thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đường

Tên đề tài thiết kế : Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đường Nhiệm Vụ Thiết Kế 1.Mở đầu: 1.1: giới thiệu chung nhà máy :vị trí địa lí, kinh tế ,đặc điểm công nghệ; đặc điểm phân bố phụ tải ; phân loại phụ tải điện 1.2: Nội dung tính toán ,thiết kế , tài liệu tham khảo, Xác định phụ tải tính toán phân xưởng toàn nhà máy Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy : 3.1 Lựa chọn cấp điện áp truyền tải từ hệ thống điện nhà máy 3.2 Lựa chọn số lượng ,dung lượng vị trí đặt trạm biến áp trung gian trạm phân phối trung tâm 3.3 Lựa chọn số lượng ,dung lượng vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 3.4 Lập lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho nhà máy 3.5 Thiết kế chi tiết HTCCĐ theo sơ đồ lựa chọn Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng Sửa chữa khí Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao cosϕ cho nhà máy Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung cho phân xưởng Sửa chữa khí CÁC BẢN VẼ TRÊN KHỔ GIẤY A0 : 1.Sơ đồ nguyên lý HTCCĐ toàn nhà máy (mạng điện cao áp ) Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp phân xưởng Sửa chữa khí CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN ĐIỆN VÀ NHÀ MÁY : Điện áp :tự chọn theo công suất nhà máy khoảng cách từ nhà máy đến TBA khu vực (hệ thống điện ) Công suất nguồn điện vô vùng lớn Dung lượng ngắn mạch phía hạ áp TBA khu vực:250 MVA Đường dây nối từ TBA khu vực nhà máy dùng loại dây AC cáp XPLE Khoảng cách từ TBA khu vực đến nhà máy :10 km Nhà máy làm việc ca Mục lục Lời mở đầu ……………………………………………………………………… Chương I: Giới thiệu chung nhà máy Chương II: Xác định phụ tải tính toán phân xưởng toàn nhà máy Chương III: Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy Chương IV: Thiết kế mạng hạ áp phân xưởng Sửa chữa khí Chương V : Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao cosϕ cho nhà máy ChươngVI: Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung cho phân xưởng Sửa chữa khí Chương I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY I Vị trí địa lý vai trò kinh tế : Nhà máy Đường nằm địa bàn tỉnh Phú Thọ Nhà máy có quy mô lớn với phân xưởng sản xuất nhà làm việc với nhà máy nhiệt điện Nhà máy có nhiệm vụ sản xuất cung cấp khối lượng đường lớn cho nhu cầu nước cho xuất Hiện nhà máy làm việc ca với thời gian làmviệc tối đa Tmax = 5500h công nghệ đại Tương lai nhà máy mở rộng lắp đặt máy móc thiết bị đại Đứng mặt cung cấp điện việc thiết kế cấp điện phải đảm bảo gia tăng phụ tải tương lai mặt kỹ thuật kinh tế, phải đề phương án cấp điện cho không gây tải sau vài năm sản suất dư thừa dung lượng mà sau nhiều năm nhà máy không khai thác hết dung lượng sông suất dự trữ dẫn đến lãng phí Theo quy trình trang bị điện công nghệ nhà máy ta thấy ngừng cung cấp điện ảnh hưởng đến chất lượng nhà máy gây thiệt hại kinh tế quốc dân ta xếp nhà máy vào phụ tải loại II , cần bảo đảm cung cấp điện liên tục an toàn II Đặc điểm phân bố phụ tải : Phụ tải điện nhà máy công nghiệp phân làm loại phụ tải : + Phụ tải động lực + Phụ tải chiếu sáng Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn , điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị 380/220V , công suất chúng nằm dảitừ đến hàng chục kW cung cấp dòng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz Phụ tải chiếu sáng thường phụ tải pha , công suất không lớn Phụ tải chiếu sáng phẳng , thay đổi thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz Trong nhà máy có : kho than củ cải đường, phân xưởng sửa chữa khí , kho thành phẩm hộ loại III , trạm bơm hộ loại II , phân xưởng lại hộ loại I Số mặt Tên phân xưởng Kho củ cải đường Công suất đặt (kW) 350 Diện tích 11683 10 11 Px thái nấu cải đường Bộ phận cô đặc Phân xưởng tinh chế Kho thành phẩm Px sửa chữa khí Trạm bơm Nhà máy nhiệt điện Kho than Phụ tải điện cho thị trấn Chiếu sáng phân xưởng 