GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
THÔNG SỐ THIẾT BỊ TRONG TOÀN PHÂN XƯỞNG
stt Tên máy Công suất
Mã hiệu Tổng công suất (KW)
1 Máy tiện ren vít vạn năng 4 C6240C/1000 16 2.5-1.2
2 Máy tiện vạn năng hiển thị 3 trục 5.625 JETGH_1860ZX
3 Máy tiện vạn năng bang lỏm
4 Máy tiện ren vít vạn năng 11 CU400M 11 2.9-1.1
5 Máy tiện ren ống 11 CLOMS.10 11 1.5-1.5
7 Máy cắt sắt 2.4 CC14SF 2.4 0.4-0.4
9 Máy phay đứng 6.1 GEST JL_V280A 24.4 1.7-1.7
10 Máy phay vạn năng 9.79 GEST JL-VH32A 15.58 1.7-1.2
11 Máy phay vạn năng 4.569 VH-1A 4.569 1.7-1.2
12 Máy phay vạn năng dạng cong xon
13 Máy phay đứng ngang vạn năng 10.57 XL6336 10.57 1.6-1.2
14 Máy phay ngang vạn năng dạng công xon 3.73 UM2 3.73 1.4-1.2
15 Máy mài dụng cụ vạn năng 3.15 MA6025 6.3 1.4-1.4
16 Máy mài sắt dụng cụ vạn năng 3.105 2MA9125 6.21 1.6-1.7
17 Máy mài phẳng vạn năng 2.2 KNASNY 3D711
18 Máy mài phẳng vạn năng 4 KNASNY BORETS
19 Máy mài phảng vạn năng 7.5 KNASNY
20 Máy mài lổ vạn năng 6.1 3M225VM 6.1 2.6-1.8
21 Máy mài lổ vạn năng 9.23 3M227VM 9.23 2.6-1.8
22 Máy mài lổ vạn năng 7.5 3K228A 7.5 2.6-1.8
23 Máy mài sắt dụng cụ vạn năng
25 Máy khoan đứng 1.5 KIK LC-25B 3 0.5-0.5
27 Máy xọc răng bàn tự động 15 OHTORI BMU-40MC 15
28 Máy xọc thủy lực 10 BCH-150-2 10 4.3-3
29 Máy mài bàn 2 đá 0.75 BA5063 1.5 0.5-0.5
30 Máy phay CNC 8.6 MCTABO DE 12-175 8.6 3.3-2.3
31 Máy khoan bàn 1.1 ASUKI AS-036 2.2 0.5-0.5
32 Máy khoan đứng 1.5 KIK LC-25B 3 0.5-0.5
XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT PHỤ TẢI TÍNH TOÁN (PTT)
CHIA NHÓM CÁC THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG
Trong thiết kế, chúng ta nhận được thông tin chi tiết về bố trí thiết bị, công suất và quy trình công nghệ của từng máy móc trong phân xưởng Dựa vào đó, phụ tải có thể được chia thành các nhóm, từ đó xác định phụ tải cho từng nhóm và cuối cùng là tính toán phụ tải tổng cho toàn bộ phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Để xác định phụ tải tính toán một cách chính xác và thuận tiện cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm, cần xem xét các thiết bị và chế độ làm việc cùng nhau.
Đặt các thiết bị gần nhau giúp giảm chiều dài đường dây hạ áp, từ đó tiết kiệm vốn đầu tư và giảm tổn thất trên các đường dây hạ áp trong phân xưởng.
Dựa trên các nguyên tắc đã nêu và sơ đồ phân bố thiết bị trong xưởng sửa chữa cơ khí, chúng ta phân loại các thiết bị thành 8 nhóm khác nhau.
CÔNG SUẤT TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC CỦA PHÂN XƯỞNG
Tính toán phụ tải điện là bước đầu tiên và quan trọng trong mọi công trình cung cấp điện, giúp cung cấp số liệu cần thiết cho thiết kế lưới điện Phụ tải tính toán phải tương đương với phụ tải thực tế về hiệu ứng nhiệt, đảm bảo việc lựa chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ chính xác Để đơn giản hóa, có thể tra cứu bảng trung bình hệ số công suất và hệ số sử dụng cho phân xưởng cơ khí từ sách “HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CỦA XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP ĐÔ THỊ VÀ NHÀ CAO TẦNG” của tác giả Nguyễn Công Hiền và Nguyễn Mạnh Hoạch, từ đó áp dụng cho toàn bộ phụ tải của phân xưởng.
Có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện, bao gồm phương pháp hệ số nhu cầu và hệ số tham gia cực đại Trong thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí, với thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị, công suất và quy trình công nghệ của từng thiết bị, phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình (hay còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả hoặc phương pháp sắp xếp biểu đồ) được sử dụng để tổng hợp nhóm phụ tải động lực.
Thực hiện phân nhóm các thiết bị có xuống xưởng, mỗi nhóm khoảng từ 10-12 thiết bị, mỗi nhóm đó sẽ cosϕ0.6
Các thiết bị KnP max hq tb nên được bố trí gần nhau trong phân xưởng để tối ưu hóa hiệu suất làm việc Việc nhóm các thiết bị có cùng chế độ hoạt động là cần thiết, và số lượng thiết bị trong mỗi nhóm không nên quá nhiều để tránh gây phức tạp trong quá trình vận hành, từ đó nâng cao độ tin cậy trong cung cấp điện.
Dưới đây là 8 nhóm phụ tải động lực của phân xưởng và công suất tính toán của của các nhóm phụ tải.
