Thiết kế cung cấp điện cho công ty cổ phần điện cơ hải phòng

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN ĐIỆN CƠ HẢI PHÕNG

Đặc điểm về tổ chức bộ máy quản trị

1.2.1 Cơ cấu tổ chức bộ máy và điều hành trong Công ty

1.2.1.1 Đặc điểm của bộ máy quản lý

Công ty áp dụng mô hình quản lý trực tuyến, với Giám đốc trực tiếp điều hành các bộ phận sản xuất Các Phó giám đốc hỗ trợ Giám đốc trong các lĩnh vực như Sản xuất – Kỹ thuật, Kinh doanh, Xây dựng cơ bản và Tổ chức hành chính, đồng thời chịu trách nhiệm về những lĩnh vực mà họ phụ trách.

Các phòng chức năng như: Kế hoạch – Sản xuất, Kinh doanh, Tài chính –

Kế toán đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ Giám đốc ra quyết định Trưởng các phòng và Quản đốc phân xưởng có toàn quyền bố trí lao động và điều hành công việc trong phạm vi quản lý của họ để hoàn thành nhiệm vụ được giao Họ có thể ủy quyền hoặc giao nhiệm vụ cho cấp phó, nhưng vẫn phải chịu trách nhiệm trước Giám đốc về các quyết định phân công và ủy quyền này.

1.2.1.2 Sơ đồ tổ chức bộ máy:

Ghi chú: Quan hệ chỉ huy – thừa hành Quan hệ góp ý – tham mưu ĐẠI HỘI ĐỒNG CỔ ĐÔNG

PHÓ GIÁM ĐỐC SẢN XUẤT

Phòng cung ứng vật tư

Phòng Tài chính- kế toán

Phòng Tổ chức hành chính

Phòng Kỹ thuật công nghệ

1.2.1.3 Sơ đồ tổ chức các phòng ban

1.2.1.4 Sơ đồ tổ chức quản lý các phân xưởng

Phó quản đốc phân xưởng

Tổ trưởng tổ sản xuất

Công nhân phục vụ Công nhân sản xuất chính

Kết quả sản xuất kinh doanh của công ty trong nhưng năm gần đây và phương hướng hoạt động trong thời gian tới

1.3.1 Kết quả sản xuất kinh doanh

Kết quả sản xuất kinh doanh mà công ty đã đạt được thể hiện qua bảng sau

Bảng 5.1 Bảng các chỉ tiêu tài chính

Stt Chỉ tiêu Năm 2004 Năm 2005 Năm 2006

1 Giá trị sản xuất CN 45.643.000.000 46.758.000.000 60.391.000.000

Lồng quạt 1.340.000 bộ 774.000 bộ 1000.000 bộ

5 Thu nhập bình quân 1 tháng 1.170.000 1.273.000 1.400.000

Theo số liệu từ phòng Tài chính – Kế toán, hiệu quả sản xuất kinh doanh của Công ty liên tục tăng, thể hiện qua doanh thu tiêu thụ và lợi nhuận sau thuế Sự phát triển này không chỉ mang lại thành công cho Công ty mà còn cải thiện đời sống cán bộ công nhân viên, với thu nhập bình quân năm trước tăng trung bình 115.000đ/tháng so với năm sau.

Tính chủ động của Công ty ngày càng gia tăng, được thể hiện qua việc chỉ tiêu vốn của chủ sở hữu liên tục tăng Đây là một tín hiệu tích cực, cho thấy Công ty đã giảm được rủi ro và nâng cao khả năng tài chính.

1.3.2 Phương hướng hoạt động trong thời gian tới

- Là năm thứ 8 sau Cổ phần hoá, Nhà nước sẽ thu 50% Thuế Thu nhập DN, giảm tái đầu tư

- Giá cả vật tư biến động khó đoán: Sắt thép, Điện, Gas, Kim loại màu

- Thị trường sản phẩm chủ yếu tăng không nhiều

- Điện cho sản xuất và sinh hoạt sẽ thiếu, ảnh hởng đến tiến độ sản xuất theo kế hoạch; đồng thời sức mua trong dân cũng giảm theo

- Tính chất thời vụ của sản phẩm và sự cạnh tranh vẫn tiếp tục gay gắt

Công tác tư tưởng trong Công ty cần được thực hiện thường xuyên để mọi thành viên, bao gồm người quản lý, người lao động và cổ đông, hiểu rõ chức năng, quyền hạn, trách nhiệm và quyền lợi của mình Việc này không chỉ giúp phát huy tính năng động, sáng tạo mà còn khuyến khích mỗi cá nhân làm chủ thực sự trong bối cảnh cơ chế thị trường hiện nay.

Công ty cam kết duy trì và mở rộng thị trường cho các sản phẩm truyền thống như quạt điện, lồng quạt và linh kiện đi kèm Đồng thời, chúng tôi sẽ tiếp tục đa dạng hóa các loại hình sản phẩm và dịch vụ dựa trên lợi thế về mặt bằng, công nghệ và thương hiệu của mình.

- Tiếp tục theo đuổi và thực hiện Dự án Xí nghiệp cơ khí phụ trợ khu Công nghiệp Quán Trữ

- Tính toán chặt chẽ và cụ thể trong việc đầu tư máy móc, thiết bị, khuôn mẫu vào sản xuất - kinh doanh có hiệu quả

Để tối ưu hóa hiệu quả công việc, Công ty Cổ phần cần khai thác tốt nguồn nhân lực hiện có, đồng thời phát hiện và đào tạo những nhân tài mới có đủ trình độ đáp ứng yêu cầu phát triển của công ty.

Tiếp tục thực hiện các quy chế khen thưởng và kỷ luật phù hợp với luật pháp, đảm bảo tính công bằng, bình đẳng và dân chủ thực sự.

1.3.2.3 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG NHÀ MÁY VÀ BẢNG THỐNG KÊ PHỤ TẢI

 Sơ đồ mặt bằng của công ty

Công ty cổ phần điện cơ hải phòng được xây dựng trên một diện tích là

Nhà máy có diện tích 130.220m², được chia thành 4 khu vực chính và đang trong quá trình mở rộng quy mô với các khu vực dự kiến xây dựng thêm Các khu vực của nhà máy được bố trí hợp lý nhằm tối ưu hóa hiệu suất sản xuất.

Khu vực nhà hành chính nằm ngay cổng vào chính, tiếp theo là phân xưởng nhựa và lắp ráp quạt Bên phải phân xưởng nhựa là phân xưởng cơ khí, và cuối cùng là phân xưởng lồng công nghiệp Diện tích còn lại được sử dụng cho bãi đỗ xe, đường giao thông nội bộ và trồng cây xanh.

 Thống kê phụ tải của công ty

Các phụ tải được thống kê trong bảng 1.1 như sau:

Bảng 1.1 Bảng thống kê phụ tải và công suất đặt

Kí hiệu trên mặt băng

Tên thiết bị Số lượng

Phân xưởng nhựa và lăp ráp

8 Máy xay nhựa tái sinh 4 20

Phân xưởng lồng công nghiệp

47 Quạt thông gió phun sơn 6 4.5

Khu vực nhà hành chính a Nhà kho 1 2,5 b Phòng làm việc 20 2,5 c Phòng họp 2 3 d Phòng bảo vệ 1 2,5 e Phòng trưng bày sản phẩm 1 3 f Nhà WC 6 2,5

Bảng 1.2 Bảng phân bố diện tích của công ty

Tên phân xưởng Diện tích( m 2 )

1 Khu vực nhà hành chính 3000

2 Phân xương nhựa va lăp ráp 2000

4 Phân xưởng lồng công nghiệp 2800

Trong tương lai, công ty dự kiến mở rộng quy mô sản xuất và lắp đặt các thiết bị điện hiện đại, do đó, thiết kế cung cấp điện cần đảm bảo khả năng gia tăng phụ tải Cần xây dựng phương án cung cấp điện hợp lý về kinh tế và kỹ thuật, tránh tình trạng dư thừa hoặc không khai thác hết công suất dự trữ Việc lựa chọn thiết bị điện phải đảm bảo cả yếu tố kinh tế lẫn kỹ thuật để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng.

Hinh3.1 Sơ đồ mặt bằng công ty

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN ĐIỆN CƠ HẢI PHÕNG

Giới thiệu phụ tải điện của công ty

2.1.1 Các đặc điểm của phụ tải điện

Phụ tải điện của công ty được chia ra làm hai loại phụ tải:

Phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng thường hoạt động liên tục trong thời gian dài, với điện áp yêu cầu cho thiết bị là 380/220V và tần số công nghiệp là 50Hz.

2.1.2 Các yêu cầu về cung cấp điện

Để đảm bảo cung cấp điện hiệu quả, cần xem xét phạm vi và tầm quan trọng của các thiết bị trong công ty, từ đó xác định phương thức cung cấp điện cho từng thiết bị và các phân xưởng Phân tích cho thấy, phụ tải chủ yếu là các động cơ có công suất nhỏ và trung bình Đồng thời, quá trình sản xuất quạt yêu cầu tiêu chuẩn cao về chất lượng và thẩm mỹ Do đó, việc ngừng cung cấp điện có thể dẫn đến lãng phí lớn về kinh tế và sức lao động, mặc dù không gây nguy hiểm cho tính mạng con người.

Các phương pháp xác định phụ tải tính toán cho công ty điện cơ Hải Phòng

Dựa trên các thông số phụ tải thu thập được, chúng tôi đã xây dựng một phương án cung cấp điện cho nhà máy Phương án này nhằm đảm bảo đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của công ty.

1 Đảm bảo chất lượng điện, tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép của phụ tải

3 Thuận tiện trong vận hành lắp ráp sửa chữa

4 Có chỉ tiêu kinh tế hợp lí

2.2.2 Khái niệm về phụ tải tính toán( Phụ tải điện)

Phụ tải tính toán, hay phụ tải điện, là một khái niệm quan trọng trong việc lựa chọn thiết bị cung cấp điện (CCĐ) cho hệ thống Đây không phải là tổng công suất đặt của các thiết bị điện, mà là một phụ tải giả thiết cần thiết để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của hệ thống Trong vận hành dài hạn, phụ tải thực tế phải tránh gây phát nóng cho các thiết bị như dây dẫn, máy biến áp và thiết bị đóng cắt Ở chế độ ngắn hạn, nó cũng không được gây ảnh hưởng đến các thiết bị bảo vệ, như khi khởi động phụ tải Do đó, phụ tải tính toán cần được xác định dựa trên hai yếu tố chính: phát nóng và tổn thất, dẫn đến việc phân loại thành phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng và theo điều kiện tổn thất.

Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng được xác định là phụ tải giả thiết lâu dài, không đổi, tương đương với phụ tải thực tế ở biên thiên, nhằm đạt hiệu quả nhiệt lớn nhất.

Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất, thường được gọi là phụ tải đỉnh nhọn, là loại phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong khoảng thời gian từ 1 đến 2 giây Mặc dù chúng không gây phát nóng cho thiết bị, nhưng có thể dẫn đến tổn thất, nhảy bảo vệ hoặc đứt cầu chì Thực tế cho thấy phụ tải đỉnh nhọn thường xảy ra khi khởi động động cơ hoặc đóng cắt các thiết bị điện cơ khác Việc xác định phụ tải tính toán chính xác là rất khó khăn, nhưng có thể sử dụng các phương pháp gần đúng Người thiết kế cần dựa vào thông tin thu thập được trong các giai đoạn thiết kế để chọn phương pháp phù hợp, và càng có nhiều thông tin thì việc lựa chọn phương pháp càng chính xác.

2.2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán ưu nhược điểm của các phương pháp

2.2.3.1 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích ( F ) sản xuất

Phương pháp này thường được áp dụng khi chúng ta biết diện tích F (m²) của khu chế xuất và ngành công nghiệp (nặng hoặc nhẹ) trong khu vực đó Mục tiêu chính là dự báo phụ tải nhằm chuẩn bị nguồn cung cấp điện, bao gồm nhà máy điện, đường dây trên không và trạm biến áp.

Từ các thông tin trên ta xác định được phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị sản xuất

Stt = s0 hay Ptt = p0 F ( 2.1 ) Trong đó : s 0 [ KVA / m 2 ] : Suất phụ tải trên một đơn vị sản xuất p0 [KW / m 2 ] : Suất phụ tải trên một đơn vị sản là 1m 2

Diện tích F [m²] là khu vực có bố trí các thiết bị điện Để xác định p₀ (s₀), chúng ta sử dụng các công thức kinh nghiệm Đối với ngành công nghiệp nhẹ như dệt may, giày dép, và bánh kẹo, giá trị s₀ được tính là 100-200 KVA/m² Trong khi đó, đối với ngành công nghiệp nặng như cơ khí, hóa chất, dầu khí, luyện kim và xi măng, giá trị s₀ là 300-400 KVA/m².

Phương pháp này cung cấp kết quả gần đúng và được áp dụng cho các phân xưởng có mật độ máy móc phân bố tương đối đều, chẳng hạn như phân xưởng dệt, sản xuất vòng bi và gia công cơ khí Nó cũng được sử dụng để tính toán phụ tải chiếu sáng trong các môi trường này.

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

Để xác định phụ tải tính toán cho khu chế xuất, cần biết sản lượng trong một khoảng thời gian nhất định Từ đó, áp dụng suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm và tổng sản lượng để tính toán.

Qtt = Ptt tg ( 2.3 ) Trong đó:

M ca : Số lượng sản phẩm sản xuất ra trong 1 ca

Tca : Thời gian của ca phụ tải lớn nhất, [ h ]

W0 : Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm ; KW/ h trên một đơn vị sản phẩm

Khi biết W 0 và tổng sản phẩm trong cả năm M của phân xưởng hay xí nghiệp , phụ tải tính toán sẽ là:

T max :thời gian sử dụng công suất lớn nhất, giờ [ h] Suất tiêu hao điện năngcủa từng dạng sản phẩm cho trong các tài liệu cẩm nang tra cứu

Tmax là khoảng thời gian mà hệ thống cung cấp điện có thể truyền tải công suất lớn nhất, giúp đảm bảo lượng điện năng truyền tải trong thực tế trong một năm đạt đúng mức cần thiết.

Ta có thể xác định được Tmax theo bảng sau:

Bảng 2.1 Bảng xác định thời gian Tmax

Các xí nghiệp Nhỏ hơn 3000 h Trong khoảng từ

Cos : là hệ số công suất hữu công của toàn khu chế xuất

(tra sổ tay cùng với Tmax )

Phương pháp này áp dụng cho các hột tiêu thụ có phụ tải không đổi, với phụ tải được tính bằng phụ tải trung bình hoặc hệ số đóng điện bằng 1, trong khi hệ số phụ tải có sự thay đổi nhẹ.

Chú ý : Hai phương pháp trên chỉ áp cho dự án trong giai đoạn khả thi

2.2.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất dặt và hệ số nhu cầu ( k nc )

Thông tin mà ta biết được là diện tích nhà xưởng F ( m 2 ) và công suất đặt ( Pd ) của các phân xưởng và phòng ban của công ty Mục đích là:

Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng Chọn biến áp cho phân xưởng

Khi chọn dây dẫn và thiết bị đóng cắt cho phân xưởng, cần xác định phụ tải tính toán của công ty dựa trên công suất đặt và hệ số nhu cầu knc Thông tin này có thể tham khảo trong sổ tay trang 254 – PL I.3 từ sách thiết kế cung cấp điện của Ngô Hồng Quang và Vũ Văn Tẩm, với công thức cụ thể để tính toán.

Từ đó ta xác định được phụ tải tính toán của phân xưởng

Vì phân xưởng dùng đèn sợi đốt nên phụ tải phản kháng chiếu sang

Qcs = Pcs tg = 0 ( cos Nếu dùng đèn sợi đốt hoặc quạt thì ta có (cos 0,8), nếu dung hai quạt (cos = 0,8), và một đến sợi đốt thì

(cos = 1) thì ta lấy chung cos =0,9

Nếu hệ số cos của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức:

K nc : Là hệ số nhu cầu

P0 ( W/m 2 ): Suất phụ tải chiếu sang

Qdl ;Pdl : Là các phụ tải động lực của phân xưởng

Q cs ;P cs : Là các phụ chiếu sáng của phân xưởng

Từ đó ta có: S ttpx = (2.13)

Vậy phụ tải tính toán của toàn nhà máy là

S ttXN = (2.16) cos (2.17) kdt - Là hệ số đồng thời ( 0.85 1 ) n – Là số phân xưởng, phòng ban

Phương án này được ưa chuộng trong tính toán nhờ tính tiện lợi và dễ ứng dụng Tuy nhiên, phương pháp này có độ chính xác thấp do không dựa vào dữ liệu kiểm tra trong bảng số liệu, dẫn đến kết quả không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số lượng thiết bị Thường được áp dụng trong giai đoạn xây dựng nhà xưởng, phương pháp này cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả.

2.2.3.4 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại

Chúng ta có thông tin chi tiết về việc phân nhóm các thiết bị máy móc, với mỗi nhóm gồm 8 máy Tiếp theo, cần xác định phụ tải tính toán cho một nhóm n máy dựa trên công suất trung bình và hệ số cực đại bằng công thức cụ thể.

P tt = k max P tb = k nax k nc

N : Là số máy trong một nhóm

Ptb: Công suất trung bình của một nhóm phụ tải trong ca máy có phụ tải lớn nhất( P tb =ksd )

Pdm ( kw ): Là công suất định ức của máy do nhà chế tạo cho

Udm :điện áp định mức của lưới ( Udm = 380 V )

K hệ số sử dụng công suất hữu công (k sd) là chỉ số quan trọng trong việc đánh giá hiệu quả hoạt động của nhóm thiết bị Hệ số cực đại công suất hữu công (kmax) được xác định dựa trên k sd và số lượng thiết bị điện dung hiệu quả Nhq là số lượng thiết bị sử dụng điện hiệu quả, với các thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc tương đồng, tạo thành phụ tải tính toán tương ứng với phụ tải tiêu thụ thực tế từ n thiết bị tiêu thụ.

Phương pháp xác định n hq theo bảng hoặc đường cong cho trước Trình tự thực hiện như sau:

Bước đầu tiên là xác định số lượng thiết bị n1, đảm bảo rằng công suất của chúng không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất Dựa vào n1, ta có thể tính toán tổng công suất định mức tương ứng.

Bước 2: Xác định số nvà tổng công suất định mức ứng với n :

Bước 3: Tìmg giá trị n* = ; p* Bước 4: Tra bảng PL I.5 trang 255 sách thiết kế cung cấp điện – Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm, ta tim được nhq*

THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO CÔNG TY CỔ PHẦN ĐIỆN CƠ HẢI PHÕNG

Đặt vấn đề

4 Để có các phương án cung cấp điện cụ thể thì cần lựa chọn cấp điện áp truyền tải điện từ hệ thống về nhà máy

Cấp điện áp truyền tải từ hệ thống về nhà máy được xác định dựa vào biểu thức thực nghiệm sau :

P – công suất tính toán của nhà máy (kW)

L – khoảng cách từ trạm biến áp khu vực về nhà máy (km) Cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy là :

Khoảng cách từ trạm biến áp khu vực về nhà máy L=2km

3.1.1 Xác định số lƣợng và dung lƣợng trạm biến áp cho công ty

Việc lựa chọn các trạm biến áp phải dựa trên nguyên tắc sau:

Đối với trạm biến áp, việc lắp đặt một máy biến áp là kinh tế và thuận tiện cho vận hành, tuy nhiên, độ tin cậy sẽ không cao Các trạm cung cấp cho hộ loại 1 nên lắp đặt hai máy biến áp, trong khi hộ loại 3 chỉ cần một máy biến áp.

Dựa trên vị trí và tính chất của các số liệu tính toán thu thập, chúng tôi xác định sẽ sử dụng 5 trạm biến áp để cung cấp điện cho công ty.

