Tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí

Tính toán thiết kế, hệ thống cung cấp điện, cho nhà máy cơ khí

[tuthienbao.com] Chương GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1.1 Giới thiệu chung Trong nhà máy khí có nhiều hệ thống máy móc khác đa dạng, phong phú phức tạp Các hệ thống máy móc có tính cơng nghệ cao đại Do mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng độ tin cậy cao Đứng mặt cung cấp điện việc thiết kế 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 xuất không gây dư thừa dung lượng công suất dự trữ Theo quy trình trang bị điện cơng nghệ nhà máy ta thấy ngừng cung cấp điện ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 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 1.2 Giới thiệu đặc điểm phụ tải điện nhà máy: Phụ tải điện nhà máy cơng nghiệp phân làm loại phụ tải: + 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 dải từ đến hàng chục kW cung cấp dòng điện xoay chiều tần số f=50Hz + Phụ tải chiếu sáng thường phụ tải pha, công suất khơng lớn Phụ tải chiếu sáng phẳng , thay đổi thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz Mặt nhà máy : * Các nội dung tính tốn thiết kế bao gồm : Xác định phụ tải tính tốn : px sửa chữa khí Thiết kế mạng điện cao áp Thiết kế mạng điện hạ áp ( px sửa chữa khí ) Thiết kế bù cơng suất phản kháng Chiếu sáng phân xưởng sửa chữa khí Chương XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ 2.1 Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng scck Trong q trình thiết kế cho ta biết thơng tin xác mặt bố trí thiết bị máy móc ,cơng suất q trình cơng nghệ thiết bị phân xưởng Do ta chia phụ tải thành nhóm xác định phụ tải cho nhóm sau ta xác định phụ tải tổng tồn phân xưởng sửa chữa khí - Nguyên tắc chia nhóm + Số lượng : – 16 thiết bị + Các thiết bị chế độ làm việc để việc xác định phụ tải tính tốn xác thuận tiện cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm + Các thiết bị đặt gần để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ tiết kiệm vốn đầu tư tổn thất đường dây hạ áp phân xưởng → Dựa vào nguyên tắc vào sơ đồ phân bố thiết bị mặt phân xưởng sửa chữa khí, ta chia thiết bị phân xưởng thành nhóm sau : * Nhóm STT Tên thiết bị Máy tiện ren Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện tự động Tổng Với I dm = Sdm 3.U = Số Ký hiệu lượng mặt 2 Pdm cosϕ 3.U PĐM(kw) máy Toàn 4,5 5,1 14 5,6 2,2 4,5 15,3 28 11,2 2,2 61,2 IĐM 11,4 3*12,9 2*35,45 2*14,2 5,57 154,97 ( U = 380) Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa khí chọn : ksd = 0.15 ; cosφ=0,6 P P 14 Ta có : dd max = 1máy = = ( kW) 2 → n1= n2= n n* = = = 0,8 n2 n1 P P* = i = P ∑P i =1 n ddi ∑P i =1 = 15,3 + 28 + 11, = 0,9 61, ddi Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với n* = 0,8 P* = 0,9 → nhq* = 0,89 → nhq= nhq*.n = 0,89.9=8,01 ≈ Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với ksd = 0,15 ; nhq=8 → kmax = 2,31 Phụ tải tính tốn nhóm : n Ptt = kmax k sd ∑ Pddi = 2,31.0,15.61, = 21, (kW) i =1 Qtt = Ptt tgφ = 21,2 1,33 = 28,2 (KVAr) P 21, Stt = tt = = 35,3 (kVA) cosϕ 0, S 35, I tt = tt = = 53, (A) 3U 3.0,38 * Nhóm STT Tên thiết bị 10 Máy phay ngang Máy phay vạn Máy phay ngang Máy phay đứng Máy phay đứng Máy mài phẳng Máy mài tròn Máy mài Cưa tay Cưa máy Tổng Số Ký hiệu lượng mặt 1 2 1 1 12 10 18 19 20 28 29 PĐM(kw) máy Toàn 1,7 3,4 1,8 14 5,6 2,8 1,35 1,7 1,7 3,4 1,8 28 18 5,6 2,8 1,35 1,7 71,35 IĐM 4,3 8,61 4,56 2*35,45 17,73 2*22,8 14,2 7,1 3,42 4,3 180,72 Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa khí chọn : ksd = 0.15 ; cosφ=0,6 P P 14 Ta có : dd max = 1máy = = ( kW) 2 → n1= n2= 12 n n* = = = 0, n2 12 n1 P P* = i = P ∑P i =1 n ddi ∑P i =1 = 28 + + 18 = 0, 74 71,35 ddi Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với n* = 0, P* = 0, 74 → nhq* = 0, 63 → nhq= nhq*.n = 0,63 12 = 7,56 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với ksd = 0,15 ; nhq=8 → kmax = 2,31 Phụ tải tính tốn nhóm : n Ptt = kmax k sd ∑ Pddi = 2,31.0,15.71,35 = 24, (kW) i =1 Qtt = Ptt tgφ = 24,7 1,33 = 32,9 (kVAr) P 24, Stt = tt = = 41, (kVA) cosϕ 0, S 41, I tt = tt = = 62, (A) 3U 3.0,38 * Nhóm STT Tên thiết bị Số Ký hiệu lượng mặt PĐM(kw) máy Toàn IĐM Máy mài dao cắt gọt Máy mài sắc vạn Máy mài phá Lò điện kiểu buồng Lò điện kiểu đứng Lò điện kiểu bể Bể điện phân Tổng 1 21 22 2,8 0,65 2,8 0,65 7,1 1,65 1 1 27 31 32 33 34 30 25 30 10 30 25 30 10 101,45 7,6 75,97 63,3 75,97 25,3 256,89 Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa khí chọn : ksd = 0.15 ; cosφ=0,6 P P 30 Ta có : dd max = 1máy = = 15 ( kW) 2 → n1= n2= n n* = = = 0,57 n2 n1 P P* = i = P ∑P i =1 n ddi ∑P i =1 = 30 + 20 + 30 + 10 = 0,94 101, 45 ddi Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với n* = 0,55 P* = 0,9 → nhq* = 0, 63 → nhq= nhq*.n = 0,63 = 4,41 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với ksd = 0,15 ; nhq ≈ → kmax = 2,48 Phụ tải tính tốn nhóm : n Ptt = kmax k sd ∑ Pddi = 2, 48.0,15.52, = 54,83 (kW) i =1 Qtt = Ptt tgφ = 54,83 1,33 = 72,9 (kVAr) P 54,83 Stt = tt = = 91, (kVA) cosϕ 0, I tt = Stt 3U = 91, = 138, (A) 3.0,38 * Nhóm STT Tên thiết bị Máy mài dao cắt gọt Máy mài sắc vạn Máy mài phá Lò điện kiểu buồng Lò điện kiểu đứng Lò điện kiểu bể Bể điện phân Tổng Số Ký hiệu lượng mặt PĐM(kw) máy Toàn IĐM 1 21 22 2,8 0,65 2,8 1,65 7,1 1,65 1 1 27 31 32 33 34 30 25 30 10 30 25 30 10 101,45 7,6 75,97 63,3 75,97 25,3 256,89 Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa khí chọn : ksd = 0.15 ; cosφ=0,6 P P 30 Ta có : dd max = 1máy = = 15 ( kW) 2 → n1= n2= n n* = = = 0,57 n2 n1 P P* = i = P ∑P i =1 n ddi ∑P i =1 = 30 + 25 + 30 + 10 = 0,94 101, 45 ddi Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với n* = 0,55 P* = 0,9 → nhq* = 0,85 → nhq= nhq*.n = 0,63 = 4,41 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với ksd = 0,15 ; nhq ≈ → kmax = 3,11 Phụ tải tính tốn nhóm : n Ptt = kmax k sd ∑ Pddi = 3,11.0,15.101, 45 = 47,33 (kW) i =1 