Nhóm 1: stt Tên máy Số lượng
Mã hiệu Tổng công suất (KW)
1 Máy tiện ren vít vạn năng 4 4 C6240C/1000
2 Máy tiện vạn năng hiển thị 3 trục 3 5.625 JETGH_1860ZX
3 Máy tiện vạn năng bang lỏm
4 Máy tiện ren vít vạn năng 1 11 CU400M 11 2.9-1.1
5 Máy tiện ren ống 1 11 CLOMS.10 11 1.5-1.5
7 Máy cắt sắt 1 2.4 CC14SF 2.4 0.4-0.4
-Tính toán phụ tải động lực nhóm 1: n
Ta có Ksd=0.15 và trong đó ta có => =5.5 (Kw)
Từ đó ta có: và
Từ và ta có thể suy ra được từ công thức:
Từ ta có thể tính được từ công thức cosϕ =0.6 63.645
− + − n hq =n n*nn * hq hq * hq
13*0.775 10.072 n hq = Từ và ta có thể tra bảng để tìm được giá trị =2.095
Từ giá trị và ta có thể tính được giá trị công suất tính toán| của nhóm phụ tải từ công thức:
Nhóm 2: stt Tên máy Số lượng
Mã hiệu Tổng công suất (KW)
1 Máy tiện ren vít vạn năng 4 4 C6240C/1000
2 Máy tiện vạn năng hiển thị 3 trục
3 Máy tiện vạn năng bang lỏm 1 5.5 C6250C/1000
4 Máy tiện ren vít vạn năng 1 11 CU400M 11 2.9-1.1
5 Máy tiện ren ống 1 1 HANGZHOU01 1 2.9-1.1
6 Máy tiện ren ống 1 11 CLOMS.10 11 1.5-1.5
8 Máy cắt sắt 1 2.4 CC14SF 2.4 0.4-0.4
-Tính toán phụ tải động lực nhóm 2: n
Ta có Ksd=0.15 và trong đó ta có => =5.5 (Kw)
Từ đó ta có: và
Từ và ta có thể suy ra được từ công thức:
Từ ta có thể tính được từ công n hq sd
Từ và ta có thể tra bảng để tìm được giá trị =2.1868
Từ giá trị và ta có thể tính được giá trị công suất tính toán| của nhóm phụ tải từ công thức:
Nhóm 3: stt Tên máy Số lượng
Mã hiệu Tổng công suất (KW)
2 Máy phay vạn năng 2 9.79 GEST JL-
3 Máy phay vạn năng 1 4.569 VH-1A 4.569 1.7-1.2
4 Máy phay vạn năng dạng cong xon 2 3.73 UM-1 7.46 1.4-1.2
5 Máy phay đứng ngang vạn năng 1 10.57 XL6336 10.57 1.6-1.2
7 Máy cắt sắt 1 2.4 CC14SF 2.4 0.5-0.5
8 Máy phay ngang vạn năng dạng công xon 1 3.73 UM2 3.73 1.4-1.2
-Tính toán phụ tải động lực nhóm 3: n
Ta có Ksd=0.15 và trong đó ta có => =5.285 (Kw)
Từ đó ta có: và
Từ và ta có thể suy ra được từ công thức:
Từ ta có thể tính được từ công
− +n hq =−nnn n * hq hq * hq * thức
Từ và ta có thể tra bảng để tìm được giá trị =2.35
Từ giá trị và ta có thể tính được giá trị công suất tính toán| của nhóm phụ tải từ công thức:
Nhóm 4: stt Tên máy Số lượng Công suất (KW)
Mã hiệu Tổng công suất (KW)
1 Máy phay đứng 4 6.1 GEST JL_V280A 24.4 1.7-1.7
2 Máy phay vạn năng 1 9.72 GEST JL-VH32A 9.72 1.7-1.2
3 Máy phay vạn năng 1 3.077 GESTSULT-1 3.077 1.7-1.2
4 Máy phay vạn năng 1 4.569 VH-1A 4.569 1.7-1.2
5 Máy phay vạn năng dạng cong xon 1 3.73 UM-1 3.73 1.4-1.2
6 Máy phay đứng ngang vạn năng 1 10.57 XL6336 10.57 1.6-1.2
7 Máy phay vạn năng 1 7.296 VH15A 7.296 1.7-1.2
9 Máy cắt sắt 1 2.4 CC14SF 2.4 0.5-0.5
10 Máy phay ngang vạn năng dạng công xon 1 3.73 UM2 3.73 1.4-1.2
-Tính toán phụ tải động lực nhóm 4: n
Ta có Ksd=0.15 và trong đó ta có => =5.5 (Kw)
Từ đó ta có: và
Từ ta có thể tính được từ công thức
Từ và ta có thể tra bảng để tìm được giá trị
Từ giá trị và ta có thể tính được giá trị công suất tính toán| của nhóm phụ tải từ công thức:
Nhóm 5: stt Tên máy Số lượng Công suất (KW)
MÃ HIỆU Tổng công suất (KW)
1 Máy mài dụng cụ vạn năng
2 Máy mài sắt dụng cụ vạn năng 2 3.105 2MA9125 6.21 1.6-1.7
3 Máy mài phẳng vạn năng
4 Máy mài phẳng vạn năng 1 4 KNASNY BORETS
5 Máy mài phảng vạn năng 1 7.5 KNASNY BORETSOSH-
6 Máy mài lổ vạn năng 1 6.1 3M225VM 6.1 2.6-1.8
7 Máy mài lổ vạn năng 1 9.23 3M227VM 9.23 2.6-1.8
8 Máy mài lổ vạn năng 1 7.5 3K228A 7.5 2.6-1.8
9 Máy mài sắt dụng cụ vạn năng 1 2.905 2M9120A 2.905 1.6-1.7
10 Máy mài tròn vạn năng 1 4.24 KNATH RSM-750 4.24 2-1.5
-Tính toán phụ tải động lực nhóm 5: n
− + − n hq =n n*nn * hq hq * hq
P ttdl = Ta có Ksd=0.15 và trong đó ta có => =4.615 (Kw)
Từ đó ta có: và
Từ và ta có thể suy ra được từ công thức:
Từ ta có thể tính được từ công thức
Từ và ta có thể tra bảng để tìm được giá trị
Từ giá trị và ta có thể tính được giá trị công suất tính toán| của nhóm phụ tải từ công thức:
Nhóm 6: stt Tên máy Số lượng
MÃ HIỆU Tổng công suất (KW)
1 Máy mài dụng cụ vạn năng 3 3.15 MA6025 9.45 1.4-1.4
2 Máy mài sắt dụng cụ vạn năng
3 Máy mài phẳng vạn năng
4 Máy mài phảng vạn năng 2 7.5 KNASNY BORETSOSH-
5 Máy mài lổ vạn năng 2 9.23 3M227VM 9.23 2.6-1.8
6 Máy mài lổ vạn năng 1 7.5 3K228A 7.5 2.6-1.8
7 Máy mài tròn vạn năng 1 5.25 KNATH MULTI CRIND 5.25 2-1.5
8 Máy mài tròn vạn năng 1 4.24 KNATH RSM-750 4.24 2-1.5
− + − n hq =n n*nn * hq hq * hq
Ta có Ksd=0.15 và trong đó ta có => (Kw)
Từ đó ta có: và
Từ và ta có thể suy ra được từ công thức:
Từ ta có thể tính được từ công thức
Từ và ta có thể tra bảng để tìm được giá trị
Từ giá trị và ta có thể tính được giá trị công suất tính toán| của nhóm phụ tải từ công thức:
Nhóm 7: stt Tên máy Số lượng
MÃ HIỆU Tổng công suất (KW)
1 Máy khoan bàn 2 1.1 ASUKI AS-036 2.2 0.5-0.5
2 Máy khoan đứng 2 1.5 KIK LC-25B 3 0.5-0.5
4 Máy xọc răng bàn tự động
5 Máy xọc thủy lực 1 10 BCH-150-2 10 4.3-3
6 Máy mài bàn 2 đá 2 0.75 BA5063 1.5 0.5-0.5
8 Máy đánh bóng tin inox 1 1.2 CC14SF 1.2
9 Máy phay CNC 1 8.6 MCTABO DE 12-