- Trạm B 0 (TBATG)cấp điện cho toàn công ty

- Trạm B1 cấp điện cho khu vực nhà hành chính

- Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng nhựa và lắp ráp

- Trạm B 3 cấp điện cho phân xưởng cơ khí

- Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng lồng công nghiệp

 : hc tt đmB đmB tt hc n k

S k n và kiểm tra theo đi 1 máy biến áp (trong trạm có nhiều hơn

1 máy biến áp): đmB ttsc qt hc k S S k n 1 ) . (

, k hc =1 k qtsc ; k qt 1 4 với trạm biến áp đặt ngoài trời và k qt 1 3

S 0 7 loại của một nhà sản xuất

Chọn số máy và công suất máy biến áp trung gian

Trong phân xưởng lồng công nghiệp của công ty điện cơ Hải Phòng, dây chuyền phun sơn bán tự động đóng vai trò quan trọng trong sản xuất, yêu cầu nguồn điện cung cấp phải liên tục và đáng tin cậy Do đó, phân xưởng này được phân loại là hộ tiêu thụ loại I Trong khi đó, phân xưởng nhựa và lắp ráp thuộc loại II, và khu vực hành chính thuộc loại III Tuy nhiên, trong toàn bộ nhà máy, các hộ tiêu thụ điện loại II vẫn chiếm tỷ lệ lớn nhất, dẫn đến việc công ty được xếp vào hộ tiêu thụ loại II.

Với quy mô và tinh chất của nhà máy, việc đảm bảo cung cấp điện liên tục và tin cậy là rất quan trọng Do đó, chúng tôi lựa chọn trạm biến áp trung gian với hai máy để đáp ứng nhu cầu này.

Công suất của máy được lựa chọn như sau:

Chọn 2 máy biến áp trung gian do công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo có S = 3200kVA có các thông số sau:

Do sử dụng biến áp được sản xuất ở Việt Nam do vậy ta không phải hiệu chỉnh nhiệt độ,

Chọn trạm biến áp phân xưởng:

Các trạm B2, B3 và B4 có vai trò quan trọng trong việc cung cấp điện liên tục và tin cậy cho các phân xưởng sản xuất chính, vì vậy cần lắp đặt 2 máy biến áp tại các trạm này Trong khi đó, trạm B1 thuộc loại 3 chỉ yêu cầu lắp đặt 1 máy biến áp.

Chọn 1 máy biến áp 200 kVA của ABB sản xuất tại Việt Nam không phải hiệu chỉnh theo điều kiện nhiệt độ

Chọn 2 may biến áp 800kva của ABB sản xuất tại Việt Nam không phải hiệu chỉnh theo nhiệt độ

Vậy chọn 2 máy biến áp tiêu chuẩn S đmB 1 1600 kVA do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo.

Phương án cung cấp điện cho các tram biến áp phân xưởng

3.2.1.Các phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng 3.2.1.1.Phương án sử dụng sơ đồ dẫn sâu

3.2.1.2.Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian

g thông qua trạm phân phối trung tâm

3.2.2.Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian, trạm phân phối trung tâm của nhà máy

Vị trí tốt nhất để đặt trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm chính là tâm phụ tải điện của nhà máy

Theo tính toán ở chương II ta đã xác định được tâm phụ tải điện của nhà máy là điểm M( 6.62 ; 13.23 )

3.2.3.Lựa chọn các phương án nối dây mạng cao áp

Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc vào sơ đồ cung cấp điện Sơ đồ này cần tối ưu chi phí, đảm bảo độ tin cậy trong cung cấp điện, đáp ứng chất lượng điện năng cho hộ tiêu thụ, và đảm bảo an toàn trong vận hành Ngoài ra, sơ đồ cũng cần có khả năng phát triển trong tương lai và tiếp nhận các phụ tải mới.

Ta đề xuất 2 kiểu sơ đồ nối điện chính như sau:

Các trạm biến áp B1 ; B2 ; B3 ; B4 lấy điện trực tiếp từ TPPTT

Phương án 2 Các trạm biến áp xa trạm phân phối trung tâm được lấy điện thông qua các trạm ở gần trạm PPTT

Hình 3.1: Hai phương án mạng cao áp nhà máy

Trạm biến áp trung tâm của công ty sẽ nhận điện từ hệ thống qua đường dây trên không bằng dây nhôm lõi thép, lộ kép Để đảm bảo an toàn và duy trì mỹ quan cho nhà máy, mạng cao áp sẽ được triển khai bằng cáp ngầm từ trạm PPTT đến các trạm biến áp phân xưởng.

B2, B3, B4 dùng cáp lộ kép, đến trạm B1, dùng cáp lộ đơn

3.2.4 Tính toán so sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cho 2 phương án

Chọn cáp từ trạm PPTT đến các trạm biến áp phân xưởng được dùng cáp đồng 6,3 kV, 3 lõi cách điện XLPE đai thép vỏ PVC

Với cáp đồng và T max = 4500 h, tra bảng được J kt = 3,1 A/mm 2

Chọn cáp từ trạm PPTT tới B1

Chọn cáp đồng , tra bảng 2.10 [trang 31- TL1]

Chọn cáp đồng 3 lõi , cách điện XLPE, đai thép vỏ PVC do hãng

FURUKAWA chế tạo có F = 16 ; I cp = 110A > I max = 17.29 A

Kiểm tra điều kiện phát nóng sự cố:

Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng

 Chọn cáp từ trạm PPTT tới B 2

FURUKAWA chế tạo có F = 25 ; I cp = 140A > Imax

 Chọn cáp từ trạm PPTT tới B3

FURUKAWA chế tạo có F = 25 ; Icp 0A > Imax

 Chọn cáp từ trạm PPTT tới B 4

FURUKAWA chế tạo có F = 50; I cp 0A> Imax

 Tổn thất công suất tác dụng:

S: Công suất truyền tải (kVA)

U: Điện áp truyền tải (kV)

Tổn thất trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến trạm B 1 : cáp có ro = 1,15 Ω/km,

188 0,092 10 -3 = 0.083 (kW) Tính tương tự cho các tuyến cáp khác:

Bảng 3.1 Bảng lựa chọn cáp cho phương án 1 Đường cáp F ( mm 2 ) L (m) Giá (10 3 đ/m) Tiền (10 3 đ/m)

Bảng 3.2 Bảng tính toán cho phương án 1 Đường cáp F (mm 2 ) L (m) r o

K :vốn đầu tư Áp dụng công thức(2.24) [ TL1]

Các trạm biến áp ở xa trạm trung tâm thỉ lấy nguồn từ các trạm gần TPPTT

Tính toán tương như phương án 1 ta có kết quả được tổng hợp trong bảng sau:

Bảng 3.3 Bảng lựa chọn cáp cho phương án 2 Đường cáp F ( mm 2 ) L (m) Giá (10 3 đ/m) Tiền (10 3 đ/m)

Bảng 3.4 Bảng tính toán cho phương án 2 Đường cáp F (mm 2 ) L (m) r o ( /km) R ( ) S tt

K :vốn đầu tư Áp dụng công thức(2.24) [ TL1]

Bảng 3.5 – Tổng hợp chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các phương án

Theo bảng trên ta thấy:Xét vể mặt kinh tế thì phương án 1 có chi phí tính toán hàng năm (Z) là nhỏ nhất

Phương án 1 không chỉ có tổn thất điện năng hàng năm thấp nhất mà còn sở hữu sơ đồ tia, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận hành và sửa chữa.

Vây chọn phương án 1 làm phương án tối ưu của mạng cao áp.

Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn

3.3.1 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp khu vực của hệ thống điện về trạm biến áp trung gian Đường dây cấp điện từ hệ thống về trạm BATG của nhà máy bằng đường dây trên không loại AC

Tra bảng với dây dẫn AC và T max = 4500h được Jkt = 1,1 (A/mm 2 )

Chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 35 mm 2 , ký hiệu AC – 35 có Icp = 165 (A) Kiểm tra sự cố khi đứt 1 dây:

Dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện sự cố

Kiểm tra dây dẫn đã chọn dựa trên điều kiện tổn thất điện áp là cần thiết Tuy nhiên, do tiết diện dây đã được chọn vượt cấp cho khả năng gia tăng phụ tải trong tương lai, nên không cần thiết phải kiểm tra theo ∆U.

 Chọn cáp từ trạm biến áp trung gian về trạm PPTT

Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn:

Tiết diện kinh tế: m ax 2

Chọn3 cáp đồng 1 lõi tiết diện 70 mm 2 , 6 - 10 Kv cách điện XLPE, đai thép vỏ PVC do hãng ALCATEL chế tạo, mối dây cáp có I cp là 299 A

Kiểm tra khi sự cố đứt 1 dây:

Dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện sự cố

Do khoảng cách từ trạm biến áp khu vực về trạm biến áp trung gian của nhà máy là ngắn do vậy không cần tính tổn thất điện áp

Vậy chọn cáp 3PVC( 1 70) – 6,3Kv

3.3.2.Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT và máy cắt

Công ty điện cơ Hải Phòng sử dụng sơ đồ một hệ thống thanh góp phân đoạn cho trạm PPTT do thuộc hộ tiêu thụ loại ΙΙ Mỗi tuyến dây vào ra thanh góp và liên lạc giữa hai phân đoạn đều được trang bị máy cắt hợp bộ Để bảo vệ trạm khỏi sét, van chống sét được lắp đặt trên mỗi phân đoạn thanh góp Ngoài ra, mỗi phân đoạn còn có máy biến áp đo lường ba pha năm trụ với cuộn tam giác hở, báo trạm đất một pha trên cáp 35 kV.

Công ty nhận điện từ hai máy biến áp thông qua máy cắt hợp bộ 6.3 Kv, được đặt ở đầu mỗi dây cáp, sau khi thực hiện các tính toán lựa chọn phương án tối ưu.

Chọn tủ hợp bộ SIEMENS với máy cắt 8DC11 sử dụng khí SF6, không cần bảo trì Hệ thống thanh góp có dòng định mức I dm = 1250A, cũng cách điện bằng khí SF6 và không yêu cầu bảo trì Khi chọn và kiểm tra, đảm bảo điện áp định mức, kV: U đmMC ≥ Uđm.m.

