Ngoài phần mở đầu và phần kết luận đồ án của em gồm 4 chương: Chương 1: Tổng quan về cung cấp điện công ty nhựa Tiền Phong. Chương 2 : Xây dựng các phương án cấp điện cho công ty Nhựa Tiền Phong. Chương 3 : Tính toán ngắn mạch và tính chọn các thiết bị.
LỜI MỞ ĐẦU Trong ngành kinh tế nƣớc ta chuyển dần từ nƣớc công nghiệp, máy móc dần thay cho sức lao động ngƣời Để thực đƣợc sách cơng nghiệp hóa, đại hóa ngành nghề khơng thể tách rời đƣợc việc nâng cấp cải tiến hệ thống cung cấp điện để đáp ứng đƣợc nhu cầu tăng trƣởng không ngừng điện Qua đợt thực tập Công ty Nhựa Thiếu Niên Tiền Phong, với kiến thức học môn điện cơng nghiệp- Trƣờng Đại học Dân Lập Hải Phịng em đƣợc nhận đề tài tốt nghiệp:” Nghiên cứu tổng quan hệ thống cung cấp điện công ty nhựa Thiếu Niên Tiền Phong sở 2-Dƣơng Kinh- Hải Phịng” Ngồi phần mở đầu phần kết luận đồ án em gồm chƣơng : Chƣơng 1: Tổng quan cung cấp điện công ty nhựa Tiền Phong Chƣơng : Xây dựng phƣơng án cấp điện cho cơng ty Nhựa Tiền Phong Chƣơng : Tính tốn ngắn mạch tính chọn thiết bị cao áp Chƣơng : Thiết kế mạng hạ áp tính bù cơng suất phản kháng Trong q trình làm đồ án kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên đồ án không tránh khỏi thiếu xót Vì em mong nhận đƣợc đóng góp quý báu bảo thầy cô giáo bổ sung cho đồ án em đƣợc hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn hƣớng dẫn nhiệt tình PGS.TS Hồng Xuân Bình hƣớng dẫn giúp đỡ em q trình thực hồn thành đồ án Hải Phòng, tháng 07 năm 2011 Sinh viên thực Phạm Hồng Nghĩa Chƣơng GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY NHỰA THIẾU NIÊN TIỀN PHONG 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY NHỰA THIẾU NIÊN TIỀN PHONG Hiện kinh tế nƣớc ta phát triển mạnh mẽ, đời sống vật chất tinh thần ngƣời dân ngày đƣợc nâng cao nhanh chóng Cùng với phát triển nhanh chóng nhu cầu điện tăng trƣởng không ngừng Do vậy, hệ thống cung cấp điện lĩnh vực ngày phát triển đƣợc cải thiện mạnh mẽ để phục vụ cho đời sống vật chất tinh thần ngƣời 1.1.1 Vai trò việc cung cấp điện lĩnh vực - Trong cơng nghiệp: có nhu cầu sử dụng điện lớn Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp có vai trị quan trọng ảnh hƣởng đến trình sản xuất chất lƣợng sản phẩm Do đảm bảo độ tin cậy hệ thông cung cấp điện nâng cao chất lƣợng điện mối quan tâm hàng đầu đè án thiết kế cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp - Trong nơng nghiệp: Đây lĩnh vực có nhiều loại phụ tải Ngày đất nƣớc đà phát triển, hội nhập nhu cầu sử dụng điện nơng thơn đóng vai trị quan trọng đến phát triển sản xuất, nuôi trồng ngƣời dân nông thôn, điện nông thôn cần phải đƣợc đảm bảo tin cậy, chắn - Thƣơng mại, dịch vụ: Lĩnh vực có nhu cầu sử dụng điện ngày tăng.Lĩnh vực góp phần vào phát triển kinh tế, xã hội đất nƣớc, hệ thống cung cấp điện ngày đƣợc nâng cao cải thiện nhanh chóng với phát triển lĩnh vực thƣơng mại, dịch vụ 1.1.2 Các yêu cầu chung thiết kế cung cấp điện Độ tin cậy cấp điện: Mức độ đảm bảo liên tục tùy thuộc vào tính chất yêu cầu phụ tải - Chất lƣợng điện năng: Đƣợc đánh giá qua tiêu tần số điện áp Tần số quan điều khiển hệ thống điện quốc gia điều khiển, điện áp ngƣời thiết kế phải đảm bảo chất lƣợng điện áp - An tồn: Cơng trình cấp điện phải đƣợc thiết kế có tính an tồn cao, an tồn cho ngƣời vận hành, ngƣời sử dụng an tồn cho thiết bị điện tồn cơng trình - Kinh tế: Một đề án cấp điện đảm bảo đƣợc vấn đề tin cậy, chất lƣợng, an tồn cần phải đảm bảo kinh tế - Ngoài ngƣời thiết kế cần phải lƣu ý đến hệ thống cấp điện thật đơn giản thi công, dễ vận hành, dễ sử dụng, dễ phát triển 1.1.3 Lịch sử hình thành phát triển nhà máy 1) Giai đoạn 1960 – 1965: Công ty cổ phần nhựa Tiền Phong đƣợc thành lập ngày 19/5/1960, gắn liền với phong trào kế hoạch nhỏ Thiếu niên.Với giúp đỡ kĩ thuật thiết bị Trung Quốc, sở gia công chất dẻo nƣớc ta với mục tiêu ban đầu phục vụ cho thiếu nhi tiêu dùng nƣớc, sản phẩm cơng ty là: đồ chơi, dụng cụ học tập, bóng bàn, khuyu áo Ban đầu nhà máy gồm phân xƣởng: - Phân xƣởng nhựa đục - Phân xƣởng nhựa - Phân xƣởng có khí chế tạo sửa chữa khn mẫu Trong giai đoạn nhà máy gặp nhiều khó khăn chế biến gia cơng chất dẻo ngành q mẻ với chúng ta, cán kỹ thuật thiếu chƣa có kinh nghiệm, sở vật chất, máy móc thiết bị cịn lạc hậu, ngun vật liệu chủ yếu phải nhập từ nƣớc ngồi, khơng cung cấp đầy đủ cho sản xuất Mặc dù vậy, nhà máy phấn đấu hoàn thành vƣợt mức kế hoạch Nhà nƣớc giao b) Giai đoạn 1965 – 1973 Cùng với đất nƣớc bƣớc vào thời kỳ vừa xây dựng, vừa chiến đấu bảo vệ Tổ quốc, nhà máy nhiều lần phải sơ tán phần nhỏ sở vật chất, máy móc thiết bị, tài sản ngƣời ngoại thành đến tỉnh bạn Thời kỳ nhà máy sản xuất mặt hàng phục vụ Quốc phịng nhƣ: Phịng khinh khí cầu, tăng hạt ni lơng, dép nhựa, mũ nhựa, bình tơng đựng nƣớc cho đội Cuối năm 1968, sở sơ tán nhà má Hƣng Yên đƣợc tách ra, nhập lại với nhà máy nhựa thiếu niên tiền phong Hải Phòng c) Giai đoạn 1973 – 1991 Sau chiến tranh phá hoại giặc Mỹ chấm dứt, nhà máy bƣớc vào khôi phục hoạt động sản xuất kinh doanh tổ chức cải thiện đời sống cán công nhân viên Năm 1974, Bộ công nghiệp nhẹ định tách nhà tách nhà máy nhựa thiếu niên tiền phong Hải Phịng để thành lập xí nghiệp nhựa Hƣng n Sau đất nƣớc đƣợc hồn tồn giải phóng năm 1975, nhà máy lại cung cấp cán cho nhà máy phía Nam vừa đƣợc tiếp quản Tháng 4/ 1991 tiếp tục tách phân xƣởng nhà máy số Hoàng Diện thành lập nhà máy với tên gọi nhà máy nhựa Bạch Đằng Nhƣ vậy, giai đoạn trên, nhà máy đóng vai trị quan trọng nơi ngành cơng nghiệp chất dẻo Việt Nam d) Giai đoạn 1991 – 2002: Đổi phát triển Những năm cuối thập kỷ 80 đầu năm 90 với sụp đổ nƣớc XHCN Đông Âu, kinh tế đất nƣớc bắt đầu đổi mới, chế quan liêu bao cấp bƣớc nhƣờng bƣớc cho kinh tế thị trƣờng Trong giai đoạn độ đó, kinh tế nƣớc gặp nhiều khó khăn nhà máy không tránh khỏi, sản phẩm truyền thống khơng tiêu thụ đƣợc Tình đặt cho nhà máy nhiều thách thức Trƣớc khó khăn đó, lãnh đạo nhà máy tập thể cán công nhân phát huy tinh thần sáng tạo, với giúp đỡ doanh nghiệp công ty tạp phẩm Nhà máy bƣớc cho đời sản phẩm mới: ống dẫn nƣớc nhựa U PVC Để có đƣợc sản phẩm này, nhà máy thay hồn tồn cơng nghệ, thiết bị cũ Công nghệ sản xuất ống nhựa mở giai đoạn phát triển nhà máy Ngày 14/11/1992, nhà máy đƣợc Bộ công nghiệp đổi tên thành công ty nhựa Thiếu niên Tiền phong Hải Phòng Vài năm gần đây, nhà máy lại đổi tên thành Công ty cổ phần nhựa Tiền phong Hải Phịng Sản phẩm cơng ty bƣớc chiếm đƣợc niềm tin ngƣời tiêu dùng Công ty xây dựng hệ thống đại lý từ Lạng Sơn đến Thừa Thiên Huế để tiêu thụ sản phẩm, doanh nghiệp nhà nƣớc sản xuất sản phẩm nhựa cứng U.PVC PEHD lớn phía Bắc Ống nhựa tiền phong đạt 75 huy chƣơng vàng cúp bạc Hội chợ triển lãm Quốc tế, đƣợc ngƣời tiêu dùng bình chọn hàng Việt Nam chất lƣợng cao Đặc biệt cuối năm 1999, ống nhựa tiền phòng đƣợc sản xuất theo tiêu chuẩn Quốc tế ISO 4422 từ Ф 15 đến Ф350mm, có khả năg chịu áp suất từ – 25 kg/cm2 Từ năm 1997, công ty tham gia công trình quản lý chất lƣợng tồn diện TQM hiệp hội chất lƣợng Nhật Bản Cuối năm 1999 đầu năm 2000 cơng ty tiếp tục tham gia chƣơng trình quản lý chất lƣợng ISO 9002, 29/03/2000, công