Qtt = Ptt tgφ = 47,33 1,33 = 62,95 (kVAr) P 47,3 Stt = tt = = 78,8 (kVA) cosϕ 0, S 78,8 I tt = tt = = 119, (A) 3U 3.0,38 * Nhóm STT Tên thiết bị 10 11 12 13 14 Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy phay ngang Máy phay vạn Máy phay Máy xọc Máy bào ngang Máy mài tròn Máy khoan đứng Biên áp hàn Máy mài phá Khoan điện Máy cắt Tổng Số Ký hiệu lượng mặt 1 1 1 1 1 1 16 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 57 58 59 60 PĐM(kw) máy Toàn 10 4,5 2,8 2,8 2,8 2,8 7,6 1,8 12,5 3,2 0,6 1,7 20 4,5 2,8 2,8 2,8 2,8 15,2 1,8 12,5 3,2 0,6 1,7 84,7 IĐM 2*25,32 17,73 11,4 7,1 7,1 7,1 7,1 2*19,25 17,73 4,56 31,65 8,1 1,52 4,3 214,53 Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa khí chọn : ksd = 0.15 ; cosφ=0,6 P P 12,5 Ta có : dd max = 1máy = = 6, 25 ( kW) 2 → n1= n2= 16 n n* = = = 0, 44 n2 16 n1 P P* = i = P ∑P i =1 n ddi ∑P i =1 = 20 + + 15, + + 12,5 = 0, 73 84, ddi Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với n* = 0, 45 P* = 0, → nhq* = 0, 76 → nhq= nhq*.n = 0,76 16 = 12,16 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với ksd = 0,15 ; nhq=12 → kmax = 1,96 Phụ tải tính tốn nhóm : n Ptt = kmax k sd ∑ Pddi = 1,96.0,15.84, = 24,9 (kW) i =1 Qtt = Ptt tgφ = 24,9 1,33 = 32,12 (kVAr) P 24, Stt = tt = = 41,5 (kVA) cosϕ 0, S 41, I tt = tt = = 63,1 (A) 3U 3.0, 38 * Nhóm STT Tên thiết bị Búa khí nén Quạt Bàn nguội Máy dây Bàn thí nghiệm Số Ký hiệu lượng mặt 1 1 53 54 65 66 67 PĐM(kw) máy Toàn 10 3,2 0,5 0,5 15 10 3,2 1,5 0,5 15 IĐM 25,32 8,1 3*1,27 1,27 37,98 10 11 12 13 Bể có đơt nóng Tủ sấy Khoan bàn Máy phay vạn Máy mài Máy khoan vạn Máy khoan bàn Máy ép kiểu trục khuỷu Tổng 1 1 1 68 69 70 11 15 0,85 0,65 3,4 2,2 4,5 0,85 0,65 3,4 2,2 4,5 10,13 2,15 1,65 8,61 5,57 11,4 23 24 0,65 1,7 1,3 1,7 2*1,65 4,3 48,8 123,59 16 Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa khí chọn : ksd = 0.15 ; cosφ=0,6 P P 15 Ta có : dd max = 1máy = = 7,5 ( kW) 2 → n1= n2= 16 n n* = = = 0,125 n2 16 n1 P P* = i = P ∑P i =1 n ddi ∑P i =1 = 10 + 15 = 0,5 48,8 ddi Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với n* = 0,1 P* = 0,5 → nhq* = 0,31 → nhq= nhq*.n = 0,31 16 = 4,96 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với ksd = 0,15 ; nhq=5 → kmax = 2,87 Phụ tải tính tốn nhóm : n Ptt = kmax k sd ∑ Pddi = 2,87.0,15.48,8 = 21 (kW) i =1 Qtt = Ptt tgφ = 21 1,33 = 27,93 (kVAr) → I cp ≥ I dc 80 = = 38,1 α K hc 3.0, Vậy chọn cáp 4G4 có Icp = 53 A * Chọn dây dẫn từ tủ ĐL tới máy tiện tự động 5,6 kW K hc I cp ≥ I tt = I dm = 14, → I cp ≥ I tt 14, = = 20,3 K hc 0, Chọn cáp 4G1,5 có Icp = 31 A Khi kết hợp cầu chì bảo vệ co Idc = 30 K hc I cp ≥ → I cp ≥ I dc α I dc 30 = = 14,3 α K hc 3.0, Vậy chọn cáp 4G1,5 có Icp = 31 A * Chọn dây dẫn từ tủ ĐL tới máy tiện tự động 2,2 kW K hc I cp ≥ I tt = I dm = 5,57 → I cp ≥ I tt 5,57 = =8 K hc 0, Chọn cáp 4G1,5 có Icp = 31 A Khi kết hợp cầu chì bảo vệ co Idc = 30 K hc I cp ≥ I dc α → I cp ≥ I dc 30 = = 14,3 α K hc 3.0, Vậy chọn