Dòng điện lâu dài định mức, A: Iđm.MC ≥1250

Dòng điện cắt định mức, kA: I đm.cắt ≥ IN

Dòng điện ổn định động, kA: I đm.đ ≥ i xk

Dòng ổn định nhiệt: t đm.nh ≥ I ∞ đm nh qd t t

Các máy cắt nối vào thanh cái 6,3 kV chọn cùng một loại SF 6 , ký hiệu 8DC11 do SIEMENS chế tạo có bảng thông số sau:

Bảng 3.6: Thông số kỹ thuật tủ đầu vào 8DC11

Loại U đm (kV) I đm (A) I đmC (kA) i đ (kA)

3.3.3.1 Mục đích tính toán ngắn mạch

Mục đích tính ngắn mạch là để chọn và kiểm tra các thiết bị đóng cắt,

Lựa chọn và lắp đặt thanh cái trong trạm biến áp

Để tính toán thiết bị mà không yêu cầu độ chính xác cao, có thể áp dụng các phương pháp gần đúng với một số giả thiết như sau: cho phép tính gần đúng điện kháng của hệ thống thông qua công suất cắt ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn do không biết cấu trúc hệ thống Trong sơ đồ tính toán, ta bỏ qua các phần tử mà dòng ngắn mạch không chạy qua, như máy cắt, dao cách ly, và aptomat, vì điện kháng của chúng không ảnh hưởng đáng kể Đối với mạng cao áp, thường bỏ qua điện trở tác dụng do điện kháng lớn hơn nhiều so với điện trở Trong khi đó, với mạng hạ áp, điện trở tác dụng có ảnh hưởng lớn đến giá trị dòng ngắn mạch, do đó cần tính toán chính xác để tránh sai số lớn và lựa chọn thiết bị không chính xác Khi tính toán ngắn mạch hạ áp, có thể coi trạm biến áp là nguồn gần đúng.

3.3.3.2.Chọn điểm ngắn mạch và tính các thông số sơ đồ

Để chọn khí cụ điện cho cấp 35kV, cần tính điểm ngắn mạch N1 tại thanh cái trạm biến áp trung gian 35/10kV nhằm kiểm tra máy cắt và thanh góp, sử dụng giá trị S N S cat của máy cắt đầu nguồn Đối với cấp 6.3kV, phía hạ áp của trạm biến áp trung gian cần tính điểm ngắn mạch N2 tại thanh cái 6.3kV để kiểm tra máy cắt và thanh góp Còn phía cao áp của trạm biến áp khu vực, cần tính điểm ngắn mạch N3 để chọn và kiểm tra cáp cùng tủ cao áp tại các trạm.

Cần tính điểm N 4 trên thanh cái 0.4kV để kiểm tra tủ hạ áp tổng của trạm

3.3.2.2.2 Tính toán các thông số sơ đồ

 Tính điện kháng hệ thống:

Trong đó S N là công suất ngắn mạch của máy cắt đầu đường dây trên không (ĐDK) S N S cat 3 U đm I đm

Loại dây PVC ( 3 35 ) có r 0 0 33 / km , x 0 0 413 / km , m l 2000 Vậy:

 Máy biến áp trung gian (BATG):

Máy biến áp trung gian có :

Tính RB và XB quy đổi về phía 6,3 kv:

Cáp từ trạm PPTT đến B 1 có các thông số sau: km x km r 0 1 15 / , 0 0 128 / , l 80 m

Các đường cáp khác tính tương tự, kết quả ghi trong bảng sau:

Bảng 3.7 Kết quả tính thông số đường dây không và đường dây cáp Đường cáp F

 Trạm biến áp từng khu vực

Trạm B1: loại máy 1x200kVA có

Tính Tính RB và XB quy đổi về phía 0.4kV:

Các máy biến áp khác tính toán tương tự ta có kết quả trong bảng sau:

Bảng 3.8 Kết quả tính thông số máy biến áp các trạm biến áp phân xưởng

Thông số các phần tử phía 35kV quy đổi về phía 10kV: kA I i kA I

Tính I N 3 cho tuyến cáp TBATG – B1: kA I i kA I

Tính tương tự cho các tuyến cáp còn lại ta có bảng sau: Điểm ngắn mạch C

3.3.4 Lựa chọn thiết bị điện và kiểm tra các thiết bị điện

3.3.4.1.Trạm biến áp trung gian

3.3.4.1.1 Lựa chọn và kiểm tra máy cắt của trạm biến áp trung gian Điều kiện chọn và kiểm tra: Điện áp định mức, kV : U đmMC U đm mang

Dòng điện lâu dài định mức, A : I đm MC I cb

Dòng điện cắt định mức, kA : I đm cat I N

Dòng ổn định động, kA : i ôdd i xk

Dòng ổn định nhiệt, kA : đm nh qđ ôdnhiet t

 Chọn máy cắt cáp trên không 35kV:

Chọn máy tủ máy cắt 8DC11 ,35 Kv do SIMENS chế tạo có các thông số như sau:

Loại máy cắt Cách điện

Kiểm tra: Điện áp định mức, kV : U đmMC 12 kV U đm mang 6 3 kV

Dòng điện lâu dài định mức, A :

Dòng điện cắt định mức, kA : I đm cat 40 kA I N 2 8 05 kA

Dòng ổn định động, kA : i ôdd 110 kA i xk 2 20 5 kA

Máy cắt có dòng điện định mức I đm 1000 A nên không phải kiểm tra dòng điện ổn định nhiệt

 Chọn máy cắt hợp bộ cấp 6.3kV:

Các máy cắt nối vào thanh cái 6.3kV chọn cùng loại máy cắt SF 6 do SIEMENS chế tạo có các thông số như sau:

Kiểm tra: Điện áp định mức, kV : U đmMC 12 kV U đm mang 6 3 kV

Dòng điện lâu dài định mức, A :

Dòng điện cắt định mức, kA : I đm cat 40 kA I N 2 8 05 kA

Dòng ổn định động, kA : i ôdd 110 kA i xk 2 20 5 kA

Máy cắt có dòng điện định mức I đm 1000 A nên không phải kiểm tra dòng điện ổn định nhiệt

3.3.4.1.2 Chọn và kiểm tra BU

Máy biến điện áp, được ký hiệu là BU hoặc TU, là thiết bị đo lường chuyên dụng để chuyển đổi điện áp từ một mức cao (thường là 1000 V) xuống mức thấp hơn, thường là 100 V.

100 cấp điện cho đo lường, tín hiệu và bảo vệ

Trên mỗ phân đoạn của thanh góp ta sử dụng một mát biến điện áp BU

BU được chọn theo điều kiện sau: Điện áp

Sơ đồ đấu dây, kiểu máy

 Chọn và kiểm tra BU phía 6.3kV:

Chọn BU loại 4MS32, kiểu hình trụ do SIEMENS chế tạo có các thông số như sau:

U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ , kV 28

U chịu đựng xung 1 2 / 50 s, kV 75 kV

 Chọn và kiểm tra BU phía 35kV:

Chọn BU loại 4MS36, kiểu hình trụ do

SIEMENS chế tạo có các thông số như sau:

U chịu đựng xung 1 2 / 50 s, kV 170 kV

3.3.4.1.3 Chọn và kiểm tra BI

Máy biến dòng điện (ký hiệu BI hay TI) là thiết bị đo lường giúp chuyển đổi dòng điện từ giá trị lớn xuống 5A, 10A hoặc 1A, phục vụ cho mục đích đo lường, tín hiệu và bảo vệ.

BI được chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức : U đmBI U đm mang

Sơ đồ đấu dây, kiểu máy

Dòng điện định mức : I đmBI I cb

 Chọn BI cho đường dây trên không từ hệ thống về:

Chọn BI loại 4MA76 do SIEMENS chế tạo có các thông số như sau:

 Chọn BI cho tổng sau máy biến áp trung gian phía đầu ra thanh cái

I 2 đm , 5 kA i odd nhiet 1 s , 80 kA i odd đông , 120

 Chọn BI cho các mạng cáp:

Khi xảy ra sự cố, máy biến áp có thể chịu tải quá mức lên đến 30% Để đảm bảo an toàn, BI cần được chọn theo dòng cưỡng bức qua máy biến áp có công suất lớn nhất trong mạng lưới.

I 2 đm , 5 kA i odd nhiet 1 s , 80 kA i odd đông , 120

Chống sét van là thiết bị bảo vệ, ngăn chặn sét từ đường dây trên không xâm nhập vào trạm biến áp Ở điện áp định mức, điện trở của thiết bị này rất lớn, không cho dòng điện đi qua Tuy nhiên, khi có sét, điện trở giảm xuống rất nhỏ, giúp chống sét van dẫn dòng điện sét an toàn xuống đất.

Chọn chống sét van cho cấp điện áp 35kV: chọn chống sét van do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo loại AZLP501B30, loại giá đỡ ngang

Chọn chống sét van cho cấp điện áp 6.3kV: chọn chống sét van do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo loại AZLP501B10, loại giá đỡ ngang

3.3.4.1.5 Chọn và kiểm tra thanh dẫn, thanh góp

Chọn loại bằng đồng cứng

 Chọn thanh dẫn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép: cb cp I I k k 1 2

Thanh dẫn đặt nằm ngang : k 1 0 95 k 2: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ

' 0 2 cp k cp cp 70 C - nhiệt độ cho phép lớn nhất khi làm việc bình thường

0 25 - nhiệt độ trung bình môi trường

0 - nhiệt độ cực đại môi trường

Chọn I cb theo điều kiện quá tải của máy biến áp:

I S đm đmB cp đm đmB cb

 Kiểm tra điều kiện ổn định động: tt cp

Lực tính toán do tác dụng của dòng điện ngắn mạch:

Trong đó: cm l 100 - khoảng cách giữa các sứ cm a 50 - khoảng cách giữa các pha i xk - dòng điện ngắn mạch xung kích 3 pha, A

Ta có: kG F kA i tt xk

6 5 Ứng suất tính toán khi thanh dẫn đặt nằm:

Thanh dẫn có b 0 3 cm ; h 2 5 cm

M tt Ứng suất cho phép của thanh đồng : cp 1400 kG / cm 2

 Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: t qđ

6- hệ số phụ thuộc vào vật liệu kA

I 2 14 t qđ - thời gian tác động quy đổi của dòng ngắn mạch theo tính toán

Vì nguồn có công suất vô cùng lớn nên:

Với : t cat t BV t MC s t BV 0 02 và máy cắt là loại tác động nhanh thì s ms t MC 40 60 0 04 0 06 nên ta chọn t MC 0 04 s

Vậy thanh cái đã chọn là hợp lí

3.3.4.1.6 Chọn và kiểm tra cáp 6.3kV

Tôi đã chọn cáp theo tiêu chuẩn kỹ thuật và kiểm tra điều kiện phát nóng Các thông số của cáp đã được ghi trong bảng, vì vậy tôi chỉ cần kiểm tra lại cáp theo điều kiện F.I.N.t qđ.

