Xác định phụ tải tính toán
iii.1 sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện cho phân xởng : Để cung cấp điện cho các động cơ, máy công cụ trong xởng dự định đặt 1 tủ phân phối nhận từ trạm biến áp về cấp điện cho 5 tủ động lực đặt rải rác cạch từng phân xởng, mỗi tủ động lực cấp điện cho mỗi nhóm phụ tải
Dây dẫn điện từ tủ phân phối về xởng dùng đờng dây cáp ngầm Đặt tại tủ phân phối của trạm biến áp (TBA) 1 áptômát đầu nguồn.
Tủ phân phối của xởng đặt 1 áptômát tổng và 6 áptônát nhánh cấp điện cho 5 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng Tủ động lực đợc cấp điện bằng đờng cáp hình tia đầu vào đặt dao cách ly – cầu chì, các nhánh ra đặt cầu chì
Mỗi động cơ, máy công cụ đợc điều khiển bằng 1 KĐT đã gắn sãn trên thân máy, trong KĐT có rơle bảo vệ quá tải, các cầu chì trong tủ động lực chủ yếu bảo vệ ngắn mạch đồng thời làm dự phòng cho bảo vệ quá tải của KĐT
III.2 lựa chọn các thiết bị điện cho hệ thống cung cấp điện PXSCCK:
Trong hệ thống cung cấp điện thờng sử dụng rất nhiều chủng loại thiết bị điện, mỗi thiết bị điện có chức năng và nhiệm vụ khác nhau tuy nhiên sự làm việc bình thờng của mỗi thiết bị đều có ảnh hởng rất lớn đến độ tin cậy của hệ thống Chính vì vậy việc lựa chọn đúng các thiết bị điện trong hệ thống không chỉ mang ý nghĩa kỹ thuật mà còn ảnh hởng rất nhiều đến chỉ tiêu kinh tế Mỗi một thiết bị điện tuỳ thuộc vào nhiệm vụ trong hệ thống mầ có những đòi hỏi về mặt kỹ thuật khác nhau Tuy nhiên tất cả các thiết bị trong hệ thống đều phải thoả mãn những điều kiện sau đây:
1, điều kiện về điện áp
2, điều kiện về dòng điện
Nếu môi trờng làm việc của thiết bị của nhà chế tạo khác môi trờng sử dụng buộc ta phải hiệu chỉnh hoặc đổi thiết bị
4, điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt
5, điều kiện về kinh tế từ kết quả tính toán các nhóm của phân xởng sửa chữa cơ khí ta có bảng kết quả sau:
Nhãm Ptt(kW) Qtt(kVAr) Stt(kVA) Itt(A)
1 Chọn tủ phân phối a,Chọn cáp từ trạm biến áp về tủ phân phối của xởng
√ 3 0 , 38 8, 21( A ) chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo, có thông số nh sau
Lõi Vỏ Trong nhà Ngoài trời min max
5 3195 0,268 254 246 b, chọn áptômát đầu nguồn đặt tại trạm biến áp loại A, SA402-H có các thông sè nh sau
Loại Số cực Iđm(A) Uđm(V) IN(kV)
SA402-H 3 300 220 380 85,45 c, chọn tủ phân phối của xởng Để cấp điện cho phân xởng ta đặt một tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp 10/0,4kV, từ tủ phân phối cấp điện cho các tủ động lực từ đó đi cấp điện trực tiếp cho các nhóm phụ tải
Trong tủ phân phối thờng đặt áptômát tổng và các áptômát nhánh Ngoài thiết bị điện lực trong tủ phân phối còn đặt các thiết bị phục vụ cho đo đếm, các đồng hồ ampemet, vônmet, công tơ mét hữu công và vô công, biến dòng
Chọn loại tủ phân phối hạ áp của hãng SAREL (pháp) SAREL chỉ chế tạo các loại vỏ chứ không lắp đặt sẵn các thiết bị đóng cắt vào trong tủ, trên khung tủ có làm sẵn các lỗ ghá để có thể ghá lắp các giá đỡ tuỳ ý Tủ SAREL vững chắc có thể đặt trên nền xi măng với các thông số kỹ thuật nh sau:
KÝch thíc khung tủ (mm) Số cánh cửa tủ Cánh tủ phẳng Cánh tủ phẳng khung phẳng
Cánh tủ ttráng men Cao Réng S© u
Tủ phân phối của phân xởng SCCK cấp điện cho các tủ động lực theo sơ đồ hình tia, 6 nhánh ra chọn áptômát do MerlinGerin (pháp) ché tạo
Loại Số cực Iđm(A) Uđm(VA) IN(kV)
C100E 3 200 500 7.5 sơ đồ tủ phân phối d.chọn cáp từ phân phối tới tủ động lực khcIcp Itt
Trong đó khc _hệ số hiệu chỉnh tra trong sổ tay kỹ thuật
Icp _dòng điện lâu dài cho phép của dây dẫn định chọn
Itt _dòng điện tính toán
Cáp và dây dẫn hạ áp sau khi chọn theo điều kiện trên thì cần kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ
- Nếu bảo vệ bằng cầu chì
Idc _dòng điện dây chẩy, với mạng động lực = 3, với mạng sinh hoạt =0,8
- Nếu bảo vệ bằng áptômát
1,5 kkdnhiệt, kkdđiệntừ dòng khởi động của bộ phận cắt mạch điện bằng nhiệt hoặc bằng điện từ của áptômát
* Cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1 khcIcp Itt = 15,82
1,5 , 3( A ) vì cáp chôn dới đất riêng từng tuyến nên khc = 1, kết hợp hai điều kiện này ta chọn cáp đồng 4 lõi tiết diện 10 mm 2 có Icp = 85(A)
Các tuyến khác chọn cho các tủ động lực tiếp theo đợc tính tơng tự nh trên, kết quả ghi trong bảng dới đây
Tuyến cáp Itt(A) Fcáp(mm 2 ) Icp(A)
* Chọn thanh góp cho tủ phân phối
Thanh góp cho tủ phân phối đợc làm bằng đồng, đợc chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép k1k2Icp Itt
Trong đó k1 - hệ số ứng với chiều đặt thanh dẫn, với thanh dẫn đặt nằm ngang k1 = 0.95, với thanh dẫn đứng k1 = 1 k2 - hệ số hiệu chỉnh theo môi trờng k2 = 0.9
Với phân xởng sửa chữa cơ khí có Itt = 181,72(A)
0 , 95 0,9 $3 , 52( A ) ta chọn thanh dẫn có F = 75 mm 2 (25.3) và Icp = 340(A)
Các tủ động lực đợc chọn đều là của hãng SAREL có các thông số kỹ thuËt sau
Kích thớc khung tủ Số cánh cửa tủ Cánh tủ tráng men
Các tủ động lực đều coá đầu vào cầu chì 8 đầu ra 100 (A)
* Chọn cầu chì cho các tủ động lực
