) 3,97 = 413,38 (kVAr) 10,723 Qb2 = 607,33– (2954,35– 1826,35) Qb3 = 793 – (2954,35 – 1826,35) 3,97 = 354,17(kVAr) 17,689 3,97 = 508,34(kVAr) 10,711 Qb4 = 722,6– (2954,35 – 1826,35) 3,97 = 305,1 (kVAr) 10,726 Kết phân bố dung lượng bù cho nhánh ghi bảng 5.2 92 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện Qbù TBA Loại tụ B1 DLE-3H100K5T 100 B2 DLE-3H100K5T B3 B4 Số Tổng Qbù Qbù (kVAr) yêu cầu (kVAr) 500 413,38 100 500 354,17 DLE-3H100K5T 100 600 508,34 DLE-3H100K5T 100 500 305,1 (kVAr) Bảng 5.2-Kết phân bố dung lượng bù nhà máy Với trạm B1, B2, B3, B4 sử dụng tụ hạ áp bù cos ϕ điện áp 440V DAE YEONG chế tạo, đặt hạ áp trạm Các thiết bị c tra t bng 6.5 TL III Tủ áptômat Tủ phân phối tổng cho PX Tủ bù cos Tủ áptômat phân đoạn Hỡnh 5.2: S lp rỏp t bù cos cos Tđ bï cosϕ Tđ ph©n phèi Tđ ¸pt«mat cho c¸c PX tỉng cho trạm hai máy biến áp nhà máy sau đặt bù: + Tổng công suất tụ bù Qtb = 2100(kVAr) + Lượng công suất phản kháng truyền lưới cao áp nhà máy: Q = Qttnm – Qtb = 2954,35-2100=854,35( kVAr) + Hệ số công suất phản kháng nhà máy sau bù: tg = Q 854,35 = = 0,41 ⇒ cos Pttnm 2072,3 = 0,93 Kết luận: Sau lắp đặt tụ bù cho lưới hạ áp nhà máy, hệ số công suất cos nhà máy đạt yêu cầu EVN 93 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện CHƯƠNG VI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ §6.1.ĐẶT VẤN ĐỀ Trong nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp, hệ thống chiếu sáng có vai trò quan trọng việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, nâng cao suất lao động, an toàn sản xuất sức khoẻ người lao động Nếu ánh sáng không đủ, người lao động phải làm việc trạng thái căng thẳng hai mắt ảnh hưởng nhiều đến sức khoẻ Kết hàng loạt sản phẩm không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật suất lao động thấp, chí cịn gây tai nạn làm việc Cũng vậy, hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau: + Khơng bị lố mắt + Khơng bị lố phản xạ + Không tạo khoảng tối vật bị che khuất + Phải có độ rọi đồng + Phải tạo ánh sáng gần ánh sáng tự nhiên tốt §6.2.LỰA CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG ĐÈN CHIẾU SÁNG CHUNG Hệ thống chiếu sáng chung phân xưởng sửa chữa khí dùng bóng đèn sợi đốt sản xuất Việt Nam Phân xưởng sửa chữa khí chia thành hai dãy nhà: +Dãy nhà số 1: Chiều dài: a1 = 45 (m), chiều rộng: b1 = 44 (m) +Dãy nhà số 2: Chiều dài: a2 = 30 (m), chiều rộng: b2 = 44 (m) Tổng diện tích phân xưởng: S = 3300 m2 Nguồn điện sử dụng: U = 220V, lấy từ tủ chiếu sáng TBAPX B3 +Độ rọi đèn yêu cầu: E = 30 (lx) +Hệ số dự trữ: k = 1,3 +Độ treo cao đèn: H = h – h1 – h2 = 4,5 – 0,7 – 0,8 = (m) Trong đó: h = 4,5m : Chiều cao phân xưởng 94 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện h1 : Khoảng cách từ trần đến bóng đèn, thường h1 = 0,5 ÷ 0,7 (m), chọn h1 = 0,7 (m) h2 : Chiều cao từ phân xưởng đến mặt cơng tác, thường h2 = 0,7 ÷ 0,9 (m), chọn h2 = 0,8 (m) Hệ số phản xạ tường: Hệ số phản xạ trần: tg tr = 30% = 50% h1 H h h2 Hình 6.1-Sơ đồ tính tốn chiếu sáng Để tính tốn chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí, áp dụng phương pháp hệ số sử dụng: F= E.S.Z.k (lumen) n.k sd Trong đó: F(Lumen) : Quang thơng đèn E(lx) : Độ rọi yêu cầu S(m2) : Diện tích cần chiếu sáng K : Hệ số dự trữ n : Số bóng đèn có hệ thống chiếu sáng chung L: Khoảng cách hai đèn kề (m) Z: Hệ số phụ thuộc loại đèn tỷ số L/H, thường lấy Z=0,8 ÷ 1,4 Các hệ số tra bảng: 5.1; 5.2; 5.3; 5.5 trang 134,145 phụ lục VIII TL2 +Tra bảng 5.1 tìm L/H=1.8 95 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện ỈL = 1,8.H = 1,8.3 = 5,4 (m) +Căn vào bề rộng phòng, chọn L = (m) +Căn vào mặt phân xưởng ta bố trí đèn sau: Dãy nhà số có chiều dài 45(m), chiều rộng 44 (m) bố trí dãy đèn, dãy gồm bóng, khoảng cách đèn 5(m), khoảng cách từ tường đến dãy đền gần theo chiều dài phân xưởng 2,5(m), theo chiều rộng phân xưởng 2(m).Tổng cộng số bóng đèn cần dùng 8.9= 72 (bóng) Dãy nhà số có chiều dài 30(m), chiều rộng 44(m) bố trí dãy đèn, dãy gồm bóng, khoảng cách đèn 5(m), khoảng cách từ tường đến dãy đền gần theo chiều dài phân xưởng 2,5(m),theo chiều rộng phân xưởng (m) Tổng cộng số bóng đèn cần dùng là: 8.6 = 48 (bóng) Chỉ số phịng: = a.b H.