Ta có: α- hệ số phụ thuộc vào vật liệu

Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N trên thanh góp cao áp của trạm biến áp phân xưởng cần được xem xét Thời gian tác động quy đổi của dòng ngắn mạch được xác định theo các tính toán kỹ thuật.

Để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện, cần kiểm tra tuyến cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất Tuyến cáp từ trạm biến áp trung gian đến B4 hiện có dòng ngắn mạch lớn nhất là kA.

Vậy mạng cáp đã chọn đạt tiêu chuẩn ổn định nhiệt

Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp toàn nhà máy

TG 6,3 KV MCLL TG 6,3 KV

THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO CÔNG TY

Đặt vấn đề

Sơ đồ cấp điện hỗn hợp được sử dụng, với điện áp lấy từ phân đoạn thanh góp của TPPTT, cung cấp cho hai máy biến áp Điện áp được hạ xuống 0,4 kV và phân phối qua các đường cáp đến các tủ phân phối Mỗi tủ phân phối trang bị một aptomat tổng và các aptomat nhánh cho tủ động lực và tủ chiếu sáng.

Tủ phân phối, tủ động lực và tủ chiếu sáng được thiết kế theo sơ đồ hình tia, giúp tối ưu hóa việc quản lý và vận hành Mỗi tủ động lực được cấp nguồn một cách hiệu quả, đảm bảo sự vận hành ổn định cho hệ thống điện.

Nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp cho phép các phụ tải có công suất lớn và quan trọng nhận điện trực tiếp từ thanh cái của tủ động lục, trong khi các phụ tải nhỏ hơn sẽ được ghép thành nhóm nhỏ nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông Để tăng cường độ tin cậy trong cung cấp điện và dễ dàng thao tác, tại các đầu vào và ra của tủ được trang bị aptomat để đóng cắt và bảo vệ quá tải, ngắn mạch cho thiết bị trong phân xưởng Mặc dù việc sử dụng cầu chì và cầu dao làm tăng giá thành của tủ, đây vẫn là xu thế cấp điện cho các doanh nghiệp công nghiệp hiện đại.

4.2.LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN

Để cấp điện cho các phụ tải của khu vực lò cao cơ điện, chúng ta sử dụng máy biến áp Việc lựa chọn các phần tử điện cho phương án cấp điện tử B 3 được thực hiện dựa trên các yêu cầu cụ thể của các phụ tải.

4.2 Lựa chọn các phần tử cho tủ PP ( lấy điện từ trạm B 2 )

4.2.1.Lựa chọn aptomat đầu nguồn

Itt = = = 1368.3 A Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B2 ở đầu đường dây đén tủ phân phối đã đặt

1 aptomat đầu nguồn loại CM1600N có I đm = 1600A

Bảng 4.1 - Thông số kĩ thuật aptomat CM1600N

Loại Số lượng Iđm,(A) Uđm,(V) IcắtN,(kA)

4.2.2.Chọn cáp từ trạm biến áp B2 về tủ phân phối số 1

Dây dẫn và cáp được chọn theo điều kiện phát nóng (dòng điện làm việc lâu dài cho phép) tt cp I

Trong đó: k1: là hệ số kể đến môi trường đặt cáp (ngoài trời, trong nhà, dưới đất) k2: hệ số hiệu chỉnh theo số lượng cáp đặt trong rãnh

Icp: dòng điện lâu dài cho phép

Itt: dòng điện tính toán của phân xưởng cơ khí

Cáp hạ áp được lựa chọn dựa trên điều kiện phát nóng cho phép Do đoạn đường cáp ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể, vì vậy có thể bỏ qua việc kiểm tra điều kiện U cp.

Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với MCCB:

Trong đó : I kđ nh 1 25 I đm A là dòng khởi động nhiệt của aptomat

Vậy điều kiện chọn cáp là : Icp > Itt

4.2.3.Lựa chọn aptomat cho tủ phân phối

Tủ phân phối được thiết kế với 1 đầu vào nhận điện từ B2 và 4 đầu ra, trong đó 3 đầu ra cung cấp điện cho 3 tủ động lực, còn 1 đầu ra cung cấp điện cho tủ chiếu sáng.

Hình 4.1 – Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối

Aptomat tổng được chọn theo dòng làm việc lâu dài Chọn aptomat loại CM1600N giống aptomat đầu nguồn

Ta có bảng phụ tải tính toán các nhóm

Bảng 4.2 - Phụ tải tính toán của các nhóm

Nhóm phụ tải Tủ động lực Stt (kVA) Itt (A)

+chọn aptomat cho tủ động lực 1

Dòng điện tính toán của nhóm máy 1 đi qua aptomat nhánh đặt trong tủ phân phối là

Vậy chọn aptomat mã hiệu C1001N có I đm 00 (A)

Aptomat từ tủ phân phối đến các tủ động lực khác chọn tương tự

Bảng 4.3 - Kết quả chọn aptomat tổng và nhánh cho các tủ phân phối

4.2.3.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực

Các đường cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực được lắp đặt trong rãnh cáp dọc theo tường và lối đi Việc chọn cáp phải dựa trên điều kiện phát nóng cho phép và cần kiểm tra sự phối hợp với các thiết bị bảo vệ cũng như điều kiện ổn định nhiệt trong trường hợp có ngắn mạch Do chiều dài cáp ngắn, không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Cần đảm bảo sự phối hợp với thiết bị bảo vệ khi sử dụng aptomat.

Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1:

Kết hợp 2 điều kiện chọn cáp ta chọn cáp đồng 1 lõi cách điện PVC có FP0 mm 2 với I cp 6 A

Các tuyến cáp khác được chọn tương tự, kết quả ghi trong bảng sau:

Bảng 4.4 - Kết quả chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực

Tuyến cáp Itt,(A) Ikđnh/1.5,(A) Fcáp,(mm 2 ) Icp,(A)

4.2.3.4 Lựa chọn các thiết bị trong tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xưởng

Khi chọn tủ động lực, cần căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra, cùng với các thiết bị đóng cắt và bảo vệ có sẵn trong tủ Tủ động lực được khuyến nghị là loại do Siemens chế tạo, bao gồm cầu dao, cầu chì và khởi động từ, có thể lựa chọn theo catalogue của hãng.

AT ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC

Hình 4.2 - Sơ đồ nguyên lý tủ động lực

4.2.3.4.1.Lựa chọn các aptomat tổng của tủ động lực

Các aptomat tổng của các tủ động lực chọn loại giống như các aptomat nhánh tương ứng trong tủ phân phối

Bảng 4.5 - Thông số của aptomat tổng tủ động lực

Aptomat Mã hiệu Uđm(V) Iđm(A) Icắt(kA) Số cực

Khi lựa chọn các aptomat nhánh cho từng thiết bị hoặc nhóm thiết bị, cần tuân thủ các điều kiện đã nêu ở trên để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc sử dụng điện.

Chọn aptomat cho máy nhựa TW 120SL có Pđm5 kW

U đm tt đmA tt đml mm đmA

Vậy ta chọn aptomat loại C100E có I đm 0(A)

Các aptomat cho các thiết bị khác được chọn tương tự

4.2.3.4.3.Chọn cáp từ tủ động lực đến từng động cơ

Tất cả các dây dẫn trong phân xưởng đều chọn loại cáp 4 lõi vỏ PVC đặt trong ống thộp cú đường kớnh ắ’’ chon dưới nền phõn xưởng

Chọn cáp đến máy TW120SL

Ta chọn cáp 4G16 có Icp3(A)

Các đường cáp từ tủ động lực đến các thiết bị còn lại được chọn tương tự

Bảng 4.6 - Kết quả chọn aptomat và cáp đến từng thiết bị

Phụ tải Aptomat Dây dẫn

Máy trộn liệu 40 75.97 C100E 100 83.33 4G16 113 3/4” Máy mài 1.5 2.85 V40H 40 33.33 4G2.5 41 3/4”

Máy xay nhựa tái sinh

Máy nén khí 25 54.26 C60N 63 52.5 4G6 66 3/4” Máy khoan 3.7 8.03 C60a 40 33.33 4G4 53 3/4” Động cơ cầu thang

4.3 Lựa chọn các phần tử cho tủ PP ( lấy điện từ biến áp B 4 )

Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B4 ở đầu đường dây đén tủ phân phối đã đặt

1 aptomat đầu nguồn loại CM 3200N có I đm = 3200A

Cáp hạ áp được lựa chọn dựa trên điều kiện phát nóng cho phép Do đoạn đường cáp ngắn, tổn thất điện áp là không đáng kể, vì vậy có thể bỏ qua việc kiểm tra điều kiện U cp.

Trong đó : I kđ nh 1 25 I đm A là dòng khởi động nhiệt của aptomat để cung cấp điện

Vậy điều kiện chọn cáp là : I cp > I tt

Tủ phân phối được chọn bao gồm 1 đầu vào( nhận điện từ B4 ) và 10 đầu ra cung cấp cho các động cơ và tủ chiếu sang

AT1 AT10 ĐL1 … ĐL9 CS

+ Chọn aptomat cho tủ động lực

Dòng điện tính toán của tủ ĐL1 (nhóm1)

Vậy chọn aptomat mã hiệu NS400N có I đm @0 (A)

Các đường cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực được lắp đặt trong rãnh cáp dọc tường và lối đi Cáp được lựa chọn dựa trên điều kiện phát nóng cho phép, đồng thời cần kiểm tra sự phối hợp với thiết bị bảo vệ và ổn định nhiệt trong trường hợp xảy ra sự cố ngắn mạch Vì chiều dài cáp không lớn, nên không cần kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép Việc kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ cáp sẽ được thực hiện khi sử dụng aptomat.

Kết hợp 2 điều kiện chọn cáp ta chọn cáp đồng

Khi chọn tủ động lực, cần căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra và các thiết bị đóng cắt, bảo vệ có sẵn trong tủ Tủ động lực được khuyến nghị nên chọn loại do Siemens sản xuất, bao gồm cầu dao, cầu chì và khởi động từ, có thể lựa chọn theo catalogue của hãng.

4 3.3.4.1 Lựa chọn các aptomat tổng của tủ động lực

Khi lựa chọn aptomat nhánh cho từng thiết bị hoặc nhóm thiết bị, cần tuân thủ các điều kiện đã nêu trước đó để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong hệ thống điện.

Chọn aptomat cho máy hàn đơn điểm có P đm kW

Vậy ta chọn aptomat loại C60N có Iđm c(A)

Chọn cáp đến máy hàn đơn điểm

Ta chọn cáp 4G6 có Icpf(A)

Máy hàn đơn điêm 10 43.4 C60N 63 52.5 4G6 66 3/4” Mấy hán hồ quang 10 43.4 C60N 63 52.5 4G6 66 3/4”

Mấy hán hồ quang 10 43.4 C60N 63 52.5 4G6 66 3/4” Máy hàn khung 20 86.8 C100E 100 83.33 4G16 113 3/4”

Máy đột dập 40 86.8 C100E 100 83.33 4G16 113 3/4” Máy tiện 25 54.26 C100E 100 83.33 4G16 113 3/4”

Máy quấn dây 5.5 11.94 C60N 63 52.5 4G6 66 3/4” Máy tán khóa 3 6.51 V40H 40 33.33 4G4 53 3/4”

Quạt thông gio 3 6.51 V40H 40 33.33 4G4 53 3/4” Máy cắt nan 2.5 5.43 V40H 40 33.33 4G4 53 3/4” Quạt thông gió phun sơn

4.4 Lựa chọn các phần tử cho tủ PP ( lấy điện từ trạm biến áp B 3 )

I cp : dòng điện lâu dài cho phép

Cáp hạ áp được lựa chọn dựa trên điều kiện phát nóng cho phép Với đoạn cáp ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể và có thể bỏ qua, vì vậy không cần kiểm tra điều kiện U cp.

Chỉ có 1 cáp đi trong rãnh nên k2 = 1

Tủ phân phối được thiết kế với 1 đầu vào nhận điện từ B3 và 7 đầu ra, trong đó 6 đầu ra cung cấp điện cho 6 tủ động lực, còn 1 đầu ra duy nhất cung cấp điện cho tủ chiếu sáng.

AT CM 2000N A1 A2 A3 A4 ĐL1 ĐL2 ĐL3 CS

Nhóm phụ tải Tủ động lực S tt (kVA) I tt (A)

Dòng điện tính toán của nhóm

Vậy chọn aptomat mã hiệu NS630N có Iđmc0 (A)

Lựa chọn các phần tử cho tủ PP ( lấy điện từ trạm B 2 )

Itt = = = 1368.3 A Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B2 ở đầu đường dây đén tủ phân phối đã đặt

1 aptomat đầu nguồn loại CM1600N có I đm = 1600A

Cáp hạ áp được lựa chọn dựa trên điều kiện phát nóng cho phép Do đoạn cáp ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể nên có thể bỏ qua việc kiểm tra điều kiện U cp.

Tủ phân phối được thiết kế với 1 đầu vào nhận điện từ B2 và 4 đầu ra, trong đó 3 đầu ra cung cấp điện cho 3 tủ động lực, còn lại 1 đầu ra dành cho tủ chiếu sáng.

Dòng điện tính toán của nhóm máy 1 đi qua aptomat nhánh đặt trong tủ phân phối là

Vậy chọn aptomat mã hiệu C1001N có I đm 00 (A)

Các đường cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực được lắp đặt trong rãnh cáp dọc tường và lối đi Cáp được lựa chọn dựa trên điều kiện phát nóng cho phép và cần kiểm tra sự phối hợp với thiết bị bảo vệ cũng như điều kiện ổn định nhiệt trong trường hợp xảy ra ngắn mạch Do chiều dài cáp ngắn, việc kiểm tra tổn thất điện áp không cần thiết Cần chú ý đến việc kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ khi sử dụng aptomat.

Kết hợp 2 điều kiện chọn cáp ta chọn cáp đồng 1 lõi cách điện PVC có FP0 mm 2 với I cp 6 A

Khi chọn tủ động lực, cần căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra và các thiết bị đóng cắt, bảo vệ có sẵn trong tủ Tủ động lực nên được chọn từ Siemens, vì hãng này cung cấp các sản phẩm có sẵn cầu dao, cầu chì và khởi động từ, có thể dễ dàng lựa chọn theo catalogue của họ.

Bảng 4.5 - Thông số của aptomat tổng tủ động lực

Aptomat Mã hiệu Uđm(V) Iđm(A) Icắt(kA) Số cực

Khi lựa chọn các aptomat nhánh cho từng thiết bị hoặc nhóm thiết bị, cần tuân thủ các điều kiện đã nêu ở trên để đảm bảo hiệu suất và an toàn cho hệ thống điện.

Chọn aptomat cho máy nhựa TW 120SL có Pđm5 kW

Vậy ta chọn aptomat loại C100E có I đm 0(A)

Chọn cáp đến máy TW120SL

Ta chọn cáp 4G16 có Icp3(A)

Máy trộn liệu 40 75.97 C100E 100 83.33 4G16 113 3/4” Máy mài 1.5 2.85 V40H 40 33.33 4G2.5 41 3/4”

Máy xay nhựa tái sinh

Máy nén khí 25 54.26 C60N 63 52.5 4G6 66 3/4” Máy khoan 3.7 8.03 C60a 40 33.33 4G4 53 3/4” Động cơ cầu thang

Lựa chọn các phần tử cho tủ PP ( lấy điện từ biến áp B 4 )

Cáp hạ áp được lựa chọn dựa trên điều kiện phát nóng cho phép Do đoạn cáp ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể, vì vậy có thể bỏ qua việc kiểm tra điều kiện U cp.

Trong đó : I kđ nh 1 25 I đm A là dòng khởi động nhiệt của aptomat để cung cấp điện

Tủ phân phối được chọn bao gồm 1 đầu vào( nhận điện từ B4 ) và 10 đầu ra cung cấp cho các động cơ và tủ chiếu sang

AT1 AT10 ĐL1 … ĐL9 CS

+ Chọn aptomat cho tủ động lực

Dòng điện tính toán của tủ ĐL1 (nhóm1)

Vậy chọn aptomat mã hiệu NS400N có I đm @0 (A)

Các đường cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực được lắp đặt trong rãnh cáp dọc tường và lối đi Việc chọn cáp phải dựa trên điều kiện phát nóng cho phép, đồng thời kiểm tra sự phối hợp với thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định nhiệt trong trường hợp có ngắn mạch Do chiều dài cáp ngắn, không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Cần chú ý đến điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ khi sử dụng aptomat.

Khi chọn tủ động lực, cần căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra và các thiết bị đóng cắt, bảo vệ có sẵn trong tủ Tủ động lực được khuyến nghị là loại do Siemens chế tạo, bao gồm cầu dao, cầu chì và khởi động từ, có thể lựa chọn theo catalogue của hãng.

4 3.3.4.1 Lựa chọn các aptomat tổng của tủ động lực

Khi lựa chọn các aptomat nhánh cho từng thiết bị hoặc nhóm thiết bị, cần tuân thủ các điều kiện đã nêu trước đó để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong quá trình sử dụng.

Chọn aptomat cho máy hàn đơn điểm có P đm kW

Vậy ta chọn aptomat loại C60N có Iđm c(A)

Chọn cáp đến máy hàn đơn điểm

Ta chọn cáp 4G6 có Icpf(A)

Máy hàn đơn điêm 10 43.4 C60N 63 52.5 4G6 66 3/4” Mấy hán hồ quang 10 43.4 C60N 63 52.5 4G6 66 3/4”

Mấy hán hồ quang 10 43.4 C60N 63 52.5 4G6 66 3/4” Máy hàn khung 20 86.8 C100E 100 83.33 4G16 113 3/4”

Máy đột dập 40 86.8 C100E 100 83.33 4G16 113 3/4” Máy tiện 25 54.26 C100E 100 83.33 4G16 113 3/4”

Máy quấn dây 5.5 11.94 C60N 63 52.5 4G6 66 3/4” Máy tán khóa 3 6.51 V40H 40 33.33 4G4 53 3/4”

Quạt thông gio 3 6.51 V40H 40 33.33 4G4 53 3/4” Máy cắt nan 2.5 5.43 V40H 40 33.33 4G4 53 3/4” Quạt thông gió phun sơn

Lựa chọn các phần tử cho tủ PP ( lấy điện từ trạm biến áp B 3 )

Cáp hạ áp được lựa chọn dựa trên điều kiện phát nóng cho phép Do đoạn cáp ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể, nên có thể bỏ qua việc kiểm tra điều kiện U cp.

Chỉ có 1 cáp đi trong rãnh nên k2 = 1

Tủ phân phối được thiết kế với 1 đầu vào nhận điện từ B3 và 7 đầu ra, trong đó 6 đầu ra phục vụ cho 6 tủ động lực, còn lại 1 đầu ra cung cấp cho tủ chiếu sáng.

AT CM 2000N A1 A2 A3 A4 ĐL1 ĐL2 ĐL3 CS

Nhóm phụ tải Tủ động lực S tt (kVA) I tt (A)

Vậy chọn aptomat mã hiệu NS630N có Iđmc0 (A)

Các đường cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực được lắp đặt trong rãnh cáp dọc tường và lối đi Việc chọn cáp phải dựa trên điều kiện phát nóng cho phép, đồng thời cần kiểm tra sự phối hợp với các thiết bị bảo vệ và ổn định nhiệt trong trường hợp có ngắn mạch Do chiều dài cáp ngắn, không cần kiểm tra tổn thất điện áp cho phép Cần kiểm tra sự phối hợp giữa cáp và thiết bị bảo vệ khi sử dụng aptomat.