− + − n hq =n n*nn * hq hq * hq
P ttdl = -Tính toán phụ tải động lực nhóm 7: n
Ta có Ksd=0.15 và trong đó ta có => (Kw)
Từ đó ta có: và
Từ và ta có thể suy ra được từ công thức:
Từ ta có thể tính được từ công thức
Từ và ta có thể tra bảng để tìm được giá trị
Từ giá trị và ta có thể tính được giá trị công suất tính toán| của nhóm phụ tải từ công thức:
Nhóm 8: stt Tên máy Số lượng
MÃ HIỆU Tổng công suất (KW)
1 Máy khoan bàn 3 1.1 ASUKI AS-036 3.3 0.5-0.5
2 Máy khoan đứng 2 1.5 KIK LC-25B 3 0.5-0.5
4 Máy xọc răng bàn tự động
5 Máy xọc thủy lực 2 10 BCH-150-2 20 4.3-3
6 Máy mài bàn 2 đá 2 0.75 BA5063 1.5 0.5-0.5
8 Máy đánh bóng tin inox
− + − n hq =n n*nn * hq hq * hq
-Tính toán phụ tải động lực nhóm 8: n
Ta có Ksd=0.15 và trong đó ta có => (Kw)
Từ đó ta có: và
Từ và ta có thể suy ra được từ công thức:
Từ ta có thể tính được từ công thức
Từ và ta có thể tra bảng để tìm được giá trị
Từ giá trị và ta có thể tính được giá trị công suất tính toán của nhóm phụ tải từ công thức:
PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CỦA PHÂN XƯỞNG
Ta có suất phụ tải chiếu sáng dùng đèn huỳnh quang như sau:
-Tính toán chiếu sáng nhóm 1:
Ta có diện tích nhóm 1 của phân xưởng là và diện tích phòng kỹ thuật là từ đó suy ra: cosϕ =0.6 57.05
− + − n hq =n n*nn * hq hq * hq
-Tính toán chiếu sáng nhóm 2:
Ta có diện tích nhóm 2 là từ đó ta có:
-Tính toán chiếu sáng nhóm 3:
Ta có diện tích nhóm 3 là từ đó ta có:
-Tính toán chiếu sáng nhóm 4:
Diện tích nhóm 4 của phân xưởng và diện tích kho vật liệu, cùng với diện tích nhà vệ sinh, cho phép chúng ta tính toán công suất chiếu sáng cần thiết cho nhóm.
-Tính toán chiếu sáng nhóm 5:
Ta có diện tích nhóm 5 là , diện tích khu văn phòng là =>
-Tính toán chiếu sáng nhóm 6:
Ta có diện tích của nhóm 6 là =>
-Tính toán chiếu sáng nhóm 7:
Ta có diện tích của nhóm 7 là
-Tính toán phụ tải chiếu sáng nhóm 8:
Ta có diện tích của nhóm 8 là
PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TỔNG CỦA TOÀN PHÂN XƯỞNG
-Phụ Tải Tính Toán Của Các Nhóm Trong Phân Xưởng
Nhóm 1: và => ta có hệ số công suất của phân xưởng cơ khí là ( tra bảng)
Từ đó ta tính được công suất phản kháng của nhóm phụ tải là:
P cs = 28.442(Kw ) tt ttdl cs
Nhóm 2: và => ta có hệ số công suất của phân xưởng cơ khí là ( tra bảng)
Từ đó ta tính được công suất phản kháng của nhóm phụ tải là:
Nhóm 3: và => ta có hệ số công suất của phân xưởng cơ khí là ( tra bảng)
Từ đó ta tính được công suất phản kháng của nhóm phụ tải là:
Nhóm 4: và => ta có hệ số công suất của phân xưởng cơ khí là ( tra bảng)
Từ đó ta tính được công suất phản kháng của nhóm phụ tải là:
Nhóm 5: và => ta có hệ số công suất của phân xưởng cơ khí là ( tra bảng)
Từ đó ta tính được công suất phản kháng của nhóm phụ tải là:
P dl P cs = = 3.5( 22.679( Kw Kw ) ) tt ttdl cs
P dl P cs = = 3.5( 23.627( Kw Kw ) ) tt ttdl cs
P P dl cs = = 5.63( 27.17( Kw Kw ) ) tt ttdl cs
P P dl cs = = 6.9( Kw 24.8( Kw ) ) tt ttdl cs
Nhóm 6: và => ta có hệ số công suất của phân xưởng cơ khí là ( tra bảng)
Từ đó ta tính được công suất phản kháng của nhóm phụ tải là:
Nhóm 7: và => ta có hệ số công suất của phân xưởng cơ khí là ( tra bảng)
Từ đó ta tính được công suất phản kháng của nhóm phụ tải là:
Nhóm 8: và => ta có hệ số công suất của phân xưởng cơ khí là ( tra bảng)
Từ đó ta tính được công suất phản kháng của nhóm phụ tải là:
XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI CỦA PHÂN XƯỞNG
Ý NGHĨA CỦA VIỆC XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI
Để tối ưu hóa việc cung cấp điện với tổn thất điện áp và công suất thấp nhất, tủ động lực (hoặc tủ phân phối) nên được đặt ở tâm phụ tải Bên cạnh đó, vị trí lắp đặt tủ cũng cần xem xét yếu tố mỹ quan để đảm bảo tính thẩm mỹ cho không gian.
P dl P cs = = 3.3( 24.126( Kw Kw ) ) tt ttdl cs
P P dl cs = = 4.186( 26.381( Kw Kw ) ) tt ttdl cs
P P dl cs = = 4.45( 25.93( Kw Kw ) ) tt ttdl cs
XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI
Vị trí tối ưu của các tủ phân phối hay tủ động lực được xác định dựa theo tâm phụ tải và được xác định theo công thức. và
: tọa độ của điệm tải thứ i;
: công suất của điểm tải i.
: tọa độ của trạm biến áp phân phối.
Ta tiến hành tính tâm phụ tải của từng nhóm:
Ta có ma trận tọa độ của X,Y và công suất như sau:
Tọa độ tâm phụ tải: (51.19 ;33.389)
Dựa vào tọa độ tâm phụ tải ta có thể lựa chọn vị trí tối ưu để đặt tủ động lực 1 (DL1) ở tọa độ
(53.47 ;41.24) và vị trí của tủ động lực 1 (DL1) được mô tả như trong hình. i i i
*Chú thích: chấm tròn màu xanh lá là tâm phụ tải
DL+số thứ tự: tên tủ động lực
Ta có ma trận tọa độ của X,Y và công suất như sau: x2=[36 36 36 36 40 40 40 40 43 43 43 43 ] (m) y2=[24 29 34 39 24 29 34 39 30 33 35 39.5] (m) p2=[4 4 4 4 11 5.5 5.6 5.6 0.32 2.4 1 11 ] (KW)
Tọa độ tâm phụ tải: (39.66 ;32.43)
Chúng tôi nhận thấy rằng vị trí tọa độ tâm phụ tải trong sơ đồ mặt bằng chưa được tối ưu Do đó, chúng tôi sẽ điều chỉnh vị trí đặt tủ động lực để đạt hiệu quả tối ưu hơn.
