Đề tài thiết kế cung cấp Điện cho phân xưởng

* Thông số thiết bị của phân xưởng:Ký tự STT Tên thiết bị Số lượng Công suất tiêu thụ kW Hệ số công suất cos φ Hệ số sử dụngksd... Dựa vào các yếu tố trên, ta chia phụ tải của phân xưởng

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

Phân chia nhóm phụ tải động lực

Phân chia nhóm thiết bị động lực xác định số tủ điện cần thiết Việc này phụ thuộc vào nhiều yếu tố và điều kiện cụ thể.

Việc phân bổ thiết bị vào các tủ động lực dựa trên dây chuyền công nghệ, vị trí, và công suất Các động cơ công suất lớn thường được bố trí riêng biệt.

Phân nhóm thiết bị tự động hóa có thể dựa trên vị trí (gần nhau), dây chuyền sản xuất, hoặc công suất tương đồng của tủ động lực.

Dựa vào các yếu tố trên, ta chia phụ tải của phân xưởng thành ba nhóm như sau: Nhóm 1:

Kí hiệu Tên thiết bị Số lượng

Công suất tiêu thụ (kW)

Hệ số công suất ( cos φ )

Hệ số sử dụng (ksd)

Hệ số công suất ( cos φ )

Hệ số công suất (cos φ )

C Máy doa 1 8 0,8 0,8 Ư Máy mài phẳng 1 11 0,76 0,8 Ơ Máy chuốt 1 25 0,68 0,85

Xác định tâm phụ tải

Vị trí đặt tủ động lực (phân phối) điện lý tưởng là tại tâm phụ tải của mỗi nhóm thiết bị, nhằm tối ưu hóa việc cấp điện, giảm tổn thất điện áp, công suất và chi phí vật liệu.

Vị trí thiết bị tối ưu phụ thuộc vào yếu tố thẩm mỹ và, trong trường hợp bố trí ba chiều (ví dụ: hầm mỏ), cần tính toán cả toạ độ Z.

Toạ độ tâm phụ tải được tính theo công thức:

P dmi ở đây X i ,Y i , P dmi là toạ độ X, Y và công suất định mức của thiết bị thứ i

1 Toạ độ tâm phụ tải Nhóm 1:

Kí hiệu Tên thiết bị Số lượng Pđm X (m) Y (m)

Kí hiệu Tên thiết bị

6 Toạ độ tâm phụ tải phân xưởng:

7 Bố trí tủ phân phối điện theo toạ độ tâm phụ tải:

Hình 1.2 Đồ thị toạ độ tâm phụ tải của phân xưởng

Hình 1.3 Sơ đồ bố trí tủ phân phối và tủ động lực theo tâm phụ tải

Vị trí lý tưởng đặt tủ phân phối là tại tâm phụ tải để tối thiểu tổn thất điện năng, công suất và vật liệu Tuy nhiên, do điều kiện thực tế tại phân xưởng hạn chế việc vận chuyển và thao tác sản xuất, tủ được đặt ở vị trí thuận tiện nhất và gần tâm phụ tải nhất có thể.

Hình 1.4 Sơ đồ bố trí tủ phân phối và tủ động lực của phân xưởng

Xác định phụ tải tính toán của tủ động lực

* Phương pháp tính theo K max và công suất trung bình:

Với mỗi nhóm, nếu biết rỏ thông tin về chế độ vận hành (đồ thị, thời gian đóng điện,

Để tính phụ tải, bạn có thể tra cứu hệ số sử dụng thiết bị hoặc tính toán dựa trên Kmax và công suất trung bình của nhóm thiết bị theo các bước cụ thể.

 Bước 1 : Số thiết bị hiệu quả n hq Được xác định theo công thức sau: n hq =( ∑ i=1 n Pdmi ) 2

Pdmi 2 với: Pdmi – công suất định mức của thiết bị thứ i

- Tính n1 – số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa số thiết bị có công suất lớn nhất.

- Xác định công suất của số thiết bị nói trên và ký hiệu là P1.

P dmΣ ¿ ¿ với: P dmΣ – tổng công suất định mức của toàn nhóm

 Bước 2 : Tính K sd của nhóm theo công thức

P dmi với: P dmΣ – công suất định mức của nhóm k sdi – hệ số sử dụng của thiết bị thứ i

Như vậy, công suất trung bình của nhóm cũng có thể tính như sau:

Công suất P tbnh ở đây được hiểu là công suất trung bình của ca mang tải lớn nhất.