(a + b) 1= a1.b1 45.44 = =7 H.(a1 + b1 ) 3(45 + 44) 2= a b 30.44 = = 5.9 H.(a + b ) 3.(30 + 44) Ở ai, bi chiều dài chiều rộng dãy nhà thứ i Với hệ số phản xạ tường 30% hệ số phản xạ trần 50%, tra PL VIII.1 TL1 tìm hệ số sử dụng ksd1=0,49 ksd2=0,48 Lấy hệ số dự trữ k = 1,3, hệ số tính tốn Z = 1,1 xác định quang thơng đèn: F1 = E.S1.Z.k 30.1980.1,2.1,3 = = 2626,5 (lumen) n1.k sd1 72.0, 49 F2 = E.S2 Z.k 30.1320.1, 2.1,3 = = 2681,2 (lumen) n k sd2 48.0, 48 Cả hai dãy nhà chọn đèn sợi đốt có cơng suất Pđ = 200 (W), có quang thơng F = 3000 (lumen) Tổng cơng suất chiếu sáng tồn phân xưởng: P = n.Pđ = ( 72 + 48 ).200 = 24 (kW) 96 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện §6.3.THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung phân xưởng ta đặt tủ chiếu sáng cho phân xưởng gồm aptômat tổng pha cực 11 aptômat nhánh pha hai cực có aptơmat cấp cho dãy đèn dãy 16 bóng, aptơmat cấp điện cho dãy đèn dãy 10 bóng Chọn aptômat tổng: Aptômat tổng chọn theo hai điều kiện: +Điện áp định mức: UđmA ≥ Uđmm = 0,38 (kV) +Dòng điện định mức: IđmA ≥ Itt= PCS 21,9 = = 33,27(A ) 3.U 3.0,38 Chọn aptômat loại C60N cực pha hãng Merin Gernin sản xuất có thông số kỹ thuật sau: IđmA = 63 (A); Uđm = 440 (V); Icắt N = (kA) Chọn cáp từ tủ phân phối phân xưởng đến tủ chiếu sáng: +Cáp chọn theo điều kiện phát nóng cho phép: khc Icp ≥ Itt = 33,27 (A) Trong đó: Itt: Dịng điện tính tốn hệ thống chiếu sáng chung Icp: Dòng điện cho phép tương ứng với loại dây khc: Hệ số hiệu chỉnh, lấy khc = Chọn cáp 4G2,5 cách điện PVC LENS có Icp = 41 (A) +Kiểm tra cáp theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ bảo vệ aptơmat: IđmA ≥ I k ® ® t 1,25.I ® mA 1,25.63 = = = 52,5(A ) 1,5 1,5 1,5 Vậy cáp chọn hợp lý Chọn aptômat nhánh: +Chọn cho dãy bóng (P=200W) Điện áp định mức: UđmA ≥ Uđmm = 0,22 (kV) Dòng điện định mức: 97 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện IđmA ≥ Itt = Ikddt n.Pđ 9.0,2 = = = 8,2 (A) 1,5 Uđmm 0,22 Vậy chọn aptômat loại C60L loại pha cực hãng Merin Gerin sản xuất với thông số sau: IđmA = 25 (A); Uđm = 440(A); IcắtN = 20 (kA) +Chọn aptơmat cho dãy bóng (P = 200W): Điện áp định mức: UđmA ≥ Uđmm = 0,22 (kV) Dòng điện định mức: IđmA ≥ Itt = I kddt n.Pđ 6.0,2 = = = 5,45 (A) 1.5 U đmm 0,22 Vậy chọn aptômat loại C60L loại pha cực hãng Merin Gerin sản xuất với thông số sau: IđmA = 25 (A); Uđm = 440(A); IcắtN = 20 (kA) Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến bóng đèn: +Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép: khc Icp ≥ Itt = 10,9 (A) Chọn loại cáp đồng lõi tiết diện 2*1,5 (mm2) có Icp = 26 (A) LENS chế tạo +Kiểm tra cáp theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ bảo vệ aptômat: IđmA ≥ I k ® ® t 1,25.I ® mA 1,25.25 = = = 20,83(A) 1,5 1,5 1,5 Vậy cáp chọn hợp lý 98 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cung cấp điện Tđ PP NS400N C60N 50A §L1 §L2 §L3 Tñ CS §L4 §L5 §L6 PVC (4G2,5) C60N C60L C PV ) 1,5 x (2 PV C (2 x 1,5 ) Hình 6.2-Sơ đồ mạng điện chiếu sáng phân xưởng sửa chữa khí 99 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... xưởng nhà làm việc nhà máy II NỘI DUNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHÍNH Hệ thống cung cấp điện hiểu theo nghĩa rộng bao gồm: khâu phát điện, truyền tải phân phối điện năng.Đối với nhà máy xét, hệ thống cung. .. cung cấp điện hiểu theo nghĩa hẹp là: hệ thống truyền tải phân phối điện năng, làm nhiệm vụ cung cấp điện cho khu vực định.Nguồn hệ thống cung cấp lấy từ hệ thống lưới điện quốc gia với cấp thích... Bách Khoa Hà Nội, em nhận đề tài thiết kế môn học : Thiết kế Hệ Thống Cung Cấp Điện cho Nhà máy khí cơng nghiệp địa phương Đây đề tài thiết kế bổ ích, thực tế nhà máy Cơng nghiệp Địa phương nước