1.1. Các yêu cầu chungThiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau: Không bị loá mắt Không loá do phản xạ Không có bóng tối Phải có độ rọi đồng đều Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định Phải tạo ra được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày.Chọn loại bóng đèn chiếu sáng gồm 2 loại: bóng đèn sợi đốt và bóng đèn huỳnh quang. Các phân xưởng thường ít dùng đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh quang có tần số là 50Hz thường gây ra ảo giác không quay cho các động cơ nguy hiểm cho người vận hành. Do vậy người ta thường sử dụng đèn sợi đốt.Bố trí đèn: thường được bố trí theo các góc của hình vuông hoặc hình chữ nhật .1.2. Tính toán chiếu sángThiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất công nghiệp có kích thước HxDxW là 36x24x4,7m, Coi trần nhà màu trắng, tường màu vàng, sàn nhà màu sám,với độ rọi yêu cầu là Eyc = 50(lux).Theo biểu đồ Kruithof ứng với độ rọi 50(lux) nhiệt độ màu cần thiết là sẽ cho môi trường ánh sáng tiện nghi. Mặt khác vì là xưởng sản xuất có nhiều máy điện quay nên ta dùng đèn sợi đốt với công suất là 200(W) với quang thông là F= 3000 (lm).( bảng 45.pl.BT) Chọn độ cao treo đèn là: h’ = 0,5 (m);Chiều cao mặt bằng làm việc là: hlv = 0,9 (m);Chiều cao tính toán là : h = H – h” = 4,7– 0,9 = 3,8(m);
-1PHẦN I THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 1.1 Các yêu cầu chung Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau: - Không bị loá mắt - Không loá phản xạ - Không có bóng tối - Phải có độ rọi đồng - Phải đảm bảo độ sáng đủ ổn định - Phải tạo ánh sáng giống ánh sáng ban ngày Chọn loại bóng đèn chiếu sáng gồm loại: bóng đèn sợi đốt bóng đèn huỳnh quang Các phân xưởng thường dùng đèn huỳnh quang đèn huỳnh quang có tần số 50Hz thường gây ảo giác không quay cho động nguy hiểm cho người vận hành Do người ta thường sử dụng đèn sợi đốt Bố trí đèn: thường bố trí theo góc hình vuông hình chữ nhật 1.2 Tính toán chiếu sáng Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất công nghiệp có kích thước HxDxW 36x24x4,7m, Coi trần nhà màu trắng, tường màu vàng, sàn nhà màu sám,với độ rọi yêu cầu Eyc = 50(lux) Theo biểu đồ Kruithof ứng với độ rọi 50(lux) nhiệt độ màu cần thiết θ m = 3000o K cho môi trường ánh sáng tiện nghi Mặt khác xưởng sản xuất có nhiều máy điện quay nên ta dùng đèn sợi đốt với công suất 200(W) với quang thông F= 3000 (lm).( bảng 45.pl.BT) Chọn độ cao treo đèn là: h’ = 0,5 (m); Chiều cao mặt làm việc là: hlv = 0,9 (m); Chiều cao tính toán : h = H – h” = 4,7– 0,9 = 3,8(m); -2- h h' H h'' Hình 1.1 Sơ đồ tính toán chiếu sáng Tỉ số treo đèn: h' 0,5 = == 0,116 < => thỏa mãn yêu cầu j= h + h' 3,8 + 0,5 Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất nên chọn khoảng cách đèn xác định L/h =1,5 (bảng 12.4[TK2]) tức là: L = 1,5 h = 1,5.3,8= 5,7 (m) Hệ số không gian: H D 24.36 = = 3,789 h ( H + D ) , ( 24 + 36 ) kg k = Căn đặc điểm nội thất chiếu sáng coi hệ số phản xạ trần:tường là:50:30 (bảng 2.12) Tra bảng 47.pl.[TK2] phụ lục ứng với hệ số phản xạ nêu hệ số không gian kkg =3,789 ta tìm hệ số lợi dụng kld = 0,58; Hệ số dự trữ lấy kdt=1,2; hệ số hiệu dụng đèn η = 0,58 Xác định quang thông tổng: F∑ = E yc S k dt η k ld Trong đó: E yc : độ rọi yêu cầu S: diện tích phân xưởng -3k dt : hệ số dự trữ (thường lấy 1,2-1,3) η : hiệu suất đèn k ld : hệ số lợi dụng quang thông đèn Thay số ta có: F∑ = E yc S k dt η.k ld = 50.24.36.1,2 = 154102,259 0,58.0,58 (lm ) Số lượng đèn tối thiểu là: N= F∑ Fd Trong dó: F ∑ : quang thông tổng F d : quang thông đèn Thay số có: N= F∑ 154102,259 = = 51,367 Fd 3000 Căn vào kích thước phân xưởng ta chọn khoảng cách đèn L d = 4,1 (m) Ln = 4,1 (m), từ tính q=1,6 ; p=1,75 ; -4- 24m 4.1m 36m 1.6m 4,1m 1.75m Hình 1.2 Sơ đồ bố trí bóng đèn phân xưởng Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ đồng ánh sáng điểm Ld L L L 4,1 4,1 4,1 4,1 ≤ q ≤ d n ≤ p ≤ n < 1,6 ≤ < 1,75 ≤ 3 hay => thỏa mãn Như bố trí đèn hợp lý -5Vậy tổng số đèn cần lắp đặt 54 bóng Ta bố trí dãy đèn dãy gồm bóng, khoảng cách đèn 4,1m theo chiều rộng 4,1m theo chiều dài phân xưởng Khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần 1,75m theo chiều rộng 1,6 m theo chiều dài Kiểm tra độ rọi thực tế: E= Fd N η k ld H D.k dt Trong đó: F d :quang thông đèn N :số lượng đèn η :hiệu suất đèn k ld :hệ số lợi dụng quang thông đèn HxDxW H,D:chiều dài chiều sâu phân xưởng k dt :hệ số dự trữ,thường lấy 1,2-1,3 Thay số ta có E= Fd N η k ld 3000.54.0,58.0,6 = = 54,375 H D.k dt 36.24.1,2 (lux) > Eyc=50 (lux) Ngoài chiếu sáng chung trang bị thêm cho thiết bị đèn công suất 100(W) để chiếu sáng cục bộ, cho phòng thay đồ phòng vệ sinh phòng bóng huỳnh quang 40(W) Như cần tất 36 bóng dùng cho chiếu sáng cục -6- CHƯƠNG II TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN 2.1 Phương pháp tính Có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện phương pháp hệ cố nhu cầu, hệ số đồng thời hệ số tham gia vào cực đại Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí, có thông tin xác mặt bố trí thiết bị, biết công suất trình công nghệ thiết bị nên ta sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để tổng hợp nhóm phụ tải động lực Nội dung phương pháp sau: Xác định hệ số sử dụng tổng hợp nhóm thiết bị theo biểu thức sau: ΣPi k s di k sΣd = ΣPi Xác định số lượng thiết bị hiệu dụng nhóm nhd (là số qui đổi gồm có nhd thiết bị giả định có công suất định mức chế độ làm việc tiêu thụ công suất công suất tiêu thụ nhóm thiết bị thực tế) Các nhóm Pmax thiết bị nên ta xác định tỷ số k Pmin , sau so sánh k với kb hệ số ứng với k sΣd nhóm Nếu k > k , lấy n = n, số lượng thiết bị thực tế nhóm Ngược lại = b hd tính nhd theo công thức sau : ( ΣP ) i nhd = ΣPi Hệ số nhu cầu nhóm xác định theo biểu thức sau : Σ knc = k s d + − k sΣd n hd Cuối phụ tải tính toán nhóm : Ptt = knc ΣPi 2.2 Phụ tải chiếu sáng Tổng công suất chiếu sáng chung (coi hệ số đồng thời kđt =1) -7Pcs chung = kđt N Pd = 1.54.200 = 10800 (W) Chiếu sáng cục : Pcb = 32.100+4.40 = 3360 (W) Vậy tổng công suất chiếu sáng là: Pcs = Pcs chung + Pcb = 10800 + 3360 = 14.160 W = 14,16 (kW) Vì đèn dùng sợi đốt nên hệ số cos nhóm chiếu sáng 2.3 Phụ tải thông thoáng làm mát Lưu lượng gió cấp vào phân xưởng là: L=K.V Trong đó: L: lưu lượng không khí cấp vào phân xưởng (m3/h) K: bội số tuần hoàn (lần/giờ) V: thể tích gian máy (m3) Bội số tuần hoàn K xác định dựa vào bảng sau: Phòng Bội số tuần hoàn Phòng kỹ thuật sản xuất 20-30 Phòng máy phát điện 20-30 Trạm biến 20-30 Phòng bơm 20-30 Kho chứa bình thường 1-2 Toilet công cộng 11-20 Từ bảng số liệu ta chọn K = 20 (lần/giờ) Thể tích gian máy: V = 24 36 4,7 = 4.060,8 (m3) Từ tính lưu lượng gió cấp vào phân xưởng là: L = K V = 20 4060,8 = 81.216 (m3/h) Chọn quạt DLHCV40-PG4SF có lưu lượng gió 4500 (m3/h) -8Từ tính số quạt cần dùng cho phân xưởng là: 81216 = 18,05 N q = 4500 Chọn Nq = 20 quạt Bảng thông số quạt hút Thiết bị Công suất(W) Lượng gió(m3/h) Số lượng ksd cos ϕ Quạt hút 300 4500 20 0,7 0,8 Xác định hệ số nhu cầu: k nc = k sd + − k sd nq = 0,7 + − 0,7 20 = 0,77 Nq: số quạt sử dụng (Nq = 20 quạt) Công suất tính toán nhóm phụ tải thông thoáng P=k nc ∑ dmqi =0,77.300.20=4,62 ( kW) Pđmq : công suất định mức quạt hút (W) Ngoài phân xưởng cần trang bị thêm quạt trần quạt có công suất 120(w) để làm mát với cos ϕ =0,8 P Tổng công suất thông thoáng làm mát là:Plm = 4,62 +8.0,12 = 5,6(kW) 2.4 Phụ tải động