Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy dệt

LỜI NÓI ĐẦU Ngày kinh tế nƣớc ta phát triển mạnh mẽ, đời sống ngƣời dân đƣợc nâng cao Nhu cầu sử dụng điện lĩnh vực: công nghiệp, nông nghiệp thƣơng mại dịch vụ nhƣ sinh hoạt tăng trƣởng không ngừng Trong cơng nghiệp ln lĩnh vực tiêu thụ điện lớn Chất lƣợng điện áp ổn định yêu cầu quan trọng Với trình trỗi dậy mạnh mẽ kinh tế sau mở cửa, hội nhập vào kinh tế tồn cầu, ngành cơng nghiệp, nhà máy dệt khơng nằm ngồi nhu cầu Chất lƣợng điện áp ảnh hƣởng tới chất lƣợng dệt tới sản phẩm…Vì đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện nâng cao chất lƣợng điện mối quan tâm hàng đầu thiết kế cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp nói chung nhà máy dệt nói riêng Với sinh viên theo học chuyên ngành điện công nghiệp, phải nắm vững ứng dụng đƣợc kiến thức học vận hành, sửa chữa thiết bị điện có cố, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy, phân xƣởng có yêu cầu Trong nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, em đƣợc phân công làm đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy dệt” thạc sỹ Nguyễn Đức Minh hƣớng dẫn, em hoàn thành nhiệm vụ đƣợc giao Đề tài em gồm chƣơng sau: Chƣơng 1: Xác định phụ tải tính tốn cho nhà máy dệt Chƣơng 2: Thiết kế mạng cao áp cho nhà máy dệt Chƣơng 3: Thiết kệ mạng điện hạ áp cho phân xƣởng sửa chữa khí Chƣơng 4: Tính tốn bù cơng suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cho nhà máy dệt Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy, cô giáo môn Điện công nghiệp Đặc biệt, em xin cảm ơn sâu sắc tới Thạc sỹ Nguyễn Đức Minh ngƣời tận tình hƣớng dẫn em đề tài Rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp quý báu từ thầy cô bạn để đồ án em đƣợc hồn thiện CHƢƠNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY DỆT 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Phụ tải tính tốn số liệu dùng để thiết kế hệ thống cung cấp điện Phụ tải tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tƣơng đƣơng với phụ tải thực tế (biến đổi) mặt hiệu ứng nhiệt lớn Nói cách khác, phụ tải tính tốn làm nóng vật dẫn lên tới nhiệt độ nhiệt độ lớn phụ tải thực tế gây Nhƣ chọn thiết bị điện theo phụ tải tính tốn đảm bảo an tồn mặt phát nóng cho thiết bị trạng thái vận hành Tùy theo tầm quan trọng kinh tế xã hội, hộ tiêu thụ đƣợc cung cấp điện với mức độ tin cậy khác phân thành loại: Hộ loại 1: Là hộ mà có cố dừng cung cấp điện gây nên hậu nguy hiểm đến tính mạng ngƣời, gây thiệt hại lớn kinh tế, hƣ hỏng thiết kế, gây rối loạn q trình cơng nghiệp có ảnh hƣởng khơng tốt phƣơng diện trị Đối với hộ loại phải cung cấp với độ tin cậy cao, thƣờng dùng hai nguồn điện đến, có nguồn dự phòng nhằm hạn chế mức thấp việc điện Thời gian điện thƣờng đƣợc coi thời gian