cáp 4G1,5 có Icp = 31 A Với nhóm phụ tải tương tự ta chọn cáp phù hợp Kết có bảng sau : Bảng 6.2 Bảng lựa chọn dây dẫn cho thiết bị Tên máy Máy tiện ren Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện Revon ve Máy phay vạn Máy phay ngang Máy phay đứng 10 Máy phay đứng 18 Máy mài phẳng 19 Máy mài tròn 20 Máy mài 28 Cưa tay 29 Cưa máy 12 Máy bào ngang 13 Máy xọc 14 Máy xọc 16 Máy doa ngang 17 Máy khoan hướng tâm 21 Máy mài dao cắt gọt 22 Máy mài dao sắc vạn Phụ tải Pđ (KW) Iđm (A) Nhóm 4,5 11,4 5,1 12,9 14 35,45 5,6 14,2 2,2 5,57 Nhóm 1,7 4,3 3,4 8,61 1,8 4,56 14 35,45 17,73 22,8 5,6 14,2 2,8 7,1 1,35 3,42 1,7 4,3 Nhóm 22,8 8,4 21,27 2,8 7,1 4,5 11,4 1,7 4,3 Nhóm 2,8 7,1 0,65 1,65 Dây dẫn Mã hiệu Tiết diện 4G1,5 4G1,5 4G4 4G1,5 4G1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G4 4G1,5 4G2,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 2,5 1,5 1,5 1,5 1,5 4G2,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 2,5 1,5 1,5 1,5 1,5 4G1,5 4G1,5 1,5 1,5 27 Máy mài phá 31 Lò điện kiểu buồng 32 Lò điện kiểu đứng 33 Lò điện kiểu bể 34 Bể điện phân 43 Máy tiện ren 44 Máy tiện ren 45 Máy tiện ren 46 Máy phay ngang 47 Máy phay vạn 48 Máy phay 49 Máy xọc 50 Máy bào ngang 51 Máy mài tròn 52 Máy khoan đứng 57 Biên áp hàn 58 Máy mài phá 59 Khoan điện 60 Máy cắt 53 Búa khí nén 54 Quạt 65 Bàn nguội 66 Máy dây 67 Bàn thí nghiệm 68 Bể có đốt nóng 69 Tủ sấy 70 Khoan bàn Máy phay vạn 11 Máy mài 15 Máy khoan vạn 23 Máy khoan bàn 24 Máy ép kiểu trục khuỷu 30 25 30 10 Nhóm 10 4,5 2,8 2,8 2,8 2,8 7,6 1,8 12,5 3,2 0,6 1,7 Nhóm 10 3,2 0,5 0,5 15 0,85 0,65 3,4 2,2 4,5 0,65 1,7 Chương 7,6 75,97 63,3 75,97 25,3 4G1,5 4G16 4G16 4G16 4G2,5 1,5 16 16 2,5 25,32 17,73 11,4 7,1 7,1 7,1 7,1 19,25 17,73 4,56 31,65 8,1 1,52 4,3 4G2,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G4 4G1,5 4G1,5 4G1,5 2,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 25,32 8,1 1,27 1,27 37,98 10,13 2,15 1,65 8,61 5,57 11,4 1,65 4,3 4G2,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G6 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 2,5 1,7 1,7 1,7 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO LƯỚI ĐIỆN NHÀ MÁY 7.1 Tổng quan 7.1.1 Ý nghĩa việc bù công suất phản kháng nhà máy Phần lớn hộ cơng ngiệp q trình làm việc tiêu thụ từ mạng điện công suất tác dụng P lần công suất phản kháng Q Các nguồn tiêu thụ công suất phản kháng là: động không đồng bộ, máy biến áp, đường dây thiết bị khác … Vấn đề sử dụng hợp lý tiết kiệm điện xí nghiệp cơng nghiệp có ý nghĩa lớn kinh tế XN tiêu thụ khoảng 55% tổng số điện sản xuất Hệ số công suất cos j tiêu để đánh giá XN dùng điện có hợp lý tiết kiệm hay khơng, nâng cao hệ số công suất cos j chủ trương lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu cao trình SX, PP sử dụng điện Công suất tác dụng P công suất biến thành nhiệt thiết bị dùng điện, công suất phản kháng Q cơng suất từ hố máy điện xoay chiều, khơng sinh cơng Qúa trình trao đổi công suất