Vì thế nên ta chọn tọa độ đặt tủ động lực là: (35.42 ;41.24) (m) và được mô tả như trong hình
*Chú thích: chấm tròn màu xanh lá là tâm phụ tải
DL+số thứ tự: tên tủ động lực
Ta có các ma trận tọa độ x,y và công suất của nhóm như sau. x3=[31 ,31 ,27 ,27 ,27 ,27 ,23 ,23 ,23] (m) y3=[28 ,36 ,25 ,28 ,32 ,36 ,28 ,32 ,39] (m) p3=[6.1 ,6.1 ,3.7 ,4.6 ,9.7 ,9.7 ,2.4 ,3.73 ,10.5] (KW)
Tọa độ tâm phụ tải: (26.68 ;33.03)
Dựa vào tọa độ tâm phụ tải ta có thể lựa chọn vị trí tối ưu để đặt tủ động lực 3 (DL3) ờ tọa độ
(28.95 ;41.24) và được mô tả như trong hình.
*Chú thích: chấm tròn màu xanh lá là tâm phụ tải
DL+số thứ tự: tên tủ động lực
Ta có các ma trận tọa độ x,y và công suất của nhóm như sau. x4=[19.4 ,19.4 ,19.4 ,19.4 ,15.7 ,15.7 ,15.7 ,15.7 ,12 ,12 ,12 ,12 ] (m) y4=[28 ,32 ,36 ,39 ,28 ,32 ,36 ,39 ,28 ,32 ,36 ,39] (m) p4=[6.1 ,6.1 ,6.1 ,6.1 ,4.6 ,3 ,9.79 ,6.1, 2.4 ,7.3 ,10.6 ,3.7] (KW)
Dựa vào tọa độ tâm phụ tải ta có thể lựa chọn vị trí tối ưu để đặt tủ động lực 4 (DL4) ở tọa độ
( 10.9 ;41.24) và được mô tả như hình sau:
*Chú thích: chấm tròn màu xanh lá là tâm phụ tải
DL+số thứ tự: tên tủ động lực
Ta có ma trận tọa độ của X,Y và công suất như sau: x5=[57.5 ,57.5 ,57.5 ,57.5 ,53.2 ,53.2 ,53.2 ,53.2 ,48.9 ,48.9 ,48.9 ,48.9] (m) y5=[33.5 ,7 ,10.5 ,14 ,3.8 ,8 ,11.9 ,15.8 ,3.1 ,7.3 ,11.4 ,16] (m) p5=[3 3 ,3.15, 3.15 ,6 ,7.5 ,4 ,2.2 ,4.24 ,2.9 ,7.5 ,9.23] (KW)
Dựa vào tọa độ tâm phụ tải ta có thể lựa chọn vị trí tối ưu để đặt tủ động lực
5 (DL5) ở tọa độ (54.26 ;0) và được mô tả như hình sau:
*Chú thích: chấm tròn màu xanh lá là tâm phụ tải
DL+số thứ tự: tên tủ động lực
Ta có ma trận tọa độ của X,Y và công suất như sau: x6=[44.1 ,44.1 ,44.1 ,44.1 ,40 ,40 ,40 ,40 ,35.8 ,35.8 ,35.8 ,35.8] (m) y6=[3.3 ,6.9 ,10.3 ,13.7 ,3.8 ,8 ,11.9 ,15.8 ,3.5 ,7.5 ,11.8 ,16] (m) p6=[3 ,3.15 ,3.15 ,3.15 ,9.2 ,7.5 ,7.5 ,2.2 ,4.24 ,2.52 ,7.5 ,9.23] (KW)
Dựa vào tọa độ tâm phụ tải, vị trí tối ưu để đặt tủ động lực 6 (DL6) là tại tọa độ (36.21; 0), như được mô tả trong hình dưới đây.
*Chú thích: chấm tròn màu xanh lá là tâm phụ tải
DL+số thứ tự: tên tủ động lực
Ta có ma trận tọa độ của X,Y và công suất như sau: x7=[30.6 ,30.6 ,30.6 ,30.6 ,24.9 ,24.9 ,19.7 ,19.7 ,19.7 ,19.7 ,19.7 ,19.7] (m) y7=[3.7 ,8.2 ,12.2 ,15.4 ,4.6 ,12.2 ,4.2 ,7 ,9 ,10 ,12 ,15] (m) p7=[7.5 ,7.5 ,1.1 ,1.1 ,15 ,10 ,1.2 ,0.75 ,0.75 ,2.4 ,1.5 ,1.5] (KW)
Dựa vào tọa độ tâm phụ tải, vị trí tối ưu để đặt tủ động lực 7 (DL7) được xác định tại tọa độ (24.69; 0), như mô tả trong hình.
*Chú thích: chấm tròn màu xanh lá là tâm phụ tải
DL+số thứ tự: tên tủ động lực
Ta có ma trận tọa độ của X,Y và công suất như sau: x8=[15.2 ,15.2 ,15.2 ,15.2 ,15.2 ,11.1 ,11.1 ,11.1 ,4.3 ,4.3 ,4.3 ] (m) y8=[2.9 ,5.7 ,8.5 ,11.3 ,14 ,3.7 ,9.6 ,15.7 ,4.6 ,10.9 ,14] (m) p8=[1.5 ,1.1 ,1.1 ,1.1 ,1.5 ,7.5 ,15 ,10 ,10 ,8.6 ,2.4] (KW)
Dựa vào tọa độ tâm phụ tải ta có thể lựa chọn vị trí tối ưu để đặt tủ động lực
4 (DL4) ở tọa độ (6.64 ;0) và được mô tả như hình sau:
*Chú thích: chấm tròn màu xanh lá là tâm phụ tải
DL+số thứ tự: tên tủ động lực
Từ tọa độ của tâm phụ tải các nhóm, chúng ta có thể xác định vị trí tối ưu để lắp đặt máy biến áp và tủ phân phối tổng (TPPT).
Dựa vào tọa độ (64.53 ;41.24) của tâm phụ tải, chúng ta có thể xác định vị trí tối ưu để lắp đặt tủ phân phối tổng (TPPT), như được thể hiện trong hình dưới đây.
*Chú thích: Chấm tròn màu xanh lá là tâm phụ tải
TPPT: Trạm phân phối tổng.
SƠ ĐỒ VỊ TRÍ CÁC TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC CỦA TOÀN NHÀ MÁY
TPPT: trạm phân phối tổng
TPP1->TPP4: trạm phân phối nhánh từ 1 đến 4
DL1->DL8: các tủ động lực từ 1 đến 4
Ký hệu phụ tải : Tên nhóm phụ tải +số thứ tự trong nhóm
CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG
CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
* Sơ đồ mạng trục chính:
-Các phụ tài được đấu nối chung từ một đường trục.