Các tuyến cáp khác được chọn tương tự,

Khi chọn tủ động lực, cần căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra và các thiết bị đóng cắt, bảo vệ có sẵn trong tủ Tất cả các tủ động lực nên được lựa chọn từ Siemens, đảm bảo có cầu dao, cầu chì và khởi động từ, có thể tham khảo từ catalogue của hãng.

4.4.3.4.2.Lựa chọn các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị

Các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị cũng được lựa chọn theo các điều kiện ở trên

Chọn aptomat cho máy hàn mê có PđmkW

Vậy ta chọn aptomat loại C60N có I đm c(A)

Chọn cáp đến máy hàn mê

Ta chọn cáp 4G6 có I cp f(A)

Quạt thong gió 2 4.34 C60a 40 33.33 4G4 53 3/4” Máy nén khí 37 80.3 C100E 100 83.33 4G16 113 3/4” Bơm nước 5.5 11.94 C60a 40 33.33 4G4 53 3/4”

Máy lọc bụi 5 10.85 C60a 40 33.33 4G4 53 3/4” Máy sấy 15 32.56 C60a 40 33.33 4G4 53 3/4” Động cơ dây chuyền

Máy mài 2 4.34 C60L 25 20.833 4G1.5 31 3/4” Máy cắt tôn CNC 15 32.56 C60a 40 33.33 4G4 53 3/4”

Lựa chọn các phần tử cho tủ PP ( lấy điện từ trạm B 1 )

Tram B1 cung cấp điện cho khu vực nhà hành chinh cho nên các phụ tai điện chủ yếu là chiếu sáng

Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B ở đầu đường dây đén tủ phân phối đã đặt 1 aptomat đầu nguồn loại NS400N có I đm = 400A

Bảng 4.15 - Thông số kĩ thuật aptomat NS400N

Loại Số lượng I đm ,(A) U đm ,(V) I cắtN ,(kA)

Cáp hạ áp được lựa chọn dựa trên điều kiện phát nóng cho phép Do đoạn cáp ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể, vì vậy có thể bỏ qua việc kiểm tra điều kiện U cp.

Trong đó : I 1 25 I đm là dòng khởi động nhiệt của aptomat

Khu vực tủ phân phối số 1 được xếp vào hộ loại 3 nên dung cáp lộ đơn để cung cấp điện

Chỉ có 1 cáp đi trong rãnh nên k 2 = 1

Tủ phân phối được thiết kế với một đầu vào nhận điện từ B1 và ba đầu ra, cung cấp điện cho các khu vực quan trọng như tủ động lực, nhà kho và khu vệ sinh, phòng họp và phòng làm việc, cùng với khu vực bảo vệ và trưng bày sản phẩm.

Hình 4.8– Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối

Aptomat tổng được chọn theo dòng làm việc lâu dài Chọn aptomat loại NS400N giống aptomat đầu nguồn

Nhóm phụ tải Tủ động lực S tt (kVA) I tt (A) Diện tích(m 2 )

+ Chọn aptomat cho tủ động lực 1

Vậy chọn aptomat mã hiệu C100E có Iđm0(A)

I cắt (kA) Số cực Aptomat tổng

Các đường cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực được lắp đặt trong rãnh cáp dọc theo tường và lối đi Việc chọn cáp phải dựa trên điều kiện phát nóng cho phép và cần kiểm tra sự phối hợp với các thiết bị bảo vệ cũng như điều kiện ổn định nhiệt khi xảy ra ngắn mạch Do chiều dài cáp ngắn, không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Cần chú ý đến điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ khi sử dụng aptomat.

Khi chọn tủ động lực, cần căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra và các thiết bị đóng cắt, bảo vệ có sẵn trong tủ Tủ động lực nên được lựa chọn từ Siemens, bao gồm cầu dao, cầu chì và khởi động từ, có thể tham khảo theo catalogue của hãng.

Khi lựa chọn aptomat nhánh cho từng thiết bị hoặc nhóm thiết bị, cần tuân thủ các điều kiện đã nêu trước đó để đảm bảo hiệu suất và an toàn cho hệ thống điện.

Chọn aptomat cho quạt 8 thông gió trong nhà kho P=1.5kW

Vậy ta chọn aptomat loại C60a có Iđm @(A)

Chọn cáp đến quạt thông gió

Ta chọn cáp 4G4 có IcpB(A)

Bảng 4.18- Kết quả chọn aptomat và cáp đến từng thiết bị

Quạt thông gió 1.5 2.85 C60L 25 20.83 4G1.5 31 3/4” Đen compac 2.08 C60L 25 20.83 4G1.5 31 3/4”

Nhóm 2 Điều hoa không khí

Từ trạm biến áp đến CM1600N

Hinh 4.10 –Sơ đồ nguyên lí tủ phân phối số 2 Đ Đ Đ Đ

TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG

Đặt vấn đề

Việc sử dụng hợp lý và tiết kiệm năng lượng trong các xí nghiệp công nghiệp rất quan trọng cho nền kinh tế, bởi vì chúng tiêu thụ khoảng 55% tổng lượng điện năng sản xuất Hệ số công suất cos là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính hợp lý và tiết kiệm trong việc sử dụng điện Nâng cao hệ số công suất cos không chỉ là một chủ trương lâu dài mà còn gắn liền với mục tiêu tối ưu hóa hiệu quả trong quá trình sản xuất, phân phối và sử dụng điện năng.

Phần lớn các thiết bị dùng điện tiêu dùng đều tiêu thụ công suất tác dụng

Công suất tác dụng (P) là năng lượng được chuyển đổi thành cơ năng hoặc nhiệt năng trong các thiết bị điện, trong khi công suất phản kháng (Q) là năng lượng từ hóa trong máy điện xoay chiều mà không tạo ra công Công suất phản kháng không tiêu tốn năng lượng từ động cơ sơ cấp của máy phát điện Để giảm thiểu việc truyền tải công suất phản kháng lớn qua đường dây, các thiết bị như tụ điện và máy bù đồng bộ được lắp đặt gần hộ tiêu thụ điện để cung cấp công suất phản kháng trực tiếp, quá trình này được gọi là bù công suất phản kháng Việc bù công suất phản kháng giúp giảm góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp, từ đó nâng cao hệ số công suất (cos φ) của mạng điện Mối quan hệ giữa P, Q và góc lệch pha được thể hiện rõ trong hệ thống điện.

Khi lượng P không đổi nhờ có bù công suất phản kháng, lượng Q truyền trên dây giảm xuống, do đó góc giảm, kết quả là cos tăng lên

Hệ số công suất cos được nâng lên cao sẽ đưa đến những hiệu quả sau:

Giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện Giảm tổn thất điện áp trong mạng điện

Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp

Tăng khả năng phát của máy phát điện

Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cos :

Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên là việc áp dụng các biện pháp nhằm giảm lượng công suất phản kháng tiêu thụ, như hợp lý hóa quy trình sản xuất, giảm thời gian chạy không tải của động cơ, và thay thế động cơ thường xuyên làm việc non tải bằng động cơ có công suất phù hợp Việc này mang lại hiệu quả kinh tế cao mà không cần đầu tư thêm thiết bị bù, từ đó giúp cải thiện hiệu suất sử dụng năng lượng.

Để nâng cao hệ số công suất cos, cần thực hiện biện pháp bù công suất phản kháng bằng cách lắp đặt các thiết bị bù gần các hộ tiêu thụ điện Việc này giúp cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu, từ đó giảm thiểu lượng công suất phản kháng cần truyền tải trên đường dây.

Chọn thiết bị bù

Để bù công suất phản kháng cho hệ thống điện, tụ bù tĩnh được chọn làm thiết bị chính do giá thành rẻ, tiêu hao ít công suất tác dụng và dễ dàng trong lắp đặt, vận hành Tụ điện có thể được ghép dần vào mạng theo sự phát triển của phụ tải, nâng cao hiệu suất và tối ưu hóa vốn đầu tư Thực tế cho thấy, các nhà máy với công suất phản kháng không lớn thường sử dụng tụ điện bù tĩnh để cải thiện hệ số công suất cos Vị trí lắp đặt điện bù có thể tại TPPTT, thanh cái cao áp, hạ áp của TBAP, hoặc tại các tủ phân phối Để xác định chính xác vị trí và dung lượng bù, cần thực hiện tính toán kinh tế kỹ thuật cho từng phương án cụ thể Trong trường hợp dung lượng bù không lớn, việc phân bố dung lượng tại thanh cái hạ áp của TBAPP sẽ giúp giảm vốn đầu tư và thuận tiện cho quản lý vận hành.

5.3 XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƢỢNG BÙ

5.3.1 Xác định dung lƣợng bù

Dung lượng bù cần thiết cho nhà máy được xác định theo công thức sau:

Phụ tải tác dụng tính toán của nhà máy được xác định bằng đơn vị kW Trước khi bù, hệ số công suất trung bình có cosφ 1 = 0,67, tương ứng với góc φ 1 Sau khi bù, hệ số công suất yêu cầu đạt cos φ 2 = 0,95, tương ứng với góc φ 2.