lực Trước tính toán cần qui phụ tải làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại chế độ làm việc làm việc dài hạn, theo công thức: P = Pđặt ε (kW) Trong : Pđăt : công suất định mức phụ tải lấy theo bảng 1.2 P : công suất qui chế độ làm việc dài hạn thiết bị ε : hệ số tiếp điện thiết bị Để phân nhóm phụ tải ta dựa vào nguyên tắc thứ tự ưu tiên sau: Các thiết bị nhóm phải có vị trí gần mặt (điều thuận tiện cho việc dây tránh chồng chéo, giảm tổn thất ) -9Các thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc (điều thuận tiện cho việc tính toán CCĐ sau ví dụ nhóm thiết bị có chế độ làm việc, tức có đồ thị phụ tải ta tra chung ksd, knc; cosϕ; ) Các thiết bị nhóm nên phân bổ để tổng công suất nhóm chênh lệch (điều thực tạo tính đồng loạt cho trang thiết bị CCĐ) Ngoài số thiết bị nhóm không nên nhiều số lộ tủ động lực bị khống chế (thông thường số lộ lớn tủ động lực chế tạo sẵn không 8) Tất nhiên điều nghĩa số thiết bị nhóm không nên thiết bị Vì lộ từ tủ động lực đến thiết bị, kéo móc xích đến vài thiết bị, (nhất thiết bị có công suất nhỏ không yêu cầu cao độ tin cậy CCĐ ) Tuy nhiên số thiét bị nhóm nhiều làm phức tạp hoá vận hành làm giảm độ tin cậy CCĐ cho thiết bị Ngoài thiết bị nhóm lại theo yêu cầu riêng việc quản lý hành quản lý hoạch toán riêng biệt phận phân xưởng Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện nêu vào vị trí, công suất thiết bị bố trí mặt phân xưởng chia thiết bị phân xưởng sửa chữa khí thành nhóm phụ tải sau - 10 - A B 6000 C 24000 D E 6000 1 II 12 23 13 14 22 21 26 15 III 11 20 16 31 27 10 18 19 I 36000 17 24 30 IV 25 28 29 Hình 2.1 Sơ đồ phân nhóm phụ tải 10 32 STT aptomat Số lượng (cái) Đơn giá.(103đ) V (106đ) Tổng 15,02 Vốn đầu tư cho RCCB: Bảng 7.3: hoạch toán giá thành cho RCCB: STT RCCB Số lượng (cái) Đơn giá.(103đ) V (106đ) CDL7210SC 466 2,33 CDL7216SC 466 4,194 CDL7225SC 466 4,194 CDL7232SC 466 1,398 CDL7263SC 466 2,796 Tổn g 14,912 Vốn đầu tư cho thiết bị lại: Bảng 7.4: hoạch toán giá thành thiết bị lại Số lượng Đơn giá.103 đ V 106 đ 38000 76 DS24-630 4500 18 Chống sét van LA24 Cái 5200 10,4 Máy biến dòng BI TKM-0,5 Bộ 1000 Thanh 25x3 Cái 60 0,24 Vỏ tủ điện Cái 1000 Ampe kế 0-200 Cái 400 0,8 Vôn kế 0-500 Cái 310 0,62 Công tơ pha Cái 600 1,2 ST T Tên thiết bị Quy cách Đơn vị Máy cắt BMД-35 Dao cách ly Số lượng Đơn giá.103 đ V 106 đ 32 20 0,64 200W Cái 54 50 2,7 Quạt hút 300W Cái 20 400 13 Máy biến áp 100 kVA Cái 118580 237,16 14 Tủ phân phối Cái 5000 25 15 Tiếp địa chống sét Cái 56 20 1,12 16 Quạt trần Cái 400 3,2 ST T Tên thiết bị Quy cách Đơn vị 10 Đèn 100W 11 Đèn 12 120W ∑ 389,08 7.2 Các loại chi phí 7.2.1 Chi phí đầu tư Tổng giá thành công trình là: ∑V = 88,1+15,02+14,912+ 389,08 = 507,112 (triệu đồng) Tổng giá thành có tính đến công lắp đặt: V∑ = klđ.∑V = 1,1.507,112 = 557,823 (triệu đồng) Giá thành đơn vị công suất đặt g d = VΣ S d = 557,823 354 106= 1,78.106 (đ/kVA) Chi phí vận hành năm Cvh = kvh.V∑ = 0,02.557,823 = 11,156.106 (đ) Trong đó: kvh = k0&M: tỷ lệ vận hành sửa chữa nhỏ ( tra bảng 5b.pl.BT) Tổng chi phí quy đổi Z∑ = p.V∑ + C =(0,209 557,823+ 11,156).106= 127,74.106 (đ/năm) Tổng điện tiêu thụ ∑A = P∑.TM = 137,61 4500 = 619245 ( kWh) Tổng chi phí đơn vị điện g= Z Σ A = 127, 74 106 619245 = 206,29 (đ/kWh) 7.2.2 Chi phí vận hành hàng năm Các chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định sau Y = avhd.Vd + avht.Vt + ∆A.C Trong đó: Vd vốn đầu tư xây dựng đường dây Vt vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp avhd hệ số vận hành đường dây (avhd = 0,04); avht hệ số vận hành trạm biến áp (avht = 0,64); Căn Quyết định số 269/QĐ-TTg ngày 23 tháng 02 năm 2011 Thủ tướng Chính phủ giá bán điện năm 2011 Giá bán lẻ điện cho ngành sản xuất sau: Bảng 7.5 Giá bán điện cho nghành sản xuất STT Đối tượng áp dụng giá Cấp điện áp từ 110 kV trở lên Giá bán điện (đồng/kWh) STT Đối tượng áp dụng giá Giá bán điện (đồng/kWh) a) Giờ bình thường 1,043 b) Giờ thấp điểm 646 c) Giờ cao điểm 1,862 Căn vào đình ta lấy giá điện trung bình C = 1.500 (đ/kWh) Như vậy: Y = 0,04.88,1.106 +0,064.237,16.106 + 19,75.103.1500 =48,33.106 (đ) 7.3 Các loại giá thành quy năm 7.3.1 Chi phí vận hành dây tính năm quy năm (i=14%) Chi phí vận hành đường dây tính năm quy năm tính theo công thức 1− V = 0, 04.V vh d ( + 0,14 ) = 0, 04.88,1.106.4, 639 = 16,35.106 0,14 (đ) 7.3 Chi phí vận hành máy biến áp năm quy năm 1− vht V = 0, 064.Vt ( + 0,14 ) = 0, 064.237,16.106.4, 639 = 70, 412.10 0,14 7.3.3 Chi phí tổn thất điện năm quy năm Y00 = Σ ∆A.1500.(1 + 0, 08) k ( + 0,14 ) k (với k = ÷ 8) Theo kết tính toàn ta có Y0 ( ) = Σ∆A.c = 19, 75.103.1500 = 29, 63.106 ( + 0, 08 ) Y0 ( − ) = Σ∆A.c ( + 0,14 ) (đ) = 28, 06.106 (đ) ( + 0, 08) Y0 ( − ) = Σ∆A.c ( + 0,14 ) = 26,59.106 (đ) (đ) ( + 0, 08) Y0 ( − ) = Σ∆A.c ( + 0,14 ) = 25,19.106 ( + 0, 08) Y0 ( − ) = Σ∆A.c ( + 0,14 ) = 23,86.106 ( + 0, 08 ) Y0 ( − ) = Σ∆A.c ( + 0,14 ) = 22, 61.106 ( + 0, 08) Y0 ( − ) = Σ∆A.c ( + 0,14 ) = 21, 42.106 ( + 0, 08) Y0 ( − ) = Σ∆A.c ( + 0,14 ) = 20, 29.106 ( + 0, 08) Y0 ( − ) = Σ∆A.c ( + 0,14 ) = 19, 22.106 (đ) (đ) (đ) (đ) (đ) (đ) Vậy Y0 = 216,87 106 (đ) 7.3.4 Tổng chi phí năm quy năm 0 Z = Vd + Vt + Vvh + Vvht + Y0 =619,2.106 (đ) 7.3.5 Giá thành truyền tải Tổng điện truyền tải năm A=8 P∑.TM =8.137,61.4500=4,954.106 (kWh) Giá thành truyền tải điện tính theo công thức c= Z 619, 2.106 = = 125 A 4,954.106 (đ/kWh) Bảng 7.6 Bảng tổng kết công trình Tên Đơn vị Số lượng Vốn đầu tư 106đ 548,836 Tổn thất điện kWh 19.751,278 Chi phí vận hành hàng năm 106đ 48 Chi phí tính toán hàng năm 106đ 619,2 Điện tiêu thụ năm kWh 619.245 Giá thành truyền tải điện xây xong đ/kWh 125 Phần II CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG ĐIỆN TRONG PHÂN XƯỞNG Điện năng lượng chủ yếu xí nghiệp công nghiệp Các xí nghiệp tiêu thụ khoảng 70% tổng số điện sản xuất ra, vấn đề sử dụng hợp lý tiết kiệm điện xí nghiệp có ý nghĩa to lớn Điện bị tổn thất lớn trình truyền tải đặc biệt tập trung chủ yếu mạng điện xí nghiệp mạng điện xí nghiệp thường dùng điện áp thấp, đường dây lại dài phân tán tới phụ tải Chính mà việc thực biện pháp tiết kiệm điện xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa quan trọng có lợi cho thân xí nghiệp mà có lợi chung cho kinh tế đất nước Để cho việc thực tiết kiệm điện phân xưởng có hiệu lâu dài ổn định ta cần tiến hành có hai phương pháp:giải pháp kỹ thuật giải pháp hành Giải pháp kỹ thuật 1.1 Sử dụng biện pháp bù để nâng cao cos ϕ : 1.1.1 Các thiết bị bù * Tụ điện: Là thiết bị tĩnh, làm việc với dòng điện vượt trước điện áp nên sinh công suất phản kháng Q cung cấp cho mạng điện * Máy bù đồng Máy bù đồng loại động đồng làm việc không tải * Động không đồng Rôto dây quấn đồng hoá Khi cho dòng điện chiều vào Rôto động không đồng dây quấn, động làm việc động đồng với dòng điện vượt trước điện áp Do đó, động có khả sinh công suất phản kháng cung cấp cho mạng Loại máy bù coi hiệu nên sử dụng trừ tụ máy bù đồng Ngoài thiết bị dùng động đồng làm việc chế độ kích từ máy phát điện làm việc chế độ bù 1.1.2 Tính toán bù công suất phản kháng (dùng tụ bù) *Xác định vị trí đặt bù: Đối với phân xưởng sửa chữa khí công suất phân xưởng không lớn , công suất động nhỏ nên không đặt bù tủ động lực phân tán tốn (chi phí cho tủ bù, cho tụ) Hơn nữa, việc xác định dung lượng bù tối ưu cho tủ động lực khó khăn Ngoài tủ động lực phụ tải thông thoáng làm mát tiêu thụ công suất phản kháng Như để đơn giản đặt bù tập trung cạnh tủ phân phối *Xác định dung lượng bù cần thiết: Yêu cầu hệ số công suất cần nâng lên cosφ2 = 0,9 Nên tg φ2 = 0,484 Có : cos φ1 = 0,705 Nên tg φ1 = 1,01 Do dung lượng bù cần thiết : Qb = P ∑ (tg φ1 - tg φ2 ) = 137,61.( 1,01 – 0,484 ) = 72,38 (kVAr) Theo dung lượng bù cần thiết tính trên, tra bảng 40.pl[TK2] chọn tụ điện pha loại KM2-0,38-25.Y có công suất định mức Qbn = 25(kVAr) * Đánh giá hiệu bù công suất phản kháng : Công suất biểu kiến sau bù là: S ∑ = P ∑ + Q ∑ =137,61 + j.66,61 (kVA) Giá trị module 2 S ∑ = (137,61 + 66,61 ) = 152,88 (kVA) Sau đặt bù, tổn thất điện đoạn dây từ nguồn tới biến áp, từ biến áp tới tủ phân phối máy biến áp giảm Các tổn thất tính phần Tổn thất điện đoạn dây từ nguồn tới biến áp, từ biến áp tới tủ phân phối máy biến áp trước bù là: Trên đoạn Nguồn – TBA : S2 195,19 ∆A = r0 L.τ = 0,524.155.10 −3.2886 ,21.10 −3 = 18,452 U ca 22 (kWh) Trên đoạn TBA – TPP : ∆A = S2 195,19 r L τ = 0,21.4.10 −3.2886 ,21.10 −3 = 639,669 2 U 0,38 (kWh) Trong máy biến áp : ∆Ρ ∆Α = n.∆Ρ01 t + k n = 2.0,32.8760 + S Sn τ 2,05 195,19 ( ) 2886 ,21 = 16.877 ,516 100 (kWh) Vậy hao tổn điện sau bù : ∆Asb = ∆ANg-BA + ∆ABA-PP + ∆ABA =11,32 + 392,41 + 12520,778 = 12924,508 (kWh) Tổn thất điện trước bù : ∆Atb = ∆ANg-BA + ∆ABA-PP + ∆ABA =18,452 + 639,669 + 16877,516 = 17535,637 (kWh) Lượng điện tiết kiệm sau bù : δ A = ∆Atb - ∆Asb = 17535,637– 12924,508 = 4611,129 (kWh) Số tiền tiết kiệm năm : δ C = δ A.c∆ = 4611,129.1500 = 6,917.106 đ Vốn đầu tư ban đầu cho tụ bù : Vbù = vobù.3 25 =150.103.3.25=8,25.10 (đ) Chi phí vận hành tụ: Vvht = 0,02 Vbù = 0,02 8,25 106 = 0,17 106(đ) Chi phí quy đổi: Zbù = p (Vbù + Vvht) = 0,209 (8,25 + 0,17).106 = 1,76.106(đ) p: hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn khấu hao thiết bị, lấy MBA 0,209 Tổng số tiền tiết kiệm đặt tụ bù hàng năm là: TK = δC – Zbù = 6,917.106 – 1,76.106 = 5,157.106(đ) Như việc bù công suất phản kháng mang lại hiệu kinh tế cao Không giúp giảm tổn thất mà góp phần tiết kiệm chi phí cho phân xưởng 1.2 Sử dụng biến tần Các phụ tải động lực chủ yếu động chiếm điện lớn nhà máy, bên cạnh việc hoạt động động phụ thuộc vào dây chuyền sản xuất tải mà động thay đổi Thông thường động máy bơm, quạt gió v.v Như trình làm việc có lượng điện tiêu thụ vô ích vô hình chung làm chi phí điện cao lên Do giải pháp lắp biến tần điều khiển hoạt động động theo tải thực Bộ biến tần làm việc theo nguyên lí sau: Hình 8.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động biến tần + Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1pha hay pha chỉnh lưu lọc thành nguồn chiều phẳng Công đoạn thực chỉnh lưu cầu diode tụ điện Nhờ vậy, hệ số công suất cosφ hệ biến tần có giá trị không phụ thuộc vào tải có giá trị 0,96 + Sau điện áp chiều biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều pha đối xứng Công đoạn thực thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) Nhờ tiến công nghệ vi xử lý công nghệ bán dẫn lực nay, tần số chuyển mạch xung lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động giảm tổn thất lõi sắt động Hệ thống điện áp xoay chiều pha đầu thay đổi giá trị biên độ tần số vô cấp tuỳ theo điều khiển Biến tần dùng thiết bị sau phân xưởng -Quạt gió -Máy ép quay - Cần cẩu Đặc điểm chung thiết bị -Tải thay đổi -Công suất lớn Lợi ích việc sử dụng biến tần cho thiết bị -Hiệu suất làm việc máy cao -An toàn tiện lợi việc bảo dưỡng giảm bớt số nhân công phục vụ vận hàng máy -Tiết kiệm điện cách tối đa -Quá trình khởi động dừng động êm dịu nên giúp cho tuổi thọ động dài Ví dụ: Đối với quạt gió không sử dụng biến tần người ta phải dùng chắn động gồm cánh hình cánh quạt có trục quay theo bán kính Có động nhỏ điều khiển tốc độ quay chắn này, để tạo khe hở rộng hay hẹp tùy theo yêu cầu cho gió thổi qua Việc điều khiển lưu lượng gió kiểu có đem lại hiệu điều chỉnh lưu lượng gió không kinh tế động làm việc gần không thay đổi, lượng điện tiêu thụ không giảm mà lượng tổn hao thiết bị khống chế chắn lớn mặt khác chắn bị mòn nhanh làm ảnh hưởng tới động làm ta phải thêm chi phí bảo dưỡng biến tần khác ta việc thay tần số quạt để điều chỉnh tốc độ quay quạt lượng điện tiêu thụ ma trình khởi động động nhẹ giúp tuổi thị động dài 1.3 Giảm mức tiêu thụ công suất phản kháng Việc bù công suất phản kháng làm phân xưởng, nhiên với việc sử dụng thiết bị bù nhiều làm tổn hao thiết bị bù Do việc bù cần phải vận hành động (chủ yếu động không đồng bộ) cho tốn công suất phản kháng, điều có ý nghĩa lớn tiết kiệm điện nhà máy Các động không đồng nhà máy tiêu thụ lượng đáng kể công suất phản kháng Lượng công suất phản kháng mà động tiêu thụ phụ thuộc hệ số mang tải, biểu thị bởi: Q = Qo*(1- k2mt)+Qđm* k2mt ; Trong đó: Qo - công suất phản kháng lúc động làm việc không tải; Qđm - công suất phản kháng lúc động làm việc với tải định mức; Kmt - hệ số mang tải thiết bị điện Thông thường thành phần công suất phản kháng không tải chiếm tới (60÷70)% tổng công suất phản kháng mà thiết bị tiêu thụ Như thấy hệ số mang tải có giá trị nhỏ lượng tiêu thụ công suất phản kháng tăng Việc truyền tải lượng công suất phản kháng qua mạng điện, gây tổn thất lớn, tỷ lệ với bình phương trị số chúng Ngoài việc truyền tải công suất phản kháng làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng điện áp Từ phân tích thấy áp dụng số giải pháp để giảm công suất phản kháng sau: + Hạn chế thời gian làm việc không tải động Có nhiều cách làm bố trí dây chuyền sản xuất hợp lý, ca làm việc khép kín thời gian trống nhất, trình sản xuất dây cu loa, vị trí máy bị di chuyển,… nguyên nhân làm cho máy không đạt công suất làm lãng phí lượng điện + Giảm điện áp đặt vào cuộn dây non tải Khi khả thay động không đồng non tải, dùng biện pháp giảm điện áp đặt cực động Việc giảm điện áp cực động không đồng xuống trị số nhỏ cho phép Umin dẫn đến giảm tiêu thụ công suất phản kháng (do giảm dòng từ hoá) Khi tổn thất công suất tác dụng giảm xuống, kết làm tăng hiệu suất động Biện pháp khắc phục động có tải thường xuyên thay đổi biến tần, với động có tải cố định thường áp dụng thay đổi tổ đấu dây stato phân đoạn cuộn dây stato 1.4 Khởi động mềm dừng mềm - Khởi động mềm Phương pháp khởi động mềm áp dụng hạn chế điện áp đầu cực động cơ, tăng dần điện áp theo chương trình thích hợp để điện áp tăng tuyến tính từ giá trị xác định đến điện áp định mức Đó trình khởi động mềm (ramp) toàn trình khởi động điều khiển đóng mở thyristor vi sử lý 16 bit với cổng vào tương ứng, tần số giữ không đổi theo tần số điện áp lưới Ứng dụng khởi động mềm vào + Máy ép, máy bào, máy khoan, máy tiện,… phân xưởng: Đặc điểm chung động áp dụng khởi động mềm: + Dòng khởi động lớn (gây sụt áp khởi động); + Làm việc tải không thường xuyên (có thời không tải non tải nhiều); + Có quán tính lớn Hiệu sử dụng khởi động mềm: + Tránh sụt áp lưới điện; + Tiết kiệm điện động chạy non tải, không tải cách điều chỉnh điện áp đặt vào động cơ, việc giảm điện áp làm giảm dòng điện, dẫn đến giảm bớt tổn hao đồng tổn hao sắt đọng + Chức bảo vệ động bảo vệ tải, bảo vệ pha… - Dừng mềm Khi cắt trực tiếp nguồn điện động có mômen quán tính nhỏ cần cẩu để đảm bảo không nguy hiểm cho người, thiết bị sản phẩm Nhờ chức dừng mềm mà điện áp động giảm từ từ khoảng từ đến 20 giây tuỳ thuộc vào yêu cầu Điện áp ban đầu cho dừng mềm Ustop = 0,9Un điện áp cuối trình vào khoảng 0,85 điện áp ban đầu Thời gian ramp điện áp tới 1000 giây điện áp