Cầu chì là thiết bị bảo vệ mạch điện xoay chiều và mạch điện một chiều kho quá tải hay ngắn mạch Các nhánh ra của tủ động lực đều sủ dụng cầu chì Trong phân xởng sửa chữa cơ khí phụ tải điện chủ yếu là động cơ điện nên dòng điện định mức cầu chì dùng để bảo vệ động cơ đợc chọn theo điều kiện mở máy
- khi mở máy nhẹ : I dmcc ≥
- khi mở máy nặng : I dmcc ≥
1 6÷ 2 0 (TL1) Trong đó Imm - dòng điện mở máy cực đại của động cơ a, Chọn cầu chì cho tủ động lực 1 ĐL1:
- cầu chì bảo vệ cho máy ca kiểu đai 1(kW), Iđm = 2.53 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy khoan bàn 0,65 (kW), Iđm = 1,64(A)
- cầu chì bảo vệ cho máy mài thô 2,8(kW), Iđm = 7,09 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy khoan đứng 2,8(kW), Iđm = 7,09 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy bào ngang 4,5(kW), Iđm = 11,4(A)
- cầu chì bảo vệ cho máy xọc 2,8 (kW), Iđm = 7,09(A)
- cầu chì tổng cho tủ ĐL1
2,5 (,4(A) chọn Idc = 200(A) b, Chọn cầu chì cho tủ động lực 2 ĐL2:
- cầu chì bảo vệ cho máy mài tròn vạn năng 2,8(kW), Iđm = 7,09 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy phay răng 4,5(kW), Iđm = 11,4 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy phay vạn năng 7(kW), Iđm = 17.72 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 8,1(kW), Iđm = 20,5 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 10(kW), Iđm = 25,32 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 14(kW), Iđm = 35,5 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy tiên ren 4,5(kW), Iđm = 11,39 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 10(kW), Iđm = 25,32 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy khoan đứng 0,85(kW), Iđm = 2,152 (A)
2,5 ,06(A) chọn Idc = 200(A) c, Chọn cầu chì cho ĐL3:
- cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 20(kW), Iđm = 50,64 (A)
- cầu chì bảo vệ cho cầu trục 24,2(kW), Iđm = 61,28 (A)
- cầu chì bảo vệ cho bàn, máy khoan bàn, máy khoan đứng 0,85(kW), Iđm 2,15 (A)
- cầu chì bảo vệ cho bể dầu có tăng nhiệt 2,5 (kW), Iđm = 6,33 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy cạo 1(kW), Iđm = 2,53 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy mài thô,máy mài phá 2,8(kW), Iđm = 7,09 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy nén cắt liên hợp 1,7(kW), Iđm = 4,3 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy quạt lò rèn 1,5(kW), Iđm = 3,8 (A)
2,5 7,27(A) chọn Idc = 200(A) d,Chọn cầu chì choĐL4:
- cầu chì bảo vệ cho Bể ngâm dung dịch kiềm, bể ngâm nớc nóng, bể ngâm tẩm có gia nhiệt, tủ sấy 3(kW), Iđm = 7,6 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy cuốn dây 1,2(kW), Iđm = 3,04 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy cuốn dây 1(kW), Iđm = 2,53 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy khoan bàn 0,65(kW), Iđm = 1,64 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy mài thô 2,8(kW), Iđm = 7,09 (A)
- cầu chì bảo vệ cho bàn thí nghiệm thiết bị điện 7(kW), Iđm = 17,72 (A)
- cầu chì bảo vệ cho chỉnh lu Selenium 0,6(kW), Iđm = 1,52 (A)
- cầu chì bảo vệ cho lò luyện khuôn 5 (kW), Iđm = 12,66 (A)
2,5 D,4(A) chọn Idc = 200(A) e, Chọn cầu chì cho ĐL5:
- cầu chì bảo vệ cho bể khử dầu mỡ 3(kW), Iđm = 7, 6 (A)
- cầu chì bảo vệ cho lò nấu chẩy babit 10(kW), Iđm = 25,32 (A)
- cầu chì bảo vệ cho lò điện để mạ thiếc 3,5(kW), Iđm = 8,86 (A)
- cầu chì bảo vệ cho quạt lò đúc đồng 1,5(kW), Iđm = 3,8 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy khoan bàn 0,65(kW), Iđm = 1,64 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy uốn các tấm mỏng 1,7(kW), Iđm = 4,3 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy mài phá 2,8(kW), Iđm = 7,09 (A)
- cầu chì bảo vệ cho máy hàn điểm 13(kW), Iđm = 32,92 (A)
2,5 y,46(A) chọn Idc = 200(A) sơ đồ nguyên lý tủ động lực
3 Chọn dây dẫn từ các tủ ĐL tới các thiết bị điện
Toàn bộ đây dẫn trong phân xởng dùng loại dây chùm ruột đồng có cách điện bằng cao su, mã hiệu PTO do liên xô cũ chế tạo 3 dây đặt trong cùng một ống sắt có khc = 0,95 a,Chọn dây cho nhóm 1:
- Dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy ca kiểu đai 1(kW) khcIcp Ilvmax = I®m = 2.53
0 95 =2 66( A ) kết hợp với Idc = 30(A), ta có : k hc I cp ≥ I dc
3.0 , 95 , 53( A ) chọn dây có tiết diện 2,5 mm 2 có Icp = 25(A)
- Dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy khoan bàn 0,65(kW) chọn dây dẫn có tiết diện 2,5 mm 2 có Icp = 25(A)
- Dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy mài thô, máy khoan đứng, máy xọc 2,8(kW) khcIcp Ilvmax = I®m = 7,09
0 95 =7 , 46 ( A ) kết hợp với Idc = 30(A), ta có
CCCD k hc I cp ≥ I dc
3.0 , 95 53( A ) chọn dây có tiết diện 2,5 mm 2 có Icp = 25(A)
- Dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy bào ngang 4,5(kW) khcIcp Ilvmax = I®m = 11,4
0 95 , 98( A ) kết hợp với Idc = 30(A), ta có k hc I cp ≥ I dc
3.0 , 95 , 53( A ) chọn dây có tiết diện 2,5 mm 2 có Icp = 25(A) b, Chọn dây cho nhóm 2:
- Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy mài tròng van năng 2,8(kW) chọn dây có tiết diện 2,5 mm 2 có Icp = 25(A)
- Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 8,1(kW) khcIcp Ilvmax = I®m = 20,5
0 95 ! ,57 ( A ) kết hợp với Idc = 60(A), ta có k hc I cp ≥ I dc