-Chi phí đầu tư, bào dưởng, vận hành cao, độ tinh cậy cung cấp điện thấp.
-Thường xảy ra sự cố trên đường dây.
-Có nhiều mói nói các phụ tải phụ thuộc vào nhau.
* Sơ đồ mạng điện hình tia:
-Mỏi phụ tải được cung cấp một đường dây riêng biệt.
-chi phí vận hành, bào dưởng, đầu tư cao.
-Độ tinh cậy cung cấp điện cao.
-Các phụ tải không phụ thuộc vào nhau.
-Để lắp đặt thêm đường dây dự phòng.
-Các phụ tải được cung cấp điện từ các nguồn khác nhau.
-Các nguồn được nối thành vòng kính vận hành hờ.
-Chi phí đàu tư, bào dưởng, vận hành cao.
-Độ tinh cậy cung cấp điên cao nhât.
-Khó trong việc lựa chon thiết bị.
PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN SƠ ĐỒ ĐỂ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG
Mạng điện hạ áp ở đây được hiểu là mạng động lực hoặc chiếu sáng trong phân xưởng với cấp điện áp thường là 380/220 V.
Sơ đồ nối dây của mạng động lực có hai dạng cơ bản là mạng hình tia và mạng phân nhánh và ưu khuyết điểm của chúng như sau:
Sơ đồ hình tia mang lại nhiều lợi ích như kết nối dây điện rõ ràng và mỗi hộ gia đình được cung cấp điện từ một đường dây riêng biệt Điều này giúp giảm thiểu ảnh hưởng lẫn nhau giữa các hộ, nâng cao độ tin cậy trong cung cấp điện Hệ thống này cũng dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hóa, đồng thời thuận tiện cho việc vận hành và bảo trì.
Sơ đồ nối dây hình tia thường được sử dụng để cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 1 và loại 2, mặc dù nó có nhược điểm là yêu cầu vốn đầu tư lớn.
Sơ đồ phân nhánh có những ưu điểm và nhược điểm trái ngược với sơ đồ hình tia, do đó, loại sơ đồ này thường được áp dụng trong việc cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 2 và 3.
Trong thực tế, việc kết hợp hai dạng sơ đồ cơ bản thành sơ đồ hỗn hợp giúp nâng cao độ tin cậy và linh hoạt Để đạt được điều này, người ta thường lắp đặt các mạch dự phòng chung hoặc riêng.
Dựa trên ưu nhược điểm của các loại sơ đồ cung cấp điện và đặc điểm của phân xưởng, phương án tối ưu để đảm bảo tính kinh tế kỹ thuật là sử dụng sơ đồ hình tia để cấp điện cho phân xưởng.
SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
Sơ đồ hình tia là lựa chọn tối ưu để cung cấp điện cho phân xưởng, với nguyên lý hoạt động được thể hiện rõ ràng trong sơ đồ phân xưởng.
Sơ đồ nguyên lý tổng quát của phân xưởng
*Chú thích: MBA: Máy biến áp
G: Máy phát CB: thiết bị đóng cắt tự động (Aptomat) l: chiều dài các đoạn dây
TPPT là tủ phân phối tổng, trong khi TPP1 và TPP4 là các tủ phân phối nhánh Các tủ DL1 đến DL8 đảm nhận vai trò cung cấp điện cho các nhóm phụ tải Nhóm 1 đến Nhóm 4 đại diện cho các nhóm phụ tải trong phân xưởng.
SƠ ĐỒ ĐI DÂY CHO TOÀN PHÂN XƯỞNG
MBA: máy biến ápTPPT: trạm phân phối tổngTPP1->TPP4: trạm phân phối nhánh từ 1 đến 4DL1->DL8: các tủ động lực từ 1 đến 4
CHỌN THIẾT BỊ CHO MẠNG ĐIỆN
CHỌN DÂY DẪN
5.1.1 PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN DÂY DẪN
1) Chọn tiết diện dây dẫn theo tổn hao điện áp cho phép
Trước hết xác định thành phần phản kháng của tổn hao điện áp cho phép:
Ux Xác định thành phần tác dụng của tổn hao điện áp cho phép:
Tiết diện dây dẫn được xác định như sau:
F Trong đó: x0 –thường có giá trị từ 0,35-0,4
Pi- công suất tác dụng trên đoạn dây thứ i,kW li- chiều dài đoạn dây thứ i, m
U- điện áp định mức của đường dây, kV
Ur- thành phần tác dụng, V
- điện dẫn của vật liệu Ω.m/mm 2
Dựa vào giá trị F, chọn dây dẫn với tiết diện gần nhất phía trên, sau đó tiến hành kiểm tra tổn hao điện áp thực tế của dây dẫn đã chọn.
2) Xác định tiết diện dây dẫn theo chi phí kim loại cực tiểu Đường dây không phân nhánh
Tiết diện của đường dây không phân nhánh gồm nhiều đoạn được xác định trước hết từ đoạn dây cuối cùng (đoạn thứ n ):
Tiết diện của các đoạn dây khác theo biểu thức:
Pn- công suất tác dụng trên đoạn dây thứ n
Ur- được xác định bằng công thức ở phương pháp 1 Đối với đường dây phân nhánh
Trước hết xác định thành phần tác dụng của tổn hao điện áp cho phép trên đường dây chung theo biểu thức:
Tiết diện dây dẫn trên đoạn đầu được xác định:
P0 và l0 là công suất tác dụng chạy trên đoạn dây chung và chiều dài
Chọn dây dẫn có tiết diện gần F0 nhất về phía trên xác định thành phần tác dụng của tổn hao điện áp thực tế trên đoạn dây đầu:
UR0tt Thành phần tác dụng của tổn hao điện áp cho phép trên các đoạn dây phân nhánh
Tiết diện dây dẫn của các đoạn dây phân nhánh được xác định:
Pi, li - công suất tác dụng và chiều dài của đoạn dây phân nhánh thứ i
3) Xác định tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện không đổi
Phương pháp này được áp dụng khi thời gian sử dụng công suất cực đại TM nhỏ
Các bước xác định Ur tương tự như các phương pháp khác, sau đó xác định mật độ dòng điện không đổi theo biểu thức: j = trong đó:
- hệ số công suất tương ứng ở đoạn dây thứ i.
