Đề tài nghiên cứu khoa học tách chiết collagen từ da cá tra bằng phương pháp hoá sinh

Có nhiều phương pháplựa chọn máy biến áp nhưng mỗi phương pháp đều có những hạn chế của nó: những phươngpháp tính toán nhanh, đơn giản thì cho kết quả kém chính xác, sai số

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS TRƯƠNG VIỆT ANH Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP VÀ TRẠM BIẾN ÁP I Vai trị cơng dụng máy biến áp Một hệ thống cung cấp điện thông thường bao gồm các khâu bản sau: phát điện, truyền tải, phân phối và sử dụng điện Để dẫn điện từ nhà máy phát điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện Thơng thường khoảng cách từ nơi sản xuất điện đến hộ tiêu thụ lớn, vấn đề đặt việc truyền tải điện xa phải đảm bảo chất lượng điện năng, tổn thất ít kinh tế Đề tài nghiên cứu khoa học Sơ đồ cung cấp điện đơn giản Giả sử hộ tiêu thụ có cơng suất P, hệ số công suất cosφ, điện áp đường dây truyền tải U, dịng điện truyền tải đường dây là: Và tổn hao công suất đường dây: Trong đó: Rđ điện trở đường dây tải điện cos hệ số công suất lưới điện, cịn góc lệch pha dịng điện I điện áp U Từ công thức cho ta thấy, công suất truyền tải đường dây, điện áp truyền tải cao dòng điện chạy đưởng dây bé, trọng lượng chi phí dây dẫn giảm xuống, tiết kiệm kim loại màu, đồng thời tổn hao lượng đường dây giảm xuống Mặt khác để đảm bảo chất lượng điện hệ thống điện, với đường dây SVTH : NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114 : ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055 Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS TRƯƠNG VIỆT ANH dài truyền dẫn điện áp thấp Vì thế, muốn truyền tải công suất lớn xa người ta phải dùng điện áp cao, thường 35, 110, 500 kV…trên thực tế máy phát điện phát điện áp từ 21 kV, phải có thiết bị nâng điện áp đầu đường dây Trong đó hộ tiêu thụ thường yêu cầu điện áp thấp, từ 0,4 kV, cuối đường dây phải có thiết bị giảm điện áp xuống Thiết bị dùng để tăng điện áp đầu đường dây giảm áp cuối đường dây gọi máy biến áp (MBA) Máy biến áp là một phần quan trọng của hệ thống điện Nó chuyển lượng với hiệu quả rất cao từ mức điện áp này sang mức điện áp khác Nếu bỏ qua phần tổn hao máy biến áp thì lượng phía thứ cấp gần bằng lượng phía sơ cấp Từ đó ta có định nghĩa máy biến áp sau: Máy biến áp thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp thành hệ thống dòng xoay chiều cấp điện áp khác, với tần số không thay đổi Các loại máy biến áp chính:  MBA lực dùng để truyền tải phân phối công suất hệ thống điện lực  MBA chuyên dùng cho lò luyện kim, cho thiết bị chỉnh lưu…  MBA tự ngẫu dùng để liên lạc hệ thống điện, mở máy động không đồng công lớn  MBA đo lường dùng để giảm điện áp dòng điện lớn đưa vào dụng cụ đo tiêu chuẩn để điều khiển  MBA thí nghiệm dùng để thí nghiệm điện áp cao Đề tài nghiên cứu khoa học Trong một hệ thống cung cấp điện, máy biến áp cần đảm bảo đúng các yêu cầu kỹ thuật để vận hành hiệu quả, bên cạnh đó máy biến áp còn phải thỏa mãn các chỉ tiêu về kinh tế Tổng chi phí của một phương án cung cấp điện bất kỳ nào cũng gồm hai phần: tổng vốn đầu tư ban đầu V và chi phí vận hành hằng năm C Trong hai thành phần này, vốn đầu tư ban đầu được bỏ thời gian ngắn đó chi phí vận hành hằng năm thì kéo dài nhiều năm Tổng vốn đầu tư ban đầu V hầu dựa hoàn toàn vào các ước lượng Các dữ liệu quá khứ cũng hiện tại chỉ giúp tăng cường độ tin cậy, nâng cao độ chính xác đến mức có thể vì có sự thay đổi của giá cả và sự tiến bộ của công nghệ Tổng vốn đầu tư ban đầu: SVTH : NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114 : ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055 Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS TRƯƠNG VIỆT ANH V = V1 + V2 + V3 V1: chi phí mua mới thiết bị và chi phí xây dựng trực tiếp V2: chi phí tồn kho cho các thiết bị và