3 0 , 95 ! , 05 ( A ) chọn dây có tiết diện 4 mm 2 có Icp = 35(A)
- Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy phay vạn năng 7(kW) khcIcp Ilvmax = I®m = 17,7(A)
0.95 , 631( A ) kết hợp với Idc = 60(A), ta có k hc I cp ≥ I dc
3.0 , 95 , 54 ( A ) chọn dây có tiết diện 2.5 mm 2 có Icp = 25(A)
- Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 10(kW) khcIcp Ilvmax = I®m = 25,32
0 95 & , 65( A ) kết hợp với Idc = 60(A), ta có k hc I cp ≥ I dc
3 0 , 95 ! , 05( A ) chọn dây có tiết diện 4 mm 2 có Icp = 35(A)
- Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 14(kW) khcIcp Ilvmax = I®m 5,5(A)
⇒ I cp ≥ 35 ,5 k hc = 35 , 50.95 7 , 36 ( A ) kết hợp với Idc = 100(A), ta có k hc I cp ≥ I dc
3 0 , 95 5 , 08 ( A ) chọn dây có tiết diện 6 mm 2 có Icp = 42(A)
- Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 4,5(kW) khcIcp Ilvmax = I®m = 11,4
0 95 , 98( A ) kết hợp với Idc = 30(A), ta có k hc I cp ≥ I dc
3.0 , 95 , 53( A ) chọn dây có tiết diện 2.5 mm 2 có Icp = 25(A)
- Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 10(kW) khcIcp Ilvmax = I®m = 25,32
0 95 & , 62( A ) kết hợp với Idc = 60(A), ta có k hc I cp ≥ I dc
3 0 , 95 ! , 05( A ) chọn dây có tiết diện 4 mm 2 có Icp = 35(A)
- Dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy khoan đứng 0.85(kW) Iđm = 2,15(A) kết hợp với Idc = 30(A), ta có, chọn dây có tiết diện 2.5 mm 2 có Icp = 25(A) c, Chọn dây cho nhóm 3
- Dây dẫn từ tủ ĐL3 tới máy tiện ren 20(kW) khcIcp Ilvmax = I®m = 50,64
0 95 S , 3( A ) kết hợp với Idc = 150(A), ta có k hc I cp ≥ I dc
3 0 , 95 R , 63( A ) chọn dây có tiết diện 10 mm 2 có Icp = 60(A)
- Dây dẫn từ tủ ĐL3 tới cầu trục 24(kW) khcIcp Ilvmax = I®m = 61,28
0.95 d ,5 ( A ) kết hợp với Idc = 150(A), ta có k hc I cp ≥ I dc
3 0 , 95 R , 63( A ) chọn dây có tiết diện 16 mm 2 có Icp = 80(A)
- Dây dẫn từ tủ ĐL3 tới bàn 0,85(kW), Iđm = 2,15(A) máy khoan bàn 0,85(kW), Iđm = 2,15(A) bể dầu có tăng nhiệt 2,5(kW), Iđm = 6,33(A) máy cạo 1(kW), Iđm = 2,53(A) máy mài thô 2,8(kW), Iđm = 7,09(A) máy nén cắt liên hợp 1,7(kW), Iđm = 4,3 (A) máy mài phá 2,8(kW), Iđm = 7,09(A) máy quạt lò rèn 1,5(kW), Iđm = 3,79(A) máy khoan đứng 0,85(kW), Iđm = 2,15 (A) chọn dây có tiết diện 2.5 mm 2 có Icp = 25(A) d, Chọn dây dẫn cho nhóm 4:
Các thiết bị 4,5 (kW) thì ta chọn dây có tiết diện 2.5 mm 2 có Icp 25(A) e, Chọn dây dẫn cho nhóm 5:
Tiết diện dây dẫn từ tủ ĐL5 đến tất cả các máy nhóm 5 có s = 2,5 mm 2 , Icp
= 25(A) Riêng đối với lpf nấu chẩy babit 10(kW), Idc = 25.32(A) và Idc = 70 (A) ta chọn dây có tiết diện 4 mm 2 có Icp = 35(A)
- Máy hàn điểm 13(kW), Iđm = 32,92(A) khcIcp Ilvmax = I®m = 32,92
0 95 4 ,65 ( A ) kết hợp với Idc = 100(A), ta có k hc I cp ≥ I dc
3 0 , 95 5 , 08 ( A ) chọn dây có tiết diện 14mm 2 có Icp = 60(A)
Bảng lựa chọn cầu chì và dây dẫn
Tên máy Phụ tải Dây dẫn Cầu chì
Pđm(kW) Iđm(A) mã hiệu tiết diện mã hiệu Idc/Idc(A)
1 2 3 4 5 6 7 nhãm1 máy ca kiểu đai 1 2,53 PTO 2,5mm 2 P -2 100/30 bàn khoan 0,65 1,64 PTO 2,5mm 2 P -2 100/30 máy mài thô 2,8 7,09 PTO 2,5mm 2 P - 2 100/30 máy khoan đứng 2,8 7,09 PTO 2,5mm 2 P - 2 100/30 máy bào ngang 4,5 11,4 PTO 2,5mm 2 P - 2 100/30 máy xọc 2,8 7,09 PTO 2,5mm 2 P - 2 100/30 nhãm2 máy mài tròn vn 2,8 7,09 PTO 2,5mm 2 P- 2 100/30 máy phay răng 4,5 11,4 PTO 2,5mm 2 P - 2 100/30 máy phay v.năng 7 17,7 PTO 2,5mm 2 P - 2 100/60 máy tiện ren 8,1 20,5 PTO 4mm 2 P-2 100/60 máy tiện ren 10 25,32 PTO 4mm 2 P - 2 100/60 máy tiên ren 14 35,5 PTO 6mm 2 H - 2 250/100 máy tiện ren 4,5 11,39 PTO 2,5mm 2 P - 2 100/30 máy tiện ren 10 25,32 PTO 4mm 2 P - 2 100/60 máy khoan đứng 0,85 2,15 PTO 2,5mm 2 P - 2 100/60 nhãm 3 máy tiện ren 20 50,64 PTO 14mm 2 H - 2 250/150 cÇu trôc 24.2 61,28 PTO 14mm 2 H - 2 250/150 bàn 0,85 2,152 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 máy khoan bàn 0,85 2,152 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 bể dầu tăng nhiệt 2,5 6,33 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 máy cạo 1 2,53 PTO 2,5mm 2 H- 2 100/30 máy mài thô 2,8 7,09 PTO 2,5mm 2 H- 2 100/30 máy nén cắt LH 1,7 4,3 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 máy mài phá 2,8 7,09 PTO 2,5mm 2 H -2 100/30 quạt lò rèn 1,5 3,79 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 máy khoan đứng 0,85 2,15 PTO 2,5mm 2 H- 2 100/30 nhãm 4 bÓ ng©m dd kiÒm 3 7,6 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 bÓ ng©m n nãmg 3 7,6 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 máy cuốn dây 1,2 3,02 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 máy cuốn dây 1 2,53 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 bể n,t có gia nhiệt 3 7,6 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 tủ sấy 3 7,6 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 máy khoan bàn 0,65 1,65 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 máy mài thô 2,8 7,09 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 bàn TN TBĐ 7 17,73 PTO 2,5mm 2 H- 2 100/30