700 550 750 150 600 350 5000 5092 4493 2996 5325 Theo tínhtoán 1598 Theo tínhtoán 6490 5000 Xđ theodtích III Đặc điểm công nghệ : - Theo quy trình trang bị điện quy trình công nghệ sản xuất xí nghiệp việc ngừng cung cấp điện sẻ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm gây thiệt hại kinh tế ta xếp xí nghiệp vào phụ tải loại II - Để quy trình sản xuất xí nghiệp đảm bảo vận hành tốt phải đảm bảo chất lượng điện độ tin cậy cung cấp điện cho toàn xí nghiệp cho phân xưởng quan trọng xí nghiệp Kho củ cải đường Kho than PX thái nấu củ cải đường Nhà máy nhiệt điện Bộ phận cô đặc Kho thành sản phẩm PX tinh chế PX sửa chữa khí Trạm bơm Phụ tải điện cho thị trấn Chương II : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: Phụ tải tính toán phụ tải giả thiết lâu dài không đổi , tương đương với phụ tải thực tế mặt hiệu phát nhiệt mức độ huỷ hoại cách điện Nói cách khác , phụ tải tính toán đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự phụ tải thực tế gây , chọn thiết bị theo phụ tải tính toán đảm bảo an toàn thiết bị mặt phát nóng Phụ tải tính toán sử dụng để lựa chọn kiểm tra thiết bị hệ thống cung cấp điện : máy biến áp , dây dẫn , thiết bị đóng cắt , bảo vệ ,… tính toán tổn thất công suất , tổn thất điện , tổn thất điện áp ; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng ,… phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố : công suất , số lượng , chế độ làm việc thiết bị điện , trình độ phương thức vận hành hệ thống ,… Nếu phụ tải tính toán xác định nhỏ phụ tải thực tế làm giảm tuổi thọ thiết bị điện , ngược lại phụ tải tính toán xác định lớn phụ tải thực tế gây dư thừa công suất , làm ứ đọng vốn đầu tư , gia tăng tổn thất ,…cũng có nhiều công trình nghiên cứu phương pháp xác định phụ tải tính toán , song chưa có phương phương pháp thật hoàn thiện Những phương pháp cho kết đủ tin cậy lại phức tạp , khối lượng tính toán thông tin ban đầu phụ tải lại lớn Ngược lại phương pháp tính đơn giản lại có kết có độ xác thấp sau số phương pháp thường dùng để xác định phụ tải tính toán quy hoạch thiết kế hệ thống cung cấp điện : Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt hệ số nhu cầu : Ptt = knc.Pđ Trong : knc : hệ số nhu cầu , tra sổ tay kĩ thuật Pđ : công suất đặt thiết bị nhóm thiết bị , tính toán lấy gần Pđ ≈ Pdđ (kW) Phương pháp xác định PTTT theo công suất công suất trung bình hệ số hình dáng đồ thị phụ tải : Ptt = khd Ptb Trong : khd : hệ số hình dáng đồ thị phụ tải tra sổ tay kĩ thuật biết đồ thị phụ tải Ptb : công suât trung bình thiết bị nhóm thiết bị (kW) ∫ P( t )dt A t t Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình : Ptt = Ptb ± β.σ Trong : σ : độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình β : hệ số tán xạ σ Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình hệ số cực đại : Ptt = kmax.Ptb = kmax.ksd.Pdđ Trong : Pdđ : công suất danh định thiết bị nhóm thiết bị (kW) kmax: hệ số cực đại , tra sổ tay kĩ thuật theo quan hệ kmax = f( n hq , k sd ) ksd : hệ số sử dụng tra sổ tay kĩ thuật Ptb = = n hq : số thiết bị dùng điện hiệu Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm : Ptt = a M Tmax Trong : a0 : suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm , (kWh/đvsp) M : số sản phẩm sản suất năm Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn , (h) Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện đơn vị diện tích: Ptt = p0 F Trong : p0 : suất trang bị điện đơn vị diện tích , (W/m2) F : diện tích bố trí thiết bị , (m2) 7.Phương pháp tính trực tiếp : Là phương pháp điều tra phụ tải trực tiếp để xác định PTTT áp dụng cho hai trường hợp : + Phụ tải đa dạng áp dụng phương pháp để xác định phụ tải tính toán + Phụ tải giống lặp lặp lại khu vực khác phụ tải khu trung cư 8.Xác định phụ tải đỉnh nhọn nhóm thiết bị: Theo phương pháp phụ tải đỉnh nhọn nhóm thiết bị xuất thiết bị có dòng khởi động lớn mở máy thiết bị khác nhóm làm việc bình thường