 Bước 3 : Xác định phụ tải tính toán

- Nếu nhq< 4 và n < 4 thì phụ tải tính toán sẽ là:

Với các thiết bị có chế độ làm việc dài hạn thì hệ số phụ tải kpt lấy bằng 0,9.

Với các thiết bị có chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại thì lấy giá trị 0,75.

- Nếu nhq≥ 4: tìm Kmax theo nhq và Ksd

P tt =K max P tbnh =K max K sd P dmΣ

Q tt =Q tbn h =P tbn h tanφ tb (nếu nhq> 10)

S tt =√ P tt 2 +Q tt 2 cos φ tb = ∑ i=1 n cos φ i P dmi

1 Xác định phụ tải tính toán Nhóm 1:

- Số thiết bị Nhóm 1 là: n = 4

- Tổng công suất Nhóm 1 là: P dmΣ V (kW)

- Thiết bị có công suất lớn nhất: P max (kW)

- Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng P max

- Tổng công suất của số thiết bị n1 là: P 1 =∑ i=1 n 1

- Từ n1* và P1* (Tra bảng 1.4 Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện – Phan Thị Thanh Bình và các tác giả) chọn nhq* = 0,85

⇒Số thiết bị làm việc hiệu quả: nhq = nhq* n = 0,85.4 = 0,2125

- Hệ số Ksd của Nhóm 1:

- Từ nhq và Ksd (Tra bảng 1.3 Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện – Phan Thị Thanh Bình và các tác giả) chọn Kmax = 2,64

- Ta có nhq = 3,4 < 4 và n > 3, thì phụ tải tính toán sẽ là:

P dmi k pti V.0,9P,4 (kW) cosφ tb =∑ i=1 n cosφ i P dmi

- Tổng công suất Nhóm 2 là: P dmΣ F (kW)

- Thiết bị có công suất lớn nhất: P max (kW)

⇒Số thiết bị làm việc hiệu quả: nhq = nhq*.n = 0,90.3 =3

- Ta có nhq = 3,4 < 4 và n > 3, thì phụ tải tính toán sẽ là:

P dmi k pti F.0,9A,4 (kW) cos φ tb = ∑ i=1 n cos φ i P dmi

- Tổng công suất Nhóm 3 là: P dmΣ w (kW)

- Thiết bị có công suất lớn nhất: P max %(kW)

- Ta có nhq = 4≥4 , thì phụ tải tính toán sẽ là:

P ttdl 1 = K max K sd P dmΣ =1 , 14.0 , 96.77 , 3 (kW) cos φ tb = ∑ i=1 n cos φ i P dmi

Phụ tải tính toán của tủ phân phối

Công suất biểu kiến tủ phân phối:

S tt =K dt √ ( ∑ i=1 n P tti ) 2 +( ∑ i=1 n Q tti ) 2 với: n - số nhóm (số tủ) đi vào tủ phân phối;

K dt (K s ) - hệ số đồng thời và lấy khoảng 0,8 – 1, phụ thuộc vào số phần tử đi vào nhóm;

P tti ,Q tti - công suất tính toán tác dụng và phản kháng của nhóm i.

Dòng điện tính toán được xác định:

Dựa vào Bảng 1.7 (Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện – Phan Thị

Thanh Bình và các tác giả) chọn K dt = 0 , 9

S ttpp =K dt √ ( ∑ i=1 n P tti ) 2 +( ∑ i=1 n Q tti ) 2 = 0 ,9 √ ( 50 , 4 + 41 ,4 + 84 ,3 ) 2 +( 78 ,95 + 37 ,8 + 20 ,1 ) 2 = 200 ,72 ( kVA )

TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

Các yêu cầu đối với hệ thống chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu về số lượng và chất lượng chiếu sáng theo Tiêu chuẩn chiếu sáng, cụ thể là:

- Các vật được chiếu sáng phải có huy độ (độ chói) vừa đủ để phát hiện và phân biệt chúng.

- Đảm bảo không có sự khác biệt lớn giữa huy độ bề mặt làm việc và không gian chung quanh.

- Độ rọi (độ sáng) không đổi trên bề mặt làm việc theo thời gian.

- Không có các vết tối lớn trên các bề mặt làm việc và khi chiếu sáng vật nổi cho phép ta phân biệt thể tích và hình dạng chúng.

- Đảm bảo trong tầm nhìn không có những mặt chói lớn.

- Hệ thống chiếu sáng thẩm mỹ, vận hành dễ dàng, an toàn và có độ tin cậy cao.

- Hệ thống chiếu sáng sử dụng điện tiết kiệm, hiệu quả và kinh tế.

Các đại lượng kỹ thuật ánh sáng và các tiêu chuẩn chiếu sáng

1 Các đại lượng kỹ thuật ánh sáng (KTAS):

1.1 Các đại lượng đặt trưng cho số lượng chiếu sáng:

- Quang thông Φ (lumen – lm): là ánh sáng do một nguồn sáng phát ra Nên chọn bóng đèn có quang thông càng lớn càng tốt (theo quan điểm kinh tế).

- Hiệu suất phát sáng H (lm/W): là tỷ số lượng quang thông phát ra trên công suất đèn

Nên chọn đèn có hiệu suất phát sáng càng cao càng tốt (theo quan điểm kinh tế).

Cường độ ánh sáng (I), đo bằng candela (cd), thể hiện độ lớn ánh sáng của nguồn sáng theo một hướng nhất định Đường phân bố cường độ ánh sáng (đường phối quang) giúp lựa chọn đèn chiếu sáng phù hợp.

Độ rọi E (lux - lx) là độ sáng trên bề mặt chiếu sáng, được lựa chọn theo tiêu chuẩn chiếu sáng để đảm bảo nhìn rõ mọi chi tiết mà không gây mỏi mắt.

Độ chói (L, cd/m²) của nguồn sáng ảnh hưởng đến mắt, đèn huỳnh quang và đèn huỳnh quang compact có độ chói thấp, tốt cho mắt hơn các loại đèn như sodium cao áp, halogen, metal halide và thủy ngân cao áp có độ chói cao, gây hại cho mắt.

1.2 Các đại lượng đặc trưng cho chất lượng chiếu sáng:

Nhiệt độ màu (Tm) đo bằng Kelvin (K) quyết định màu sắc ánh sáng của bóng đèn Tm dưới 3300K cho ánh sáng vàng ấm, trên 5300K cho ánh sáng trắng lạnh.

Hình 2.1 Bảng nhiệt độ màu Kelvins

Chỉ số hoàn màu (CRI) Ra phản ánh độ trung thực màu sắc của bóng đèn Để đảm bảo màu sắc chính xác, nên lựa chọn đèn có Ra từ 80-90 trở lên.

Độ xung đột ánh sáng ở đèn phóng điện (AC, 50/60Hz) giảm nhờ mắc đèn vào các pha khác nhau, dùng ballast điện tử hoặc nguồn điện tần số cao.

Chỉ số phân bố độ rọi Z (Emin/Etb) phản ánh sự đồng đều của ánh sáng Đối với hệ chiếu sáng chung, yêu cầu Z ≥ 0,8 để đảm bảo hiệu quả chiếu sáng trên bề mặt làm việc.

Chỉ số UGR (Unified Glare Rating) do Hội chiếu sáng quốc tế đưa ra (tiêu chuẩn CIE 190:2010 và tiêu chuẩn Châu Âu) đánh giá mức độ chói của hệ thống chiếu sáng, ngày càng được sử dụng rộng rãi trong những năm gần đây.

EN 12461, giá trị tối đa cho phép đối với chiếu sáng trong nhà.

2 Các tiêu chuẩn chiếu sáng: a) TCVN 7114 : 2002 “Ecgônômi – Nguyên lý Ecgônômi thị giác chiếu sáng cho hệ thống làm việc trong nhà”

Việt Nam hiện có các tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng ngoài trời như TCVN 7114:2008, TCXDVN 333:2005 (chiếu sáng công trình công cộng và hạ tầng đô thị), và QCXDVN 09:2005 (công trình sử dụng năng lượng hiệu quả).