Q MF hộ tiêu thụ trình dao động Trong chu kỳ dòng điện, Q đổi chiều lần, giá trị trung bình Q chu kỳ dòng điện không Việc tạo công suất phản kháng đòi hỏi tiêu tốn lượng động sơ cấp quay MF điện Mặt khác công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu thụ dùng điện không thiết phải lấy từ nguồn Vì để tránh truyền tải lượng Q lớn đường dây, người ta đặt gần hộ tiêu dùng điện máy sinh Q để cung cấp trực tiếp cho phụ tải làm gọi bù công suất phản kháng Khi bù cơng suất phản kháng góc lệch pha dòng điện điện áp mạch nhỏ hệ số cơng suất cosϕtn mạng nâng cao Q, P góc j có quan hệ sau: arctgϕ = P Q Khi lượng P khơng đổi, nhờ có bù cơng suất phản kháng, lượng Q truyền tải đường dây giảm xuống góc j giảm , kết cos j tăng lên * Hệ số công suất cosϕ nâng cao lên đưa đến hiệu sau: - Giảm tổn thất công suất tổn thất điện mạng điện - Giảm tổn thất điện áp tổng mạng điện - Tăng khả truyền tải đường dây máy biến áp - Tăng khả phát máy phát điện 7.1.2 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosϕ Nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên tìm biện pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt lượng công suất PK tiêu thụ làm cchs như: hợp lý hố QT sản xuất, giảm thời gian chạy khơng tải động cơ, thay động thường xuyên làm việc non tải động cosφ công suất hợp lý nâng cao hệ số công suất cos j tự nhiên mang lại lợi ích lớn đưa lại hiệu kinh tế lâu dài mà đặt thêm thiết bị bù Nâng cao hệ số công suất cosφ biện pháp bù công suất phản kháng thực chất đặt thiết bị bù gần hộ tiêu thụ điện để cung cấp công suất PK theo yêu cầu chúng , nhờ giảm lượng CSPK pha truyền tải đường dây theo yêu cầu chúng 7.1.3 Chọn thiết bị bù Để bù công suất PK cho HTCC điện sử dụng tụ điện tĩnh, máy bù đồng Ta lựa chọn tụ điện tĩnh để làm thiết bị bù cho nhà máy Sử dụng tụ có ưu điểm tiêu hao cơng suất tác dụng, khơng có phần quay máy bù đồng nên lắp ráp,vận hành bảo quản dễ dàng Tụ điện chế tạo thành đơn vị nhỏ, tuỳ theo phát triển phụ tải qáy trình SX mà ghép dần tụ điện vào mạng khiến hiệu suất sử dụng cao bỏ vốn đầu tư lúc Vị trí đặt thiết bị bù ảnh hưởng nhiều đến hiệu bù Các hộ tụ điện bù đặt PPTT, cao áp TBATG, tủ phân phối, tủ động lực đầu cực phụ tải lớn Để xác định xác vị trí dùng PA đặt bù cho hệ thống cung cấp điện cụ thể Song theo kinh nghiệm thực tế trường hợp công suất dung lượng bù công PK nhà máy, TB không thật lớn phân bố dung lượng bù cần thiết đặt hạ áp TBATG để giảm nhẹ vốn đầu tư thuận lợi cho công tác quản lý 7.2 Xác định dung lượng bù 7.2.1.Tính hệ số Cos nm toàn nhà máy cosϕ = Pttnm 1657 = = 0, 67 Sttnm 2476 Hệ số Cos nm tổn thất cho phép theo quy định từ 0,85 ~ 0,9; ta phải bù công suất phản kháng cho nhà máy để nâng cao hệ số Cosφ 7.2.2 Xác định dung lượng bù Dung lượng bù cần thiết cho nhà máy xác định theo công thức : Qbù = Pttnm (tgϕ1 - tgϕ2 ) Trong đó: Pttnm - phụ tải tác dụng tính tốn nhà máy (kw) ϕ - góc ứng với hệ số cơng suất tính tốn trước bù