Thiết kế hệ thống CCĐ cho phân xưởng cơ khí và toàn bộ nhà máy cơ khí

Thiết kế hệ thống cung cấp điện là một việc làm rất khó. Một công trình điện dù nhỏ nhất cũng yêu cầu kiến thức tổng hợp từ nhiều chuyên ngành hẹp (cung cấp điện, thiết bị điện, kỹ thuật cao áp, an toàn…). Ngoài ra người thiết kế còn phải có sự hiểu biết nhất định về xã hội, môi trường, về các đối tượng cấp điện, về tiếp thị. Công trình thiết kế quá dư thừa sẽ gây lãng phí đất đai, nguyên vật liệu, làm ứ đọng vốn, đầu tư. Công trình thiết kế sai sẽ gây nên nhưng hậu quả nghiêm trọng (gây sự cố mất điệnthiệt hại cho sản xuất, gây cháy nổ làm thiệt hại đến tính mạng và tài sản của nhân dân).

• KHOA ĐIỆN BỘ MÔN LÝ THUYẾT KỸ THUẬT ĐIỆN 0&0 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Học sinh thiết kế: HOÀNG VĂN QUÝ lớp: ĐH ĐiệnK6 TĐH Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN THỊ THANH NGÂN I ĐỀ.TÀI: Thiết kế hệ thống CCĐ cho phân xưởng Cơ khí toàn nhà máy Cơ khí II CÁC SỐ LIỆU KỸ THUẬT: - Mặt bố trí thiết bị phân xưởng xí nghiệp theo vẽ - Số liệu phụ tải cho theo bảng - Số liệu nguồn Uđm = 22 kV; SNM = 250 MVA III NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN: Phân tích yêu cầu CCĐ cho Hộ phụ tải Xác định phụ tải tính toán cho Phân xưởng Cơ khí Xác định phụ tải tính toán toàn Nhà máy Thiết kế hệ thống CCĐ cho Phân xưởng toàn Nhà máy Chọn kiểm tra thiết bị mạng điện Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng khí Tính toán nâng cao hệ số công suất cos lên đến 0,9 SVTH : Hoàng Văn Quý Trang IV CÁC BẢN VẼ THIẾT KẾ (GIẤY A3): Sơ đồ mặt dây Phân xưởng Sơ đồ mặt dây Nhà máy Sơ đồ nguyên lý CCĐ toàn Nhà máy Sơ đồ hệ thống chiếu sáng phân xưởng V KẾ HOẠCH THỰC HIỆN: Ngày giao đề tài: Ngày nộp đồ: Bảng : số liệu thiết bị Công ST Tên thiết bị T 1 Máy khoan Máy doa Máy doa Máy tiện Máy tiện Máy tiện Máy bào Máy bào Máy phay suất (kW, kVA) 9 12 8,5 6,5 7,5 Cosφ 0,65 0,75 0.8 0,75 0,65 0.8 0,7 0.8 0,75 Ksd ST T 0,1719 0,220 0,1521 0,1722 0,1623 0,1524 0,1625 0,1726 0,18 27 10 11 12 13 14 15 16 Công suất Tên thiết bị (kW, kVA) Máy doa Máy doa Máy cưa thép Máy cắt thép Máy bào Máy tiện Máy tiện Tủ sấy 3pha Máy BA hàn 14 15 8,5 12 13,5 31 kVA ϕ Ksd 0,65 0,65 0,65 0,7 0,6 0,65 0,6 0,7 0,65 0,18 0,16 0,2 0,17 0,2 0,16 0,15 0,17 0,15 0,7 0,7 0,65 0,6 0,75 0,7 0,7 0,65 0,18 0,2 0,15 0,2 0,15 0,17 0,16 0,16 pha 380/65 V (ε đm = 25%) Máy phay Máy mài tròn Máy mài tròn Máy phay Máy chuốt Máy sọc Máy sọc Máy tiện 8 11 8 9,5 0,8 0,65 0,7 0,65 0.8 0,65 0,6 0,75 0,1528 0,1629 0,230 0,1731 0,1832 0,1733 0,234 0,1535 Máy phay Máy phay Máy doa Máy tiện Máy tiện Máy doa Máy tiện Cầu trục 15,5 14 12,5 11 10,5 11,5 40 kVA (ε đm = 25%) 17 Cos Máy tiện SVTH : Hoàng Văn Quý 0,7 0,1736 Trang Bảng :số liệu phụ tải tính toán phân xưởng nhà máy: Stt 1 Tên phân xưởng Cơ điện Cơ khí Ptt (kW) 200 150 Qtt (kVAr) 160 120 Loại hộ Phụ tải 2 Cơ khí 240 160 Rèn, dập 150 100 Đúc thép 430 340 Đúc gang 290 350 Dụng cụ 250 160 Mộc mẫu 130 100 Lắp ráp 160 130 Nhiệt luyện 130 100 170 120 11 Trạm bơm 39 22 12 Kho 1(Sản phẩm) 20 15 13 Kho 2(Vật tư) 35 25 14 Nhà hành 70 70 10 Kiểm nghiệm SVTH : Hoàng Văn Quý Trang SƠ ĐỒ MẶT BẰNG NHÀ MÁY CƠ KHÍ 3N4 (tỷ lệ 1/1000 ) TRẠM BƠM RÈN DẬP CƠ KHÍ 1 ĐÚC THÉP CƠ KHÍ ĐÚC GANG CƠ ĐIỆN LẮP RẮP MỘC MẪU KHO VẬT TƯ KIỂM NGHIỆM NHÀ HÀNH CHÍNH KHO SẢN PHẨM ga BẢO VỆ SVTH : Hoàng Văn Quý Trang PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ SỐ Diện tích phân xưởng khí tính theo sơ đồ mặt nhà máy 16 18 32 19 17 19 15 11 12 16 31 Phòng kỹ thuật 23 18 25 13 21 CẦU TRỤC SVTH : Hoàng Văn Quý % = Pđm = kw Trang MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Trong điều kiện kinh tế có nhiều khó khăn ,cũng vấn đề biến đổi khí hậu vấn đề cạn kiệt nguồn lượng diễn cấp bách việc sử dụng hợp lí,có hiệu tiết kiệm lượng vấn đề vô quan trọng Trong nghiệp Công nghiệp hóa - đại hóa đất nước công nghiệp điện giữ vai trò quan trọng điện nguồn lượng sử dụng rộng rãi kinh tế quốc dân Cùng với phát triển mạnh mẽ kinh tế nhu cầu điện sử dụng tất ngành công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ tăng lên không ngừng Do điện nguồn lượng vô hạn nên để công trình điện sử dụng điện cách có hiệu (cả độ tin cậy cấp điện kinh tế) ta phải thiết kế cung cấp điện cho cho công trình Thiết kế hệ thống cung cấp điện việc làm khó Một công trình điện dù nhỏ yêu cầu kiến thức tổng hợp từ nhiều chuyên ngành hẹp (cung cấp điện, thiết bị điện, kỹ thuật cao áp, an toàn…) Ngoài người thiết kế phải có hiểu biết định xã hội, môi trường, đối tượng cấp điện, tiếp thị Công trình thiết kế dư thừa gây lãng phí đất đai, nguyên vật liệu, làm ứ đọng vốn, đầu tư Công trình thiết kế sai gây nên hậu nghiêm trọng (gây cố điện-thiệt hại cho sản xuất, gây cháy nổ làm thiệt hại đến tính mạng tài sản nhân dân) Trong chương trình đào tạo dành cho sinh viên khoa Điện môn học Hệ thống cung cấp điện môn học quan trọng Việc làm đồ án môn học giúp sinh viên hiểu rõ môn học, bước tập dượt ban đầu công việc sinh viên sau SVTH : Hoàng Văn Quý Trang Mặc dù em cố gắng để làm đồ án cách tốt chắn có nhiều thiếu sót Em mong bảo thầy cô để nhận thức đắn vấn đề Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thiết kế: HOÀNG VĂN QUÝ Lớp: ĐH_ĐIỆN K6A SVTH : Hoàng Văn Quý Trang CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN VỀ ĐIỆN I PHÂN TÍCH YÊU CẦU CUNG CẤP ĐIỆN 1.1 Đặc điểm nhà máy Trong công nghiệp ngày ngành khí ngành công nghiệp then chốt kinh tế quốc dân để tạo sản phẩm cho phép ngành khác hoạt động phát triển Đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế, nhà máy khí chiếm số lượng phân bố rộng rãi khắp đất nước Vì việc xây dựng hệ thống cung cấp điện hợp lí giúp nhà máy hoạt động tốt đem lại nhiều lợi ích cho đất nước 1.2.Đặc điểm phân xưởng 1.2.1 - Phân xưởng khí 1, 2: Có nhiệm vụ sản xuất nhiều sản phẩm khí đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật Quá trình thực máy cắt gọt kim loại đại với dây chuyền tự động cao Nếu điện không ổn định, điện làm hỏng chi tiết gia công gây lãng phí lao động Phân xưởng ta xếp vào hộ tiêu thụ loại 1.2.2 - Phân xưởng đúc thép, đúc gang: Đây hai loại phân xưởng mà đòi hỏi mức độ cung cấp điện cao Nếu ngừng cấp điện sản phẩm nấu lò trở thành phế phẩm gây ảnh hưởng lớn mặt kinh tế Ta xếp vào hộ tiêu thụ loại 1.2.3 - Phân xưởng mộc mẫu: Phân xưởng trang bị máy móc thiết bị để làm ản phẩm phục vụ cho việc