tính theo công thức sau: Iđn = Ikđ (max) + (Itt - ksd Iđm (max)) Trong đó: Ikđ (max) : dòng khởi động thiết bị có dòng khởi động lớn nhóm máy Itt : dòng điện tính toán nhóm máy Iđm (max) : dòng định mức thiết bị khởi động : hệ số sử dụng thiết bị khởi động ksd Trong phương pháp , phương pháp ,5,6 dựa kinh nghiệm thiết kế vận hành để xác định PTTT nên cho kết gần nhiên chúng đơn giản tiện lợi Các phương pháp lại xây dựng sở lý thuyết xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố có kết xác , khối lượng tính toán phức tạp Trong tập dài với phân xưởng SCCK ta biết vị trí , công suất đặt , chế độ làm việc thiết bị phân xưởng nên tính toán phụ tải động lực phân xưởng sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình hệ số cực đại Các phân xưởng lại biết diện tích công suất đặt nên để xác định phụ tải động lực phân xưởng ta áp dụng phương pháp tính toán theo công suất đặt hệ số nhu cầu Phụ tải chiếu sáng phân xưởng xác định theo phương pháp suất chiếu sáng đơn vị diện tích sản xuất 2.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa khí : Phân xưởng sửa chữa khí phân xưởng số sơ đồ mặt nhà máy có diện tích bố trí thiết bị 1730,77 m2 Trong phân xưởng có 71 thiết bị ,công suất khác , lớn 24,2KW song có thiết bị công suẩt nhỏ ( 0,6Kw ) Dựa vào hệ số tải (kt) để xem chế độ làm việc thiết bị Hầu hết thiết bị làm việc chế độ dài hạn Với phân xưởng sửa chữa khí để có kết xác nêu chọn phương pháp tính toán là: “Tính phụ tải tính toán theo công suất trung bình hệ cực đại” 2.2.1 Giới thiệu phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình Ptb hệ số cực đại kmax ( gọi phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu nhq ) Ptt = kmax Ptb = kmax ksd Pdđ Trong đó: Pdđ : công suất danh định phụ tải (tổng công suất định mức nhóm phụ tải) ksd : hệ số sử dụng công suất tác dụng phụ tải (hệ số sử dụng chung nhóm phụ tải xác định từ hệ số sử dụng thiết bị đơn lẻ nhóm) kmax : hệ số cực đại công suất tác dụng nhóm thiết bị (hệ số xác định theo số thiết bị điện hiệu hệ số sử dụng nhóm máy) kmax =f ( nhq, ksd ) + Số thiết bị dùng điện hiệu quả: “là số thiết bị giả thiết có công suất, chế độ làm việc gây phụ tải tính toán phụ tải tính toán nhóm thiết bị điện thực tế có công suất chế độ làm việc khác nhau” Số thiết bị điện hiệu xác định theo công thức sau: n n hq = (∑ Pddi ) i =1 n ∑ (Pddi )2 i =1 : Pđmi Công suất định mức thiết bị thứ i n _ Số thiết bị nhóm Khi n lớn việc xác định nhq theo biểu thức phiền phức nên xác định theo phương pháp gần với sai số tính toán nằm khoảng ≤ ±10% + Các trường hợp riêng để xác định gần n hq : Trường hợp 1: Khi Thì m= Pdd max ≤3 Pdd k sd ≥ 0,4 nhq = n Pdđ max : công suất danh định thiết bị lớn nhóm Pdđ : công suất danh định thiết bị nhỏ nhóm ksd : hệ số sử dụng công suất trung bình nhóm máy Khi nhóm có n1 thiết bị có tổng công suất định mức nhỏ ý 5% tổng công suất định mức toàn nhóm Trong đó: n1 n i =1 i =1 ∑ S ddi ≤ % ∑ S ddi nhq = n - n1 Trường hợp 2: Khi m > Ksd ≥ 0,2 n n hq = 2.∑ Pddi i =1 Pdd max nhq = n Trường hợp 3: Khi khả sử dụng cách đơn giản để tính nhanh n hq sử dụng đường cong bảng tra Thông thường đường cong bảng tra xây dựng quan hệ n *hq (số thiết bị hiệu tương đối) với đại lượng n* P* Và tìm n *hq số thiết bị điện nhq = n n *hq hiệu nhóm máy tính; Trong đó: n* = n1 n P* = Pdd1 Pdd n1 : số thiết bị có công suất lớn nửa công suất thiết bị có công suất lớn nhóm máy Pdđ1 : tổng công suất định mức n1 thiết bị Pdđ : tổng công suất định mức n thiết bị (tức toàn nhóm) Khi xác định phụ tải tính toán theo phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu : nhq , số trường hợp cụ thể dùng công thức gần sau : + Nếu n≤ n hq < , phụ tải tính toán tính theo công thức : n Ptt = ∑ Pddi i =1 + Nếu n > nhq < , phụ tải tính toán tính theo công thức : n Ptt = ∑ k ti Pddi i =1 Trong : kti : hệ số phụ tải thiết bị thứ i Nếu số liệu xác hệ số phụ tải lấy gần sau : kti = 0,9 thiết bị làm việc chế độ dài hạn kti = 0,75 thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại + Nếu n > 300 ksd ≥ 0,5 phụ tải tính toán tính theo công thức : n Ptt = 1,05.k sd ∑ Pddi i =1 + Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải phẳng ( máy bơm , quạt nén khí ) phụ tải tính toán lấy phụ tải trung bình : + Nếu mạng có thiết bị pha cần phải phân phối thiết bị cho ba pha mạng , trước xác định nhq phải quy đổi công suất phụ tải pha pha tương đương : Nếu thiết bị pha đấu vào điện áp pha : Pqđ = 3.Ppha max Nếu thiết bị pha đấu vào điện áp dây : Pqđ = 3Ppha max + Nếu nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại phải quy đổi chế độ dài hạn trước xác định nhq theo công thức Pqd = ε dm Pdd Trong : εđm - hệ số đóng điện tương đối phần trăm , cho lí lịch máy 2.2.2 Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phương pháp Ptb kmax: 10 IN2 = U tb 400 = = 6.22 x10 (A) −3 37 14 10 x x 3xZ ∑ ixk2 = 1.8x x IN1 = 1.8x x6.22= 15.8 (kA) Kiểm tra áptômát : Loại NS400N có ICắt N = 10 (kA) > IN2 = 6.22 (kA) Vậy áptômát chọn thoả mãn điều kiện ổn định động Kiểm tra cáp tiết diện 4G35 mm2 : Tiết diện ổn định nhiệt cáp : F ≥ αI ∞ t qd =6x6.22x 0.4 = 23.6 mm2 Vậy chọn cáp 3G120 mm2 hợp lý Vậy chọn cáp 3G35 mm2 hợp lý 4.3 Lựa chọn thiết bị tủ động lực dây dẫn đến thiết bị phân xưởng: Sơ đồ tủ động lực : Lựa chọn tủ động lực : Các tủ động lực chọn loại tủ Liên Xô cũ chế tạo CΠ62-7/1 đầu vào câu dao –cầu chì 400A , đầu 100 A : 8x 100A Chọn cầu chì cho tủ động lực : • Điều kiện chọn cầu chì: + Điều kiện chung cho tất loại cầu chì : Udđ cc ≥ Udđ m Idc ≥ Ilv max + Cầu chì cấp điện cho động cơ, chọn theo điều kiện: 73 + I dc ≥ I dd.D + I dc ≥ k mm I dd.D α + Cầu chì tổng (CCT) cấp điện cho nhóm động cơ, chọn theo điều kiện : +I ≥I dc + I dc ≥ tt n hom I mm max + (I tt.n hom − k sd I dm.D ) α + Điều kiện chọn lọc ,Idc cầu chì phải lớn cấp so với Idc cầu chì nhánh lớn Trong : + Itt.nhóm : dòng tính toán nhóm phụ tải + Idc : dòng chảy cầu chì + Iđm.Đ dòng định mức động + Kmm : hệ số mở máy + Imm.max : dòng mở máy lớn + Ksd : hệ số sử dụng + α : Hệ số tính toán, phụ thuộc đặc điểm mạng + Đối với động không đồng Kmm=5÷7 + Các máy công cụ coi khởi động không tải lấy α=2,5 , máy biến áp hàn khởi động có tải lấy α=1,6 Chọn cầu chì cho tủ động lực I : + Cầu chì bảo vệ búa hơI để rèn : Idc ≥ Idđ = 70.9 A Idc ≥ 70.9 × =114.8 A Chọn Idc = 120 A + Cầu chì bảo vệ lò rèn 4.5 kW: Idc ≥ Idđ = 11.4A Idc ≥ 11.4 × =5.7 A Chọn Idc = 30 A + Cầu chì bảo vệ lò rèn kW: Idc ≥ Idđ = 15.19 A Idc ≥ 15.19 × =7.6 A Chọn Idc = 30 A 74 + Cầu chì bảo vệ máy ép ma sát 10 kW: Idc ≥ Idđ = 25.32 A Idc ≥ 25.32 × =12.66 A Chọn Idc = 30 A + Cầu chì bảo vệ lò điện 15 kW: Idc ≥ Idđ = 37.98 A Idc ≥ 37.98 × =18.99 A Chọn Idc = 30 A + Cầu chì bảo vệ dầm treo palăng 4.85 kW: Idc ≥ Idđ = 12.28 A Idc ≥ 12.28 × =6.14 A Chọn Idc = 30 A + Cầu chì bảo vệ quạt li tâm 7.0 kW: Idc ≥ Idđ = 17.73 A Idc ≥ 17.73 × =8.87 A Chọn Idc = 30 A + Cầu chì bảo vệ máy biến áp 4.4 kW: Idc ≥ Idđ = 5.57 A Idc ≥ 5.57 × =2.79 A Chọn Idc = 30 A + Cầu chì bảo vệ buá để rèn 10 kW: Idc ≥ Idđ = 25.32 A Idc ≥ 25.32 × =50.64 A Chọn Idc = 60 A + Cầu chì tổng động lực I : + I dc ≥ I tt n hom = 155.28 + I dc ≥ I mm max + ( I tt n hom − k sd I dd D ) α = × 70.9 + (155.28 − 0.3 × 70.9) = 195.40 2.5 Chọn Idc = 400 A Các nhóm khác chọn cầu chì tương tự Lựa chọn dây dẫn từ tủ tới động cơ: Tất dây dẫn xưởng chọn loại dây cáp đồng lõi cách điện PVC hãng LENS chế tạo, khc= 0.7 Chọn dây cho nhóm I: +Dây từ ĐL đến Búa để rèn 28 kW 75 Chọn dây 4G 16 có I cp =113 A 0.7×113 >70.9A Kết hợp với Idc=30A 0.7×113 > 120 = 40 A +Dây từ ĐL1 đến Lò rèn 4.5 kW Chọn dây 4G 1.5 có I cp =31 A 0.7×31 >11.4A Kết hợp với Idc=30A 0.7×31 > 30 = 10 A +Dây từ ĐL1 đến Lò rèn 6.0 kW Chọn dây 4G 1.5 có I cp =31 A 0.7×31 >15.19A Kết hợp với Idc=30A 0.7×31 > 30 = 10 A +Dây từ ĐL1 đến Máy ép ma sát 25.32 kW Chọn dây 4G 2.5 có I cp =41 A 0.7×41 >25.32A Kết hợp với Idc=30A 0.7×41 > 30 = 10 A +Dây từ ĐL1 đến Lò điện 15 kW Chọn dây 4G có I cp =53 A 0.7×53 >37.98A Kết hợp với Idc=30A 0.7×53 > 30 = 10 A +Dây từ ĐL1 đến Dầm treo 4.85 kW Chọn dây 4G 1.5 có I cp =31 A 0.7×31 >12.28A Kết hợp với Idc=30A 0.7×31 > 30 = 10 A +Dây từ ĐL1 đến Quạt li tâm 7.0 kW Chọn dây 4G 1.5 có I cp =31 A 0.7×31 >17.73A Kết hợp với Idc=30A 0.7×31 > 30 = 10 A 76 Tên máy Phụ tải Cầu chì Dây dẫn +Dây từ ĐL1 đến Máy biến áp 2.2 kW Chọn dây 4G 1.5 có I cp =31 A 0.7×31 >5.57 A Kết hợp với Idc=30A 0.7×31 > 30 = 10 A +Dây từ ĐL1 đến Búa để rèn 10 kW Chọn dây 4G 2.5 có I cp =41 A 0.7×41 >25.32A Kết hợp với Idc=30A 0.7×41 > 30 = 10 A Các nhóm khác chọn tương tự kết ghi bảng sau: 77 Pđm, kw Iđm, A Mã hiệu Idc, A Mã hiệu F c, mm2 Icp, A 10 4.5 10 15 4.85 2.2 10 70.9 11.4 15.19 25.32 37.98 12.28 17.73 5.57 25.32 Π001−2−Η Π001−2−Η Π001−2−Η Π001−2−Η Π001−2−Η Π001−2−Η Π001−2−Η Π001−2−Η Π001−2−Η 120 30 30 30 30 30 30 30 30 4G16 4G1.5 4G1.5 4G2.5 4G4 4G1.5 4G1.5 4G1.5 4G2.5 16 1.5 1.5 2.5 1.5 1.5 1.5 2.5 113 31 31 41 53 31 31 31 41 4.5 2.8 2.5 3.2 30 36 20 18 11.4 7.09 6.33 8.1 75.97 91.16 50.64 10.13 45.58 7.6 Π001−2−Η Π001−2−Η Π001−2−Η Π001−2−Η Π052−2−Η Π052−2−Η Π052−2−Η Π001−2−Η Π052−2−Η Π001−2−Η 30 30 30 30 160 200 120 30 100 30 4G1.5 4G1.5 4G1.5 4G1.5 4G16 4G25 4G16 4G1.5 4G6 4G1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 16 25 16 1.5 1.5 31 31 31 31 113 144 113 31 66 31 30 75.97 Π052−2−Η 160 4G16 16 113 90 0.6 0.25 1.3 227.9 1.52 0.63 3.29 Π005−2−Η Π001−2−Η Π001−2−Η Π001−2−Η 500 30 30 30 4G120 4G1.5 4G1.5 4G1.5 120 1.5 1.5 1.5 343 31 31 31 Thiết bị đo cao tần 80 202.6 Π005−2−Η 500 4G95 95 301 Thiết bị đo bi 23 58.24 Π052−2−Η 120 4G10 10 87 Lò điện 20 50.64 Π052−2−Η 120 4G10 10 87 Nhóm Búa để rèn Lò rèn Lò rèn Máy ép ma sát Lò điện Dầm treo Quạt ly tâm Máy biến áp Búa để rèn Nhóm Lò rèn Quạt lò Quạt thông gió Máy mài sắc Lò điện Lò điện để Ram Lò điện Bể dầu TBị để tôI bánh Bể dầu có nhiệt Nhóm Lò chạy điện LĐ để hoá cứng lkiện Máy đo độ cứngđcôn Máy mài sắc Cần trục cánh Nhóm 78 Nhóm Máy nén khí 45 114 Π052−2−Η 250 4G35 35 174 Máy bào gỗ 6.5 11.4 Π001−2−Η 30 4G1.5 1.5 31 Máy khoan 4.2 8.1 Π001−2−Η 30 4G1.5 1.5 31 Bàn ca đai 4.5 11.4 Π001−2−Η 30 4G1.5 1.5 31 Máy bào gỗ 17.73 Π001−2−Η 50 4G1.5 1.5 31 Máy ca tròn 17.73 Π001−2−Η 50 4G1.5 1.5 31 Quạt gió trung áp 22.79 Π001−2−Η 50 4G2.5 2.5 41 Quạt gió số 9.5 12 30.38 Π001−2−Η 100 4G4 53 Quạt số 14 18 45.58 Π001−2−Η 100 4G6 66 Chương V : TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO NHÀ MÁY Phần lớn hộ công nghiệp trình làm việc tiêu thụ từ mạng điện công suất tác dụng P lẫn công suất phản kháng Q Các nguồn tiêu thụ công suất phản kháng là: động không đồng bộ, tiêu thụ khoảng 60-65% tổng công suất phản kháng mạng điện xí nghiệp, máy biến áp tiêu thụ khoảng 20-25% Đường dây thiết bị khác tiêu thụ khoảng 10%, tùy thuộc vào thiết bị điện mà xí nghiệp tiêu thụ lượng công suất phản kháng nhiều hay Truyền tải lượng công suất phản kháng qua dây dẫn máy biến áp gây tổn thất điện áp, tổn thất tổn thất điện lớn làm giảm khả truyền tải phần tử mạng điện để có lợi kinh tế - kỹ thuật lưới điện cần nâng cao hệ số công suất tự nhiên đưa nguồn bù công suất phản kháng tới gần nơi tiêu thụ để tăng hệ số công suất cosϕ làm giảm lượng công suất phản kháng nhận từ hệ thống điện - Nâng cao hệ số công suất tự nhiên cách : + Thay động non tải động có công suất nhỏ + Giảm điện áp đặt vào động thường xuyên non tải + Hạn chế động không đồng chạy không tải + Thay động không đồng động đồng - Nếu tiến hành biện pháp để giảm lượng công suất phản kháng tiêu thụ mà hệ số công suất xí nghiệp chưa đạt yêu cầu phải dùng biện pháp khác đặt thiết bị bù công suất phản kháng 5.1.Xác định dung lượng bù : 5.1.1 Tính hệ số Cosϕtb toàn xí nghiệp 79 Công thức : cos ϕ tb = ∑ Ptt PXi cos ϕ PXi ∑ Ptt PXi Trong : + Ptt.Pxi : công suất tính toán phân xưởng thứ i Theo chương II ta có : cosϕtb XN =0.8 Hệ số cosϕ tối thiểu nhà nước quy định từ (0,85÷ 0,9), ta phải bù công suất phản kháng cho xí nghiệp để nâng cao hệ số Cosϕ 5.1.2 Tính dung lượng bù tổng toàn xí nghiệp : Công thức tính : Qb∑ = Ptt.nm ( tgϕ1 - tgϕ2 ) Trong : + tgϕ1 : tương ứng với hệ số cosϕ1 trước bù + tgϕ2 : tương ứng với số cosϕ2 cần bù, ta bù đến Cosϕ2 đạt giá trị quy định không bị phạt từ (0.85 ÷ 0.95) ta bù đến cosϕ2 = 0.9 cosϕ1 = 0.8 ⇒ tgϕ1= 0.75 cosϕ2 = 0.9 ⇒ tgϕ2=0.484 ⇒ Qb∑ = 1339×( 0.75 - 0,484) = 356.74 (kVAr) ⇔ Qb∑ = 356.74 (kVAr) 5.2 Chọn vị trí đặt thiết bị bù: 5.2.1 Chọn thiết bị bù Để bù công suất phản kháng cho xí nghiệp dùng thiết bị bù sau: - Máy bù đồng : + Có khả điều chỉnh trơn + Tự động với giá trị công suất phản kháng phát (có thể tiêu thụ công suất phản kháng) + Công suất phản kháng không phụ thuộc điện áp đặt vào, chủ yếu phụ thuộc vào dòng kích từ + Giá thành cao + Lắp ráp, vận hành phức tạp + Gây tiếng ồn lớn + Tiêu thụ lượng công suất tác dụng lớn - Tụ điện : + Tổn thất công suất tác dụng + Lắp đặt, vận hành đơn giản, bị cố + Công suất phản kháng phát phụ thuộc vào điện áp đặt vào tụ + Có thể sử dụng nơi khô để đặt tụ + Giá thành rẻ + Công suất phản kháng phát theo bậc thay đổi + Thời gian phục vụ, độ bền 80 Theo phân tích thiết bị Tụ bù thường dùng để lắp đặt để nâng cao hệ số công suất cho xí nghiệp 5.2.2 Vị trí đặt thiết bị bù Về nguyên tắc để có lợi mặt giảm tổn thất điện áp, tổn thất điện cho đối tượng dùng điện đặt phân tán tụ bù cho động điện, nhiên đặt phân tán lợi vốn đầu tư, lắp đặt quản lý vận hành Vì việc đặt thiết bị bù tập trung hay phân tán tuỳ thuộc vào cấu trúc hệ thống cấp điện đối tượng 5.3 Tính toán phân phối dung lượng bù : - Sơ đồ nguyên lý đặt thiết bị bù sơ đồ thay : Tính dung lượng bù cho mạch : Công thức: phân phối dung lượng bù cho nhánh mạng hình tia R Q b.i = Q i − (Q nm − Q bΣ ) td ( kVAr ) Ri Trong đó: + Qi : công suất phản kháng tiêu thụ nhánh i (KVAR) + Qnm : công suất phản kháng toàn nhà máy (kVAr) + Qb∑ : công suất phản kháng bù tổng (KVAR) Điện trở tương đương toàn mạng : 1 1 ⎛1⎞ + = + + ⎜ ⎟ R td R R R R ⎝ Ω ⎠ Trong : + Ri = ( RC.i + RB.i ): Điện trở tương đương nhánh thứ i ( Ω ) + RC.i : điện trở cáp nhánh thứ i ( Ω ) ΔP U (Ω) : điện trở máy biến áp phân xưởng + R Bi = N2 Sdm - Điện trở tương đương nhánh BATG- B1: (ĐD kép) - 81 2.1 × 10 × 10 = 3.241(Ω) *180 ⇒ R1 = RC1 + R B1 = 0.187 + 3.241 = 3.428(Ω) R B1 = - Điện trở tương đương nhánh BATG – B4 5.21x10 x10 RB = = 2.084(Ω) 500 ⇒ R4 = RC + RB = 0.046 + 2.084 = 2.13(Ω) Điện trở nhánh khác tính tương tự, kết ghi bảng : Tên nhánh BATT-B1 BATT-B2 BATT-B3 BATT-B4 BATT-B5 BATT-B6 R td = Rtd = RCi, Ω 0.187 0.154 0.319 0.046 0.171 0.313 Bảng 5-1 Ri , Ω 3.428 1.946 2.111 2.13 3.412 3.554 RBi, Ω 3.241 1.792 1.792 2.084 3.241 3.241 1 1 1 + + + + + R1 R R R R R ,Ω = 0.430 1 1 1 + + + + + 3.428 1.946 2.111 2.13 3.412 3.554 5.3.1 Phân phối dung lượng bù cấp điện áp: Q bi = Q i − (Q Σ − Q bΣ ) R tdΣ Ri Tính công suất bù Qb1 cho nhánh BATT-B1 Qb1 = 101.64 − (1294.7 − 356.74 ) 0.430 = −16.01( kVAr ) 3.428 Tính tương tự công suất bù cho nhánh khác, kết ghi bảng sau: Bảng 5-2 Tên nhánh Qi, kVAr QΣ, kVAr Qb∑, kVAr Qb.i, kVAr BATT-B1 101.64 356.74 1294.7 BATT-B2 363 1294.7 356.74 155.74 BATT-B3 261.36 1294.7 356.74 70.3 82 BATT-B4 BATT-B5 BATT-B6 292.82 174.24 101.64 1294.7 1294.7 1294.7 356.74 356.74 356.74 103.47 56.03 *Kết phân bố dung lượng bù cho nhánh ghi bảng 5.2: Qb Q TBA Loại tụ Số Tổng bù (kVAr) bi yêucầu ( kVAr) (kVAr) B1 10 0 B2 DLE-2B10T 10 16 160 155.74 B3 DLE-2B10T 10 80 70.3 B4 DLE-2B10T 10 11 110 103.47 B5 DLE-2B10T 10 60 56.03 B6 10 0 - Sơ đồ lắp đặt tụ bù trạm đặt máy â Tủ Tủ phân Tủ bù Tủ aptoma phối cho cosϕ aptomat Tủ bù cosϕ - Sơ đồ lắp đặt tụ bù trạm đặt máy: Tủ Tủ phân aptomat phối cho â Tủ bù cosϕ *Tính cosϕ nhà máy sau đặt bù: -Tổng công suất tụ bù :Qb=410 (kVAr) 83 Tủ phân Tủ phối cho aptomat -Lượng công suất phản kháng truyền lưới cao áp nhà máy: Q=Qttnm- Qb= 906.29-410 = 496.29 (kVAr) -Hệ số công suất phản kháng nhà máy sau bù: tgϕ= 496.29 Q = = 0.37 1339 Pttnm ⇒cosϕ=0.938 84 Chương VI :THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO MẠNG PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ I.