đóng nguồn dự trữ Hộ loại 2: Là hộ tiêu thụ ngƣng cung cấp điện gây thiệt hại kinh tế, hƣ hỏng sản phẩm , sản xuất bị đình trệ, gây rối loạn trình cơng nghệ Để cung cấp điện cho hộ loại ta sử dụng phƣơng pháp có khơng có nguồn dự phòng, hộ loại cho phép ngƣng cung cấp điện thời gian đóng nguồn dự trữ tay Hộ loại 3: Là hộ tiêu thụ cho phép cung cấp điện với mức độ tin cậy thấp, cho phép mắt điện ttrong thời gian sửa chữa, thay có cố 1.1.1 Bảng phụ tải sơ đồ mặt nhà máy dệt Bảng 1.1: Phụ tải nhà máy dệt Số mặt Tên phân xƣởng Công suất đặt (KW) Bộ phận kéo sợi 1500 Bộ phận dệt 2800 Bộ phận nhuộm 550 Bộ phận xƣởng lò 300 Bộ phận sửa chữa khí Phân xƣởng mộc 160 Trạm bơm 120 Ban quản lý phịng thí nghiệm 150 Kho vật liệu trung tâm 50 Hình 1.1 : Sơ đồ mặt tồn nhà máy dệt Theo tính tốn Hình 1.2 Sơ đồ mặt phân xƣởng sữa chữa khí 1.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN Hiện có nhiều nghiên cứu phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn, nhƣng phƣơng pháp đƣợc dùng chủ yếu là: 1.2.1 Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm Ta có : Ptt= M ca W0 Tca (1-1) Trong đó: M : Số đơn vị sản phẩm đƣợc sản xuất năm W0 : Suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm ( kWh/đvsp) Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn (h) Phƣơng pháp đƣợc sử dụng cho tính tốn thiết bị điện có đồ thị phụ tải biến đổi nhƣ: quạt gió, bơm nƣớc, máy nén khí… Khi tải tính tốn gần phụ tải trung bình kết tƣơng đối xác 1.2.2 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu knc Thông tin mà ta biết đƣợc diện tich nhà xƣởng F (m2) công suất đặt Pđ (kW) phân xƣởng phòng ban cơng ty Phụ tải tính tốn phân xƣởng đƣợc xác định theo công suất đặt Pđ hệ số nhu cầu knc , (1-2) (1 - 3) (1- 4) (1-5) Từ ta xác định đƣợc phụ tải tính tốn phân xƣởng nhƣ sau: (1-6) (1-7) (1-8) Nếu hệ số công suất hệ số công suất thiết bị nhóm khác ta tính trung bình (1-9) Trong đó: Knc : Hệ số nhu cầu Pđ : Công suất đặt (kW) n: Số động P0 : Suất phụ tải chiếu sáng ( W/m2) Pđl, Qđl : Các phụ tải động lực phân xƣởng Pcs, Qcs : Các phụ tải chiếu sáng phân xƣởng Vậy phụ tải tính tốn cơng ty là: (1-10) (1-11) Từ ta có: (1-12) (1-13) Trong đó: : Hệ số đồng thời ( thƣờng có giá trị từ 0,85 1) m: Số phân xƣởng phịng ban, nhóm thiết bị Phƣơng án có ƣu điểm đơn giản, tiện lợi nên đƣợc ứng dụng rộng rãi tính tốn Nhƣng có nhƣợc điểm xác tra bảng số liệu tra cứu khơng phụ thuộc vào chế độ vận hành số thiết bị nhóm nhƣng thực tế chế độ vận hành số thiết bị nhóm thay đổi nhiều kết xác Phƣơng pháp thƣờng dùng giai đoạn xây dựng nhà xƣởng 1.2.3 Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất Cơng thức theo tài liệu Cung cấp điện [trang 34]: (1-14) Trong đó: F: Diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ, (m2) P0: Suất phụ tải đơn vị sản xuất (W/m2) 1.2.4 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại kmax cơng suất trung bình Ptb Thơng tin mà ta biết đƣợc chi tiết, ta bắt đầu thực việc phân nhóm thiết bị máy móc ( từ 12 máy / nhóm) Sau ta xác định phụ tải tính tốn nhóm n máy theo cơng suất trung bình Ptb hệ số cực đại kmax theo công thức sau (1-15) (1-16) (1-17) Trong đó: n:Số máy nhóm Ptb: Cơng suất trung bình nhóm phụ tải ca máy tải lớn Pđm: Công suất định mức máy, nhà chế tạo cho (kW) Uđm: Điện áp dây định mức lƣới (V) Ksd: Hệ số sử dụng cơng suất hữu cơng nhóm thiết bị Nếu hệ số cơng suất ksd thiết bị nhóm khác ta tính hệ số cơng suất ksd trung bình: (1-18) kmax: Hệ số cực đại cơng suất hữu cơng nhóm thiết bị Tra tài liệu Thiết kế cấp điện [trang 256] nhq:Số thiết bị dùng điện hiệu - Các bƣớc xác định nhq: - Bƣớc 1: Xác định n1 số thiết bị có cơng suất lớn nửa công suất thiết bị có cơng suất lớn - Bƣớc 2: Xác định (1-19) - Bƣớc 3: Xác định: (1-20) (1-21) P: Tổng cơng suất thiết bị nhóm thiết bị (nhóm phụ tải) xét - Bƣớc 4: Tra Sổ tay lựa chọn [trang 255] ta đƣợc nhq* theo n* P* - Bƣớc 5: Tính nhq=n.nhq* (1-22) Từ ta tính đƣợc phụ tải tính tốn phân xƣởng theo công thức sau: (1-23) Pcs= P0.F (1-24) (1-25) (1-26) Vậy ta tính đƣợc: Ppx=Pđl +Pcs (1-27) Qpx=Qđl + Qcs (1-28) (1-29) (1-30) (1-31) Trong đó: n,m: Số nhóm máy phân xƣởng mà ta phân Kđt: Hệ số đồng thời( thƣờng có giá trị từ 0.85 *) Nhận xét: Phƣơng pháp cho kết xác, nhƣng phƣơng pháp địi hỏi lƣợng thơng tin đầy đủ phụ tải nhƣ: chế độ làm việc phụ tải, công suất đặt phụ tải, số lƣợng thiết bị nhóm( ksdi, Pđmi, 1.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA NHÀ MÁY DỆT 1.3.1 Xác định phụ tải tính tốn phân xƣởng sửa chữa khí 1.3.1.1 Phân loại phân nhóm phụ tải điện - Các thiết bị phần lớn làm việc chế độ dài hạn Chỉ có phụ tải máy biến áp hàn làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại sử dụng điện áp dây Do cần quy đổi chế độ làm việc dài hạn : = Pqd = 3.Pdm kd % = 3.24, 0, 25 = 21,3(kW) - Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau : + Các thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc + Các thiết bị nhóm nên gần tránh chồng chéo giảm chiều dài dây dẫn hạ áp + Cơng suất nhóm nên khơng chênh lệch nhóm nhằm giảm chủng loại tủ động lực - Căn vào vị trí, cơng suất máy cơng cụ bố trí mặt phân xƣởng ta 1.3.1.2 Xác định phụ tải tính tốn nhóm phụ tải * Nhóm 1: Bảng 1.2 Danh sách thiết bị cho nhóm Tên nhóm thiết bị STT Số lƣợng Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren xác cao Máy doa tọa độ Máy bào ngang 2 1 Máy xọc Máy phay vạn Cộng theo nhóm 1 12 Công suất đặt (kw) 7 10 1,7 Cơng suất tồn (kw) 14 14 20 1,7 14 2,8 74,7 - Sách thiết kế cấp điện tra phụ lục 1.1- B1.1 ta tìm đƣợc ksd= 0,15 