vật tư được sử dụng cho xây dựng mới V3: chi phí xây dựng gián tiếp Chi phí vận hành hàng năm C C = C + C2 + C + C4 + C C1: chi phí vận hành về công bảo quản C2: chi phí vật tư dự trữ bảo quản C3: chi phí khấu hao C4: tổn thất điện C5: chi phí mất điện Đề tài nghiên cứu khoa học Trong tổng vốn đầu tư ban đầu thì chi phí cho việc mua mới các thiết bị và đặc biệt là máy biến áp chiếm phần lớn Đối với các dự án nhỏ, phụ tải ít, dung lượng máy biến áp không nhiều thì không đòi hỏi tính toán phụ tải thật sự chính xác Sự chênh lệch giữa các cấp máy biến áp nhỏ dẫn đến số vốn đầu tư ban đầu không bị ảnh hưởng nhiều Do đó nếu ta chọn dung lương máy biến áp lớn một ít thì chi phí đầu tư có nhích lên bù lại thì máy biến áp đảm bảo cung cấp điện đầy đủ cho phụ tải, có thể mở rộng phụ tải sau này đồng thời tuổi thọ máy biến áp cũng dài Đối với các dự án lớn thì chi phí bỏ cho trạm biến áp là vô cùng lớn, đòi hỏi phải tính thật chính xác phụ tải điện cho chi phí thấp nhất mà vẫn đảm bảo cấp điện cho phụ tải II Khái niệm và phân loại trạm biến áp Khái niệm Trạm biến áp là nơi biến đổi điện từ cấp điện áp sang cấp điện áp khác, là điểm trung chuyển điện giữa hệ thớng trùn tải và hệ thớng phân phới Nó đóng vai trị quan trọng hệ thống cung cấp điện Phân loại SVTH : NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114 : ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055 Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS TRƯƠNG VIỆT ANH a Phân loại theo cấp điện áp:  Trạm tăng áp: thường đặt ở các nhà máy điện có nhiệm vụ tăng điện áp từ điện áp máy phát đến điện áp cao để truyền tải đến các hộ tiêu thụ ở xa  Trạm hạ áp: đặt ở các hộ tiêu thụ, để biến đổi điện áp từ đại lượng cao đến đại lượng thấp thích hợp cho các hộ tiêu thụ điện b Phân loại theo nhiệm vụ:  Trạm biến áp trung gian hay cịn gọi trạm biến áp chính: Trạm nhận điện từ hệ thống điện có điện áp 35 → 220KV biến đổi thành cấp điện áp 10KV hay 6KV Cá biệt có xuống 0.4KV Đề tài nghiên cứu khoa học  Trạm biến áp phân xưởng: Trạm nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi thành cấp điện áp thích hợp phục vụ cho phụ tải phân xưởng Phía sơ cấp thường 10KV, 6KV 15KV 35KV, cịn phía thứ cấp có điện áp 220/127V, 380/220V hoặc 660V c Phân loại phương diện cấu trúc:  Trạm biến áp ngồi trời: Ở trạm thiết bị phía cao áp đặt ngồi trời, cịn phần phân phối điện áp thấp đặt nhà tủ sắt chế tạo sẵn chuyên dùng để phân phối phần phần hạ Xây dựng trạm trời giúp tiết kiệm kinh phí xây dựng so với xây dựng trạm nhà SVTH : NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114 : ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055 Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS TRƯƠNG VIỆT ANH  Trạm biến áp nhà: Ở trạm này, tất thiết bị điện đặt nhà, ngồi điều kiện chiến tranh, người ta cịn xây dựng trạm biến ngầm Loại chi phí xây dựng tốn Đề tài nghiên cứu khoa học Ngoài hệ thống điện còn có các trạm khác: trạm đóng cắt, trạm nối, trạm chỉnh lưu, trạm nghịch lưu Cấu trúc bản trạm biến áp SVTH : NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114 : ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055 Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS TRƯƠNG VIỆT ANH Về mặt bản một trạm biến áp bao gồm những thiết bị được nối với một cách hợp lý và chính xác  Máy biến áp  Các khí cụ và thiết bị phân phối điện áp cao và hạ áp các thiết bị này có nhiệm vụ nhận nguồn điện từ một số nơi cung cấp, và phân phối cho các phụ tải, qua các đường dây tải điện bao gồm các thiết bị sau:  Thiết bị đóng cắt o Máy cắt điện o Dao cách ly pha có tiếp đất ở phía  Khí cụ đo lường o Máy biến điện áp o Máy biến dòng  Khí cụ bảo vệ mạch điện o Role bảo vệ các loại o Aptomat o Cầu chì tự rơi  Các khí cụ điều khiển o Tần số o Bù công suất o Điều chỉnh điện áp o Điều chỉnh