Lựa chọn và xác định các thông số KTAS

1 Nghiêng cứu đối tượng chiếu sáng: Đối tượng chiếu sáng được nghiêng cứu theo các góc độ:

- Hình dạng, kích thước, các bề mặt, các hệ số phản xạ các bề mặt, màu sơn, đặc điểm và sự phân bố các đồ đạc, thiết bị…

- Mức độ bụi ẩm, rung, ảnh hưởng của môi trường.

- Các điều kiện về khả năng phân bố và giới hạn.

- Đặc tính cung cấp điện (nguồn ba pha, một pha).

- Loại công việc tiến hành.

- Độ căng thẳng công việc.

- Lứa tuổi người sử dụng.

- Các khả năng và điều kiện bảo trì,…

2 Chọn hệ chiếu sáng: Để thiết kế chiếu sáng trong nhà, thường sử dụng các phương thức chiếu sáng sau:

- Hệ chiếu sáng chung (general lighting): chung đều và khu vực.

- Hệ chiếu sáng hỗn hợp (task lighting).

- Hệ chiếu sáng nổi bật (accent lighting).

3 Lựa chọn độ rọi yêu cầu: Độ rọi được lựa chọn phải đảm bảo nhìn rõ mọi chi tiết cần nhìn, mà mắt không bị mệt mỏi Việc chọn độ rọi yêu cầu phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Loại công việc, kích thước các vật, sự sai biệt của vật và hậu cảnh.

- Mức độ căng thẳng của công việc.

- Lứa tuổi người sử dụng.

- Hệ chiếu sáng: chung (chung đều, khu vực), chiếu sáng hỗn hợp,…

- Loại nguồn sáng lựa chọn.

Chọn bóng đèn phụ thuộc vào:

- Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof.

- Các tính năng của nguồn sáng: đặc tính điện (điện áp, công suất), kích thước, hình dạng bóng đèn, đặc tính ánh sáng, màu sắc, tuổi thọ đèn.

- Mức độ sử dụng (liên tục hay gián đoạn).

Việc chọn bộ đèn dựa trên:

- Tính chất môi trường xung quang.

- Các yêu cầu về sự phân bố ánh sáng, sự giảm chói.

Các phương pháp tính toán chiếu sáng

1 Phương pháp hệ số sử dụng: Đây là phương pháp tính toán khá chính xác, thường được áp dụng cho các đối tượng quang trọng, nơi cần độ sáng cao và phòng có dạng hình hộp Tuy nhiên, ta có thể sử dụng phương pháp này để tính toán các dạng phòng khác, nếu quy đổi tương đương về dạng hình hộp. Để xác định hệ số sử dụng quang thông ta cần biết các hệ số đặc trưng cho kích thước căng phòng, hệ số phản xạ các bề mặt và sự phân bố các đèn.

Tỷ số treo: j= h ' h ' +h tt ; h tt =H−h ' −h lv

Bài viết trình bày các thông số kỹ thuật cần thiết để tính toán ánh sáng trong phòng: chiều dài (a), chiều rộng (b), chiều cao phòng (H), chiều cao bề mặt làm việc (hlv), khoảng cách đèn đến trần (h’), và chiều cao từ đèn đến bề mặt làm việc (htt), đều tính bằng mét (m).

 Chọn hệ số suy giảm quang thông δ1: tuỳ theo loại bóng đèn.

 Chọn hệ số suy giảm quang thông do bụi bẩn δ2: tuỳ theo mức độ bụi bẩn, loại khí hậu, mức độ kín của bóng đèn.

Hệ số sử dụng quang thông được tra bảng hoặc tính theo hệ số có ích và hiệu suất bộ đèn:

U = η d u d + η i u i ηd, ηi : hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn ud, ui : hệ số có ích của bộ đèn theo cấp trực tiếp và gián tiếp.

Quang thông tổng của các đèn được xác định: Ф tổng =E tc Sd

Etc : độ rọi tiêu chuẩn (độ rọi trung bình) trên bề mặt làm việc (lux)

S : diện tích bề mặt làm việc (m 2 ) d : hệ số bù

Số bộ đèn được tính như sau:

N BĐ = Ф tổng Ф các bóng/1 BĐ

Lựa chọn số bộ đèn sao cho có thể phân bố được và đảm bảo sai số quang thông nằm trong khoảng cho phép (-10% → +20%).