đầu cuối trình dừng mềm đặt theo chương trình Như vậy, thực chất dừng mềm cố ý kéo dài trình dừng cách giảm từ từ điện áp nguồn cung cấp vào động Nếu trình dừng mà có lệnh khởi động, trình dừng bị huỷ bỏ động khởi động trở lại 1.5 Giải pháp tiết kiệm điện chiếu sáng - Khi đưa vào sử dụng thấy độ sáng bóng đèn không trước cần lau chùi, thay Nên thắp sáng cần, vấn đề lắp thêm công tắc bật nơi làm việc (nếu có thể) -Sử dụng thiết bị tự động để bật tắt thiết bị theo thời gian ca-kip ngày - Thay tất bóng đèn sợi đốt bóng đèn tiết kiệm điện Giải pháp hành Thực tế chứng minh yếu tố công nghệ giúp giảm tổn thất phần định Ngoài lượng tổn thất lượng phụ thuộc nhiều vào ý thức trách nhiệm nhân viên, người vận hành Có thể áp dụng số giải pháp sau vào quản lý việc sử dụng điện nhà phân xưởng: -Tính toán chuyển sử dụng điện lúc cao điểm sang lúc thấp điểm làm giảm chi phí mua điện cho phân xưởng sách giá điện mà không làm thay đổi tổng điện tiêu thụ hệ thống điện -Thường xuyên tổ chức tập huấn tuyên truyền thực tiết kiệm điện, nâng cao nhận thức cho người lao động Quy định thời gian đóng ngắt cho thiết bị quạt điện, đèn chiếu sáng hết ca, ăn trưa -Thực giao khoán định mức sử dụng điện cho phân xưởng, công việc làm sau nhà máy vào hoạt động ổn định có bảng theo dõi lượng công suất tiêu thụ ứng với mội phân xưởng thời gian cố định Trong biện pháp này, phân xưởng có ca làm việc khác nhau, cần phải thường xuyên kiểm tra, giám sát, tuyên truyền cho thành viên ca làm việc Giao nhiệm vụ cho tổ trưởng, ca trưởng làm nhiệm vụ Mục đích làm cho người tham gia sản xuất ca có ý thức tiết kiệm điện ý thức phải thường trực cá nhân - Có chế độ thưởng, phạt cho phân xưởng, đơn vị có thành tích tiết kiệm điện đạt, vượt tiêu phân xưởng chưa đạt tiêu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].Bài tập cung cấp điện Tác giả TS Trần Quang Khánh, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [2] Giáo trình Cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC Tác giả TS Trần Quang Khánh, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [3] Sổ tay tra cứu thiết bị điện 0,4 – 500 kV Tác giả Ngô Hồng Quang, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [4] Ngắn mạch đứt dây hệ thống điện Tác giả PGS TS Phạm Văn Hòa, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [5] Thiết kế cấp điện Tác giả Ngô Hồng Quang, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [6] Giáo trình Bảo hộ lao động kỹ thuật an toàn điện Tác giả TS Trần Quang Khánh, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [...]... Chế độ chịu dòng điện ngắn mạch, Trong chế độ làm việc lâu dài, các thiết bị điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác sẽ làm việc tin cậy nếu chúng được chọn theo đúng điện áp và dòng điện định mức Trong chế độ quá tải, dòng điện qua thiết bị điện và các bộ phận dẫn điện khác lớn hơn so với dòng điện định mức, Nếu mức quá tải không vượt quá giới hạn cho phép thì các thiết bị điện vẫn làm việc... đồ nối điện tối ưu 3.4.1 Sơ bộ chọn phương án Để cung cấp điện có thể có nhiều phương án đi dây, có thể dùng sơ đồ hình tia có độ tin cậy cung cấp điện cao, có thể dùng sơ đồ đường trục, hoặc hỗn hợp.Với phân xưởng nên áp dụng sơ đồ tia vì các thiết bị điện khá tập trung Các phương án được nêu chi tiết dưới đây Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ, trong xưởng dự định đặt 1 tủ phân phối nhận điện. .. tổn cực đại trong mạng điện hạ áp là: ΔUMax = ΔUM2= 4,45 (V) Hao tổn điện áp cho phép: ∆U cp = ∆U cp %.U dm 100 = 3,5.380 = 13,3 100 (V) Như vậy, ΔUMax < ΔUcp => mạng điện đảm bảo yêu cầu kĩ thuật - 31 Phương án 2:Đặt tủ phân phối ở góc phân xưởng TBA TTP TDL1 TDL2 TDL3 TDL4 Hình 3.3 Sơ đồ đặt