sản xuất dụng cị khác Phân xưởng ta xếp vào hộ tiêu thụ loại 1.2.4 - Phân xưởng lắp ráp: Phân xưởng thực khâu cuối việc chế tạo thiết bị, đồng hóa chi tiết máy Máy móc có đảm bảo xác mặt kỹ thuật, hoàn chỉnh an toàn mặt vận hành hay không phụ thuộc vào mức độ liên tục cung cấp điện Xếp vào hộ tiêu thụ loại 1.2.5- Kho thành phẩm Có nhiệm vụ bảo quản cất giữ sản phẩm nhà máy trình chưa tiêu thụ sản phẩm Yêu cầu cung cấp điện cho nhà kho chủ yếu cung cấp điện chiếu sáng sấy bảo quản sản phẩm nên xếp vào hộ tiêu thụ loại SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 1.2.6 - Phân xưởng điện: Có nhiệm vụ sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị máy móc điện nhà máy Phân xưởng trang bị nhiều máy móc vạn có độ xác cao nhằm đáp ứng yêu cầu sửa chữa phức tạp nhà máy Mất điện gây lãng phí lao động, ta xếp phân xưởng vào hộ tiêu thụ loại 1.2.6- Phân rèn dập: Phân xưởng trang bị máy móc lò xo giúp cho việc rèn dập tọa phôi chi tiết khuân mẫu ,đảm bảo độ cứng độ bền học, xếp vào hộ tiêu thụ loại Đặc điểm hộ tiêu thụ Tuỳ theo mức độ quan trọng mà hộ tiêu thụ phân thành ba loại: 2.1 Hộ loại 1: Là hộ tiêu thụ mà bị ngừng cung cấp điện dẫn đến nguy hiểm tính mạng người,gây thiệt hại lớn kinh tế (hư hỏng máy móc, thiết bị, gây hàng loạt phế phẩm) ảnh hưởng lớn đến an ninh quốc gia vv Đối với hộ loại phải cung cấp điện với độ tin cậy cao, thường dùng nguồn đến, đường dây lộ đến, có nguồn dự phòng v.v Nhằm hạn chế đến mức thấp việc điện.Thời gian điện thường coi thời gian tự động đóng nguồn dự trữ 2.2 Hộ loại 2: Là hộ tiêu thụ mà ngừng cung cấp điện gây thiệt hại lớn kinh tế hư hỏng phận máy móc thiết bị,gây phế phẩm,ngừng trệ sản xuất mà tiêu biểu nhà máy khí ta xét Để cung cấp cho hộ loại ta dùng phương án có nguồn dự phòng, đường dây lộ hay đường dây kép việc chọn phương án cần dựa vào kết so sánh vốn đầu tư phải tăng thêm giá trị thiệt hại kinh tế ngừng cung cấp điện.ở hộ loại cho phép ngừng cung cấp điện thời gian đóng nguồn dự trữ tay 2.3 Hộ loại 3: Là hộ tiêu thụ điện lại khu dân cư, trường học, phân xưởng phụ, nhà kho nhà máy v.v Để cung cấp điện cho hộ loại ta dùng nguồn điện đường dây lộ Nhà máy phân xưởng xét đến gồm có loại phụ tải :hộ phụ tải loại hộ phụ tải loại SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: Nội dung chủ yếu thiết kế hệ thống cung cấp điện Việc thiết kế cung cấp điện với mục tiêu đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện yêu cầu với chất lượng điện tốt Các yêu cầu hệ thống cung cấp điện thiết kế bao gồm: độ tin cậy cung cấp điện, chất lượng điện, an toàn cung cấp điện, kinh tế Tùy theo quy mô công trình lớn hay nhỏ mà bước thiết kế phân cụ thể gộp số bước với Mỗi giai đoạn vị trí thiết kế lại có phương pháp riêng phù hợp Mục tiêu thiết kế cung cấp điện đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ điện năngvới chất lượng nằm phạm vi cho phép Một phương án cung cấp điện nhà máy phân xưởng xem hợp lý thoả mãn yêu cầu sau: +) Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tuỳ theo tính chất hộ tiêu thụ +) Chi phí vận hành hàng năm thấp +) Đảm bảo an toàn cho người thiết bị +) Thuận tiện cho vận hành, sửa chữa v.v +) Vốn đầu tư nhỏ, ý