cosϕ1 = 0,66 ϕ2 - góc ứng với hệ số cơng suất bắt buộc sau bù cos ϕ2 = 0.9 Ta có: cosϕ1 = 0,67 → tgϕ1 = 1,11 Cosϕ2 = 0,9 → tgϕ2 = 0.484 Với nhà máy thiết kế ta tìm dung lượng bù cần thiết : Qbù = Pttnm (tgϕ1 - tgϕ2 ) ⇔ Qbù = 1657 ( 1,11 - 0,484) = 1037,3 KVAr 7.2.3 Chọn vị trí đặt thiết bị bù a/ Chọn 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 hộ tiêu thụ cho động điện Tuy nhiên đặt phân tán qua khơng có 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 Theo kinh nghiệm ta đặt thiết bị bù phía hạ áp TBA phân xưởng tủ phân phối Và ta coi giá tiền đơn vị (đồng /kVAr) thiết bị bù hạ áp lớn không đáng kể so với giá tiền đơn vị tổn thất điện qua máy biến áp b/ Chọn thiết bị bù Để bù cơng suất phản kháng cho nhà máy dung thiết bị bù sau: * Máy bù đồng bộ: - Có khả điều chỉnh trơn - Tự động với giá trị công suất phản kháng phát - Công suất phản kháng không phụ thuộc điện áp đặt vào, chủ yếu phu thuộc vào dòng kích từ - Lắp ráp vận hành phức tạp - Gây tiếng ồn lớn - Tiêu thụ lượng công suất tác dụng lớn * Tụ điện : - Tổn thất cơng suất tác dụng - Lắp đặt , vận hành đơn giản , bị cố - Cơng 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 thang thay đổi - Thời gian phục vụ , độ bền Từ đặc điểm trên, ta nhận thây lựa chọn thết bị bù tụ điện tĩnh có ưu điểm giá đơn vị phản kháng phát không đổi nên thuận lợi cho việc chia nhỏ thành nhóm đặt gần phụ tải Mặt khác, tụ điện tĩnh tiêu thụ cơng suất tác dụng , từ ~5 W vận hành đơn giản cố 7.2.4 Tính toán phân phối dung lượng bù a/ Cơng thức tỏng qt tính điện trở đường dây, MBA điện trở mạng: - Tính điện trở đường dây: Rc = r0 l - Tính điện trở MBA: ∆PN U dmBA RB = 103 n.SdmBA b/Tính tốn cụ thể điện trở máy BA điện trở đường dây từ PPTT đến trạm BA * Điện trở tương đương nhánh PPTT - B1 (đường dây kép) điện trở máy phát trạm B1 - Đường dây cáp đường dây kép có tiết diện 35 mm2 l 62,5 Rc = r0 = 0, 668 = 0, 02 2 ∆PN U dmBA 5, 21.222 RB = 10 = 103 = 5, 04 2 n.S dmBA 2.500 Với n: số máy biến áp dm U =22 kV Bảng 4.2.1 Kết điện trở đường dây Đường cáp TPPTT-B1 TPPTT-B2 TPPTT –B3 TPPTT –B4 TPPTT –B5 F(mm2) 35 35 35 35 35 l (m) 62,5 87,5 75 25 112 r0 (Ω/km) 0,668 0,668 0,668 0,668 0,668 RC(Ω) 0,02 0,029 0,025 0,008 0,04 Bảng 4.2.2 Kết điện trở máy BA Tên TBA B1 B2 B3 B4 B5 Sđm (KVA) 500 500 560 560 320 Số máy (n ) 2 2 ΔPN (KW) 5,21 5,21 5,21 5,21 3,67 RB 5,04 5,04 4,02 4,02 8,67 Bảng 4.2.3 Kết điện trở đường dây máy BA Tên nhánh PPTT – B1 PPTT – B2 PPTT – B3 PPTT – B4 RC (Ω) 0,02 0,029 0,025 0,008 RB(Ω) 5,04 5,04 4,02 4,02 R = RB + RC(Ω) 5,06 5,069 4,045 4,028 PPTT – B5 0,075 8,67 8,745 c/ Tính điện trở mạng - Tính điện trở mạng 1 =∑ Rtd i =1 Ri → Rtd = 0,995(Ω) Sơ đồ thay mạng cao áp nhà máy dung để tính tốn cơng suất bù hạ áp TBA phân xưởng:( chưa vẽ hình) d/ Cơng thức tính dung lượng bù tối ưu cho nhánh mạng hình tia Qbi = Qi − (Qnm − Qbù ) Rtd Ri Trong : Qbi : cơng suất phản kháng cần bù đặt phụ tải thứ i (kVAr) Qi : cơng suất tính tốn