cos = 0,6 ta có: n=12, n1=9 n* = n1 = = 0,75 n 12 P* = P 14 14 20 14 = = 0,9 75,5 P - Sách thiết kế cấp điện Tra phụ lục 1, B1.5 ta tim đƣợc nhq*= 0,85 - Số thiết bị dùng điện hiệu nhq= nhq* n = 0,85 12 = 10,2 - Tra B1.6 với ksd = 0,15 nhq = 10,2 ta tìm đc kmax = 2,1 * Phụ tải tính tốn nhóm 1: Ptt = kmax ksd = 0,15 2,1 74,7=23,436 (kW) Qtt = Ptt.tgφ = 23,436 1,33 = 31,169 (kVAr) Stt = = = 39,1 (kVA) 3.3.3 Chọn tủ động lực dây dẫn từ tủ động lực tới thiết bị Atỉng A nh¸nh Hình 2.7 : Sơ đồ ngun lý tủ động lực *) Chọn áptômát tổng: - Các áptômát tổng tủ động lực có thơng số tƣơng tự nhƣ áptômát nhánh tƣơng ứng tủ phân phối Kết lựa chọn ghi bảng sau Bảng 2.29 Kết chọn áptômat tổng tủ động lực TUYẾN TPP - TĐL1 TPP - TĐL2 TPP - TĐL3 TPP - TĐL4 TPP - TĐL5 STT, kVA 39,63 19,43 18,54 43,34 35,34 ITT , A LOẠI 60,21 29,52 28,17 65,85 53,69 NC125H NC125H NC125H NC125H NC125H IĐM, A UĐM, V ICẮT, kA 125 125 125 125 125 415 415 415 415 415 10 10 10 10 10 *) Chọn áptơmát đến thiết bị nhóm thiết bị tủ động lực: - Điều kiện chọn: UdmA ≥ Udmm = 0,38 (kV) IdmA ≥ Itt - áptômát bảo vệ máy tiên ren nhóm I Pđm= (kW) IđmA ≥ Itt = = 17,73 (A) SỐ CỰC 3 3 - Tra bảng chọn áptômát C60a hãng Merin Gerin chế tạo có IđmA=25 (A), UdmA = 440 (V), IN = 10 (kA) *) Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép theo (4-1) & (4-2) knc.Icp ≥ Itt - Ở knc = - Và phối hợp với thiết bị bảo vệ cáp bảo vệ áptơmát: Icp ≥ * Tính tốn cho nhóm 1: - Tính tốn cho máy tiện ren: Icp ≥ Itt = 17,73 (A) Icp ≥ = 20,38 (A) - Sách thiết kế cấp điện Tra PL 4.29 TL1chọn dây dẫn PVC LENS chế tạo loại 4G2,5 có tiết diện 2,5mm2 có dịng điện cho phép 31 A Cáp đƣợc đặt ống thép có đƣờng kính 3/4" chơn dƣới phân xƣởng - Các áptômát đƣờng cáp khác đƣợc chọn tƣơng tự, kết ghi bảng Do công suất thiết bị không lớn đƣợc bảo vệ áptômát nên khơng tính tốn ngắn mạch phân xƣởng để kiểm tra thiết bị lựa chọn theo điều kiện ổn định động điều kiện ổn định nhiệt Bảng 2.30 Kết chọn áptômát cáp tủ động lực đến thiết bị Tên máy Công suất đặt Dây dẫn Phụ tải ( kW) Ptt (kW) Idm, A Dồng thép Áptômát Mã Mã Icp, A I , A Ikdnh/1,5 hiệu hiệu dm Nhóm1 Máy tiện ren 14 17,73 3/4" 4G2,5 31 C60a 25 20,83 Máy tiện ren 14 17,73 3/4" 4G2,5 31 C60a 25 20,83 Máy tiện ren Máy tiện ren cấp xác cao Máy doa toạ độ 10 20 25,32 3/4" 42 C60a 40 33,33 1,7 1,7 4,30 3/4" 4G1,5 23 C60a 10 8,33 2 5,06 3/4" 4G1,5 23 C60a 10 8,33 4G4 Máy bào ngang Máy xọc Máy phay vạn Nhóm Máy mài trịn 2,8 14 2.8 17,73 7,09 17,73 4G2,5 31 4G1,5 23 4G2,5 31 11,40 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 25 10 25 4G2,5 31 C60a C60a C60a C60a C60a 25 20,83 8,33 20,83 0,00 20,83 4,5 Máy mài phẳng Máy mài tròn Máy mài vạn Máy mài dao cắt gọt Máy mài mũi khoan Máy mài sắc mũi phay Máy mài dao chốt Máy mài mũi khoét