đến tiết kiệm ngoại tệ,vật tư quý +) Đảm bảo chất lượng điện năng, chủ yếu đảm bảo độ lệch độ dao động điện áp bé nằm phạm vi giá trị cho phép so với định mức Trong trình thiết kế cung cấp điện có ý đến yếu tố phát triển, mở rộng tương lai gần 2-3 năm 5-10 năm nhà máy Ngoài ra, thiết kế cung cấp điện phải ý đến yêu cầu khác như: có điều kiện thuận lợi có yêu cầu cần phát triển phụ tải sau này, rút ngắn thời gian xây dựng v.v Hiện thiết kế người ta thường dùng phương pháp kinh tế-kỹ thuật phương án.Cụ thể sau: người thiết kế vạch tất phương án có, tiến hành so sánh phương án phương tiện kỹ thuật để loại trừ phương án không thoả mãn yêu cầu kỹ thuật kế ta tiến hành tính toán kinh tế -kỹ thuật so sánh Nếu gặp trường hợp phương án có chi phí tính toán xấp xỉ (hoặc sai khác lượng nằm giới hạn cho phép sai số phương pháp tính) xem phương pháp giống kinh tế Lúc đó, để chọn phương án hợp lý ta cần xem thêm số tiêu kinh tế kỹ thuật khác như: vốn đầu tư, tổn thất điện năng, SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 10 CHƯƠNGIV : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ TRONG MẠNG ĐIỆN I TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 5.1.1 Đặt vấn đề Ngắn mạch cố gây nguy hiểm hệ thống điện Khi sảy ngắn mạch điện áp hệ thống giảm xuống làm cho dòng điện tăng cao gấp vài chục lần bình thường, dòng ngắn mạch gây nên hiệu ứng nhiệt hiệu ứng lực điện động lớn gây nguy hiểm cho người thiết bị Thời gian ngắn mạch lớn, điểm ngắn mạch gần nguồn cung cấp tác hại dòng ngắn mạch gây lớn làm cháy nổ thiết bị gây nguy hiểm cho người vận hành, ngắn mạch làm cho điện áp giảm thấp ảnh hưởng đến trình làm việc máy móc đòi hỏi độ xác cao, ngắn mạch gần nguồn điện áp hệ thồng giảm xuống nghiêm trọng gây rối loạn hệ thống điện 5.1.2 Mục đích việc tính toán ngắn mạch Tính toán ngắn mạch nhằm tạo sở cho so sánh, lựa chọn phương án cung cấp điện hợp lý Xác định chế độ làm việc hộ tiêu thụ xảy cố, đưa biện pháp hạn chế dòng ngắn mạch, kết tính ngắn mạch dùng để kiểm tra thiết bị chọn hệ thống Từ số liệu tính toán ngắn mạch ta thiết kế hiệu chỉnh hệ thống bảo vệ rơle 5.1.3Chọn điểm tính ngắn mạch Điểm chọn để tính ngắn mạch điểm mà xảy ngắn mạch thiết bị phải làm việc điều kiện nặng nề Căn vào sơ đồ nguyên lý cách bố trí thiết bị sơ đồ ta chọn số điểm ngắn mạch sau: -Ngắn mạch cao áp 22 KV N -Ngắn mạch hạ áp 0,4 KV N -Ngắn mạch tủ phân phối N -Ngắn mạch tủ động lực N ,Ngắn mạch động N SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 55 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay tính toán ngắn mạch điện trở điện kháng phần tử mạng điện Khi tính ngắn mạch pha mạng điện áp cao điện trở, điện kháng cầu dao, cái, máy cắt có giá trị nhỏ cỡ mΩ nên ta bỏ qua mà kể đến điện trở, điện kháng hệ thống cáp, máy biến áp +)cho khoảng cách hệ thống nhà máy 0,1km,Với dây dẫn ta có Skht = 250 (MVA) ; r0= 0,494 Ta có : Rd1=r0.l = 0,494.0,1 = 0,0494 (Ω) , x0= 0,382 =49,4 m Ω Xd1= x0.l = 0,382.0,1 = 0,038 (Ω) = 38 m Ω +) điện trở điện kháng 1: r0 = 0,268 (mΩ/m) ; x = 0,20 (mΩ/m) SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 56 Chiều dài 10m Ta có Rtc1 = r0.l = 0,268.10 = 2,68 (mΩ) Xtc1 = x0.l = 0,2.10 = 