phản kháng ứng với phụ tải thứ i (kVAr) Qnm : công suất phản kháng toàn nhà máy Ri : điện trở nhánh thứ i ( Ω ) Rtđ : điện trở tương đương mạng Tính bù cơng suất phản kháng QB1 cho nhánh PPTT - B1 Qb1 = Q1 − (Qnm − Qbù ) Rtd 0,995 = 538,52 − (2300 − 1037,3) = 290, R1 5, 06 Tính tương tự cho nhánh khác : Q2 = 371,85 + 92,31 = 464,16 (kVAr) Q3 = 383,63 + 163,22 = 546,85 (kVAr) Q4 = 344,1 + 138,98 = 483,08 (kVAr) Q5 = 89,11 + 178,26 = 267,37 (kVAr) kết ghi bảng sau: Bảng 4.4.1 Kết tính tốn bù cơng suất cho nhánh nhà máy Tên nhánh Qi (kVAr) Qnm (kVAr) Qbù (kVAr) QBi (kVAr) PPTT – B1 538,52 2300 1037,3 290,2 PPTT – B2 464,16 2300 216,3 PPTT – B3 546,85 2300 1037,3 1037,3 236,25 PPTT – B4 483,08 1037,3 171,17 PPTT – B5 267,37 2300 2300 1037,3 123,7 e/ Chọn kiểu loại, số lượng dung lượng tụ điện bù công suất Tại trạm biến áp, phía 0,4 kV dùng phân đoạn, nên dung lượng bù phân cho hai nửa Căn vào bảng 4.4.1 - Kết tính tốn bù cơng suất cho nhánh nhà máy ta chọn loại tụ bù phù hợp với lượng công suất cần bù nhánh nhà máy Chọn dùng loại tủ điện bù 380V DAE YEONG, cụ thể với trạm biến áp ghi bảng.(bảng 6.5 trang 340 -Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện) Kết tính tốn đặt tụ bù cosϕ TBAPX : Tên Số Số ∑Qb Qbi trạm Loại tụ bù pha Qb (kVAr) lượng (kVAr) (kVAr DLE – 3H150K5T B1 150 300 290,2 DLE – 3H125K5T B2 125 250 216,3 B3 236,25 DLE – 3H125K5T 125 250 B4 171,17 DLE – 3H100K5T 100 200 B5 123,7 DLE – 3H100K5T 100 200 Sơ đồ lắp đặt tụ bù trạm đặt máy Tủ Aptomat Aptomat tổng Tủ phân phối PX Tủ bù Tủ aptomat cosϕ phân đoạn Tủ bù cosϕ Tủ phân phối PX Tủ tổng Chương THIẾT KẾ MẠNG CHIẾU SÁNG CHO MẠNG PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 8.1 Tổng quan Trong nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp hệ thống chiếu sáng có vai trò quan trọng việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, nâng cao suất lao động, an toàn sản xuất sức khoẻ người lao động Nếu ánh sáng không đủ, người lao động phải làm việc trạng thái căng thẳng, hại mắt ảnh hưởng nhiều đến sức khoẻ, kết hàng loạt sản phẩm không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật suất lao động thấp, chí gây tai nạn làm việc Vì thiết kế hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau: - Khơng bị lố mắt - Khơng bị lố phản xạ - Không tạo khoảng tối vật bị che - Phải có độ rọi đồng - Phải tạo ánh sáng gần ánh sáng tự nhiên tốt Hệ thống chiếu sáng chung phân xưởng SCCK dùng bóng đèn sợi đốt sản xuất Việt Nam h1 H h h2 Trong : H = h – h1 – h2 h :chiều cao nhà xưởng h1: khoảng cách từ trần đến bóng đèn h1 = 0,5 ~ 0,7 h2 : độ cao mặt bàn làm việc h2 = 0.7~ Tra bảng ta chọn được: ρtường = 30 % (màu vàng) ρtrần = 50%(màu trắng) 8.2 Lựa chọn số lượng, công suất hệ thống đèn chiếu sáng Nguồn điện sử dụng U =220 V lấy từ tủ chiếu sáng tủ TPPPX Vì xưởng sản xuất nên ta dùng đèn sợi đốt Ta chọn cá thông số: - Độ rọi yêu cầu : E = 30lx - Hệ số dự trữ : k = 1,3 Căn vào trần nhà cao h = 