CL Selenium 0,6 1,52 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 lò luyện khuôn 5.0 12.66 PTO 2.5mm 2 H - 2 100/30 nhãm 5 bể khử dầu mỡ 3 7,6 PTO 2,5mm 2 H- 2 100/30 lò nấu chẩy babit 10 25,32 PTO 6mm 2 H - 2 100/60 lò điện mạ thiếc 3,5 6,33 PTO 2,5mm 2 H- 2 110/30 quạt lò đúc đồng 1,5 3,8 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 máy khoan bàn 0,65 1,64 PTO 2,5mm 2 H - 2 100/30 máy uốn t mỏng 1,7 4,3 PTO 2,5mm 2 H- 2 100/30 máy mài phá 2,8 7,09 PTO 2.5mm 2 H - 2 100/30 máy hàn điểm 13 32,92 PTO 6mm 2 H - 2 100/6 0
Mặt bằng và sơ đồ đi dâycủa mạng điện phân xuởng SCCK
Bộ phận máy công cụ 8
Trạm bơm nuíc ngung tô
Bộ phận sửa chữa điện
Buồng nạp điện Kho vật liệu và phụ tùng
Sơ đồ nguyên lý mạng hạ áp
3,5 1,5 3,8 lò babit b.k dÇu l.® đồng m.k bàn m.u.t máng m.m phá m.h ®iÓm
20 24,2 0,85 50,64 2,15 máy cạo b.d.t nhiệt bàn mcnl hợp m.m phá m,t ren cÇu trôc m,k đúng
CL slen bdd kiÒm bnn nãng m.c d©y b.n.r nhiệt
P -2 ,5 m,k đúng m,t ren m,t ren m,t ren m,t ren m.m.t v.n m.p rang mpv n¨ng
Từ trạm biếm áp đến
Thiết kế mạng hạ áp cho phân xởng SCCK
IV.1 Xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy:
1 Phụ tải tính toán của các phân xởng Để xác định PTTT của toàn nhà máy ta phải xác định PTTT cho các phân x- ởng còn lại Vì các phân xởng cho biết công suất đặt, do đó phụ tải tính toán của các phân xởng còn lại đợc xác định theo công suất đặt và hệ số nhu cầu Nội dung phơng pháp nh sau:
Trong dã : knc - hệ số nhu cầu tra trong các sổ tay kỹ thuật
Ptt - công suất danh định (công suất đặt) tra trên nhãn máy hoặc trong lý lịch của máy
- Công suất đặt Pdđ = 350(kW)
Tra bảng phụ lục PL1.3 ta có knc = 0,7 và cos = 0,7 Tra bảng phụ lục PL1.2 ta có suất phụ tải chiếu sáng P0 = 10(W/m 2 )
- Công suất tính toán động lực
- Công suất tính toán chiếu sáng
- Công suất tính toán tác dụng của kho củ cải đờng
- Công suất tính toán phản kháng của kho củ cải đờng
- Công suất tính toán toàn phần của kho củ cải đờng
Tính toán tơng tự cho các phân xởng còn lại, kết quả ghi trong bảng
Bảng PTTT các phân xởng
9 Phô tải điện thị trÊn
* Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy (P ttnm )
Trong đó kđt - hệ số đồng thời của toàn nhà máy, kđt = 0,8
Ptti - phụ tải tính toán của phân xởng thứ i, kW
* Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy
Qttnm - PTTT phản kháng phân xởng thứ i, kVAr
* Phụ tải tính toán toàn nhà máy
* Hệ số công suất toàn nhà máy cos ϕ nm = P ttnm
2 Xác định biểu đồ phụ tải
Biểu đồ phụ tải là vòng tròn có tâm trùng với tâm phụ tải điện có diện tích tỉ lệ với công suất của phụ tải
Biểu đồ phụ tải đợc chia làm 2 phần, phần gạch chéo tỉ lệ với công suất động lực còn phần để trắng tỉ lệ với công suất chiếu sáng của phụ tải Để xác định biểu đồ phụ tải ta chọn tỉ lệ xích 3kVA/mm 2
R - bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải
S - công suất tính toán của phụ tải m - tỉ lệ xích
Biểu đồ phụ tải giúp cho ngời thiết kế hình dung đợc sự phân bố phụ tải trên toàn bộ mặt bằng thiết kế để từ đó làm cơ sở vạch ra các phơng án cung cấp điện
* Tính cho kho củ cải đờng
294 , 625 5 , 846 Tính tơng tự cho các phân xởng còn lại, kết quả ghi trong bảng
T Tên phân xởng Pcs(kW) Ptt(kW) Stt(kVA) R(mm) cs(độ)
Biểu đồ phụ tải của nhà máy củ cải đuờng
Với quy mô của nhà máy là 8 phân xởng, nhà kho và một phụ tải điện thị trấn cần đặt một trạm phân phối trung tâm (PPTT) nhận điện từ trạm biến áp trung gian (BATG) Trong nhà máy sẽ đặt một số trạm biến áp nhận điện từ trạm phân phèi trung t©m
* Xác định vị trí đặt trạm PPTTvà trạm BATG
Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy vẽ một hệ trục toạ độ xoy có vị trí trọng tâm các nhà xởng (xi, yi) sẽ xác điịnh đợc toạ độ tối u M(x, y) để đặt trạm PPTT nh sau x= ∑ x i S i
3 Phơng án về các trạm biến áp trong phân xởng
Các trạm biến áp đợc lựa chọn theo nguyên tắc sau
- Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu: gần tam phụ tải, thuận lợi cho việc lắp đặt, vận chuyển, vận hành, sửa chữa, an toàn và kinh tế
- Số lợng máy biến áp (MBA) đặt trong TBA đợc lựa chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải : điều kiện vận chuyển, lắp đặt, chế độ làm việc của phụ tải Trong mọi trờng hợp TBA chỉ đặt 1 MBA sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành, song độ tin cậy cung cấp điện không cao Các TBA cung cấp cho hộ loại1 và hộ loại 2 chỉ nên đặt 2 MBA, còn hộ loại 3 thì đặt 1 MBA
- Dung lợng MBA đợc chọn theo điều kiện nkhcS®mB Stt và kiểm tra theo điều kiện sự cố 1 MBA (trong trạm có nhiều hơn 1 MBA)
Trong đó a- số MBA có trong trạm khc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi ttrờng, lấy khc= 1 kqtsc - hệ số quá tải sự cố, kqtsc = 1,4 nếu thảo mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong 1 ngày đêm không quá 6h trớc khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải 0.93
Sttsc - công suất tính toán sự cố Khi sự cố 1 MBA có thể loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lợng của MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ vốn đầu t và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thờng Giả thiết các hộ loại 1 có 30% là phụ tải loại 3 nên Sttsc = 0,7Stt Đồng thời cũng hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, thay thế, vận hành, sửa chữa và kiểm tra định kỳ.