Kiểm tra sai số quang thông với NBD lựa chọn:

∆ Ф=N BĐ Ф các bóng /1 BĐ −Ф tổng Ф tổng

Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau một năm:

E tb =N BĐ Ф các bóng/1 BĐ U

2 Phương pháp mật độ công suất riêng:

Phương pháp tính toán công suất chiếu sáng đơn giản này, tuy không chính xác tuyệt đối như phương pháp hệ số sử dụng, nhưng rất hữu ích cho các hệ thống đèn phân bố đều, chiếu sáng các đối tượng không đòi hỏi độ chính xác cao.

Việc lựa chọn mật độ công suất chiếu sáng (P0) phụ thuộc vào độ rọi cần thiết, loại đèn, diện tích phòng, chiều cao lắp đặt, và hệ số phản xạ của trần, tường, sàn; tham khảo bảng P0 do nhà sản xuất cung cấp.

Khi đó tổng công suất sẽ là:

Số bộ đèn tính toán sẽ là:

Lựa chọn NBĐ phù hợp để có thể phân bố.

Tính sai số bộ đèn (sai số phải thoả -10% → +20%):

∆ N BĐ =N BĐ lựa chọn −N BĐ tính toán

* Trình tự tính toán theo phương pháp hệ số sử dụng:

Màu sơn: (Tra bảng Phụ lục 5.2.1 Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện – Phan Thị Thanh Bình và các tác giả)

- Trần: màu trắng ⇒ Chọn hệ số phản xạ trần ρ tr = 0,7

- Tường: men trắng ⇒ Chọn hệ số phản xạ tường ρ tg = 0,6

Với sàn thạch cao trắng (ρlv = 0,85), độ rọi yêu cầu là 500 lux (theo bảng Phụ lục 5.1.1, Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện – Phan Thị Thanh Bình và các tác giả).

Chọn hệ chiếu sáng : chiếu sáng chung đều.

Chọn khoảng nhiệt độ màu :

- T m = 5000 (K) theo đồ thị đường cong Kruithof

Chọn bóng đèn: (Phụ lục 5.3.3 Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện – Phan Thị Thanh Bình và các tác giả)

- Loại: Đèn huỳnh quang T8 với ballast điện tử

Chọn bộ đèn: (Phụ lục 5.3.3 Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện – Phan Thị Thanh Bình và các tác giả)

- Hiệu suất, cấp bộ đèn: 0,65C

- Фcác bóng/BĐ = Фđ.Số đèn/1BĐ = 10400.2 = 20800 (lm)

- Công suất bộ đèn: P bđ = 110 (W)

Phân bố các bộ đèn:

- Bề mặt làm việc: h lv = 0,8 (m)

- Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: h tt = H – h’ – h lv = 8 – 0,8 – 0,8 = 6,4 (m)

Hệ số bù:(Tra bảng Phụ lục 5.2.2 Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện – Phan Thị Thanh Bình và các tác giả) chọn d = 1,35.

Hệ số sử dụng:(Tra bảng Phụ lục 5.4 Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện – Phan Thị Thanh Bình và các tác giả)

Quang thông tổng: Ф tổng =E tc Sd

Xác định số bộ đèn:

N BĐ = Ф tổng Ф các bóng/1 BĐ 27273

⇒ Lựa chọn số bộ đèn N bđ = 60 (bộ đèn)

Kiểm tra sai số quang thông:

∆ Ф=N BĐ Ф các bóng /1 BĐ −Ф tổng Ф tổng `.20800−1227273

⇒ Kết luận: sai số quang thông nằm trong khoảng cho phép.

Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm:

E tb =N BĐ Ф các bóng/1 BĐ U

4 Phân bố các bộ đèn:

Sự phân bố các bộ đèn dựa trên các yếu tố:

- Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói.

- Đặc điểm kiến trúc của đối tượng, phân bố đồ đạc.

- Thoả mãn các yêu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dãy và giữa các đèn trong một dãy

- Thẩm mỹ, dễ dàng vận hành và bảo trì.

* Phân bố các bộ đèn trên bề mặt nằm ngang:

Phân bố đều đèn chiếu sáng đảm bảo độ rọi đồng đều trên toàn diện tích, tốt cho mắt và tiết kiệm năng lượng.

Phân xưởng bố trí 60 bộ đèn thành 5 dãy, mỗi dãy 12 bộ đèn, cách nhau 3m Khoảng cách giữa các dãy là 5,5m, và dãy ngoài cùng cách tường 5,5m (chiều dài) và 7m (chiều rộng).