ty đƣợc cấp chứng ISO 9002 tổ chức chứng nhận DCN – Na Uy trung tâm chứng nhận phù hợp QUACRET - Việt Nam cấp Trên đƣờng phát triển mình, cơng ty ln xác định tiếp tục phát triển sản xuất kinh doanh, phấn đấu thực thắng lợi tiêu đề đồng thời không ngừng nâng cao đời sống cho cán công nhân viên chức Các tiêu nhƣ giá trị tổng sản lƣợng, doanh tu, sản lƣợng công ty hàng năm tăng trƣởng với tốc độ tốt 1.1.4 Cơ cấu tổ chức sơ đị mặt cơng ty nhựa Thiếu Niên Tiền Phong 1) Kết cấu sản suất công ty Kết cấu dây chuyền sản xuất cơng ty đƣợc mơ tả nhƣ hình 1.1 Trong bao gồm hai phận: Bộ phận sản xuất phân xƣởng, một, hai, ba, bốn Bộ phận sản xuất phụ trợ phân xƣởng sản xuất điện có nhiệm vụ chế tạo, sửa chữa máy móc khn mẫu cho phân xƣởng Ngồi cịn có kho nguyên vật liệu kho chứa thành phẩm NL PXi SP XL KT TP PP Hình 1.1 Sơ đồ dây truyền sản xuất công ty Nhựa Tiền Phong * Giải thích ký hiệu Kho NL : Kho nguyên liệu Kho PP : Kho phế phẩm Kho TP: Kho thành phẩm PXi i = 1, 2, 3, 4, PX1 :Chuyên sản xuất loại sản phẩm ống UPVC từ Φ48 đến Φ500mm loại sản phẩm ống xẻ lọc nƣớc PX2 : Chuyến sản xuất loại sản phẩm ống từ Φ21 đến Φ24mm loại sản phẩm ống PROFILE ống PEHD PX3 :Chuyên sản xuất loại sản phẩm ép phun phụ tùng ống PX4 : Chuyên sản xuất loại nguyên liệu đầu ( trộn bột ) loại phụi tùng nong hàn Khối SP : Sản phẩm sau phân xƣởng Khối KT : Kiểm tra sản phẩm sau phân xƣởng 2) Cơng ty có phòng ban chức với nhiệm vụ sau: * Phòng tổ chức lao động ( TCLĐ) - Giúp giám đốc quản lý nhân lực, bố trí lao động đào tào CBNV - Quản lý hồ sơ, thực chế độ sách bảo hiểm xã hội - Lập kế hoạch tiền lƣơng, duyệt quỹ tiền hàng tháng đơn vị - Phụ trách cơng tác bảo vệ, phịng cháy chữa cháy an tồn lao động * Phịng tài kế tốn (TCKT) - Theo dõi quản ls mặt tài doanh nghiệp, hoạch toán thu chi xây dựng kế hoạch tài - Phản ánh thu chi vào khoản hạch tốn chi phí sản xuất giá thành sản phẩm, phân phối lợ nhuận, lập báo cáo tài * Phịng kế hoạch vật tư ( KHVT) - Xây dựng kế hoạch sản xuất kinh doanh doanh nghiệp theo định kỳ ( năm, quý, tháng) - Lập dự án đầu tƣ nguyên liệu, bảo quản vật tƣ nguyên liệu - Cung ứng vật tƣ, nguyên liệu thiết bị đầu vào * Phòng tiêu thụ: - Phụ trách khâu tiêu thụ sản phẩm công ty, lập kế hoạch tiêu thụ hàng tháng, hàng quý, bảo quản kho sản phẩm Điều động phƣơng tiện vận chuyển sản phẩm cho tổng đại lý khách hàng, theo dõi quản lý mạng đại lý, hàng tháng thu tiền nộp cho tài vụ - Đặc biệt nhiệm vụ trên, phịng cịn phải làm cơng tác Marketing dự báo thị trƣờng cung cấp thơng tin cho phịng kế hoạch để lập kế hoạch SX-KD * Phòng kỹ thuật sản xuất (KTSX) - Theo dõi quản lý thiết bị sản xuất, lập kế hoạch bảo dƣỡng tu thiết bị, bố trí mặt hàng sản xuất Xây dựng quy trình cơng nghệ quy trình vận hành thiết bị, với phòng TCLĐ lập định mức sản phẩm, định mức vật tƣ nguyên liệu * Phòng nghiên cứu thiết kế (NCTK) - Nghiên cứu phát triển khoa học kỹ thuật, nghiên cứu thay đổi mẫu mã sản phẩm phát triển mặt hàng * Phòng chất lượng (KCS) - Quản lý hệ thống tiêu chuẩn chất lƣợng sản phẩm doanh nghiệp, kiểm tra chất lƣợng sản phẩm trƣớc xuất xƣởng * Phịng hành - quản lý – y tế (HC-QL-YT) - Chăm lo đời sống, sức khoẻ cho cán công nhân viên, tiếp khách, in ấn, văn thƣ 3) Sơ đồ mặt công ty Nhựa Tiền Phong sở Hình 1.1: Sơ đồ mặt cơng ty nhựa tiền phong Nhà máy làm việc ca, phân xƣởng có thiết bị điện có vai trị quan trọng liên quan đến q trình sản suất để tạo sản phẩm Do việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo liên tục, tin cậy có chất ƣợng điện tốt nhà máy đƣợc đánh giá phụ tải loại I Nhà máy có tổng diện tích 36000m2 có phân xƣởng, 1phân xƣởng điện, nhà kho phòng ban 1.2 THỐNG KÊ PHỤ TẢI CỦA CÔNG TY NHỰA TIỀN PHONG * Bảng 1.1: Thống kê phụ tải phân xƣởng STT Tên thiết bị Số lƣợng Cơng suất đặt KW cos Ksd Trạm khí nén 25 0,8 0,65 Máy PEHD 70/1 170 0,7 0,6 Máy PEHD 70/2 173 0,7 0,6 Máy nóng SICA/1 165 0,7 0,6 Máy nóng SICA/2 165 0,7 0,6 Máy 60KK2 80 0,7 0,6 Máy 50KK1 80 0,7 0,6 Máy 85/1 174 0,7 0,6 Máy 85/2 170 0,7 0,6 10 Máy 60KR1 95 0,7 0,6 11 Máy 60KK1 85 0,7 0,6 12 Máy 90KMD 141 0,7 0,6 13 Máy 114KMD 200 0,7 0,6 14 Máy nghiền hàn quốc 170 0,7 0,6 15 Máy nghiền Đức 150 0,7 0,6 16 Máy KME 500 100 0,7 0,6 17 Hệ máy lạnh bơm nƣớc 110 0,8 0,6 18 Hệ máy xẻ ống dọc 17 2.5 0,8 0,65 2255,5 0,68 * Bảng 1.2: Thống kê phụ tải phân xƣởng STT Tên thiết bị Số lƣợng Công suất đặt KW cos Ksd Máy PEHD 90 154 0,7 0,6 Máy PEHD 70 135 0,7 0,6 Máy PPR 80 0,7 0,6 Máy 50KR1 76 0,7 0,6 Máy 50KR2 75 0,7 0,6 Máy 600KK 75 0,7 0,6 Máy 60KK2 80 0,7 0,6 Máy 60KK3 100 0,7 0,6 Máy C/E 7/2 60 0,7 0,6 10 Mỏy ỵ65 57 0,7 0,6 11 Mỏy nghin 130 0,7 0,6 12 Máy xay 80 0,7 0,6 13 Máy 63/2 125 0,7 0,6 14 Máy 63/7 80 0,7 0,6 15 Máy 50/2 60 0,7 0,6 16 Máy 63/1 100 0,7 0,6 17 Máy 63/8 85 0,7 0,6 18 Máy 50/7 70 0,7 0,6 19 Máy 50/3 64 0,7 0,6 20 Máy 50/5 55 0,7 0,6 21 Máy 50/4 80 0,7 0,6 22 Hệ máy nén khí 45 0,8 0,65 23 Hệ máy lạnh bơm nƣớc 150 0,8 0,6 24 Hệ thống trộn 85 0,7 0,6 2181 0,7 10 4.2 TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG 4.2.1 Đặt vấn đề Hệ số cos tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý tiết kiệm hay khơng Tuy nhiên hệ số cos xí nghiệp thấp khoảng 0,6 - 0,7 cần phải nâng cao hệ số công suất cos 0,9 Các thiết bị dùng điện tiêu thụ công suất tác dụng P công suất phản kháng Q Công suất tác dụng P biến thành nhiệt máy dùng điện, cịn cơng suất phản kháng Q cơng suất từ hóa máy điện xoay chiều, khơng sinh cơng Cơng suất phản kháng cung cấp cho dùng điện không thiết phải lấy từ nguồn (máy phát điện) Vì để tránh truyền tải lƣợng Q đƣờng dây ta đặt gần hộ tiêu thụ điện nảy sinh Q để cung cấp cho phụ tải, công việc bù cơng suất phản kháng Khi có bù cơng suất phản kháng góc lệch pha dịng điện điện áp mạch nhỏ hệ số cos mạch đƣợc nâng cao Q (4-7) P Khi lƣợng P khơng đổi nhờ có bù cơng suất phản kháng, lƣợng Q truyền tải = arctg đƣờng dây giảm xuống dẫn đến góc giảm làm cho cos tăng lên Tác dụng bù công suất phản kháng - Giảm tổn thất công suất mạng điện, ta có : P2 Q2 R = P(P) + P(Q) P= (4-8) U2 Khi giảm Q truyền tải đƣờng dây ta giảm đƣợc thành phần tổn thất công suất P(Q) Q gây - Giảm tổn thất điện áp mạng ta có: U= P.R Q X U U ( P) U (Q ) ( 4-9) Khi giảm Q truyền tải đƣờng dây ta giảm đƣợc thành phần U(Q) công suất phản kháng Q gây - Tăng khả truyền tải đƣờng dây máy biến áp Khả truyền tải đƣờng dây máy biến áp phụ thuộc vào điều kiện phát nóng tức phụ thuộc vào dòng điện cho phép chúng 93 I= P2 Q2 U (4-10) Nhƣ với tình trạng phát nóng định đƣờng dây máy biến áp, có tăng khả truyền tải công suất tác dụng P cách giảm công suất tác dụng Q đƣờng dây mà chung ta tải Ngoài việc nâng cao hệ số cos đƣa đến hiều giảm chi phí kim loại màu, góp phần ổn định điện áp, tăng khă phát máy phát điện… 4.2.2 Các biện pháp nâng cao hệ số cos a) Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên Đây biện pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt đƣợc công suất phản kháng Q tiêu thụ Hệ số cos tự nhiên có lợi đƣa lại hiệu kinh tế cao khơng phải đặt thiết bị bù Các biện pháp bù tự nhiên nhƣ sau: + Thay đổi cải tiến công nghệ để thiết bị