Phơng án 1: Đặt 5 TBA phân xởng
* Trạm biến áp B 1 : Cấp điện cho kho củ cải đờng và kho than, trạm đặt 2 máy làm việc song song: nkhcS®mB Stt1 + Stt9
S dmB ≥ S tt 1 + S tt 9 nk hc = 414 , 4+346 , 49
2 1 80 , 445 ( KVA ) chọn MBA có Sđm = 400(kVA)
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sqtsc= 0,7Stt
Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 400(kVA) là hợp lý
* Trạm biến áp B 2 : Cấp điện cho bộ phận cô đặc và phân xởng thái và nấu củ cải đờng, trạm đặt 2 máy làm việc song song: nkhcS®mB Stt2 + Stt3
S dmB ≥ S tt 3 + S tt2 nk hc = 638 ,72+503 , 11
2 1 W0 , 915 ( KVA ) chọn MBA có Sđm = 630(kVA)
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sqtsc= 0,7Stt
Vậy trạm biến áp B2 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 630(kVA) là hợp lý.
* Trạm biến áp B 3 : Cấp điện cho kho thành phẩm và phân xởng tinh chế, trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song: nkhcS®mB Stt5 + Stt4
S dmB ≥ S tt 5 + S tt 4 nk hc = 558 , 16+184 ,37
2 1 71 , 265( KVA ) chọn MBA có Sđm = 400(kVA)
* Trạm biến áp B 4 : Cấp điện cho TRạm bơm và phân xởng CSCK, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcS®mB Stt7 + Stt6
S dmB ≥ S tt 7 + S tt 6 nk hc = 137 , 04+ 615 , 79
2 1 76 , 415( KVA ) chọn MBA có Sđm = 400(kVA)
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sqtsc= 0,7Stt
Vậy trạm biến áp B4 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 500(kVA) là hợp lý
* Trạm biến áp B 5 : Cấp điện cho phụ tải điện thi trấn, trạm đặt 1 máy nkhcS®mB Stt9
1,4 125 ( KVA ) chọn MBA có Sđm = 3200(kVA)
Kết quả chọn MBAPX phơng án 1
TT Tên phân xởng Stt(kVA) Số máy SđmB(kVA) Tên trạm 1
9 Kho củ cải đờng,Kho than 760,89 2 400 B1
3 Phân xởng thái, nấu CCĐ
10 Phụ tải điện thị trấn 4375 1 3200 B5
Phơng án 2: Đặt 6 TBA phân xởng
* Trạm biến áp B 1 : Cấp điện cho kho củ cải đờng và kho than, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcS®mB Stt1 + Stt9
S dmB ≥ S tt 1 + S tt 9 nk hc = 414 , 4+346 , 49
2 1 80 , 445 ( KVA ) chọn MBA có Sđm = 400(kVA)
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sqtsc= 0,7Stt
Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 400(kVA) là hợp lý
* Trạm biến áp B 2 : Cấp điện cho phân xởng thái và nấu củ cải đờng, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcS®mB Stt2
2 1 19 , 36 ( KVA ) chọn MBA có Sđm = 400(kVA)
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sqtsc= 0,7Stt
1,4 19,36(KVA) Vậy trạm biến áp B2 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 400(kVA) là hợp lý
* Trạm biến áp B 3 : Cấp điện cho bộ phận cô đặc, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcS®mB Stt3
2 1 %1 , 55( KVA ) chọn MBA có Sđm = 400(kVA)
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sqtsc= 0,7Stt
1,4 %1,55(KVA) Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 400(kVA) là hợp lý
* Trạm biến áp B 4 : Cấp điện cho phân xởng tinh chế và kho thành phẩm, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcS®mB Stt5 + Stt4
S dmB ≥ S tt 4 + S tt 5 nk hc = 558 , 16+184 ,37
2 1 71 , 265( KVA ) chọn MBA có Sđm = 400(kVA)
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sqtsc= 0,7Stt
Vậy trạm biến áp B4 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 400(kVA) là hợp lý
* Trạm biến áp B 5 : Cấp điện cho phân xởng SCCK và trạm bơm, trạm đặt 2 máy làm việc song song nkhcS®mB Stt7 + Stt6
S dmB ≥ S tt 6 + S tt 7 nk hc = 615 , 79+137 , 04
2 1 76 , 415( KVA ) chọn MBA có Sđm = 400(kVA)
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sqtsc= 0,7Stt
Vậy trạm biến áp B5 đặt 2 máy biến áp với Sđm = 400(kVA) là hợp lý
* Trạm biến áp B 6 : Cấp điện cho phụ tải điện thị trấn, trạm đặt 1 máy nkhcS®mB Stt9
1,4 125( KVA ) chọn MBA có Sđm = 3200(kVA)
Kết quả chọn MBAPX phơng án 2
T Tên phân xởng Stt(kVA) Số máy SđmB(kVA) Tên trạm 1
2 Phân xởng thái, nấu CCĐ 638,72 2 400 B2
9 Phụ tải điện thị trấn 4375 1 3200 B6
4 Phơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xởng: a.Phơng án sử dụng trạm phân phối trung tâm(PPTT) Điện năng từ hệ thống cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xởng thông qua trạm PPTT do đó việc vận hành, quản lý mạng điện cao áp sẽ thuận lợi, tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy cung cấp điện cũng đợc gia tăng Trong thực tế rất hay sử dụng phơng án này khi nguồn điện áp không cao ( 35KV, công suất phân xởng tơng đối lớn b Phơng án sử dụng trạm biến áp trung gian(BATG)
Nguồn 35kV từ hệ thống về qua TBATG đợc hạ xuống điện áp 10kV để cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xởng Do đó có thể giảm đợc vốn đầu t cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng nh các trạm biến áp phân xởng, việc vận hành thuận lợi và độ tin cậy cung cấp điện cũng đợc cải thiện Song phải đầu vốn xây dựng TBATG, gia tăng tổn thất trong mạng cao áp Nếu sử dụng phơng án này, vì nhà máy thuộc hộ loại 1 nên trạm biến áp trung gian phải đặt 2 máy biến áp với công suất đợc chọn theo điều kiện nS dmB ≥S ttnm
2 100 ,08 ( KVA ) chọn MBA có dung lợng 3200kVA do Liên xô chế tạo