2(mΩ) +) điện trở,điện kháng mba: Ta có điện trở điện kháng quy đổi mba: = 0,11+ j.4,8 (mΩ) +)điện trở dao cát máy cắt : Rmc = 0,15 mΩ +) điện trở aptomat 1: Rat1 = 0,37 (mΩ) Xat1 = 0,094 (mΩ) +)Điện trở điện kháng cái2: Ta có r0 = 0,02 mΩ/m ; x0 = 0,09 mΩ/m Chiều dài 50m  Rtc2 = r0.l = 0,02.50 = mΩ  Xtc2 = x0.l = 0,09.50 = 4,5 mΩ +) điện trở aptomat 2: Rat2 = 0,37 (mΩ) Xat2 = 0,094 (mΩ) +) điện trở điện kháng dây dẫn từ đến TPP (cáp 2) Có :r0 =0,387 Ω/km khoảng cách dây 200m  Rd2 = ro.l = 0,387.0,2 = 0,077 Ω/km = 0,000077 mΩ x0= 0,35 Ω/km => Xd2= 0,35.0,2 = 0,07 Ω/km +)điện trở dây cáp 3: điện trở dẫn r0 = 1,15 Ω/km Rd3= r0.l = 1,15.50 = 0,057m Ω +) điện trở 3: Ta có điện trở điện kháng TPP :r0 = 0,23 mΩ/m ; x0 = 0,16 mΩ/m  Rtc 3=r0.l= 0,23.10 = 2,3 m Ω SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 57  Xtc3 = x0.l = 0,16.10 = 1,6 m Ω Bỏ qua điện trở cầu dao b tính ngắn mạch điểm mạng *) ngắn mạch N2: Ta có tổng trở ngắn mạch N2 : với R⅀2 = Rd1 + Rmc + Rba+ Rtc1 +Rat1 (U1/U2)2 = 49,4 + 2,68 + 0,11 + 0,15 + 0,37.(22/0,4)2 = 1,17 X⅀2 (Ω) = Xd1 + Xba+ Xtc1 +Xat1 (U1/U2)2 = 38 + +4,8 + 0,094.(22/0,4)2 = 0,33 (Ω)  Z⅀2 = = 1,22 (Ω) Vậy IN2 = /( Z⅀2 ) = 22000/) = 10,41 (kA) Ixk2 = 1,3 .In2 = 1,3 10,41 = 19,14 (kA) *) ngắn mạch N3 : R⅀3 = R⅀2 + Rat2 + Rd2+ Rtc2 = 1,17 + 0,00137 = 1,171 (Ω) X⅀3 = X⅀2 +( Xat2+ Xtc2 +Xd2) = 0,33 + 0,0764 = 0,40 (Ω) Vậy IN3 = /( Z⅀3 ) = 400/) = 0,19 (Ω)  Z⅀3 = = 1,24 (kA) Ixk3 = 1,3 .In3 = 1,3 0,19 = 0,35 (kA) *) ngắn mạch N4 : R⅀4 = R⅀3 + (Rd3+ Rtc3) = 1,171 + 0,00236 = 1,173 (Ω) X⅀4 = X⅀3 +Xtc3 = 0,4 + 0,0016 = 0,402 SVTH : Hoàng Văn Quý (Ω) Trang: 58  Z⅀4 = = 1,78 (Ω) Vậy IN4 = /( Z⅀4 ) = 400/) = 0,13 Ixk4 = 1,3 .In4 = 1,3 0,13 = 0,24 5.2 5.2.1 (kA) (kA) kiểm tra thiết bị kiểm tra dao dao cách li.mc Kết kiểm tra dao cách li cho bảng sau: Đại lượng kiểm tra Kết Điện áp (kV) Udm=24 > Ulv =22 Dòng điện ngắn mạch (kA) Icdm = 40 > Inm = 10,41 (kA) Dòng điện định mức (A) Idm = 400 > Ilv = 73,22(A) (kV) Dòng ổn định nhiệt (kA) IN= 16 > Inm =10,41 = 2,60 (kA) 5.2.1 kiểm tra aptomat *) aptomat tổng Đại lượng kiểm tra Điện áp (V) Dòng ngắn mạch (kA) Dòng định mức (A) *) aptomat nhánh Kết Udm = 690 > Ulv = 400 Inmax= 50 > In = 10,41 Idm = 3200 > Ilv = 2886,75 (V) (kA) (A) Đại lượng kiểm tra Điện áp (V) Dòng ngắn mạch (kA) Dòng định mức (A) 5.2.2 kiểm tra cầu dao 5TE7 613 Kết Udm = 690 > Ulv = 400 Inmax= 25 > In = 0,19 Idm = 1000 > Ilv = 177,76 (V) (kA) (A) Đại lượng kiểm tra Kết Điện áp (V) Udm = 400 Ulv = 400 Dòng định mức (A) Idm = 100 > Ilv = 78,2 Dòng điện ngắn mạch (kA) I n = > IN3 = 0,19 5.2.3 kiểm tra cầu dao bảo vệ động máy sọc Đại lượng kiểm tra Điện áp (V) Dòng định mức (A) Dòng điện ngắn mạch (kA) Kết Udm = 400 Ulv = 400 Idm = 25 > Ilv = 22,79 I n = > IN3 = 0,13 (V) (A) (kA) (V) (A) (kA) tương tự thiết bị lai mạng điện Từ kết kiểm tra trên, ta thấy thiết bị chọn phù hợp SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 59 SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 60 CHƯƠNG VI : TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT 6.