Máy mài thô Nhóm Máy phay ngang Máy phay đứng Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy cắt mép Thiết bị để hoá bền kim loại Máy giũa Máy khoan bàn Máy mài trịn Nhóm Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy khoan hƣớng tâm 2,8 2,8 1,75 0,65 1,5 0,65 2,9 2,8 2,8 2,8 1,75 0,65 1,5 0,65 2,9 2,8 7,09 7,09 4,43 1,65 3,80 2,53 1.65 7,34 7,09 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 23 23 23 23 23 23 23 23 23 C60H C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a 10 10 10 10 10 10 10 10 10 8,33 8,33 8,33 8,33 8,33 8,33 8,33 8,33 8,33 2,8 2,8 4,5 4,5 5,6 2,8 4,5 4,5 17,73 7,09 7,09 11,40 11,40 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 4G2,5 4G1,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 31 23 23 31 31 C60a C60a C60a C60a C60a 25 10 10 25 25 20,83 8,33 8,33 20,83 20,83 0,8 0,8 2,03 3/4" 4G1,5 23 C60a 10 8,33 2,2 0,65 1,2 2,2 1,3 1,2 5,57 1,65 3,04 3/4" 3/4" 3/4" 4G1,5 23 4G1,5 23 4G1,5 23 C60a C60a C60a 10 10 10 8,33 8,33 8,33 4,5 7 10 14 4,5 13,5 7 30 14 4,5 11,40 17,73 17,73 25,32 35,45 11,40 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G4 4G4 4G2,5 31 31 31 42 42 31 C60a C60a C60a C60a C60a C60a 25 25 25 40 40 25 20,83 20,83 20,83 33,33 33,33 20,83 Máy bào ngang 2,8 2,8 7,09 3/4" 4G1,5 23 C60a 10 8,33 Nhóm Máy khoan đứng Máy bào ngang Máy mài phá 4,5 10 4,5 10 4,5 11,40 25,32 11,40 3/4" 3/4" 3/4" 4G2,5 31 4G4 42 4G2,5 31 C60a C60a C60a 25 40 25 20,83 33,33 20,83 Máy khoan bào Máy biến áp hàn 0,65 21,3 0,65 21,3 1,65 53,94 3/4" 3/4" 4G1,5 23 4G6 75 C60a C60a Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp PXSC khí 10 60 8,33 50,00 CHƢƠNG TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO NHÀ MÁY 4.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: Vấn đề sử dụng hợp lý tiết kiệm điện xí nghiệp cơng nghiệp có ý nghĩa lớn kinh tế xí nghiệp tiêu thụ khoảng 55% tổng số điện đƣợc sản suất Hệ số công suất cos φ tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý tiết kiệm hay không Nâng cao hệ số công suất cosφ chủ trƣơng lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu cao trình sản suất, 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 đƣợc biến thành nhiệt thiết bị dùng điện, cịn cơng suất phản kháng Q cơng suất từ hố máy điện xoay chiều, khơng sinh cơng Q trình trao đổi cơng suất phản kháng máy phát hộ tiêu thụ dùng điện trình dao động Mỗi chu kỳ dòng điện, Q đổi chiều bốn lần, giá trị trung bình Q 1/2 chu kỳ dịng điện khơng Việc tạo cơng suất phản kháng khơng địi hỏi tiêu tốn lƣợng động sơ cấp quay máy phát điện Mặt khác công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu dùng điện không thiết phải lấy từ nguồn Vì để tránh truyền tải lƣợng Q lớn đƣờng dây, ngƣời ta đặt gần hộ tiêu dùng điện máy sinh