: Hệ số xét tới khả năng nâng cao cosφ bằng những biện pháp đòi hỏi đặt thiết bị bù, = 0,9 ÷ 1

Với nhà máy đang thiết kế ta tìm được dung lượng bù cần đặt:

Q bù = P ttnm (tgφ 1 – tgφ 2 ) = 2401,5 (1,1 – 0,33) = 1849.15 (kVAr)

5.3.2 Tính toán phân phối dung lƣợng bù

Sơ đồ nguyên lý đặt thiết bị bù:

Công thức: phân phối dung lượng bù cho 1 nhánh của mạng hình tia

Q i : Công suất phản kháng tiêu thụ của nhánh i

Qxn: Công suất phản kháng toàn cong ty

Qb∑: Công suất phản kháng bù tổng Điện trở tương đương của toàn mạng:

R i = (R C I + R B i ): Điện trở tương đương của nhánh thứ i

RC i: Điện trở cáp của nhánh thứ i

10 3 : Điện trở của MBA phân xưởng Điện trở tương đương của nhánh PPTT – B2: (ĐD kép)

0 = 0.333 (Ω) Điện trở tương đương của nhánh PPTT – B 1 : (ĐD đơn)

→ R 1 = R C1 + R B1 = 3.42 + 0.046 = 3.466 (Ω) Điện trở các nhánh khác tính tương tự, kết quả ghi trong bảng sau:

Bảng 5.1: Kết quả tính toán điện trở các nhánh

Tên nhánh R Ci ( ) R Bi ( ) R i = R Ci + R Bi ( )

Hình 5.1 minh họa sơ đồ thay thế mạng cao áp của nhà máy, được sử dụng để tính toán công suất bù tại thanh cái hạ áp của các trạm BAPX Để tính công suất Q b1 cho nhánh PPTT – B 1, cần áp dụng các phương pháp và công thức phù hợp trong phân tích mạng điện.

0 = 80.12(kVAr) Tính tương tự cho các nhánh khác, kết quả ghi trong bảng sau:

Bảng 5.2: Kết quả công suất bù trên các nhánh

Tên nhánh Q i (kVAr) Q nm (kVAr) Q b (kVAr) Q b i (kVAr)

5.4 CHỌN KIỂU LOẠI VÀ DUNG LƢỢNG TỤ

Ta chọn các tụ bù cosφ do Liên Xô chế tạo Kết quả phân bố dung lượng bù và chọn tụ bù cho từng nhánh được ghi trong bảng:

Bảng 5.3: Kết quả chọn tụ bù cho từng nhánh

Trạm biến áp Loại tụ Số pha

(kVAr) Số bộ Tổng Q bù

Hình 5.2: Sơ đồ nguyên lý đặt tụ bù trong trạm biến áp

Hình 5.3: Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong trạm đặt một máy

Hình 5.4: Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong trạm đặt 2 máy

* Cosφ của nhà máy sau khi đặt tụ bù:

Tổng công suất của các tụ bù: Qtb = 1800 kVAr

Lượng công suất phản kháng truyền trong lưới nhà máy:

Hệ số công suất của nhà máy sau khi bù: tgφ P ttnm

Tủ phân phối cho các phân xưởng

Hình 5.5:Sơ đồ đặt tụ bù

Chọn kiểu loại và dung lượng tụ

Ta chọn các tụ bù cosφ do Liên Xô chế tạo Kết quả phân bố dung lượng bù và chọn tụ bù cho từng nhánh được ghi trong bảng:

Bảng 5.3: Kết quả chọn tụ bù cho từng nhánh

Trạm biến áp Loại tụ Số pha

(kVAr) Số bộ Tổng Q bù

Hình 5.2: Sơ đồ nguyên lý đặt tụ bù trong trạm biến áp

Hình 5.3: Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong trạm đặt một máy

Hình 5.4: Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong trạm đặt 2 máy

* Cosφ của nhà máy sau khi đặt tụ bù:

Tổng công suất của các tụ bù: Qtb = 1800 kVAr

Lượng công suất phản kháng truyền trong lưới nhà máy:

Hệ số công suất của nhà máy sau khi bù: tgφ P ttnm

Tủ phân phối cho các phân xưởng

Hình 5.5:Sơ đồ đặt tụ bù

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG LỒNG CÔNG NGHIỆP

Hệ thống chiếu sáng

6.2.1 Các hình thức chiếu sáng

Chiếu sáng chung là hình thức chiếu sáng tạo độ rọi đồng đều trên toàn diện tích sản xuất của phân xưởng, với đèn được treo cao theo quy định để tối ưu hóa hiệu quả Hình thức chiếu sáng này thường được áp dụng trong các phân xưởng yêu cầu độ rọi gần như đồng nhất ở mọi vị trí và ở những nơi không đòi hỏi sự tập trung cao cho mắt.

Chiếu sáng cục bộ là phương pháp chiếu sáng tập trung vào những khu vực cần quan sát chi tiết và chính xác Để đạt hiệu quả, đèn chiếu sáng cần được đặt gần vị trí cần quan sát Phương pháp này thường được sử dụng để chiếu sáng các chi tiết gia công trên máy công cụ, cũng như trong các bộ phận kiểm tra và lắp ráp máy.

Chiếu sáng hỗn hợp là hình thức kết hợp giữa chiếu sáng chung và chiếu sáng cục bộ, thường được áp dụng ở những khu vực có công việc thuộc cấp I, II, III Phương pháp này không chỉ giúp cung cấp ánh sáng đồng đều mà còn hỗ trợ trong việc phân biệt màu sắc, độ lồi lõm và hướng sắp xếp các chi tiết một cách hiệu quả.

6.2.2 Chọn hệ thống chiếu sáng

Sau khi phân tích các hình thức chiếu sáng, chúng ta nhận thấy rằng phân xưởng lồng công nghiệp phù hợp với hệ thống chiếu sáng hỗn hợp Do đó, lựa chọn tối ưu cho hệ thống chiếu sáng tại phân xưởng này là áp dụng hình thức chiếu sáng hỗn hợp.

6.2.3 Chọn loại đèn chiếu sáng

Hiện nay, bóng đèn dây tóc và bóng đèn huỳnh quang là hai loại đèn phổ biến Đèn dây tóc hoạt động dựa trên nguyên lý bức xạ nhiệt, khi dòng điện đi qua sợi dây tóc, nó sẽ nóng lên và phát quang Ưu điểm nổi bật của đèn dây tóc là dễ chế tạo, chi phí thấp và thuận tiện trong lắp đặt cũng như vận hành.

Nhược điểm của đèn dây tóc là quang thông của nó rất nhạy cảm với điện áp

Điện áp dao động thường xuyên sẽ làm giảm tuổi thọ của bóng đèn Đèn huỳnh quang là loại đèn sử dụng hiện tượng phóng điện trong khí áp suất thấp Ưu điểm của đèn huỳnh quang bao gồm hiệu suất quang lớn và sự giảm quang thông chỉ khoảng 1% khi điện áp thay đổi trong phạm vi cho phép, cùng với tuổi thọ cao.

Đèn huỳnh quang có một số nhược điểm đáng lưu ý, bao gồm quá trình chế tạo phức tạp và chi phí sản xuất cao Hệ số công suất thấp của đèn dẫn đến tổn hao công suất lớn, làm giảm hiệu suất phát quang Quang thông của đèn phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ, gây ra sự thay đổi trong phạm vi phát quang và làm cho đèn không thể sáng ngay khi được cấp điện Sự biến đổi quang thông này có thể khiến mắt người sử dụng cảm thấy mỏi mệt và khó chịu.

Chọn đèn chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí:

Qua phân tích ưu và nhược điểm của bóng đèn sợi đốt và bóng đèn khác, chúng ta nhận thấy rằng bóng đèn sợi đốt là lựa chọn phù hợp cho phân xưởng lồng công nghiệp Phân xưởng lồng công nghiệp cần ánh sáng ổn định và hiệu quả, và bóng đèn sợi đốt đáp ứng tốt yêu cầu này.

Nguồn điện áp sử dụng U = 220V lấy từ tủ chiếu sáng của TPP trạm biến áp B 3

6.2.4 Chọn độ rọi cho các bộ phận Độ rọi là một độ quang thông mà mặt phẳng được chiếu nhận được từ nguồn sáng ký hiệu là E

Tùy thuộc vào tính chất công việc và yêu cầu sức khỏe của người lao động, nhà nước đã quy định các tiêu chuẩn độ rọi khác nhau cho từng loại công việc Do đó, việc lựa chọn độ rọi phù hợp cần dựa vào đặc điểm công việc của từng bộ phận trong phân xưởng lồng công nghiệp.

Phân xưởng cơ lồng công nghiệp yêu cầu độ chính xác cao trong công việc, tương tự như các máy công cụ gia công chi tiết và lắp ráp Các phòng làm việc, thử nghiệm và kiểm tra cũng cần có độ rọi tương đối cao để đảm bảo chất lượng Phân tích tính chất công việc cho thấy độ rọi cần thiết cho phân xưởng được xác định qua bảng dữ liệu cụ thể.

Tính toán chiếu sáng

Chiều cao của phân xưởng được tính từ nền đến trần, đạt 6.5m Khoảng cách từ trần đến đèn là 0.7m, trong khi chiều cao từ nền phân xưởng đến mặt công tác là 0.8m.

Hình 6.1: Sơ đồ tính toán chiếu sáng

Tra bảng chiếu sáng phân xưởng đèn sợi đốt chao đèn vạn năng ta có tỷ số: L 1,8

Vậy khoảng cách giữa các đèn là: L = 1,8 5 = 9 (m)

Trong một không gian có chiều dài 70m và chiều rộng 40m, chúng ta sẽ lắp đặt 8 dãy đèn, mỗi dãy gồm 5 bóng, với khoảng cách giữa các đèn là 9m và khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần nhất là 2m Tổng số bóng đèn cần sử dụng là 40 bóng.

Xác định chỉ số phòng: φ = H a b b a 70 40 5

Lấy hệ số phản xạ của tường là 50%, của trần là 30% Tra bảng ta chọn được hệ số sử dụng của đèn là: ksd = 0,5 h 1 = 0,7m h = 6.5m H = 5m h 2 = 0,8m

Quang thông của mỗi đèn: F k sd n

Ta chọn bóng có công suất P = 1000W có quang thông F = 18300 lm Tổng công suất chiếu sáng của phân xưởng là: P cs = 40 1000 = 40 (kW)

Tiêu đề	Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Công Ty Cổ Phần Điện Cơ Hải Phòng
Tác giả	Trịnh Duy Nam
Người hướng dẫn	Th.s Nguyễn Trọng Thắng, Thầy Ngô Quang Vĩ
Trường học	Hải Phòng
Chuyên ngành	Điện Tự Động Công Nghiệp
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2011
Thành phố	Hải Phòng

Định dạng
Số trang	131
Dung lượng	2,02 MB