Với mật độ dòng điện J, ta xác định được tiết diện dây dẫn trên các đoạn:
F1 = , F2 =,…… Fn 4) Xác định tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện cho phép của dây dẫn
Theo phương pháp này tiết diện dây dẫn được chọn theo điều kiện
Icp- dòng điện cho phép ứng với từng loại dây dẫn,phụ thuộc vào nhiệt độ đốt nóng cho phép của chúng
5) Phương pháp chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng khi có dòng điện chạy qua dây dẩn và dây cáp thì vật dẫn bị nóng, nếu nhiệt độ dây dẫn quá cao có thể làm cho chúng bị hư hỏng hoặc giảm tuổi thọ.Mặc khác, độ bền cơ học của kim loại dẫn điện cũng bị giảm xuống do vậy nhà chế tạo quy định nhiệt độ cho phép đối với mỗi loại dây dẫn và dây cáp. Điều kiện chọn dây dẫn
:là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ứng với môi trường đặt dây cáp
:là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến số lượng dây hoặc cáp đi chung một rảnh
: dòng điện lâu dài cho phép ứng với tiết diện dây hoặc cáp định lựa chọn
Dòng điện cho phép là mức dòng điện tối đa mà dây dẫn có thể chịu đựng trong thời gian không giới hạn mà không làm tăng nhiệt độ vượt quá giới hạn an toàn cho phép.
6) Chọn tiết diện dây dẫn của mạng điện chiếu sáng
- tổng momen quy đổi của tất cả các nhánh, được xác định:
- momen tải của các nhánh có cùng số lượng dây dẫn với đường trục chính
- momen tải của các nhánh có cùng số lượng dây dẫn khác với nhóm trên
- hao tổn điện áp cho phép,
C = hệ số phụ thuộc vào cấu trúc mạng điện, tra bảng 4.pl.BT
Hệ số quy đổi là yếu tố quan trọng, phụ thuộc vào kết cấu mạng điện và được tra cứu trong bảng 5.pl.BT Thông tin chi tiết có thể tìm thấy trong sách “BÀI TẬP CUNG CẤP ĐIỆN” của tác giả Trần Quang Khánh.
5.1.2 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN
-Tính Toán Tiết Diện Dây Dẫn
-Ta lựa chọn phương pháp lựa chọn tiết diện theo điều kiện phát nóng để tính toán và lựa chọn dây dẫn cho toàn phân xưởng.
-Tiết diện dây trung lấy lớn hơn hoặc bằng 0.5 tiết diện dây pha Ở đây ta lấy tiết diện dây trung tính bằng 0.5 dây pha.
*Chú thích: MBA: Máy biến áp
G: Máy phát CB: thiết bị đóng cắt tự động (Aptomat) l: chiều dài các đoạn dây
Tủ phân phối tổng (TPPT) là thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, trong khi các tủ phân phối nhánh (TPP1, TPP4) giúp phân phối điện cho các nhánh khác nhau Các tủ động lực (DL1, DL8) cung cấp điện cho các nhóm phụ tải, đảm bảo hoạt động hiệu quả cho từng nhóm phụ tải của phân xưởng (Nhóm 1, Nhóm 4).
Lựa chọn loại dây tiết diện dây theo điều kiện dòng diện cho phép :
:là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ứng với môi trường đặt dây cáp
Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ được tính toán dựa trên số lượng dây hoặc cáp nằm chung trong một rãnh Dòng điện lâu dài cần được xác định phù hợp với tiết diện dây hoặc cáp đã được lựa chọn.
-Với nhiệt độ môi trường xung quanh là
Nhiệt độ lớn nhất cho phép của dây là
Nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường xung quanh là
Từ đó ta tra bảng 4.13 trong sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0.4 đến 500 kv của
NGÔ HỒNG QUANG trang 286 giá trị của là 0.93.
Với 4 sợi cáp được đặt trong cùng một rãnh và khoảng cách giữa các sợi là 100mm, bạn có thể tham khảo bảng 4.74 trong sổ tay lựa chọn thiết bị điện từ 0.4 đến 500 kV của NGÔ để tìm hiểu thêm.
HỒNG QUANG trang 286 giá trị của là 0.8.
- Lựa chọn loại dây cho toàn phân xưởng là cáp lõi đồng cách điện PVC loại nũa mềm đặt cố định do CADIVI chế tạo
- Từ giá trị dòng điện cho phép ta có thể tra bảng 4.11 và 4.12 ,4.13,4.14 ở các trang từ 2.33-
238 trong sách sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0.4 đến 500 kv của NGÔ HỒNG
-Ký hiệu dây dẫn hạ áp : n vật liệu cách điện (mF+1F0)
Trong dó: n số lộ đường dây m số dây pha
F0 tiết diện dây trung tính
Trong đó C là số lõi F là tiết diện
Giá trị dòng điện tính toán là
Từ công thức ta có thể tính được giá trị dòng điện cho phép của đoạn dây như sau:
Với tra bảng 4.11 ta lựa chọn loại dây cáp đồng 1 lõi cách điện PVC do CADIVI chế tạo có diện dây dòng điện cho
Giá trị và của đường dây:
-Kiểm tổn thức điện áp đến tủ phân phối tổng (PPT):
Giá trị dòng điện tính toán là
Từ công thức ta có thể tính được giá trị dòng điện cho phép của đoạn dây như sau:
Với tra bảng 4.12 ta lựa chọn loại dây cáp đồng 2 lõi cách điện PVC do CADIVI chế tạo dòng điện cho phép 187 (A) tiết diện dây
Giá trị và của đường dây:
-Kiểm tổn thức điện áp đến tủ phân phối 1 (PP1):
=> thỏa mản điều kiện xr 0 0
-Với Doạn Dây Ta Có :
Giá trị dòng điện tính toán là
Từ công thức ta có thể tính được giá trị dòng điện cho phép của đoạn dây như sau:
Với tra bảng 4.12 ta lựa chọn loại dây cáp đồng 2 lõi cách điện PVC do
CADIVI chế tạo dòng điện cho phép 187 (A) tiết diện dây
Giá trị và của đường dây:
-Kiểm tổn thức điện áp đến tủ phân phối 2 (PP2):
Giá trị dòng điện tính toán là
Từ công thức ta có thể tính được giá trị dòng điện cho phép của đoạn dây như sau:
Với tra bảng 4.12 ta lựa chọn loại dây cáp đồng 2 lõi cách điện PVC do CADIVI chế tạo dòng điện cho phép 187 (A) tiết diện dây
Giá trị và của đường dây: l 2
-Kiểm tổn thức điện áp đến tủ phân phối 3 (PP3):
Giá trị dòng điện tính toán là
Từ công thức ta có thể tính được giá trị dòng điện cho phép của đoạn dây như sau:
Với tra bảng 4.12 ta lựa chọn loại dây cáp đồng 2 lõi cách điện PVC do