Q (tụ điện, máy bù đồng bộ, ) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm nhƣ đƣợc gọi bù công suất phản kháng Khi bù công suất phản kháng góc lệch pha dịng điện điện áp mạch nhỏ đi, hệ số công suất cosφ mạng đƣợc nâng cao, P, Q góc φ có quan hệ sau : φ = arctg P (4.1) Q 4.2 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, ta lựa chọn tụ điện tĩnh để làm thiết bị bù cho nhà máy Sử dụng tụ điện tĩnh để làm thiết bị bù cho nhà máy Sử dụng tụ điện có ƣu điểm tiêu hao cơng suất tác dụng, khơng có phần quay nhƣ máy bù đồng độ nên lắp ráp, vận hành bảo quản dễ dàng Tụ điện đƣợc chế tạo thành đơn vị nhỏ, tuỳ theo phát triển phụ tải trình sản xuất mà ghép dần tụ điện vào mạng khiến hiệu suất sử dụng cao bỏ vốn đầu tƣ lúc Tuy nhiên, tụ điện có số nhƣợc điểm định Trong thực tế với nhà máy xí nghiệp có cơng suất khơng thật lớn thƣờng dùng tụ điện tĩnh để bù công suất phản kháng nhằm mục đích nâng cao hệ số cơng suất Vị trí thiết bị bù ảnh hƣởng nhiều đến hiệu bù Các tụ điện bù đặt Trạm phân phối trung tâm, cao áp, hạ áp Trạm biến áp phân phối, tủ phân phối, tủ động lực đầu cực phụ tải lớn Để xác định xác vị trí dung lƣợng đặt thiết bị bù cần phải tính tốn so sánh kinh tế kỹ thuật cho phƣơng án đặt bù cho hệ thống cung cấp điện cụ thể Song theo kinh nghiệm thực tế, trƣờng hợp công suất dung lƣợng bù công suất phản kháng nhà máy, thiết bị không thật lớn phân bố dung lƣợng bù cần thiết đặt hạ áp Trạm biến áp phân xƣởng để giảm nhẹ vốn đâù tƣ thuận lợi cho công tác quản lý, vận hành 4.3 XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƢỢNG BÙ: 4.3.1.Xác định dung lƣợng bù: - Dung lƣợng bù cần thiết cho nhà máy đƣợc xác định theo công thức sau: Qbù = Pttnm(tgφ1 – tgφ2) - Trong đó: Pttnm - Phụ tải tác dụng tính tốn nhà máy.(kW) φ1 – góc ứng với hệ số cơng suẩttung bình trƣớc bù, cosφ1 = 0,73 φ2 – góc ứng với hệ số công suất bắt buộc sau bù cos φ2 = 0,95 - hệ số xét tới khả nâng cao cosφ biện pháp đòi hỏi đặt thiết bị bù, = 0,9 ÷ - Với nhà máy thiết kế ta tìm đƣợc dung lƣợng bù cần đặt: Qbù = Pttnm.(tgφ1 – tgφ2) = 4158,71.(0,936 – 0,329) = 2524,3 (kVAr) 4.3.2 Phân bố dung lƣợng bù cho trạm biến áp phân xƣởng: Từ trạm phân phối trung tâm máy biến áp phân xƣởng mạng hình tia gồm nhánh có sơ đồ ngun lý thay tính tốn nhƣ sau : 0,4KV 10KV 35KV Pi+JQi C¸p Qb PPTT BAPXi Qbi Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lý đặt thiết bị bù: TPPTT RC RC RB2 RB3 RB1 RC RC RC RB4 RB5 Hình 2.10: Sơ đồ thay - Cơng thức tính dung lƣợng bù tối ƣu cho nhánh mạng hình tia : Qbi = Qi - (Q Qbù ) × Rtd (4.4) Ri Trong : Qbi : Cơng suất phản kháng cần bù đặt phụ tải thứ i (kVAr) Qi : Cơng suất tính tốn phản kháng ứng với phụ tải thứ i (kVAr) Qi : Phụ tải tính tốn phản kháng tổng nhà máy.rn - điện Q= i trở nhánh n