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố, với giả thiết các hộ loại 1 trong nhà máy đều có 30% là phụ tải loại 3 có thể tạm ngừng cung cấp điện khi cần thiết
1,4 100,08(KVA) Vậy tại trạm BATG sẽ đặt 2 MBA có Sđm = 3200(kVA) là hợp lý c Lựa chọn các phơng án đi dây:
Nhà máy thuộc hộ loại 1, nên đờng dây từ trạm biến áp trung gian về cung cấp (TBATG hoặc TPPTT) của nhà máy dùng lộ kép
Do tính chất quan trọng của các phân xởng nên mạng cao áp trong nhà máy ta sử dụng sơ đồ hình tia Sơ đồ này có u điểm là sơ đồ đi dây rõ ràng, các trạm biến áp phân xởng đều đợc cấp điện từ một đờng dây riêng nên ít bị ảnh h- ởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện cao dễ thực hiện biện pháp bảo vệ và tự động hoá Để đảm bảo mỹ quan va an toàn các đờng cáp trong nhà máy đều đặt cáp ngầm
Từ đó ta đa ra 4 phơng án đi dây mạng cao áp
5 Tính toán kinh tế kỹ thuật lựa chọn phơng án
Mục đích của phần tính toán này là so sách tơng đối giữa các phơng án cấp điện, nên chỉ cần tính toán so sánh phần khác nhau giữa các phơng án, dự định dùng cáp XLPE lõi đồng bọc thép của hãng FURUKWA nhật bản
1 2 Để so sánh tơng đối giữa các phơng án ta dùng hàm chi phí tính toán
Z = (avh+atc)K + 3Imax 2RC Trong đó avh - hệ số vận hành tra trong sổ tay kỹ thuật atc - hệ số thu hồi vốn đầu t tiêu chuẩn
Imax - dòng điện cực đại chạy trong hệ thống hoặc thiết bị
R - điện trở đờng dây hoặc hệ thống hoặc trạm biến áp
- thời gian tổn thất công suất max
C - giá tiền 1kWh tổn thất điện năng
K - vèn ®Çu t a Ph ơng án1
Phơng án này sử dụng TBATG nhận điện từ hệ thống 35kV hạ xuống điện áp 10 kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xởng
* Chọn máy biến áp phân xởng
Trên cơ sở đã chọn các MBA ở phần trên ta có bảng kết quả chọn MBA cho các phân xởng phơng án 1
Tổng vốn đầu t cho trạm biến áp : KB = 1544,96.10 6 (đ)
* Xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp
Tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp đợc tính theo công thức ΔAA=nΔAP 0 t + 1 n ΔAP N ( S S dmB tt ) 2 τ ( kWh )
Trong đó n - số máy biến áp ghép song song t - thời gian máy biến áp vận hành, với MBA vận hành suốt năm thì t = 8760h
- thời gian tổn thất công suất lớn nhất, với nhà máy củ cải đờng làm việc
3 ca, tra PL1.4 ta có Tmax = 5200h Giá trị của đựoc tính theo biểu thức sau τ =(0 , 124 +10 −4 T max ) 2 8760 =(0 , 124+5200 10 −4 ) 8760633 , 08736 h
P0, PN - tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch trong MBA
Stt - công suất tính toán của trạm biến áp
SđmB - công suất định mức của MBA
- Tổn thất điện năng trong trạm BATG ΔAA=nΔAP 0 t+ 1 n ΔAP N ( S S tt dmB ) 2 τ (kWh ) ΔAA=2.11 ,5.8760+ 1
Tính tơng tự cho các trạm biến áp khác, kết quả ghi trong bảng
Tên TBA Số máy Stt(kVA) Sđm(kVA) P0(kW) PN(kW) A(kWh)
Tổng tổn thất điện năng trong trạm biến áp AB = 1145780,7(kWh)
* Chọn dây dẫn và xác định tổn thất điện năng và tổn thất công suất trong mạng điện
Tính toán bù công suất phản kháng
tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy củ cải đờng
Trong quá trình làm việc nhà máy tiêu thụ từ mạng điện cả công suất tác dụng P lẫn công suất phản kháng Q Các nguồn tiêu thụ công suất phản kháng đó là động cơ không đồng bộ, các máy biến áp, đờng dây trên không va các thiết bị khác
Công suất phản kháng Q là công suất từ hoá trong các máy điện xoay chiều, nó không sinh ra công Mặt khác công suất phản kháng cung cấp cho các hộ dùng điện không nhất thiết phải lấy từ nguồn (máy phát điện) Do đó để tránh khỏi phải truyền tải một lợng công suất phản kháng lớn trên đờng dây ta có thể đặt gần các hộ dùng điện các máy sinh ra công suất phản kháng để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm nh vậy gọi là bù công suất phản kháng
Khi có bù công suất phản kháng, lợng P không đổi, lợng Q truyền tải trên đờng dây giảm xuống kết quả là cos tăng lên Khi đó sẽ đa ra một loạt những hiệu quả sau
- Giảm đợc tổn thất công suất trong mạng điện
Ta đã biết tổn thất công suất trên đờng dây đợc tính theo công thức ΔAP= P 2 +Q 2
Từ công thức trên ta thấy khi giảm công suất phản kháng Q truyền tải trên đờng dây ta giảm đợc thành phần tổn thất công suất P(Q) do Q sinh ra
- Giảm đợc tổn thất điện áp trong mạng điện
Tổn thất điện áp đợc tính ΔAU = PR+ QX
Khi giảm lợng công suất phản kháng Q truyền tải trên đờng dây ta giảm đợc thành phần U(Q) do Q gây ra
- Tăng khả năng truyền tải của đờng dây và MBA
Khả năng truyền tải của đờng dây và máy biến áp phụ thuộc vào điều kiện phát nóng, tức phụ thuộc vào dòng điện cho phép của chúng Dòng điện chạy trong dây dẫn và máy biến áp đợc tính
Biểu thức này chứng tỏ rằng với cùng một tình trạng phát nóng nhất định của đ- ờng dây và máy biến áp (I = const) chúng ta có thể tăng khả năng truyền tải công suất tác dụng P của chúng bằng cách giảm công suất phản kháng Q mà chúng ta phải tải đi
Vì những lý do trên mà việc bù công suất phản kháng gần những nơi tiêu thụ có ý nghĩa rất quan trọng về mặt kinh tế kỹ thuật Để bù công suất phản kháng cho nhà máy củ cải đờng ta có thể dùng các thiết bị sau
Thực chất là động cơ đồng bộ có kết cấu gọn nhẹ và không mang tải trên trục