dòng  Các góp bên cao áp, hạ áp, sứ, trụ  Hệ thống tiếp địa  Hệ thống chống sét  Hệ thống làm mát Đề tài nghiên cứu khoa học III.Quy trình tính toán và thiết kế trạm biến áp (TBA) Trong thiết kế cung cấp điện, chi phí đầu tư cho máy biến áp chiếm phần khơng nhỏ tổng chi phí Do việc lựa chọn vị trí, số lượng, dung lựợng máy biến áp nhiệm vụ quan trọng Việc tính toán chính xác đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho phụ tải điều kiện bình thường và điều kiện sự cố với các tải quan trọng, đồng thời giảm chi phí lắp đặt, vận hành cũng vốn đầu tư ban đầu của mạng điện Những yêu cầu nội dung thiết kế: SVTH : NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114 : ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055 Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS TRƯƠNG VIỆT ANH  Khi thiết kế trạm biến áp cung cấp điện cho phụ tải phải đảm bảo cho phụ tải luôn đủ điện với chất lượng nằm phạm vi cho phép  Một phương án hợp lí phải thỏa mãn yêu cầu sau: o Vốn đầu tư nhỏ, ý tiết kiệm ngoại tệ quý đầu tư o Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất hộ tiêu thụ o Chi phí vận hành hàng năm thấp o Đảm bảo an toàn cho người thiết bị o Thuận lợi cho vận hành sửa chữa Trên thực tế yêu cầu thường mâu thuẩn nên người thiết kế phải biết cân nhắc kết hợp hài hịa các ́u tớ tùy thuộc vào hồn cảnh cụ thể Người thiết kế đưa nhiều phương án khả thi, sau dùng phương pháp so sánh kinh tế kĩ thuật phương án, từ rút phương án tối ưu để thi công Thu thập dữ liệu ban đầu  Xác định nhu cầu điện của các hộ tiêu thụ hay phụ tải ở thời điểm dự đoán tương lai  Xác định vị trí, mặt để đặt trạm biến áp  Tìm hiểu mơi trường xung quanh để xây dựng trạm biến áp nhà hay trời  Chọn nguồn cung cấp cho trạm Đề tài nghiên cứu khoa học Tính tốn chọn thiết bị Dựa vào đồ thị phụ tải hay các phương pháp tính tốn cơng śt đặt để chọn số lượng dung lượng máy biến áp  Đưa nhiếu phương án, sơ đồ khác có tính khả thi  Tính tốn kinh tế kĩ thuật để chọn phương án tối ưu  Tính tốn triệt để tiết kiệm dây dẫn khí cụ điện  Tính tốn ngắn mạch chọn thiết bị bảo vệ  Tính tốn chống sét bảo vệ trạm  Tính tốn hệ thống tiếp địa Chọn vị trí, số lượng và công suất của máy biến áp a Xác định vị trí máy biến áp Vị trí đặt trạm biến áp phải thỏa mãn yêu cầu sau:  Gần tâm phụ tải SVTH : NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114 : ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055 Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC      GVHD: TS TRƯƠNG VIỆT ANH o Giảm chi phí đầu tư tổn thất điện o Giảm chi phí giải tỏa đền bù o Đảm bảo tính khả thi Thuận tiện cho việc vận hành thi công trạm biến áp o Đường đường thủy o Xây dựng đường công vụ Thuận lợi cho việc thiết kế thi công lộ vào o Rất quan trọng với trạm thành phố o Sơ đồ nối dây đơn giản, dễ dàng An tồn vận hành Có khả mở rộng o Phải tính tốn thiết kế o Chuyển từ trạm AIS  trạm GIS Không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh o Tiếng ồn, ô nhiễm dầu o Phòng cháy chữa cháy o Nhiễm từ Đề tài nghiên cứu khoa học Trong thực tế việc lắp đặt thỏa mãn tất cả các yêu cầu là rất khó khăn Do đó tùy vào điều kiện cụ thể mà ta chọn vị trí đặt Vị trí trạm biến áp độc lập bên ngoài, liền kề với phân xưởng, đặt bên phân xưởng b Xác định số lượng máy biến áp: Số lượng máy biến áp trạm biến áp phụ thuộc nhiều vào yếu tố như: yêu cầu tính liên tục cấp điện hộ tiêu thụ, yêu cầu lựa chọn dung lượng máy biến áp hợp lý, yêu cầu vận hành kinh tế trạm biến áp Khi xác định số lượng trạm xí nghiệp, số lượng công suất máy biến áp trạm cần lưu ý đến mức độ tập trung hay phân tán phụ tải xí nghiệp tính chất quan trọng phụ tải phương diện cung cấp điện Chúng ta phải tiến hành so sánh kinh tế - kỹ thuật xác định phương án cung cấp điện Muốn cần nghiên cứu:  Đồ thị phụ tải ngày, xác định