Ri : Điện trở nhánh thứ i (Ω) Rtđ = R1 R2 1 R3 Ri : Điện trở tƣơng đƣơng mạng (Ω) (4.5) - Có thể tách mạng hình 2.10 thành mạng hình tia nhƣ sau: TPPTT R31 R4 QBU4 QBU5 R21 QBU2 QBU3 QBU2 QBU3 QBU6 QBU7 Hình 2.11: nhánh mạng hình tia - Điện trở máy biến áp đƣợc tính theo cơng thức: ΔPN U 2dmBA 103 (Ω) RB = S dmBA (4.6) - Trong : ΔPN - tổn thất ngắn mạch máy biến áp Sdm - công suất định mức máy biến áp kVA UdmBA - điện áp định mức máy biến áp, UdmBA = 35 kV Bảng 2.31 Kết tính điện trở trạm biến áp cáp: TRẠM BIẾN ÁP Sdm, kVA ΔPN, kW B1 1000 10 B2 1600 16 B3 560 5.47 B4 560 5.47 B5 250 3.2 RB ,Ω 6.125 3.828 10.684 10.684 62.720 CÁP PPTT - B2 PPTT - B3 B2 - B1 B3 - B4 PPTT - B5 R38 R37 R26 R25 RC ,Ω 0.012 0.014 0.016 0.012 0.089 QBU8 - Tính điện trở tƣơng đƣơng mạng: R25 = RB1+ RC B2-B1 = 6,125+0,016 = 6,141 (Ω) R26 = RB2 = 3,828 (Ω) R37 = RB3 = 10,684 (Ω) R38 = RB4 + RC B3-B4 = 10,684 + 0,012 = 10,696 (Ω) R2 = 1 + 6,141 3,828 -1 = 2,358 (Ω) R21= R2 + RCPPTT-B2 =2,358+0,012= 2,37 (Ω) 1 + R3 = R 37 R 38 -1 1 + 10,684 10,696 -1 = 5,345 (Ω) R31 = R3 + RCPPTT-B3 = 5,345 + 0,014= 5,359 (Ω) R4 = RB5 + RC PPTT-B5 = 62,72 + 0,089 = 62,809 (Ω) 1 + + R1 = R 21 R 31 R -1 1 = + + 2,37 5,359 62,809 -1 = 1,6 (Ω) - Xác định dung lƣợng bù tối ƣu cho nhánh: – Qbù2= 3280,36 – – Qbù3 = 1230,57 – Qbù4 = 142,82 - – Qbù6 = 2040,4 Qbù7 = 630 – Qbù8 = 598,74 - – = 593,63 (kVAr) = 88,62 (kVAr) – Qbù5 = 1239,95 – = 1843,88 (kVAr) = 688,37 (kVAr) = 1155,56 (kVAr) = 312,18 (KVAr) – = 281,45 (kVAr) - Ta chọn tụ bù cos Liên Xô chế tạo.(PL6.1-TL1- sách thiết kế cung cấp điện) - Kết phân bố dung lƣợng bù chọn tụ bù cho nhánh đƣợc ghi bảng: Bảng 2.32 Kết chọn tụ bù dung lƣợng bù nhà máy TRẠM ĐIỂM BIẾN ÁP BÙ B1 B2 B3 B4 B5 LOI T KC2-6,3-75-2Y3 KC2-6,3-75-2Y3 KC2-6,3-75-2Y3 KC2-6,3-75-2Y3 KC2-0,38-50-3Y3 Tủ áptômát tổng S Ố QBÙ, PHA kVAr 3 3 75 75 75 75 50 SỐ BỘ Tổng QBÙ, kVAr 10 16 750 1200 375 300 100 QBÙ yêu cầu, kVAr 688,37 1155,56 312,18 281,45 88,62 Tñ bï Tđ PP cosφ cho c¸c PX Hình 2.12: Sơ đồ lắp ráp tụ bù cosφ cho trạm máy bin ỏp Tủ áptômát tổng Tủ PP cho PX Tủ áptômát tổng Tủ áptômát Tủ PP tổng cho PX Hình 2.13 Sơ đồ lắp ráp tụ bù cosφ cho trạm máy biến áp * Cosφ nhà máy sau đặt tụ bù: -Tổng công suất tụ bù : Qtb=2725 (kVAr) -Lƣợng công suất phản kháng truyền lƣới nhà máy: Q = Qttnm – Qtb= 3950,05 - 2725 = 1225,05 (kVAr) Hệ số công suất nhà máy sau bù: tgφ = Q Pttnm 1225, 05 0.294 4158, 71 tgφ = 0,294 → cosφ = 0,95 - Kết luận : - Sau đặt tụ bù cho lƣới điện hạ áp nhà máy hệ số công suất cosφ nhà máy đạt tiêu chuẩn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] – Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Mạnh Hoạch Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp thị nhà cao tầng NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2005 [2] – Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm Thiết kế cấp điện NXB Học Kỹ Thuật, 2006 [3] – Ngô Hồng Quang Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV NXB Học Kỹ Thuật, 2000 [4] – Nguyễn Văn Đạm Thiết kế mạng hệ thống điện NXB Học Kỹ Thuật, 2005 [5] – Nguyễn Hữu Khái Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp NXB Học Kỹ Thuật, 2005 [6] – Trịnh Hùng Thám- Nguyễn Hữu Khái - Đào Quang Thạch - Lã Văn Út - Phạm Văn Hòa- Đào Kim Hoa Nhà máy điện trạm biến áp MỤC LỤC CHƢƠNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO NHÀ MÁY DỆT 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1.1 Bảng phụ tải sơ đồ mặt nhà máy dệt 1.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 1.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA NHÀ MÁY DỆT 1.3.1 Xác định phụ tải tính tốn phân xƣởng sửa chữa khí 1.3.1.1 Phân loại phân nhóm phụ tải điện 1.3.2 Xác định phụ tải tính tốn phân xƣởng khác tồn nhà máy 17 1.3.3 Xác định phụ tải tính tốn tồn nhà máy 20 1.3.4 Biểu đồ phụ tải phân xƣởng nhà máy 20 CHƢƠNG 23 THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY LIÊN HỢP DỆT 23 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 23 2.2 VẠCH RA CÁC PHƢƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 23 2.2.2 Chọn máy biến áp phân xƣởng 25 2.2.3 Lựa chọn phƣơng án nối dây mạng cao áp: 26 2.3 TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHO CÁC PHƢƠNG ÁN 28 +) Phƣơng án 1: 28 Phƣơng án 2: 34 2.4 THIẾT KẾ CHI TIẾT MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY: 38 2.4.1 Chọn cáp cao áp hạ áp nhà máy 38 2.4.2 Tính tốn ngắn mạch lựa chọn thiết bị điện : 38 2.4.3 Lựa chọn kiểm tra thiết bị điện: 42 CHƢƠNG 52 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CỦA PHÂN XƢỞNG 52 SỬA CHỮA CƠ KHÍ 52 3.1 ĐÁNH GIÁ VỀ PHỤ TẢI CỦA PHÂN XƢỞNG SỦA CHỮA CƠ KHÍ: 52 3.2 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƢỚNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 52 3.2.1 Lựa chọn sơ đồ cung cấp điên cho phân xƣởng : 52 3.2.2 Chọn vị trí tủ động lực phân phối : 56 3.2.3 Sơ đồ dây mặt phƣơng thức lắp đặt đƣờng cáp 56 3.3 CHỌN TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC 56 3.3.1 Nguyên tắc chung:` 56 3.3.2 Chọn tủ phân phối 56 3.3.3 Chọn tủ động lực dây dẫn từ tủ động lực tới thiết bị 59 CHƢƠNG 63 TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG 63 CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO NHÀ MÁY 63 4.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: 63 4.2 CHỌN THIẾT BỊ BÙ: 64 4.3 XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƢỢNG BÙ 64 4.3.1.Xác định dung lƣợng bù: 64 4.3.2 Phân bố dung lƣợng bù cho trạm biến áp phân xƣởng: 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70