tủ phân phối và tủ động lực phương án 2 Tính toán tương tự phương án 1 ta có Bảng 3.4 Bảng kết quả tính toán... chọn đúng đắn các thiết bị điện có ý nghĩa quan trọng là đẩm bảo cho hệ thống cung cấp điện vận hành an toàn tin cậy và kinh tế 4.1 Chọn tiết diện dây dẫn của mạng động lực, dây dẫn mạng chiếu sáng 4.1.1 Dây dẫn mạng động lực Tiết diện dây dẫn mạng động lực đã chọn ở mục 3.5 Ở phần chọn dây dẫn cho các động cơ ở nhóm 1, vì một tủ động lực chỉ có thể có 8 đầu ra nên động cơ 1 ta cho lấy điện qua dây dẫn... phân phối nhận điện từ trạm biến áp về và cấp điện cho 4 tủ động lực đặt rải rác cạnh tường phân xưởng, mỗi tủ động lực cấp điện cho các nhóm phụ tải đã phân nhóm ở trên Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng tiến hành xem xét 2 phương án sau : Phương án 1: Đặt tủ phân phối tại trung tâm phụ tải và từ đó kéo cáp đến từng tủ động lực Phương án 2: Đặt tủ phân phối tại góc xưởng và kéo đường cáp đến từng tủ động lực... các máy thuộc TĐL 4: ΔUM4=ΔUTBA-TPP+ΔUTPP-ĐL4+ΔUĐL4-26=0,35 +2,65+1,08= 4,08 (V) Hao tổn cực đại trong mạng điện hạ áp là: ΔUMax = ΔUM4= 4,08 (V) Hao tổn điện áp cho phép: ∆U cp = ∆U cp %.U dm 100 = 3,5.380 = 13,3 100 (V) Như vậy, ΔUMax < ΔUcp => mạng điện đảm bảo yêu cầu kĩ thuật Kết luận: So sánh kết quả tính toán của 2 phương án, nhận thấy phương án 2 có tổng chi phí quy đổi nhỏ hơn phương án 1:... chiếm ưu thế hơn Vậy chọn phương án 2 để tính toán thiết kế Hình 3.4 Sơ đồ đi dây và sơ đồ nguyên lý của phương án 2 luoi 22kV TTP TBA DCL1 TDL1 DCL MC1 TDL2 MC2 DCL 3 DCL 4 MBA1 MBA 2 AT TDL3 2 AT Apd TDL4 A N1 N1 A N2 N2 A N3 N3 A N4 N4 CHƯƠNG IV LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ Các thiết bị điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác của hệ thống điện trong điều kiện vận hành có thể ở một trong... II của phân xưởng, đối với phương án 3 sẽ phải ngừng cung cấp điện cho toàn phân xưởng Vì vậy khi so sánh kinh tế cần phải xét đến thiệt hại do mất điện khi có sự cố xảy ra trong các máy biến áp Xét hàm chi phí quy dẫn của TBA: Z b = Vb (atc + kkh )+ Cb + Yth = p.V + Cb + Yth đ/năm Trong đó: V : là vốn đầu tư của MBA Cb: thành phần chi phí do tổn thất C = ∆A.c∆ Với c∆ : giá thành tổn thất điện năng... trí các thiết bị trong phân xưởng thấy rằng các phụ tải được bố trí với mật độ cao trong nhà xưởng nên không thể bố trí máy biến áp trong nhà Vì vậy ta đật máy phía ngoài nhà xưởng ngay sát tường cách góc tường 8 (m) như hình minh hoạ dưới đây Khi xây dựng ngoài như thế cần chú ý đến điều kiện mỹ quan TBA Hướng điện vào Hình 3.1 Sơ đồ bố trí trạm biến áp 3.2 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng. .. dẫn cao áp từ nguồn điện vào trạm biến áp là đường dây trên không dây nhôm lõi thép lộ kép và dây dẫn hạ áp là cáp đồng 3 pha cách điện băng PVC mắc trong hào cáp Tính toán cụ thể cho từng phương án: Phương án 1: Đặt TPP tại trung tâm phân xưởng TBA TDL1 TDL2 TPP TDL3 TDL4 Hình 3.2 Sơ đồ đặt tủ phân phối và tủ động lực phương án 1 - Xác định dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp: Dòng điện chạy trong dây ... cấp điện cho động máy công cụ, xưởng dự định đặt tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp cấp điện cho tủ động lực đặt rải rác cạnh tường phân xưởng, tủ động lực cấp điện cho nhóm phụ tải phân. .. Chọn dây dẫn cho mạng điện chiếu sáng Ta chọn dây dẫn cho mạng chiếu sáng chung, chiếu sáng cục lấy điện chỗ qua mạng động lực Mạng điện chiếu sáng lấy điện từ tủ phân phối không lấy điện từ tủ... dài, thiết bị điện, sứ cách điện phận dẫn điện khác làm việc tin cậy chúng chọn theo điện áp dòng điện định mức Trong chế độ tải, dòng điện qua thiết bị điện phận dẫn điện khác lớn so với dòng điện