4,5 (m) mặt công tác h = 0,8(m) độ cao treo đèn cách trần: h1 =0,7(m) Do ta có : H = 4,5 - 0,8 - 0,7 = (m) Tra bảng với đèn sợi đốt,bóng vạn ta có: L = 1,8 H Do ta tính đươc: L = 1,8 = 5,4 (m) Vậy ta chọn L = (m) * Phân xưởng sửa chữa khí có: - Chiều dài là: 43,75 (m) - Chiều rộng là: 42,5 (m) - Diện tích là: 1859 (m2) Theo kết ta chọn đặt dãy đèn dãy đèn có bóng đèn khoảng cách bóng đèn (m) Dãy đèn đặt cách tường phân xưởng theo chiều dài 1,875 (m), theo chiều rộng cách tường 1,25 (m) Do tổng số đèn cần dùng để chiếu sáng phân xưởng là: 81 (BĐ) Chỉ số phân xưởng : ab 43, 75.42,5 = = 7, H (a + b) 3.(43, 75 + 42,5) Lấy hệ số phản xạ tường 30%, trần 50% tra thống số đèn ta tìm hệ số sử dụng ksd = 0,48 (trang 417 Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp thị nhà cao tầng ) Lấy hệ số dự trữ k = 1,3, hệ số tính tốn Z = 1,1 ta xác định quang thông đèn là: ϕ= F= k E.S Z n.ksd n : số bóng đèn, xác định sau bố trí đèn mặt → F= 1,3.30.1859.1,1 = 2051 81.0, 48 (lm) Tra bảng 5.5 Thơng số kỹ thuật bóng đèn sợi đốt_trang 135_thiết kế cấp điện Chọn đèn công suất 200 W, có quang thơng F = 2528 lm Do ta tính tổng cơng suất chiếu sáng tồn phân xưởng là: Ptổng = 81 200 = 16200 (kW) 8.3 Thiết kế mạng điện chiếu sáng 8.3.1 Chọn cáp từ tử phân phôi (PP) tới tủ chiếu sáng (CS) Ta có: P cs 27,885 I ttcs = = = 42,37 A 3.U đm 3.0,38 Chọn cáp hạ áp lõi đồng cách điện PVC, CADIVI chế tạo Tra bảng 4.14_trang 238_Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4-500 kV Ta chọn cáp có tiết diện 10 mm2, Icp = 49 A 8.3.2 Chọn Aptomat tổng * Chọn áptômát tổng theo điều kiện sau : - Điện áp định mức : UđmA ≥ Uđm = 0,38 kV - Dòng điện định mức : IđmA ≥ Itt = 42,37 A Chọn Aptomat loại DPNa Merin Gerin chế tạo có thơng số sau: Iđm =32 A ; Uđm = 440 V ( Bảng 3.3_trang 147_sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4-500kV ) 8.3.3 Chọn Aptomat nhánh Các Aptomat nhánh chọn giống nhau, Aptomat cấp điện cho bóng Dòng qua Aptomat ( pha) Điện áp định mức : UđmA ≥ Uđm = 220 V n.Pđ 9.200 = = 8, A Dòng điện định mức : Iđm = I tt = Uđ 220 Chọn aptomat có thơng số Iđm = 10 A, UđmA = 220 V, kiểu BH Hwa Shih chế tạo(Bảng 3.11 trang 152_sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4-500kV ) 8.3.4 Chọn dây dẫn từ Aptomat nhánh đến cụm bóng đèn Lựa chọn dây dẫn từ Aptomat tới cụm đèn theo dòng phát nóng Chọn dây dẫn phải thỏa mãn điều kiện dòng phát nóng sau: khc I cp ≥ I tt = 8, A (1) → Icp ≥ 8,2 A Căn vào tính dòng phát nóng thơng số dây dẫn nên ta chọn dây dẫn từ Aptomat đến cụm đèn dây đồng bọc, tiết diện 2,5mm2; M (2X2,5) có Icp = 27 A *Kiểm tra điều kiện chọn dây kết hợp với Aptomat : - Kiểm tra cáp PVC- 10 có Icp = 49A Ta thấy: 49 ≥ I kdnh 1, 25.32 = = 26, A 1,5 1,5 Do cáp chọn đạt yêu cầu - Kiểm tra dây dẫn từ Aptomat đến cụm đèn Ta thấy: I cp ≥ I kdnh 1, 25.10 = = 8,3 A 1,5 1,5 Do dây chọn đạt yêu cầu Vì đường dây ngắn , dây chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra sụt áp