Sơ đồ bố trí các bộ đèn được thể hiện như sau:

Hình 2.3 Sơ đồ phân bố các bộ đèn theo phương thức chung đều

5 Xác định phụ tải chiếu sáng:

* Tính phụ tải chiếu sang:

Phụ tải tính toán chiếu sáng:

Chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho mạng chiếu sáng

Dòng làm việc lớn nhất qua dây:

Hệ số hiệu chỉnh: (Tra bảng 3.2 -3.3 Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện – Phan Thị Thanh Bình và các tác giả)

K 1 = 0,93 (Cáp cách điện PVC ở nhiệt độ môi trường 35 0 C)

Dòng cho phép qua dây dẫn:

0,93 !(A) Tra bảng 2.1.1 (Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện – Phan Thị Thanh

Để đảm bảo an toàn và hiệu quả, bài toán thiết kế chọn cáp CVV với dòng điện định mức 28A và tiết diện dây 1,5mm² dựa trên hướng dẫn phụ lục 3 của đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện (tác giả Phan Thị Thanh Bình và cộng sự).

Bình và các tác giả) ⇒ chọn CB của hãng Mitsubishi có I đm = 25 (A).

* Kiểm tra sụt áp từ tủ phân phối tới tủ chiếu sáng:

Chiều dài từ tủ phân phối tới tủ chiếu sáng: l = 34 m. Điện trở của đoạn dây:

Ta có: Tiết diện dây S = 1,5 mm 2 ; điện trở suất của đổng ρ = 1,7.10 -8 Ωm, nên:

70.10 −6 =8,26.10 −3 (Ω) Điện kháng của đoạn dây:

Chọn x 0 = 0 (Ω/km) (do S < 50mm 2 ), ta được:

X = x 0 l=0.34 10 −3 =0 ( Ω ) Tổn thất điện áp trên đường dây:

0,38 =0,1(V) Tổn thất điện áp trên đường dây chiếu sáng tính theo %:

Vây, với độ sụt áp ΔU5% = 0,03% 50mm 2 ), ta được:

- Tổn thất điện áp trên đường dây:

4.2 Kiểm tra sụt áp từ tủ phân phối tới tủ động lực Nhóm 1: l(m

- Điện trở của đoạn dây:

Ta có: Tiết diện dây S = 35 mm 2 ; điện trở suất của đổng ρ = 1,7.10 -8 Ωm, nên:

- Điện kháng của đoạn dây:

4.3 Kiểm tra sụt áp từ tủ phân phối tới tủ động lực Nhóm 2: l,5m

Chọn x 0 = 0 (Ω/km) (do S < 50mm 2 ),, ta được:

4.4 Kiểm tra sụt áp từ tủ phân phối tới tủ động lực Nhóm 3: l,5m

Chọn x 0 = 0,08 (Ω/km) (do S > 50mm 2 ),, ta được:

4.5 Kiểm tra sụt áp từ tủ phân phối tới tủ chiếu sang:

- Chiều dài từ tủ phân phối tới tủ chiếu sáng: l = 34 m.

Ta có: Tiết diện dây S = 1,5 mm 2 ; điện trở suất của đổng ρ = 1,7.10 -8 Ωm, nên:

* Tổng tổn thất điện áp trên toàn mạch điện tính theo %:

380 100 %=3,3 %Vây, với độ sụt áp ΔU% = 3,3% Iđm, thiết bị bảo vệ tác động, cách ly mạch sự cố tức thời hoặc sau thời gian nhất định.

Có 2 loại: CB không điều chỉnh được và CB có thể điều chỉnh.

- CB không điều chỉnh được: là những CB thường có dòng định mức IđmCB< 100A

Icắt nhiệt = IđmCB; Icắt từ = Icắt nhanh

- CB hiệu chỉnh được: là những CB có IđmCB≥ 100A Tuỳ loại trip unit mà:

3 Điều kiện lựa chọn CB:

Các yếu tố cần quan tâm khi lựa chọn CB:

- Các đặt tính của lưới điện mà CB được lắp đặt.