làm việc chế độ hợp lý + Tránh để động phải làm việc chế độ non tải việc thay động có cơng suất nhỏ + Giảm điện áp động làm việc non tải Biện pháp đƣợc sử dụng biện pháp thay động công suất nhỏ không đƣợc thực + Dùng động đồng thay động dị Đặc biệt máy có cơng suất lớn không yêu cầu điều chỉnh tốc độ: máy bơm, quạt, nén khí… b) Nâng cao hệ số cos phương pháp bù Bằng cách đặt thiết bị bù gần dùng điện để cung cấp công suất phản kháng, ta giảm đƣợc lƣợng công suất phản kháng truyền tải đƣờng dây nâng cao đƣợc hệ số cos mạng Biện pháp bù giảm đƣợc lƣợng công suất phản kháng phải truyền tải đƣờng dây Vì sau thực động tác nâng cao cos tự nhiên mà khơng đạt u cầu xét tới phƣơng pháp bù Bù cơng suất phản kháng Q cịn có tác dụng quan trọng điều chỉnh ổn định điện áp mạng cung cấp - Các thiết bị bù đƣợc sử dụng tụ điện máy bù đồng hay động dị roto dây quấn đƣợc đồng hóa Trong tụ điện đƣợc sử dụng rộng rãi chúng có ƣu điểm nhƣ tổn thất cơng suất bé, khơng có phần quay nên nắp ráp, bảo quản dễ dàng Với loại thiết bị có ƣu điểm nhƣợc điểm riêng, với mục đích sử dụng khác ta chọn đƣợc thiết bị bù phù hợp - Các phƣơng pháp điều khiển dung lƣợng bù : + Điều chỉnh dung lƣợng bù theo nguyên tắc thời gian + Điều chỉnh dung lƣợng bù theo nguyên tắc điện áp 94 + Điều chỉnh dung lƣợng bù theo nguyên tắc phụ tải + Điều chỉnh dung lƣợng bù theo hƣớng cơng suất phản kháng 4.2.3 Tính tốn bù cơng suất phản kháng - Cơng suất tác dụng tồn cơng ty: Pttct = 5678,3 (KW) - Công suất phản kháng tồn cơng ty: Qttct = 5763,58 (kW) - Cơng suất tính tốn tồn phần cơng ty: Sttct = 8090,7( kW) Pttct 5678 ,3 - Hệ số công suất công ty cos = = S ttct 8090 ,7 0,7 Nhiệm vụ lúc cần nâng cao hệ số công suât công ty từ cos = 0,7 thành cos = 0,95 - Trị số ứng với hệ số cos = 0,7 tg = 1,02 - Trị số ứng với hệ số cos = 0,95 tg = 0,33 Vậy tổng dung lƣợng cần bù Qb : Qb = Pttct ( tg - tg 2) ( 4-11) Qb = 5678,3 ( 1.02- 0,33) = 3918 ( kVAr) a) Chọn thiết bị bù Ở ta lựa chọn tụ điện tĩnh để làm thiết bị bù cho công ty Sử dụng tụ điện co ƣu điểm tiêu hao cơng suất tác dụng, khơng có phần quay nhƣ máy bù đồng nên nắp ráp, vận hành baaor quản dễ dàng Tụ điện đƣợc chế tạo thành đơn vị nhỏ, tùy theo phát triển phụ tải trình sản xuất mà ta ghép dần tụ điện vào mạng khiến hiệu suất suer dụng cao bỏ vốn đầu tƣ lúc Tụ điện đƣợc chọn theo điện áp định mức Số lƣợng tụ điện phụ thuộc vào dung lƣợng bù Dung lƣợng tụ điện xác định theo biểu thức Q = f U2 C = 0,314 U2 C (4-12) Trong đó: U: điện áp đặt lên cực tụ, kV C: điện dung tụ điện, F b) Chọn vị trí đặt tụ bù Việc đặt thiết bị bù vào mạng cho đạt hiệu kinh tế cao quan trọng Với tụ điện đặt điện áp cao điện áp thấp Việc đặt phân tán tụ bù thiết bị điện có lợi Tuy nhiên đặt phân tán q khơng có lợi mặt vốn đầu tƣ, quản lý vận hành Để bù công suất phản kháng cho công ty áp dụng phƣơng pháp đặt tụ điện điện áp thấp 0,4 kV trạm biến áp phân xƣởng Sơ đồ nguyên lý thiết bị bù 95 MCLL 22 KV MC MC MC MC B1 B2 DCL DCL AT DCL AT ALL DCL AT 0,4 KV AT ALL h×nh 4.7: sơ đồ nguyên lý đặt tụ bù 96 0,4 KV pttt RC1 RC1 RC1 RC1 Qb1 Q1 Qb2 Q2 hình 4.8: sơ đồ thay đặt thiết bị bù c) Xác định dung lượng bù Bảng 4.11 Thông số đƣờng dây tải điện lƣới cao áp công ty Tên trạm Stt (kVA) SđmBA (kVA) Loại dây B1 5356,68 4000 B2 4048,66 3200 r0 PN l, m (kW) ( /km) 2XLPE 29,4 0,494 177 2XLPE 25 0,494 436,5 29 ,4.22 10 = 0,444 ( ) - Điện trở trạm biến áp B1: RB1= 2.4000 25 22 10 - Điện trở trạm biến áp B2: RB2 = 2.3000 0,295 ( ) - Điện trở đƣờng cáp RC1 = r0 l = 0,494 0,177 = 0,087 ( ) - Điện trở đƣờng