Nó có thể làm việc ở chế độ phát công suất phản kháng và tiêu thụ công suất phản kháng
Có khả năng điều chỉnh trơn và tự động công suất phản kháng phát ra, do đó nó thờng đặt ở những điểm cần điều chỉnh điện áp trong hệ thông và có thể phục hồi sửa chữa khi h hỏng
Giá thành đắt, vận hành phức tạp và gây tiếng ồn Trong qúa trình làm việc thì gía tiền đơn vị của máy bù đồng bộ tăng lên đáng kể khi giảm công suất danh định của nó, đồng thời khi đó tổn thất công suất tác dụng cũng tăng lên Vì vậy chỉ dùng các loại máy có công suất lớn đặt ở các trạm lớn
*Động cơ đồng bộ : Động cơ đồng bộ có hệ số công suất cao, có thể làm việc ở chế độ quá kích thích, nhng động cơ đồng bộ có cấu tạo phức tạp giá thành đắt
Là thiết bị chuyên dùng để phát ra công suất phản kháng Chúng tơng đ- ơng nh máy bù đồng bộ quá kích thích và chỉ có thể phát ra công suất phản kháng Các tụ có thể ghép thành bộ tụ điện có công suất theo yêu cầu So với những nguồn phát công suất phản kháng khác thì tụ điện có những u điểm sau ®©y
- Tổn thất công suất tác dụng ít
- Do không có phần quay nên vận hành đơn giản
- Lắp đặt đơn giản do khối lợng nhỏ, không cần móng
Tuy nhiên tụ điện cũng có những nhợc điểm nh nhạy cảm với sự biến thiên của điện áp đặt lên cực tụ điện (công suất phản kháng Q là do tụ điện sinh ra tỉ lệ với bình phơng điện áp), thời gian phục vụ ngắn (8 đến 10 năm), độ bền kếm(dễ bị h hỏng, đặc biệt khi ngắn mạch và khi điện áp cao hơn danh định ) Công suất phản kháng phát ra theo hình bậc thang, không thể điều chỉnh trơn đ- ợc
Giá tiền 1kVAr của bộ tụ phụ thuộc vào điẹn áp và không phụ thuộc vào công suất chính của tụ
V.2.Xác định dung lợng bù và vị trí đặt thiết bị bù
1 Xác định dung lợng bù
Hệ số công suất của nhà máy trớc khi bù là 0,825 dự định nâng cao hệ số công suất cos = 0,9
Dung lợng công suất phản kháng cần bù trong toàn nhà máy là
Qbù = Ptt(tg1 - tg2), kVAr Trong đó
Ptt - công suất tác dụng tiêu thụ trong máy tg1 - trị số tg ứng với cos trớc khi bù, cos1 = 0,825 tg1 = 0,685 tg2 - trị số tg ứng với cos trớc khi bù, cos1 = 0,9 tg2 = 0,484
Qbù = Ptt(tg1 - tg2) = 486,9708(0,685 - 0,484) = 978,663(kVAr) ứng với dung lợng bù nh trên ta chọn tụđiện làm thiết bị bù cho nhà máy củ cải đờng
2 Vị trí đặt thiết bị bù
Thiết bị bù có thể đặt ở phía điện áp cao hoặc ở phía điện áp thấp, nguyên tắc bố trí thiết bị bù làm sao đạt đợc chi phí tính toán là nhỏ nhất Có lợi nhất về mặt giảm tổn thất điện áp, điện năng cho đối tợng dùng điện là dặt phân tán thiết bi bù cho từng động cơ Tuy nhiên nếu đặt phân tán quá sẽ không có lợi về vốn đầu t, về quản lý vận hành Vì vậy đặt tụ bù tập trung hay phân tán và phân tán đến mức nào là phụ thuộc váo cấu trúc hệ thống cung cấp điện của đối tợng
Nhà máy thiết kế có quy mô gồm nhiều phân xởng, nhiều trạm biến áp, để nâng cao hệ số công suất toàn nhà máy, có thể coi nh các tụ bù đợc đặt tập trung tại thanh cái hạ áp của các trạm biến áp phân xởng
3 Xác định điện trở các nhánh và điện trở tơng đơng toàn mạng a Tính điện trở trên sơ đồ thay thế
- Điện trở dây cáp đã tính ở phần trớc §êng d©y F(mm 2 ) l (km) r0(/km) x0(/km) R() X()
- Điện trở của MBA đợc xác định bởi công thức
S dm 2 10 3 ( ) b Sơ đồ thay thế tổng trở trong toàn nhà máy
Sơ đồ thay thế tổng trở trong toàn nhà máy
PN - tổn thất công suất trong máy biến áp khi ngắn mạch, kW
UđmB - điện áp định mức MB, kV
SđmB - công suất định mức của MB, kVAr
- Trạm B1, B3, B4 có hai máy biến áp với dung lợng 400kVA, có PN=5,75(kW)
- Trạm B2 có hai máy với dung lợng 630kVA, có PN = 8,2(kW)
- Trạm B5 có một máy với dung lợng 3200kVA, có PN = 37(kW)
Kết quả tính toán điện trở của máy bién áp ghi trong bảng
Tên trạm Stt, kVA Sđm(kVA) Số máy RB()
Kết quả tính toán điện trở các nhánh Đờng cáp RB() RC() R = RC + RB ()
PPTT - B5 4,462 0,494 4,956 Điện trở tơng đơng toàn mạng cáp
4 Xác định dung lợng bù tại thanh cái các trạm biến áp
Dung lợng bù của các nhánh xác định theo công suất
Qbi - công suất bù sẽ đặt tại trạm BAPX thứ i, kVAr
Qi - công suất phản kháng tính toán với trạm thứ i, kVAr
Q - công suất phản kháng xí nghiệp, kVAr
Qb - công suất bù của toàn xí nghiệp, kVAr
Ri - điện trở nhánh thứ i,
Rtd - điện trở tơng đơng,
Q = 393,307 + 492,144 + 176,958 + 481,227 + 2625 = 4168,636(kVAr) Để thuận tiện trong vận hành và giảm bớt các thiết bị đóng cắt, đo lờng cho các nhóm tụ Nếu dung lợng bù tối u của một nhánh nào đó nhỏ hơn
30kVAr thì không đặt tụ điện bù ở nhánh đó nữa mà ta phân phối dung lợng bù đó sang nhánh lân cận
Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng SCCK
VI.1 đặt vấn đề : Để đảm bảo năng suất lao động với mọi hoàn cảnh và thời tiết, thì bên cạnh chiếu sáng tự nhiên bao giờ cũng đòi hỏi phải có một hệ thống chiếu sáng nhân tạo Trong các hệ thống chiếu sáng nhân tạo thì hệ thống chiếu sáng điện năng là hiệu quả
Trong việc thiết kế chiếu sáng điều quan trọng nhất là phải đáp ứng đợc yêu cầu về độ rọi và hiệu quả chiếu sáng, ngoài độ rọi thì hiệu quả chiếu sáng còn đợc quyết định bởi quang thông mầu sắc ánh sáng của đèn Sự lựa chọn những chao đèn cũng nh sự bố trí các bóng đèn vừa đảm bảo tính kinh tế kỹ thuËt võa mang tÝnh mü quan