cho ngày làm việc bình thường xác định cho ngày nghỉ, mùa nắng mùa mưa, mùa hè mùa động  Đồ thị phụ tải năm xí nghiệp tính theo tổng số lượng năm SVTH : NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114 : ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055 Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC        GVHD: TS TRƯƠNG VIỆT ANH Số lượng công suất máy biến áp xác định theo tiêu chuẩn kinh tế kĩ thuật sau đây: An toàn, liên tục cung cấp điện Vốn đầu tư bé Chi phí vận hành năm bé Ngoài cần lưu ý đến việc: Tiêu tốn kim loại màu bé Các thiết bị khí cụ điện phải nhập để dàng v.v… Dung lượng máy biến áp xí nghiệp nên đồng nhất, chủng loại để giảm số lượng dung lượng máy biến áp dự phòng Sơ đồ nối dây trạm nên đơn giản, ý đến phát triển phụ tải sau c Dung lượng máy biến áp Chọn công suất máy biến áp phải thỏa mãn những điều kiện sau:  Đảm bảo tính liên tục cung cấp điện  Độ dự trữ phụ tải phát triển  Đảm bảo tuổi thọ của máy biến áp (hao mòn cách điện nhiệt)  Đảm bảo chỉ tiêu về kinh tế  Khả quá tải cho phép Đề tài nghiên cứu khoa học IV Các phương pháp lựa chọn máy biến áp Máy biến áp được chọn sau đã xác định nhu cầu điện tiêu thụ Có nhiều phương pháp lựa chọn máy biến áp phương pháp có hạn chế nó: những phương pháp tính toán nhanh, đơn giản cho kết kém xác, sai sớ nhiều còn những phương pháp cho kết gần đúng phép tính phức tạp, tớn nhiều thời gian xem xét, đánh giá Sau vài phương pháp lựa chọn máy biến áp:  Phương pháp dựa vào cơng suất tính tốn  Phương pháp dựa vào đồ thị phụ tải  Phương pháp dựa vào chế độ nhiệt SVTH : NGUYỄN HOÀNG VŨ 06102114 : ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055 Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS TRƯƠNG VIỆT ANH Chương 2: CHỌN MÁY BIẾN ÁP THEO PHỤ TẢI TÍNH TỐN I ĐẶT VẤN ĐỀ Phụ tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế mặt hiệu phát nhiệt mức độ hủy hoại cách nhiệt Nói cách khác phụ tải tính tốn đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ mà phụ tải thực tế gây Vì việc lựa chọn thiết bị theo phụ tải tinh toán đảm bảo an tồn cho thiết bị mặt phát nóng Khi thiết kế cung cấp điện hay lắp đặt trạm biến áp cho cơng trình nhiệm vụ phải xác định nhu cầu điện cơng trình Tùy theo quy mơ cơng trình mà nhu cầu điện xác định theo phụ tải thực tế tính đến phát triển sau Do xác định nhu cầu điện giải toán tính toán phụ tải điện và dự báo phụ tải ngắn hạn dài hạn Đề tài nghiên cứu khoa học Phụ tải cần xác định giai đoạn tính tốn thiết kế hệ thống cung cấp điện gọi phụ tải tính tốn Cần lưu ý phân biệt phụ tải tính tốn phụ tải thực tế nhà máy vào hoạt động Phụ tải tính tốn phụ tải gần để tính tốn thiết kế hệ thống cung cấp điện cịn phụ tải thực tế phụ tải xác xác định đồng hồ đo điện q trình vận hành Phụ tải tính tốn phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bên cạnh đó công trình điện thường phải thiết kế, lắp đặt trước có đối tượng sử dụng điện Do xác định xác phụ tải tính tốn việc khó khăn Do tính chất quan trọng nên nhiều cơng trình nghiên cứu có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện Song phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố biến động theo thời gian nên chưa có phương pháp hồn tồn xác tiện lợi Trong thực tế thiết kế, đơn giản công thức để xác định phụ tải điện cho phép sai số ±10% II MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, các thiết bị đóng cắt bảo vệ, dây dẫn tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, điện áp, lựa chọn dung lượng tụ bù công suất phản kháng Sử dụng phụ tải tính toán để chọn lựa thiết bị sẽ đảm bảo các thiết bị làm việc theo đúng chế độ đã định mà không gây các tổn hại về điện, nhiệt và Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố như: công śt, sớ lượng, chế đợ SVTH : NGUYỄN HỒNG VŨ 06102114 : ĐỖ ĐỨC LÂM NGÂN 06102055 Trang 10