Đặt vấn đề: Trong nhà máy ,xí nghiệp công nghiệp hệ thống chiếu sáng có vai trò quan trọng việc đảm bảo chất lượng sản phẩm nâng cao suất lao động , an toàn SX … Hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau : +Không bị loá mắt +Không bị loá phản xạ +Không tạo khoảng tối vật bị che khuất +Phải có độ rọi đồng +Phải tạo ánh sáng gần ánh sáng tự nhiên tốt II Lựa chọn số lượng công suất hệ thống đèn chiếu sáng chung: Hệ thống chiếu sáng chung dùng bóng đèn sợi đốt sản xuất VN Phân xưởng sửa chữa khí có: Chiều dài (a): 75 m Chiều rộng (b): 23.1 m Tổng diện tích: 1730.77 m2 Nguồn điện sử dụng:U=220V lấy từ tủ chiếu sáng ( tủ ĐL6) Độ rọi đèn yêu cầu: E=30 lx Hệ số dự trữ :k=1.3 Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác: H= h-hc-hlv=4.5-0.7-0.8=3 m Trong đó: h: chiều cao phân xưởng hc: khoảng cách từ trần đến đèn hlv: chiều cao từ mặt phân xưởng đến mặt công tác hệ số phản xạ tường:ρtg= 30% hệ số phản xạ trần: ρtr= 50% Để tính toán chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí áp dụng phương pháp số sử dụng: CTTT: E.S.Z.K lumen F= n.k sd Trong đó: F: quang thông đèn (lumen) E: độ rọi yêu cầu 85 S: diện tích cần chiếu sáng k: hệ số dự trữ n: số bóng đèn có hệ thống chiếu sáng chung ksd: hệ số sử dụng Z: hệ số phụ thuộc vào loại đèn tỉ số L/H, thường lấy Z= 0.8 ÷ 1.4 Chọn L= m Căn vào mặt phân xưởng ta bố trí đèn sau: Phân xưởng có chiều dài 75m chiều rộng 23m bố trí 13 dãy đèn dãy gồm bóng, khoảng cách đèn m, khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần theo chiều dài phân xưởng 2.5 m theo chiều rộng phân xưởng 2.5 m Tổng cộng số bóng đèn cần dùng :52 bóng Chỉ số phân xưởng: a.b 75.23 = = 5.9 ϕ= H.(a + b) 3.(75 + 23) Với hệ số phản xạ tường 30% trần 50% ta tìm hệ số sử dụng ksd= 0.5 lấy hệ số dự trữ kdt= 1.3, hệ số tính toán Z= 1.2 30 ×1730.77 ×1.2 ×1.3 E.S.Z.K = 3115.4 Quang thông đèn F = = 52 × 0.5 n.k sd Ta chọn đèn sợi đốt công suất Pđ= 200 W có quang thông F= 3000 lm Tổng công suất chiếu sáng toàn phân xưởng: Pcs= nxPđ=52x200 = 10400 W = 10.4 kW III.Thết kế mạng điện hệ thống chiếu sáng chung : Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung phân xưởng ta đặt tủ chiếu sáng phân xưởng gồm ATM tổng pha cực 13 ATM 1pha cực •)Chọn áptômát tổng : Chọn áptômát theo điều kiện sau: +Điện áp danh định : Udđ ≥Udđ m=0.38 (kV) Pcs 10.4 +Dòng điện danh định : IdđA≥ = = 15.8(A ) × U dd × cos ϕ 3x 0.38 Chọn áptômát loại C60 L hãng MERLIN GERIN chê tạo có thông số sau : Idđ = 25 (A) Udđ = 440 (V) ICắt N = 20 (kV) số cực = ; •)Chọn cáp từ tủ phân phối phân xưởng đến tủ chiếu sáng: Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: khc×IcP≥ Itt = 15.8 (A) Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ bảo vệ ATM I 1.25 × I ddA 1.25x 25 = = 20.8(A) IdđA ≥ kddt = 5 1.5 Chọn cáp loại 4G1.5 cách điện PVC LENS có : Icp = 31 (A) •)Chọn ATM nhánh : 86 Chọn cho dãy bóng (P=0.2 kW): +Điện áp danh định : Udđ ≥ Udđm= 0.22 (kV) n × Pd × 0.2 = = 3.63(A) +Dòng điện danh định : IdđA ≥ I tt = U ddm 0.22 Chọn áptômát loại : NC45a MERLIN GERIN chế tạo có thông số : Idđ = (A) Udđ = 400 (V) ICắt N = 4.5 (kV) số cực = ; •) Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến bóng đèn : Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép: khc×IcP ≥ Itt Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ bảo vệ ATM I 1.25 × I ddA 1.25x IdđA ≥ kddt = = = 5(A) 5 1.5 Chọn cáp loại cáp đồng lõi tiết diện 2x1.5 mm2 có : Icp = 26 (A) cách điện PVC LENS 87 [...]