Tronh thiết kế chiếu sáng ngời ta chú ý sao cho khi làm việc ngời công nhân không bị loá mắt do cờng độ sáng quá lớn hay do phản xạ, bên cạnh đó phải có độ rọi đồng đều để khi quan sát từ chỗ này đến chỗ khác mắt không phải ®iÒu tiÕt nhiÒu
VI.2.Các phơng pháp thiết kế chiếu sáng :
1.Phơng pháp hệ số sử dụng(phơng pháp quang thông)
Phơng pháp này dùng để tính chiếu sáng chung không chú ý đến hệ số phản xạ tờng, của trần nhà và của vật Theo phơng pháp này quang thông của đèn đợc tính bởi biểu thức
E - Độ rọi yêu cầu tra trong sổ tay kỹ thuật, lx
S - Diện tích cần chiếu sáng, m 2 kdt - Hệ số dự trữ tính đến suy thoái quang thông của đèn sau một thời gian sử dụng kdt = 1,2 - 1,4
Z - Hệ số tính toán tra trong sổ tay kỹ thuật, trong tính toán thờng lÊy Z = 0,8 - 1,4 n -Số bóng đèn của hệ thống chiếu sáng ksd - Hệ số sử dụng tra trong các sổ tay kỹ thuật theo quan hệ ksd = f()
H - Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác, m
2 Phơng pháp tính gần đúng
Theo phơng pháp này thì công suất của hệ thống chiếu sáng đợc xác định
P0 - suất chiếu sáng trong một đơn vị diện tích tra trong sổ tay kỹ thuật
F - diện tích của mặt đợc chiếu sáng
- Chọn loại đèn cho hệ thống chiếu sáng biết đợc Pđ và Fđ
- Tính số bóng đèn n n= P cs
- Kiểm tra độ rọi Ett > Eyc,
E tt = nF d k sd sk ® skt Z
Nếu Ett < Eyc thì phải tăng thêm bóng đèn hoặc tăng công suất của đèn
- Thiết kế cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng
3 Phơng pháp tính từng điểm
Phơng pháp này dùng để tính chiếu sáng cho các phân xởng quan trọng, khi tính không quan tâm đến hệ số phản xạ Để đơn giản trong tính toán ta coi đèn là 1 điểm sáng để áp dụng định luật bình phơng khoảng cách Trong phơng pháp này ta phải phân biệt để tính độ rọi cho 3 trờng hợp điển hình
- Tính độ rọi trên mặt phẳng ngang Eng
- Tính độ rọi trên mặt phẳng thẳng đứng Eđ
- Tính độ rọi trên mặt phẳng nghiêng một góc , Engh
E ngh =E ng (cos θ+ tgα sin θ )
VI.3.Tính toán chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa cơ khí
1.Xác định số lợng và công suất bóng đèn
Chọn nguồn sáng : quyết định chọn nguồn sáng là bóng đèn dây tóc vì nó có u điểm là chế tạo đơn giản, lắp đặt đơn giản giá thành dẻ, có ánh sáng gần với ánh sáng tự nhiên ở đây chọn loại đèn vạn năng có chụp bằng thuỷ tinh, Đèn này có thể dùng ở phân xởng SCCK
Chọn hệ thống chiếu sáng : dùng hệ thống chiếu sáng chung tạo nên độ rọi đồng đều trên toàn bộ phân xởng Nếu việc bố trí đèn ở bốn góc hình vuông mà độ rọi đặt yêu cầu công nghệ thì chọn công suất chiếu sáng là nhỏ nhất đảm bảo tính kinh tế
Sơ đồ bố trí trên mặt phẳng và mặt đứng
*Tính toán chọn đèn theo phơng pháp quang thông
- Diện tích mặt bằng phân xởng SCCK là : 1300m 2
- Bóng đèn sợi đốt chọn độ rọi là 30lx
- Xác định độ treo cao của đèn: H = h - h1 - h2
Trong đó h - là độ cao của nhà xởng h1 - khoảng cách từ trần tới bóng đèn h2 - độ cao mặt bàn làm việc
Căn cứ vào trần nhà cao 4m mặt công tác h2 = 0,8m, độ cao treo đèn cách trÇn h1 = 0,7m ta cã
H = h - h1 - h2 = 4 - 0,8 - 0,7 = 2,5m Tra bảng với bóng đèn sợi đốt, vặn năng có L/H = 1,8 ta xác định đợc khoảng cách giữa các đèn
L = 1,8H = 1,8.2,5 = 4,5m Căn cứ vào bề rộng của phân xởng SCCK 20m và khoảng cách giữa các đèn là L = 4,5m đèn sẽ bố trí làm 5 dãy cách nhau 4,5m và cách tờng 1m, tổng cộng là là 70 bóng mỗi dãy 14 bóng
Xác định chỉ số phòng
- Lấy hệ số phản xạ của tờng là 50, của trần nhà 30%, tìm đợc hệ số ksd = 0,4
- Lấy hệ số dự trữ kdt = 1,3 hệ số tính toán Z = 1,2
- Xác định quang thông của mỗi đèn
Tra bảng chọn bóng 200W có F = 2528(lumen)
2 Thiết kế mạng điện chiếu sáng Đặt riêng 1 tủ chiếu sáng cạnh cửa ra vào lấy điện từ tủ phân phối của x- ởng Tủ gồm 1 áptômát tổng 3 pha và 14 áptômát nhánh 1 pha Mỗi áptômát nhánh cấp điện cho 5 bóng đèn h2 h1 h H
- Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ chiếu sáng
√ 3 0 , 38 % , 766( A ) Chọn cáp đồng 4 lõi, vỏ PVC do CLIPSAL chế tạo có dòng điện cho phép trong nhà Icp = 45A và tiết diện 6mm 2 PVC(3x6+1x4)
Chọn áptômát tổng 50A, 3 pha do Đài Loan sản xuất loại TO - 50EC - 50A
Các áptômát nhánh chọn giống nhau, mỗi áptômát cấp điện cho 5 bóng
Chọn 14 áptômát có Iđm = 10A, do Đài Loan chế tạo 10.QCE - 10A
- Chọn dây dẫ từ áptômát nhánh đến cụm 5 đèn
Chọn dây đồng bọc, tiết diện 2,5mm 2 M(2.2,5) có Icp = 27A
- Kiểm tra điều kiện chọn dây dẫn kết hợp với áptômát
Kiểm tra cáp PVC(1x6 + 1x4) hệ số hiện chỉnh k = 1
Từ tủ phân phối đến
Sơ đồ nguyên lý mạng chiếu sáng phân xởng SCCK
Với nhiệm vụ : ''Thiết kế cung cấp điên cho nhà máy củ cải đờng ''
Trong quá trình làm đồ án, giúp em nẵm vững hơn lý thuyết đã học đợc trong bài giảng của thầy, có thêm nhiều sự hiểu biết về thực tế Tuy nhiên do nội dung công việc hoàn toàn mới mẻ và tầm hiểu biết còn hạn chế nên đồ án môn học của em không tránh khỏi thiếu sót Em mong các thầy cô chỉ chỉ bảo và giúp đỡ em Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đặng
Quốc Thống thầy đã tận tình giúp em hoàn thành bản đồ án này
Em xin chân thành cảm ơn :