CADIVI chế tạo với dòng điện cho phép 187 (A) tiết diện dây
Giá trị và của đường dây:
-Kiểm tổn thức điện áp đến tủ phân phối 4 (PP4):
Giá trị dòng điện tính toán là
Từ công thức ta có thể tính được giá trị dòng điện cho phép của đoạn dây như sau:
Với tra bảng 4.12 ta lựa chọn loại dây cáp đồng 2 lõi cách điện PVC do
CADIVI chế tạo với dòng điện cho phép 102 (A) tiết diện dây
Giá trị và của đường dây:
Do tiết diện dây < n6n ta coi như thành phần cảm kháng
-Kiểm tổn thức điện áp đến tủ động lực nhóm 1:
Giá trị dòng điện tính toán là
Từ công thức ta có thể tính được giá trị dòng điện cho phép của đoạn dây như sau:
Với tra bảng 4.12 ta lựa chọn loại dây cáp đồng 2 lõi cách điện PVC do
CADIVI chế tạo với dòng điện cho phép 83 (A) tiết diện dây
Giá trị và của đường dây:
Do tiết diện dây < n6n ta
-Kiểm tổn thức điện áp đến tủ động lực nhóm 2:
Giá trị dòng điện tính toán là
Từ công thức ta có thể tính được giá trị dòng điện cho phép của đoạn dây như sau:
Với tra bảng 4.12 ta lựa chọn loại dây cáp đồng 2 lõi cách điện PVC do
CADIVI chế tạo với dòng điện cho phép 83 (A) tiết diện dây
Giá trị và của đường dây:
Do tiết diện dây < n6n ta coi như thành phần cảm kháng
-Kiểm tổn thức điện áp đến tủ động lực nhóm 3:
Giá trị dòng điện tính toán là
Từ công thức ta có thể tính được giá trị dòng điện cho phép của đoạn dây như sau:
Với tra bảng 4.12 ta lựa chọn loại dây cáp đồng 2 lõi cách điện PVC do CADIVI chế tạo với dòng điện cho phép 102 (A) tiết diện dây
Giá trị và của đường dây:
Do tiết diện dây < n6n ta coi như thành phần cảm kháng
-Kiểm tổn thức điện áp đến tủ động lực nhóm 4:
Giá trị dòng điện tính toán là
Từ công thức ta có thể tính được giá trị dòng điện cho phép của đoạn dây như sau:
Với tra bảng 4.12 ta lựa chọn loại dây cáp đồng 2 lõi cách điện PVC do CADIVI chế tạo với dòng điện cho phép 102 (A) tiết diện dây
Giá trị và của đường dây:
0.856( / ) r = ρ = = Ω Km coi như thành phần cảm kháng
-Kiểm tổn thức điện áp đến tủ động lực nhóm 5:
Giá trị dòng điện tính toán là
Từ công thức ta có thể tính được giá trị dòng điện cho phép của đoạn dây như sau:
Với tra bảng 4.12 ta lựa chọn loại dây cáp đồng 2 lõi cách điện PVC do
CADIVI chế tạo với dòng điện cho phép 102 (A) tiết diện dây
Giá trị và của đường dây:
Do tiết diện dây < n6n ta coi như thành phần cảm kháng
-Kiểm tổn thức điện áp đến tủ động lực nhóm 6:
Giá trị dòng điện tính toán là
Từ công thức ta có thể tính được giá trị dòng điện cho phép của đoạn dây như sau:
Với tra bảng 4.12 ta lựa chọn loại dây cáp đồng 2 lõi cách điện PVC do
CADIVI chế tạo với dòng điện cho phép 102 (A) tiết diện dây
Giá trị và của đường dây:
Do tiết diện dây < n6n ta coi như thành phần cảm kháng
-Kiểm tổn thức điện áp đến tủ động lực nhóm 7:
Giá trị dòng điện tính toán là
Từ công thức ta có thể tính được giá trị dòng điện cho phép của đoạn dây như sau:
Với tra bảng 4.12 ta lựa chọn loại dây cáp đồng 2 lõi cách điện PVC do
CADIVI chế tạo với dòng điện cho phép 102 (A) tiết diện dây
Giá trị và của đường dây:
Do tiết diện dây < n6n ta coi như thành phần cảm kháng
+Lựa Chọn Tiết Diện Dây Cho Từng Máy:
-Lựa chọn dây cáp hạ áp hai lõi đồng cách điện PVC loại nữa mềm đặt cố định do CADIVI chế tạo.
-Ký hiệu : vật liệu dẫn điện (C-F) ,C là số lõi của dây dẫn.
1 Máy tiện ren vít vạn năng 4.000 10.129 13.615 M(2-1) (§15A)
2 Máy tiện vạn năng hiển thị 3 trục 5.625 14.244 19.146 M(2-1.5) (§20A)
3 Máy tiện vạn năng bang lỏm 5.500 13.928 18.720 M (2-1.5) (§21A)
4 Máy tiện ren vít vạn năng 11.000 27.855 37.440 M (2-5.5) (§44A)
12 Máy phay vạn năng dạng cong xon 3.730 9.446 12.696 M(2-1.0) (§15A)
13 Máy phay đứng ngang vạn năng 10.570 26.767 35.977 M(2-4.0) (§37A)
14 Máy phay ngang vạn năng dạng công xon 3.730 9.446 12.696 M(2-1.0) (§15A)
15 Máy mài dụng cụ vạn năng 3.150 7.977 10.721 M(2-1.0) (§15A)
16 Máy mài sắt dụng cụ vạn năng 3.105 7.863 10.568 M(2-1.0) (§15A)
17 Máy mài phẳng vạn năng 2.200 5.571 7.488 M(2-1.0) (§15A)
18 Máy mài phẳng vạn năng 4.000 10.129 13.615 M(2-1.0) (§15A)
19 Máy mài phảng vạn năng 7.500 18.992 25.527 M(2-2.5) (§27A)
20 Máy mài lổ vạn năng 6.100 15.447 20.762 M(2-2.0) (§24A)
I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp 21 Máy mài lổ vạn năng 9.230 23.373 31.416 M(2-3.5) (§34A)
22 Máy mài lổ vạn năng 7.500 18.992 25.527 M(2-2.5) (§27A)
23 Máy mài sắt dụng cụ vạn năng 2.905 7.356 9.888 M(2-1.0) (§15A)
24 Máy mài tròn vạn năng 4.240 10.737 14.431 M(2-1.0) (§15A)
27 Máy xọc răng bàn tự động 15.000 37.985 51.055 M(2-8.0) (§55A)
+Lựa Chọn Dây Dẫn Cho Chiếu Sáng
Ta có Pcs =8.442 (Kw) từ đó ta tính được
Ta có Pcs =3.5 (Kw) từ đó ta tính được
Ta có Pcs =3.5 (Kw) từ đó ta tính được
Ta có Pcs 5.63 (Kw) từ đó ta tính được
I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp I cp 8.442
Ta có Pcs =6.9 (Kw) từ đó ta tính được
Ta có Pcs =3.3 (Kw) từ đó ta tính được
Ta có Pcs =4.186(Kw) từ đó ta tính được
Ta có Pcs =4.45(Kw) từ đó ta tính được
CHỌN MÁY BIẾN ÁP
Trạm biến áp là một thành phần thiết yếu trong hệ thống điện, có chức năng tiếp nhận và biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác để phân phối cho mạng điện tương ứng Trong mỗi trạm biến áp, ngoài máy biến áp, còn có nhiều thiết bị khác nhau như thiết bị phân phối cao áp (máy cắt, dao cách ly, thanh cái ) và thiết bị phân phối hạ áp (thanh cái hạ áp, aptômat, cầu dao, cầu chảy ), tạo thành hệ thống tiếp nhận và phân phối điện năng hiệu quả.