... phương án cung cấp điện: Để có các phương án cung cấp điện cụ thể thì cần lựa chọn cấp điện áp truyền tải điện từ hệ thống điện về nhà máy : Cấp điện áp truyền tải điện từ hệ thống điện về nhà máy được xác định dựa vào biểu thức kinh nghiệm: U=4,34 l + 0,016P (kV) Trong đó: P : là công suất tính toán của nhà máy( kV) l : là khoảng cách từ trạm biến áp khu vực về nhà máy (km) l =10 km Như vậy cấp điện áp... : + B1 cấp điện cho phụ tải điện của Kho củ cải đường đặt 2 MBA làm việc song song + B2 cấp điện cho phụ tải điện củaPhân xưởng thái nấu củ cải đường và Bộ phận cô đặc 2 MBA làm việc song song + B3 cấp điện cho phụ tải điện của Phân xưởng tinh chế và Kho thành phẩm 2 MBA làm việc song song + B4 cấp điện cho phụ tải điện củ Phân xưởng sủa chữa cơ khí 1 MBA làm việc + B5 cấp điện cho phụ tải điện của... biến áp phân xưởng lấy điện từ TBATG , hoặc TPPTT cụ thể là : + B1 cấp điện cho phụ tải điện của Kho củ cải đường đặt 2 MBA làm việc song song + B2 cấp điện cho phụ tải điện củaPhân xưởng thái nấu củ cải đường và Bộ phận cô đặc 2 MBA làm việc song song + B3 cấp điện cho phụ tải điện của Phân xưởng tinh chế và Kho thành phẩm 2 MBA làm việc song song + B4 cấp điện cho phụ tải điện củ Phân xưởng sủa... III : 3.1 Đặt vấn đề: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO TOÀN NHÀ MÁY Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện được coi là hợp lí phải thoả mãn những yêu cầu sau : 1 Đảm bảo các chỉ tiêu kĩ thuật 2 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện 3 Thuận tiện và lin hoạt trong vận hành 4 An toàn cho người và thiết bị 5 Dễ dàng phát... khu vực về nhà máy (km) l =10 km Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy là : U=4,34 10 + 0,016 × 2813 = 32.19 (kV) Từ kết quả tính toán ta chọn cấp điện áp trung áp 35 kV từ hệ thống cấp cho nhà máy Căn cứ vào vị trí ,công suất và yêu cầu cung cấp điện của các phân xưởng có thể đưa ra các phương án cung cấp điện: 3.2.1 Phương án về các trạm biến áp phân xưởng : Các trạm biến áp... tăng trưởng của phụ tải điện 6 Đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm các bước sau: 1 Vạch các phương án cung cấp điện 2 Lựa chọn vị trí , số lượng , dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại , tiết diện các đường dây cho các phương án 3 Tính toán kinh tế –kĩ thuật để lựa chọn phương án hợp lí 4 Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn... Nhà máy thuộc hộ loại II , nên đường dây từ trạm biến áp khu vực về trung tâm cung cấp ( trạm BATG hoặc trạm PPTT ) của nhà máy sẽ dùng đường dây trên không lộ kép Mạng cao áp của các phân xưởng trong nhà máy sử dụng sơ đồ hình tia với trạm hai máy đặt lộ kép các trạm còn lại dùng lộ đơn Sơ đồ này có ưu điểm là sơ đồ nối dây rõ ràng , các trạm biến áp của các phân xưởng đểu được cấp điện từ một đường. .. là độ tin cậy cung cấp điện không cao , các thiết bị sử dụng trong sơ đồ đắt và yêu cầu về trình độ vận hành phải cao nó chỉ phù hợp với nhà máy có phụ tải rất lớn và các phân xưởng sản xuất tập trung nên ở đây ta không xét đến phương án này b Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian : Nguồn điện 35 kV từ hệ thống về qua trạm biến áp trung gian được hạ xuống điện áp 10 kV để cung cấp cho các trạm... hệ số tiêu chuẩn , atc = 0.2 avh : là hệ số vận hành , avh = 0.1 K : là vốn đầu tư cho trạm biến áp và đường dây Imax : là dòng điện lớn nhất chạy trong thiết bị R : là điện trở của thiết bị τ : là thời gian tổn thất công suất lớn nhất C : là giá 1kWh điện năng tổn thất 1000 đ/1kWh 3.3.1 Phương án I : Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian nhận điện 35 kV từ hệ thống về , hạ xuống 10 kV sau đó cung. .. B2 B3 B4 B5 32.5 83.54 105.5 79 31.49 25 25 27.81 63.5 64.9 3.2.3 Phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng : 1 Các phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng : a Phương án sử dụng sơ đồ dẫn sâu : Đưa đường dây trung áp 35 kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến áp phân xưởng Nhờ đưa trực tiếp điện áp cao vào trạm biến áp phân xưởng sẽ giảm được vốn đầu tư xây dựng trạm