cáp RC2 = r0 l = 0,494 0,4365 = 0,215 ( ) Bảng 4.12: thông số kết tính tốn Trạm RB, Đƣờng cáp RC, Ri = RB + RC 0,444 0,087 0,531 0,259 0,215 0,474 97 - Điện trở tƣơng đƣơng toàn mạch cao áp: Rtđ = R1 Rtđ = 1 0,531 0,474 1 R2 (4-13) 0,25 ( ) + Công suất bù tối ƣu đặt 0,4 kV trạm biến áp phân xƣởng - Tại trạm biến áp B1: Qb1 = Q1 - (Qct - Qb ) Qb1 = 3799,28- (5763,58- 3918) 0,25 0,531 0,25 0,474 (4-14) = 2930,3 (kVAr) - Tại trạm biến áp B2 : Qb2 = Q2 - (Qct - Qb ) Qb1 = 2970,94- (5763,58- 3918) R tđ R1 Rtđ R2 (4-15) = 1997,5 (kVAr) + Lựa chọn tụ điện Chọn loại DLE-3H150K6T DAE YEONG chế tạo tra bảng 6.7 [2;tr 341] Thông số : Qb = 150 (kVAr); Uđm = 0,4 kV; Iđm = 227,9 (A) - Số lƣợng tụ bù nhánh n= Qb1 Qb 2930 ,3 150 19 ,5 (bộ) - Số lƣợng tụ bù nhánh n= Qb Qb 1997 ,5 150 13,3 (bộ) - Công suất bù thực tế nhánh với 19 bộ: Qbtt1= 19.150 = 2850(kVAr) - Công suất bù thực tế nhánh với 13 bộ: Qbtt1= 13.150 = 1950(kVAr) Bảng 4.13: kết chọn tù bù nhánh Trạm Loại tụ Qbi, kVAr n, Qbtti, kVAr Số pha DLE-3H150K6T 2930,3 19 2850 DLE-3H150K6T 1997,5 13 1950 Tổng dung lƣợng đƣợc bù : Qbtt = 2850 + 1950= 4800 (kVAr) Ta có: Qbtt = Pttct ( tg - tg ) 98 Qbtt 4800 tg = tg Pttct = 1,02 - 5678,2 0,175 cos = 0,98 + Với tổng dung lƣợng bù Qbtt = 4800 (kVAr) ta chia thành tủ , tủ gồm nhóm Dung lƣợng nhóm nhƣ sau - Tủ 1, Qt1 = 2850 kVAr, nhóm 1: Qt1n1 = 1800 kVAr nhóm 2: Qt2n2 = 1050 kVAr - Tủ 2, Qt2 = 1950 kVAr, nhóm 3: Qt3n3 = 1200 kVAr nhóm 4: Qt4n4 = 750 kVAr + Kiểm tra hệ số cơng suất đóng lần lƣợt nhóm tụ - Khi có nhóm đóng vào hạ áp cos 5678,3 = 5678,3 0,82 (5763,58 1800) - Khi có nhóm đóng vào hạ áp cos 5678,3 = 5678,3 0,89 (5763,58 2850) - Khi có nhóm đóng vào hạ áp cos 5678,3 = 5678,3 0,96 (5763,58 4050) - Khi có nhóm đóng vào hạ áp cos 5678,3 = 5678,3 0,98 (5763,58 4800) Nhƣ tốn bù cơng suất phản kháng Q cho công ty đƣợc thỏa mãn + Xác định điện trở phóng điện Để an toàn sau tụ điện đƣợc cắt khỏi mạng, điện trở phóng điện phải đƣợc nối phía dƣới thiết bị đóng cắt đầu cực nhóm tụ điện Các điện trở phóng điện bóng đèn dây tóc cơng suất 15 40W đƣợc nối hình tam giác, pha điện trở phóng điện bị đứt pha tụ điện phóng điện qua pha cịn lại điện trở U2 106 Rpđ = 15 Qb 0,232 15 .106 150 5290 ( ) - Dùng bóng 25W làm điện trở phóng điện ta có: 0,23 10 Rpđ qua đèn = 15 25 31740 ( ) 99 - Số bóng đèn m cần dùng: m= 31740 5290 ( ) Nhƣ dùng bóng đèn sợi đốt 25W, điện áp 230 V, pha bóng làm điện trở phóng điện * Sơ đồ lắp tủ bù trạm biến áp 0,4 kV 8DH10 MBA 2210,4 AT AN Tñ bï cosf all Tñ bï cosf AT AN MBA 2210,4 8DH10 hình 4.9: sơ đồ lắp tù bù trạm biến áp 4.3 THIT K MCH BÙ TỰ ĐỘNG Tại tủ điện đặt trạm biến áp ta có đồng hồ đo giá trị cos , giá trị đồng hồ đo đƣợc thời điểm tín hiệu vào cho role thời gian Để đóng cắt tụ điện ta sử dụng contactor Tín hiệu đầu vào điều khiển đóng mở tiếp điểm contactor tín hiệu role thời gian Thời gian đóng nhóm tụ lần lƣợt nhƣ sau: nhóm 1, t1 = 10s ; nhóm 2, t2 = 20s ; nhóm 3, t3 = 30s ; nhóm 4, t4 = 40s Việc ngắt tụ điện sau giá trị cos ≥ 0,98 đƣợc thực cách ngắt lần lƣợt nhóm tụ với thời gian t4 = 40s, t3 = 30s, t2 = 20s, t1 = 10s 4.3.1 Sơ đồ mạch bù tự động Sơ đồ mạch động lực biểu diễn hình 4.10 sơ đồ mạch điều khiển biểu diễn hình 4.11 100 Các phần tử sơ đồ - AT : aptomat tổng đóng cắt cho tủ bù - A1 A4: aptomat đóng cắt cho nhóm tụ - K1 K4: contactor đóng cắt đƣa nhóm tụ vào làm việc - RT1 RT6 : role thời gian - cos F, cos F1, cos F2 : giá trị đo đƣợc đồng hồ đo cos , giá trị đặt tƣơng ứng cos F 0,98, cos F1= 0,98, cos F2 0,98 - F1 , F2 : cầu chì bảo vệ ngắn mạch mạch điều khiển - BI : máy biến dòng cấp điện cho đồng hồ đo cos 101 4.3.2 Nguyên lý hoạt động 25 A F2 F1 CosF 5RT5 3RT1 RT1 1RT1 4RT6 4RT2 K1 CosF 2RT1 4RT5 3RT2 10 1RT2 11 RT2 3RT6 12 4RT3 K2 13 CosF 3RT5 14 2RT2 3RT3 RT3 15 15 1RT3 2RT6 16 3RT4 K3 17 Cos F 2RT3 2RT4 2RT5 20 1RT4 RT4 21 1RT6 22 1RT5 K4 COSF1 23 RT5 COSF1 24 RT6 Hình 4.11 Sơ đồ mạch điều khiển bù tự động - Đầu tiên ta đóng aptomat cấp nguồn cho mạch động lực mạch điều khiển - Giá trị hệ số công suất công ty đƣợc ghi lại so sánh với giá trị đặt trƣớc đồng hồ cos F1= 0,98 Nếu giá trị đo đƣợc nhỏ 0,98 tiếp điểm cosF (2-3) mạch điều khiển có giá trị - Tiếp điểm cosF (2-3) = 1, cuộn dây role thời gian đƣợc cấp điện, cuộn dây có điện đóng tiếp điểm thƣờng mở đóng chậm 1RT1 (2-6) Sau thời 102 gian đặt cho role 1RT1 = 10s Contactor K1 có điện đóng nhóm vào hạ áp với dung lƣợng Q = 1800kVAr - Nếu dung lƣợng vừa động vào mà giá trị cos 0,98 tiếp điểm RT2 =1 ( 2-8), nhóm đƣợc đƣa vào lƣới sau thời gian 10s contactor K2 Thời gian đóng K2 phụ thuộc vào role thời gian RT2 Contactor K2 =1 đóng nhóm với dung lƣợng Q = 1050 kVAr Nhƣ sau đóng nhóm vào hạ áp ta có : Qb = 1800+ 1050 = 2850 kVAr - Nếu giá trị đo đƣợc đồng hồ đo cos cos F 0,98 K3, K4 đƣợc cắt điện đƣa nhóm 3, nhóm vào để nâng cao hệ số công suất cho công ty - Khi giá trị đo đƣợc cosF1 (2-23) = nghĩa hệ số công suất công ty 0,98 cuộn dây contactor K5 có điện tiếp điểm 1K5 5K5 1, trì dung lƣợng bù cho công ty - Khi xảy tƣợng bù cosF2 (2-24) = cuộn dây contactor K6 có điện, lúc tiếp điểm thƣờng đóng 1K6 cấp cho contactor K1 4K6 mở cắt nguồn K4 , cắt lần lƣợt nhóm tụ khỏi hạ áp nhờ role thòi gian với giá trị đặt cho trƣớc Lúc contactor K4 đƣợc cắt trƣớc sau khoảng thời gian 10s contactor K3 tiếp tục đƣợc cắt Các contactor bị cắt hệ số công suất đạt yêu cầu - Hệ số cos ln dao động tiếp điểm thƣờng mở đóng mở chậm 3RT1(5-3), 3RT2(10-8), 3RT3(15-13), 2RT4(20-17) có nhiệm vụ làm tiếp điểm nhớ tránh tƣợng dao động cos 103 KẾT LUẬN Qua thời gian thực đề tài tốt nghiệp dƣới hƣớng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Hồng Xn Bình em cố gắng hồn thành đề tài:” Nghiên cứu tơng quan hệ thống cung cấp điện công ty nhựa Thiếu Niên Tiền Phong sở 2-Dƣơng Kinh- Hải Phòng” Trong đồ án em thực đƣợc vấn đề sau : - Nghiên cứu tổng quan hệ thống cung cấp điện cho công ty Nhựa Tiền Phong - Thống kê phụ tải tính tốn phụ tải - Lựa chọn dung lƣợng số lƣợng máy biến áp cung cấp cho phụ tải điện - Tính chọn thiết bị cao áp hạ áp - Tính tốn ngắn mạch kiểm tra phần tử chọn - Bù cos cho tồn cơng ty Trong thời gian thực đồ án em thấy rõ đƣợc tầm quan trọng nguồn điện ảnh hƣởng tới yếu tố lĩnh vực đời sống sinh hoạt kinh doanh sản xuất Khi thiết kế cung cấp điện cho công ty việc đảm bảo độ tin cậy nâng cao chất lƣợng điện nhiệm vụ quan trọng hàng đầu Phƣơng án cấp điện tối ƣu đảm bảo tính kỹ thuật kinh tế, đảm bảo đội tin cậy nhƣ độ an toàn sử dụng Do trình độ cịn thời gian hạn chế nên đồ án em cịn nhiều thiếu sót, em mong nhận đƣợc giúp đỡ thầy cô bạn Cuối em xin chân thành cảm ơn đến thấy cô ngành Điện công nghiệp đặc biệt thầy giáo PGS.TS Hồng Xn Bình hƣớng dẫn tận tình trình thực đồ án tốt nghiệp vừa qua Hải phịng, tháng năm 2011 Sinh viên Phạm Hồng Nghĩa 104 Tài liệu tham khảo [1] Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm(1997), Thiết kế cấp điện, nhà xuất Khoa học- Kĩ thuật [2] Ngô Hồng Quang (2001), Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 kV- 500kV, nhà xuất khoa học- kĩ thuật [3] Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Mạch