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: Để tránh truyền tải lượng Q lớn đường dây, người ta đặt hộ tiêu dùng điện máy phát Q tụ điện, máy bù đồng để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, việc làm gọi bù công suất phản kháng Khi bù công suất phản kháng góc lệch pha điện áp dòng điện mạch nhỏ đi, hệ số cos mạng nâng cao Giữa P, Q cos có quan hệ sau: Khi lượng P không đổi, nhờ có bù công suất phản kháng, lượng Q truyền tải đường dây giảm xuống, góc giảm, kết cos tăng lên Hệ số công suất cos nâng cao có hiệu sau: - Giảm tổn thất công suất tổn thất điện mạng điện - Giảm tổn thất điện truyền tải đường dây máy biến áp - Tăng khả phát máy phát điện Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cos : - Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên: tìm biện pháp để hộ tiêu thụ giảm bớt lượng công suất phản kháng tiêu thụ như: hợp lý hóa quy trình sản xuất, giảm thời gian chạy không tải động cơ, thay động thường xuyên làm việc non tải động có công suất hợp lý hơn, - Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên có lợi đưa lại hiệu kinh tế lâu dài mà không cần phải đặt thêm thiết bị bù - Nâng cao hệ số công suất cos biện pháp bù công suất phản kháng, thực chất đặt thiết bị bù gần hộ tiêu dùng điện để cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu chúng, nhờ giảm lượng công suất phản kháng phải truyền tải đường dây theo yêu cầu chúng SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 61 6.2 CHỌN THIẾT BỊ BÙ VÀ VỊ TRÍ ĐẶT THIẾT BỊ BÙ: Để bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện sử dụng tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ, động đồng làm việc chế độ kích thích…Ở đây, ta lựa chọn tụ điện tĩnh để làm thiết bị bù cho nhà máy Sử dụng tụ điện có ưu điểm tiêu hao công suất tác dụng, phần quay máy bù đồng nên việc lắp ráp bảo quản tiện lợi dễ dàng Tụ điện chế tạo thành đơn vị nhỏ nên tuỳ theo phát triển phụ tải trình sản xuất mà ta ghép dần đầu tụ vào mạng điện khiến hiệu suất sử dụng cao mà bỏ nhiều vốn đầu tư lúc Tuy nhiên tụ có số nhược điểm định Trong thực tế với nhà máy, xí nghiệp có công suất không thất lớn thường dùng tụ điện tĩnh để bù công suất phản kháng nhằm mục đích nâng cao hệ số công suất Vị trí đặt thiết bị bù ảnh hưởng nhiều đến hiệu bù Các tụ điện bù đặt TPPTT, cao áp, hạ áp TBAPX, tủ phân phối, tủ động lực đầu cực phụ tải lớn Để xác định xác vị trí dung lượng thiết bị bù cần phải tính toán so sánh kinh tế kĩ thuật cho phương án đặt tụ bù cho hệ thống cung cấp điện cụ thể Song theo kinh nghiệm thực tế, trường hợp công suất dung lượng bù công suất phản kháng nhà máy thiết bị không thật lớn phân bố dung lượng bù cần thiết đặt TBAPX để giảm nhẹ vốn đầu tư thuận lợi cho công tác quản lí vận hành 6.3.XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƯỢNG BÙ: 6.3.1 Xác định dung lượng bù: Dung lượng bù cho nhà máy xác định theo công thức sau: Trong đó: - Pttnm phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy » tan = 0,79 =0,78 - » tan góc ứng với hệ số công suất trung bình trước bù cos góc ứng với hệ số công suất bắt buộc sau bù cos = 0,9 =0,48 SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 62 - hệ số xét tới khả nâng cao cos hỏi đặt thiết bị bù biện pháp không đòi =0,9 Với nhà máy thiết kế, ta tìm dung lượng bù cần đặt: Qbù⅀ = 2620.