Kết cấu của trạm biến áp phụ thuộc vào loại trạm, vị trí, công dụng của chúng Các
≥k k = mmI dm 2 trạm biến áp trung gian thường được xây dựng với hai dạng chính:
Trạm biến áp ngoài trời bao gồm các thiết bị phân phối cao áp được lắp đặt bên ngoài, trong khi các thiết bị phân phối thứ cấp thường được đặt trong các tòa nhà hoặc trong các tà điện.
Trạm biến áp trong nhà là hệ thống mà tất cả thiết bị, từ phía sơ cấp đến phía thứ cấp, đều được lắp đặt bên trong nhà Các tủ phân phối được bố trí tương ứng, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc quản lý điện năng.
-Tất cả các trạm biến áp cần phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản sau:
+Sơ đồ và kết cấu phải đơn giản đến mức có thể.
+Dễ thao tác vận hành.
+Đảm bảo cung cấp điện liên tục và tin cậy với chất lượng cao.
+Có khả năng mở rộng và phát triển.
+Có các thiết bị hiện đại để có thể áp dụng các công nghệ tiên tiến trong vận hành và điều khiển mạng điện.
+Giá thành hợp lí và có hiệu quả kinh tế cao.
Trong quá trình thiết kế, các yêu cầu có thể mâu thuẫn, do đó cần tìm ra giải pháp tối ưu thông qua việc giải quyết các bài toán kinh tế kỹ thuật.
Vị trí của trạm biến áp ảnh hưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện Nếu trạm biến áp quá xa phụ tải, chất lượng điện áp sẽ giảm và gây tổn thất điện năng Ngược lại, nếu phụ tải phân tán và trạm biến áp được đặt gần, số lượng trạm biến áp sẽ tăng, dẫn đến chi phí đường dây cung cấp cao hơn và giảm hiệu quả kinh tế.
Vị trí trạm biến áp thường được đặt ở liền kề, bên ngoài hoặc ở bên trong phân xưởng.
Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau :
+An toàn và liên tục cấp điện.
+Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới.
+Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng.
+Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ.
+Bảo đảm các điều kiện khác như cảnh quan môi trường, có khả năng điều chỉnh cải tạo thích họp, đáp ứng được khi khẩn cấp
+Tổng tổn thất cồng suất trên các đường dây là nhỏ nhất.
Dựa vào sơ đồ bố trí thiết bị trong phân xưởng, nhận thấy rằng các phụ tải được sắp xếp với mật độ cao, do đó không thể đặt máy biến áp trong nhà Do đó, nên lắp đặt máy biến áp ở phía ngoài nhà xưởng, ngay sát tường.
Công suất máy biến áp được xác định dựa trên công suất phụ tải và khả năng chịu quá tải của nó Số lượng máy biến áp cần thiết còn phụ thuộc vào yêu cầu về độ tin cậy trong cung cấp điện.
-Điều kiện lựa chọn máy máy biến áp (với trạm một máy):
( với trạm hai máy biến áp)
Trong đó: công suất định mức của máy biến áp hệ số quá tải: theo tiêu chuẩn VIỆT NAM
-Phân xưởng cơ khí thuộc loại tiêu thụ loại 2 nên lựa chọn 1 máy máy biến áp để cấp điện cho phân xưởng , và một máy phát dự phòng.
Công suất toàn phần của phân xưởng
Do đó ta chọn máy biến áp nội địa ( không cần hiệu chỉnh nhiệt độ) do ABB chế tạo công suất định mức
Các thông số kỹ thuật của máy biến áp :
Mức điều chỉnh điện áp Điện áp 22/0.4 (Kv).
Công suất không tải : Công suất ngắn mạch: Điện áp ngắn mạch %:
Kích thước (dài-rộng-cao)mm: 1620-1055-1500
CHỌN CB (APTOMAT)
5.3.1 TÍNH TOÁN TỔNG TRỞ MẠNG ĐIỆN
-Tổng trờ máy biến áp quy về phía hạ áp xác định theo công thức:
Tổng trở của các đoạn đường dây: điện trở suất : cáp lõi đồng cáp lõi nhôm tt dmB qt
F là tiết diện dây dẫn tính bằng
L là chiều dài đường dây tính bằng Km.
Vì là mạng hạ áp nên thành phần cảm kháng của đường dây rất nhỏ nên ta có thể lấy gần đúng :
: Đối với đường dây có
: đối với đường dây có
Bỏ qua giá trị tổng trở của CB
-Tổng trở của máy biến áp quy về phía hạ áp :
Do thành đường dây có tiết diện TPP4: trạm phân phối nhánh từ 1 đến 4 DL1->DL8: các tủ động lực từ 1 đến 4
Qua quá trình thực hiện đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí, tôi nhận thấy rằng việc tính toán và thiết kế hệ thống điện cần được thực hiện một cách cẩn thận và chi tiết Điều quan trọng nhất là phải đảm bảo an toàn cho người vận hành, công nhân, cũng như cho các thiết bị trong nhà máy Bên cạnh đó, thiết kế cần tối ưu cả về mặt kỹ thuật lẫn kinh tế Việc mất điện tại phân xưởng có thể gây ra thiệt hại kinh tế lớn, vì vậy cần phải xây dựng các tình huống dự phòng để đảm bảo rằng khi xảy ra sự cố mất điện, phân xưởng vẫn có nguồn điện dự phòng để tiếp tục hoạt động, từ đó giảm thiểu tổn thất kinh tế.
Hiện nay, thị trường cung cấp đa dạng thiết bị điện, do đó việc lựa chọn thiết bị cho phân xưởng hay nhà máy cần được xem xét kỹ lưỡng Cần đảm bảo rằng thiết bị vừa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, vừa tránh lãng phí Hơn nữa, nên tránh mua thiết bị không rõ nguồn gốc và ưu tiên chọn các nhà sản xuất có uy tín lâu năm để tránh rủi ro và thiệt hại không đáng có.
Kinh tế toàn cầu đang phát triển nhanh chóng, kéo theo sự tiến bộ của khoa học công nghệ Do đó, khi thiết kế hệ thống cung cấp điện, cần dự tính cho tương lai bằng cách đưa ra các phương án linh hoạt Điều này giúp đảm bảo rằng hệ thống có thể hoạt động hiệu quả mà không cần tốn kém cho việc nâng cấp hay sửa chữa, tránh gián đoạn trong sản xuất.