Hoạch (2000), Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp thị nhà cao tầng, nhà xuất khoa học kĩ thuật [4] Nguyễn Bội Khuê- Nguyễn Công Hiền- Nguyễn Xuân Phú( 2001), Cung cấp điện, nhà xuất khoa hoc kĩ thuật [5] Trần Bách (2006), Lƣới điện hệ thống điện, nhà xuất khoa hoc kĩ thuật [6] Bùi Ngọc Thƣ (2002), Mạng cung cấp phân phối điện, nhà xuất khoa học kĩ thuật [7] Tài liệu tham khảo cán công ty Nhựa Tiền Phong 105 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Chƣơng GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY NHỰA THIẾU NIÊN TIỀN PHONG 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY NHỰA THIẾU NIÊN TIỀN PHONG 1.1.1 Vai trò việc cung cấp điện lĩnh vực 1.1.2 Các yêu cầu chung thiết kế cung cấp điện 1.1.3 Lịch sử hình thành phát triển nhà máy 1.1.4 Cơ cấu tổ chức sơ đị mặt cơng ty nhựa Thiếu Niên Tiền Phong 1.2 THỐNG KÊ PHỤ TẢI CỦA CÔNG TY NHỰA TIỀN PHONG 1.3 CƠ SỞ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 13 1.3.1 Các thông số đặc trƣng thiết bị tiêu thụ điện 13 1.4 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO CƠNG TY NHỰA TIỀN PHONG 17 1.4.1 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xƣởng sản xuất 17 1.4.2 Xác định phụ tải tính tốn cho tồn cơng ty nhựa Tiền Phong 34 1.4.3 Biểu đồ phụ tải nhà máy nhựa Tiền Phong 34 Chƣơng XÂY DỰNG CÁC PHƢƠNG ÁN CẤP ĐIỆN 38 2.1 YÊU CẦU CỦA CUNG CẤP ĐIỆN 38 2.2 LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP 39 2.3 XÂY DỰNG CÁC PHƢƠNG ÁN CẤP ĐIỆN 39 2.3.1 Lựa chọn trạm biến áp phƣơng án 40 2.3.2 Chọn dây dẫn cho phƣơng án cấp điện 45 2.4 SƠ ĐỒ TRẠM PHÂN PHỐI TRUNG TÂM VÀ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƢỞNG 59 Chƣơng NGẮN MẠCH VÀ TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ CAO ÁP 62 3.1 NGẮN MẠCH HỆ THỐNG ĐIỆN 62 3.1.1 Đặt vấn đề 62 3.1.2 Tính ngắn mạch phía cao áp 63 106 3.1.3 tính ngắn mạch phía hạ áp 66 3.2 TÍNH CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ CAO ÁP 68 3.2.1 Tính chọn kiểm tra máy cắt 68 3.2.2 Kiểm tra dây dẫn cáp cao áp 69 3.2.3 Tính chọn kiểm tra dao cách ly 70 3.2.4 Tính chọn kiểm tra cầu chì cao áp 71 3.2.5 Tính chọn máy biến áp đo lƣờng 72 3.2.6: Tính chon máy biến dịng 72 3.2.7 Tính chọn kiểm tra chống sét van 74 3.2.8 tính chọn kiểm tra góp 74 Chƣơng THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP VÀ TÍNH BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG 78 4.1 THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP 78 4.1.1 Lựa chọn áptomat 78 4.1.2 Tính tốn chọn aptomat dây dẫn cấp điện cho phụ tải 81 4.2 TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG 93 4.2.1 Đặt vấn đề 93 4.2.2 Các biện pháp nâng cao hệ số cos 94 4.2.3 Tính tốn bù cơng suất phản kháng 95 4.3 THIẾT KẾ MẠCH BÙ TỰ ĐỘNG 100 4.3.1 Sơ đồ mạch bù tự động 100 4.3.2 Nguyên lý hoạt động 102 KẾT LUẬN 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………… ………………… 105 107 ... Biểu đồ phụ tải cơng ty Nhựa Tiền Phong 37 Chƣơng XÂY DỰNG CÁC PHƢƠNG ÁN CẤP ĐIỆN 2.1 YÊU CẦU CỦA CUNG CẤP ĐIỆN - Lựa chọn phƣơng pháp cấp điện việc quan trọng việc thiết kế cung cấp điện trình vận...Chƣơng GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY NHỰA THIẾU NIÊN TIỀN PHONG 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY NHỰA THIẾU NIÊN TIỀN PHONG Hiện kinh tế nƣớc ta phát triển mạnh mẽ, đời sống vật... DỰNG CÁC PHƢƠNG ÁN CẤP ĐIỆN Công ty nhựa Tiền Phong- HP đƣợc xác định hộ tiêu thụ loại 1, bị ngừng cấp điện gây hậu xấu cho kinh tế thiết bị Vì yêu cầu cấp điện cho công ty phải liên tục trƣờng