(0,78 – 0,48 ) =786 (KVAr) 6.3.2 Phân phối dung lượng bù cho phân xưởng: Từ trạm pptt trạm biến áp phân xưỡng mạng hình tia nhánh Công thức tính dung lượng bù tối ưu cho nhánh mạng hình tia: Qbi = Qi – (Q – Qb) Trong đó: Q = 2063 (Kvar): Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy Ri = R B + R C RB = ( RC = r0.L ( ): Điện trở máy biến áp ): Điện trở đường cáp Căn vào số liệu máy biến áp, cáp chọn phần ta có bảng tính toán thông số sau: Bảng 1: Kết tính điện trở nhánh RC Ω Đường dây RB Ω PPTT – B1 0,0494 0,11.10-3 PPTT – B2 0,074 0,11.10-3 Ri 0,0495 0,0742 Rtđ = ()-1 Rtđ = ()-1 = 0,029 ( ) Dung lượng bù tối ưu cho nhánh: Qb1 = 1077 – (2063 – 786) = 328,86 (Kvar) SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 63 Qb2 = 786 – 328,86 = 457,14 (Kvar) Kết phân bố dung lượng bù cho nhánh ghi bảng ta chọn loại tụ pha TBA + + + Loại tụ Qbù (Kvar) Số tụ ∑Qbù Qbù (Kvar) 328,86 457,14 B1 DLE-4D125K5T 125 (Kvar) 375 B2 DLE - 3H175K6T 175 525 Cos nhà máy sau đặt bù: Tổng công suất tụ bù Qtb = 875 (Kvar) Lượng công suất phản kháng truyền lưới cao áp nhà máy: Q = Qttnm – Qtb = 2063 - 875 = 1188 (Kvar) Hệ số công suất phản kháng nhà máy sau bù: tg = = cos = 0,91 CHƯƠNG VII : THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 7.1 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 ,bảo đảm an toàn lao động sức khỏe người lao động.Vậy hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau + Không bị lóa mắt + Không bị lóa 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 7.2 Lựa chọn số lượng công suất hệ thống đèn chiếu sáng chung Để tính toán chiếu sáng cho phân xưởng khí ta áp dụng phương pháp hệ số sử dụng Tổng diện tích phân xưởng 600 m2 Nguồn điện sử dụng lấy từ trạm biến áp phân xưởng MBA2 Độ treo cao đèn: H = h – hc - hlv Trong đó: SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 64 h = m chiều cao phân xưởng tính từ đến trần phân xưởng hc : khoảng cách từ trần đến đèn = 0,7 m hlv : chiều cao mặt phân xưởng đến công tác = 0,8 m H = – 0,7 – 0,8 = 6,5 m Hệ số phản xạ tường: Hệ số phản xạ trần: Công thức tính quang thông đèn là: lumen Trong đó: F – Quang thông đèn lumen E – Độ rọi yêu cầu lx E = 30 Lx S – Là diện tích cần chiếu sáng k – hệ số dự trữ n – số bóng đèn có hệ thống chiếu sáng ksd – hệ số sử dụng Z – hệ số phụ thuộc vào loại đèn tỉ số L/H, thường lấy Z = 0,8 1,4 SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 65 Các hệ số tra bảng 5.1; 5.2; 5.3; 5.5 Trang 134 – 135 PLVIII.1 Trang 324 Sách thiết kế cấp điện Tra bảng ta tỷ số L/H = 1,8 nên khoảng cách hai đèn kề L = 5,4 m Căn vào mặt phân xưởng ta bố trí đèn sau: Phân xưởng Cơ khí số có chiều dài a = 40m, chiều rộng b = 15m Ta bố trí dãy đèn dãy bóng đèn.Khoáng cách bóng đèn 5m,,khoảng cách từ tường đến dãy đèn gần theo chiều dài phân xưởng 1,5 m, theo chiều rộng phân xưởng 1m.Vậy tổng cộng có 24 bóng Diện tích cần chiếu sáng: S = a.b =40.15 = 600 m2 Với hệ số phản xạ tường 30% trần 50% tra PL VIII.1 Trang 324 Sách thiết kế cấp điện tìm hệ số sử dụng k sdI = 0,501 Hệ số dự trữ kdt = 1,5 Hệ số tính toán Z = 1,2 Quang thông đèn là: F = = 2694,61 lm Tra tài liệu ccd ta chọn bóng đèn huỳnh quang có quang