- Môi trường sử dụng của thiết bị, nhiệt độ xung quanh, lắp đặt trong tủ hay không, các điều khiện khí hậu,…

- Khả năng tạo và cắt dòng ngắn mạch.

- Các chức năng yêu cầu: tính chọn lọc, điều khiển từ xa…

- Các quy tắt lắp đặt và bảo vệ người.

- Các đặt tính tải: động cơ, chiếu sáng, máy biến áp…

- Dòng định mức của CB (phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường).

- Chọn CB theo khả năng cắt Lắp đặt CB trong mạng phân phối hạ thế cần phải đáp ứng mộ trong hai điều kiện sau:

 Có khả năng cắt ít nhất có giá trị bằng dòng ngắn mạch giả định tại điểm lắp đặt.

 Phải kết hợp với một thiết bị cắt khác đặt phía trước và có khả năng cắt cần thiết.

* Các thông số kỹ thuật của CB và điều kiện lựa chọn cụ thể:

Kết hợp Chương 4 (chọn dây) và Chương 5 (ngắn mạch), ta chọn CB (Phụ lục 3 –

Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện – Phan Thị Thanh Bình và các tác giả) như sau:

* Chọn CB tổng cho Tủ phân phối:

I lvmax 05,24(A); I CU S,34(kA) Vậy, chọn MCCB của hãng Misubishi có thông số sau:

Mã sản phẩm Số cực Dòng định mức (A) Dòng cắt ngắn mạch (Icu)

* Chọn CB tổng cho Tủ động lực 1:

I lvmax ,71(A); I CU R,5(kA) Vậy, chọn MCCB của hãng Misubishi có thông số sau:

I lvmax p(A); I CU R,5(kA) Vậy, chọn MCCB của hãng Misubishi có thông số sau:

I lvmax 6(A); I CU ,5(kA) Vậy, chọn MCCB của hãng Misubishi có thông số sau:

* Chọn CB cho phụ tải Nhóm 1:

Dòng làm việc của phụ tải:

Chọn CB của hãng Misubishi có thông số sau:

Thiết bị Dòng làm việc (A) Mã sản phẩm Số cực Dòng định mức (A)

Dòng cắt ngắn mạch (Icu)

BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRONG XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

Hệ số công suất

Hệ số công suất là tỉ số giữa công suất tác dụng và công suất biểu kiến Khi không có sóng hài, hệ số công suất bằng cosφ:

Hệ số công suất (cosφ) và hệ số biến dạng sin khác nhau khi dòng điện hoặc điện áp chứa sóng hài Trong trường hợp này, cosφ được tính theo công thức: cosφ = P/S.

1 với P1, S1 – công suất tác dụng và biểu kiến ở tần số cơ bản.

2 Ý nghĩa của bù công suất phản kháng:

Bù công suất phản kháng nâng cao hệ số công suất, tiết kiệm chi phí điện năng Giảm công suất biểu kiến (Smax) nhờ thiết bị bù, giúp giảm tiền điện, đặc biệt tại các quốc gia tính giá điện theo công suất đăng ký.

Các nguồn tiêu thụ công suất phản kháng

Công suất phản kháng tiêu thục hủyếu bởi các động cơ không đồng bộ Hệ số công suất của động cơ phụ thuộcvào mức chất tải của động cơ.

Máy biến thế cũng tiêu thụ công suất phản kháng Lượng công suất nàygồm công suất tổn hao trong lõi sắt và trong cuộn dây.

Đèn huỳnh quang, cuộn kháng, thiết bị cảm ứng và đường dây/cáp trung thế đều tiêu thụ hoặc phát công suất phản kháng (Q), phụ thuộc vào mức tải: tải nhỏ gây phát Q, tải lớn gây hấp thụ Q.

1 Thiết bị bù công suấtphảnkháng:

Các thiết bị bù được sử dụng là: tụ điện tĩnh và động cơ đồng bộ.

2 Động cơ đồng bộ: Động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ không tải được gọi là máy bù đồng bộ Điều này cho phép chế tạo cácmáy bù đồng bộvới khe hở không khí nhỏ hơn và trục nhẹ hơn so với động cơ thường. Ưu điểm của máybù đồng bộ là điều chỉnh nhuyễn công suất phản khán và điện áp ở phạm vi rộng.

Nhược điểm là giá thành cao, công kềnh, vận hành phức tạp hơn so với tụ.