thông F=2850 lm ; công suất : P = 36 w ; mã hiệu F36W-C-W-DT8 => tổng công suất bóng đèn : Pcs = 24.36 =864 W 7.3 Thiết 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 aptomat tổng ba pha bốn cực aptomat nhánh pha hai cực cấp cho dãy dãy bóng 7.3.1.Chọn aptomat tổng: * Điều kiện chọn aptomat tổng: Điện áp định mức: UdmA > Ulv = 220 v Dòng điện định mức: IdmA > Itt = Chọn aptomat loại: Tra bảng PL IV.1 trang 282 Sách thiết kế cấp điện C6OL hãng Merlin Gerin chế tạo có thông số - Số cực: - Udm = 440V SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 66 - Idm =25A - INmax = 20kA 6.3.2.Chọn cáp từ tủ phân phối phân xưởng đến tủ chiếu sáng: * Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: IdmA > Itt Trong đó: Itt – dòng điện tính toán hệ thống chiếu sáng chung Icp – dòng điện cho phép tương ứng với loại dây, tiết diện Chọn áptômát giống nhau, áptômát cấp điện cho bóng đèn Dòng điện qua áptômát nhánh pha: In = = = 1,54 (A) Chọn áptômát DPNa Merlin Gerin có thông số sau: Iđm.A ( A) Uđm (V) IN (kA) 32 440 4,5 không cần kiểm tra khả ngắn mạch -) ta chọn dây đến bóng đèn dây đồng mềm sợi, tiết diện 0,5 (mm2) , Icp =5 (A) > In = 1,54(A) 6.3.4.Chọn dây dẫn đến tủ chiếu sáng: * Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: Icp > Ittcs = 3.In = 3.1,54 = 5,39 (A) Trong đó: Ittcs – dòng điện tính toán hệ thống chiếu sáng chung Icp – dòng điện cho phép tương ứng với loại dây, tiết diện Chọn loại cáp đồng lõi tiết diện 2x 1,5 mm2 có Icp = 26A hãng LENS chế tạo SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 67 SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 68 KẾT LUẬN Trên toàn nội dung tính toán sơ phương pháp để áp dụng tính toán hệ thống cung cấp điện xưởng khí Nhà máy khí Kết phần tính toán sơ làm sở tính toán thiết kế chi tiết việc cung cấp điện cho toàn nhà máy Trong thiết kế, việc thống kê phụ tải của phân xưởng khí số Nhà máy khí có phụ tải thiếu chưa đưa vào tính toán, có phụ tải tính toán tương lai Nếu đem kết so với mặt hệ thống cung cấp điện phân xưởng nhiều sai khác Do để có kết qủa tính toán xác thiết kế chi tiết cần phải vào tình hình thực tế thời điểm thiết kế Vì trình độ, khả việc nghiên cứu tài liệu tham khảo nhiều hạn chế Phạm vi đề tài thiết kế rộng bao gồm toàn hệ thống cung cấp điện có phụ tải phức tạp nên tính toán thiết kế không tránh khỏi thiếu sót, nhược điểm Vì vậy, em mong nhận quan tâm, đóng góp ý kiến cách thẳng thắn, chân thành thầy, cô giáo Khoa độc giả để đề tài ngày hoàn thiện, đầy đủ, có ý nghĩa lý luận thực tiễn Một lần em xin chân thành cảm ơn! SVTH : Hoàng Văn Quý Trang: 69 ... CHO PHÂN XƯỞNG VÀ NHÀ MÁY Số liệu nhà máy Nguồn điện : Uđm = 22 kV; SNM = 250 MVA Bảng số liệu Số liệu phụ tải tính toán phân xưởng nhà máy Stt Tên phân xưởng Ptt Qtt Loại hộ Cơ điện Cơ khí Cơ. .. Máy bào Máy doa Máy mài tròn 32 19 17 11 16 31 Máy tiện Máy doa Máy doa Máy tiện Máy mài tròn Máy sọc Máy tiện Máy tiện 23 25 18 13 21 Máy tiện Máy phay Máy bào Máy tiện Máy tiện Máy phay Máy cưa...IV CÁC BẢN VẼ THIẾT KẾ (GIẤY A3): Sơ đồ mặt dây Phân xưởng Sơ đồ mặt dây Nhà máy Sơ đồ nguyên lý CCĐ toàn Nhà máy Sơ đồ hệ thống chiếu sáng phân xưởng V KẾ HOẠCH THỰC HIỆN: Ngày giao