3 Tụ bù tĩnh: Được mắc song song với các thiết bị dùng điện (bù ngang)

Có thể mắc tụ nối tiếp (bùdọc).

Có khả năng điều chỉnh công suất phản khán và điện áp không nhuyễn, song vận hành đơn giản hơn.

Cách thức đặt tụ bù

Có 3 hình thức bù: bù tập trung, bù nhóm và bù riêng.

- Bù tập trung: tụ điện được đặt ở điểm đầu của mạng điện.

Bù nhóm là giải pháp sử dụng tụ điện đặt tại tủ phân phối để cung cấp công suất phản kháng cho các nhóm thiết bị tiêu thụ lớn.

Tụ bù riêng nối trực tiếp vào đầu vào thiết bị/động cơ, thường không có thiết bị đóng cắt Việc này dẫn đến thiếu hụt công suất phản kháng khi động cơ ngừng hoạt động.

Tính toán dung lượng bù

1 Xác định dung lượng bù:

Việc xác định dung lượng bù tại một tủ điện có phụ tải tính toán Ptt dựa trên công thức sau:

Với, φ 1 : góc ứng với giá trị hệ số công suất trước khi bù φ 2 : góc ứng với giá trị hệ số công suất muốn đạt được sau khi bù

Theo như kết quả tính toán ở Chương 1, ta có:

Hệ số công suất trước khi bù: cosφ 1 = 0,74 ⇒ tanφ 1 = 0,91

Hệ số công suất trước khi bù: cosφ 2 = 0,9 ⇒ tanφ 2 = 0,48

Vậy, dung lượng bù cần thiết cho phân xưởng là:

Để giảm tổn thất điện năng và điện áp cho phụ tải trong hệ thống điện hình tia của nhà máy, tụ bù được đặt tại các tủ phân phối của phân xưởng Hiệu quả bù của tụ tại mỗi điểm phụ thuộc vào dung lượng, được tính toán theo công thức [thêm công thức vào đây nếu có].

Q C i : lượng công suất phản kháng cần bù tại nhánh thứ i

Q i : công suất phản kháng của tải ở nhánh i

Q Σ : công suất phản kháng tổng của các tải

Q C Σ : công suất phản kháng tổng cần bù

R tđ : điện trở tương đương của các nhánh. Ở Chương 4, ta có điện trở của các nhánh như sau:

3 Chọn thiết bị bù cho các nhóm:

Dựa vào dung lượng bù đã tính toán kết hợp tra Phụ lục 4 (Hướng dẫn Đồ án môn học

Thiết kế Cung cấp điện – Phan Thị Thanh Bình và các tác giả), ta chọn tụ bù 3 pha

400V cho các nhóm có thông số như sau:

Nhóm Dung lượng cần bù

(kVAR) Loại tụ Dung lượng tụ

V Sơ đồ đấu nối tụ:

Phụ thuộc vào mục đích bù, điện áp và công suất tụ, có thể đấu nối tụ theo sơ đồ một hoặc ba pha, song song hoặc nối tiếp.

Hình 5.1 Sơ đồ đấu nối tụ bù song song mắc theo hình tam giác.

Sau 1 khoảng thời gian dài nghiêm cứu tư liệu làm đồ án với sự hướng dẫn tận tình của thầy Trần Nam Anh Em đã làm và chỉnh sửa để hoàn thành đề tài được giao “Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng” Thông qua đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện đã thực sự giúp em hiểu biết rõ ràng hơn về những gì em đã được học trong suốt thời gian qua.

Đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng gặp nhiều khó khăn do phụ tải lớn, đòi hỏi tính toán phức tạp Sự hỗ trợ tận tình của thầy Trần Nam Anh đã giúp em hoàn thiện đồ án, dù vẫn còn nhiều sai sót Em mong nhận được góp ý để hoàn thiện đồ án và coi đây là nền tảng kiến thức quan trọng cho tương lai Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Nam Anh và các bạn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Tiêu đề	Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng
Tác giả	Phan Chí Cường
Người hướng dẫn	Trần Nam Anh
Trường học	Trường Cao Đẳng Lý Tự Trọng
Chuyên ngành	Điện - Điện Tử
Thể loại	đồ án
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Thành Phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	67
Dung lượng	565,07 KB