Các số liệu ban đầu Phụ tải điện của nhà máy ( hình 1, bảng 1).Phụ tỉa điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí ( hình 2, bảng 2).Điện áp nguồn : Uđm=22kVDung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực :250MVAĐường dây cung cấp điện cho nhà máy : Dùng dây nhôm lõi thép treo trên không
Lời nói đầu Điện dạng lượng phổ biến có tầm quan trọng khơng thể thiếu lĩnh vực kinh tế quốc dân đất nước Như xác định thống kê khoảng 70% điện sản xuất dùng xí nghiệp, nhà máy cơng nghiệp Vấn đề đặt cho sản xuất điện làm để cung cấp điện cho phụ tải điện cho hiệu quả, tin cậy Vì cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp có ý nghĩa to lớn kinh tế quốc dân Nhìn phương diện quốc gia việc đảm bảo cung cấp điện cách liên tục tin cậy cho ngành công nghiệp tức đảm bảo cho kinh tế quốc gia phát triển liên tục tiến kịp với phát triển khoa học công nghệ giới Nếu ta nhìn phương diện sản xuất tiêu thụ điện cơng nghiệp ngành tiêu thụ lượng nhiều Vì cung cấp điện sử dụng điện hợp lý lĩnh vực có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác cách hiệu công suất nhà máy phát điện sử dụng hiệu lượng điện sản xuất Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp cách hài hoà yêu cầu kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an tồn cao, đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa hỏng hóc phải đảm bảo chất lượng điện nằm phạm vi cho phép Hơn phải thuận lợi cho việc mở rộng phát triển tương lai Với đề tài: thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo Đã phần giúp em làm quen dần với việc thiết kế đề tài tốt nghiệp sau Trong thời gian làm bài, với cố gắng thân, đồng thời với giúp đỡ thầy cô giáo môn hệ thống điện đặc biệt giúp đỡ tận tình thầy : Phan Đăng Khải em hoàn thành tốt tập dài Song thời gian làm khơng nhiều, kiến thức cịn hạn chế, nên làm em khơng tránh khỏi thiếu sót Do em kính mong nhận góp ý, bảo thầy để em có kinh nghiệm chuẩn bị cho công việc sau Em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Đăng Khải tồn thể thầy giáo mơn Trang mục lục Lời nói đầu Trang Chương I Giới thiệu chung nhà máy I Giới thiệu chung nhà máy II Nội dung tính tốn thiết kế Chương II Xác định phụ tải tính tốn I Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sửa chữa khí .8 Phân nhóm phụ tải phân xưởng sửa chữa khí Tính phụ tải tính tốn cho nhóm thiết bị phân xưởng 10 II Xác định phụ tải tính tốn cho nhà máy 16 Tính phụ tải tính tốn phân xưởng nhà máy 16 Phụ tải tính tốn tồn nhà máy 19 Chương III Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy I Nguồn điện 20 II / Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy 20 III / Các phương án cung cấp điện cho phân xưởng 22 IV/ So sánh kỹ thuật kinh tế cho phương án29 Phương án I………………………………………………………………… 29 Phương án II…………………………………………………………………34 Phương án III……………………………………………………………… 36 Phương án IV……………………………………………………………….40 V Thiết kế chi tiết cho phương án chọn Chọn đường từ hệ thống điện TPPTT……………………………… 42 Sơ dồ trạm phân phối trung tâm…………………………………………… 43 Tính tốn ngắn mạch lựa chọn thiết bị điện………………………… 43 Sơ đồ trạm biến áp phân xưởng…………………………………………… 47 Chương IV Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng xửa chữa khí I Giới thiệu chung…………………………………………………………… 49 II Lựa chọn phương án cấp điện III Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối 3.1 Chọn cáp từ trạm biến áp phân xưởng tủ phân phối phân xưởng… 50 3.2 Chọn tủ phân phối cho phân xưởng 3.3 Lựa chọn MCCB cho tủ phân phối 3.4 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực IV Tính tốn ngắn mạch hạ áp…………………………………………………52 V Lựa chọn thiết bị tủ động lực dây dẫn đến thiết bị phân xưởng…………………………………………………………………54 Chương V Tính tốn bù cơng suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosử cho nhà máy Trang I Đặt vấn đề……………………………………………………………………58 II Xác định phân phối dung lượng bù 2.1 Xác định dung lượng bù………………………………………………… 59 2.2 Phân phối dung lượng bù cho trạm biến áp phân xưởng……………… 59 Chương VI Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung cho phân xưởng sửa chữa khí I Đặt vấn đề…………………………………………………………………….61 II Lựa chọn số lượng công suất hệ thống đèn chiếu sáng chung……….63 III Thiết kế mạng điện chiếu sáng…………………………………………… 63 Tài liệu tham khảo TL1-Thiết kế cấp điện, Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm- Nhà xuất khoa học kỹ thuật TL2-Cung cấp điện, Chủ biên Nguyễn Xuân Phú- Nhà xuất khoa học kỹ thuật-2005 Ngắn mạch đứt dây hệ thống điện, TS.Phạm Văn Hoà- Nhà xuất Khoa học kỹ thuật-2004 Trang Chương I Giới thiệu chung nhà máy I Giới thiệu chung nhà máy 1.1 Giới thiệu quy trình cơng nghệ nhà máy Ngày với phát triển không ngừng nghành khoa học kỹ thuật phát triển nghành công nghiệp điện vô cần thiết khơng thể thiếu Bất kì quốc gia có tổ hợp, khu cơng nghiệp, khu chế xuất mà có nhà máy sản xuất : nhà máy dệt, nhà máy thép, nhà máy sản xuất ô tô, máy kéo … Các nhà máy đòi hỏi cung cấp cho chúng lượng điện lớn Nhà máy sản xuất máy kéo nhà máy mà phục vụ cho nghành khác quốc gia : giao thông vận tải,nơng nghiệp….do tương đối quan trọng cơng nghiệp Với quy trình cơng nghệ chủ yếu sản xuất, sửa chữa chi tiết thiết bị, phụ tùng cho máy kéo Do đó, việc cung cấp điện cho nhà máy phải phù hợp với với hệ thống điện khu vực phát triển dựa theo quy luật chung kinh tế Quy trình cơng nghệ nhà máy giữ vị trí tương đối quan trọng công nghiệp nông nghiệp đất nước Chính điều mà mức độ tin cậy cung cấp điện cho nhà máy có tầm quan trọng Tuy nhiên ngừng cung cấp điện dẫn đến tượng ngừng trệ sản xuất lãng phí lao động thiệt hại đến kinh tế sản phẩm bị hỏng Do nhà máy thuộc hộ tiêu thụ loại II III 1.2 Phụ tải nhà máy Phụ tải nhà máy có nhiều loại phụ tải khác Mỗi phụ tải có đặc điểm riêng tiêu xác định điều kiện làm việc khác , đòi hỏi cung cấp điện ta phải thoả mãn : * Cơng suất định mức dải cơng suất tồn nhà máy * Điện áp định mức dải tần số Điện áp định mức phụ tải toàn nhà máy phải phù hợp với điện áp hệ thống điện tương tự tần số thiết bị điện nhà máy phải phù hợp với tần số hệ thống điện + Điện áp pha 127/220V ; 220/380V cung cấp cho đại phận thiết bị nhà máy với tần số công nghiệp 50 Hz + Điện áp 110V ÷ 220V cung cấp cho hệ thống chiếu sáng gồm bóng đèn 110V ÷ 220V với tần số cơng nghiệp 50 Hz Trang 1.3 Yêu cầu cung cấp điện liên tục Hầu hết phụ tải tiêu thụ điện nhà máy thuộc hộ loại II có tầm quan trọng tương đối lớn ngừng cung cấp điện dẫn đến thiệt hại kinh tế hư hỏng sản phẩm, ngừng trệ sản xuất lãng phí lao động …… Vì nhà máy cần cung cấp nguồn điện hai nguồn điện Đồng thời cho phép ngừng cấp điện đóng nguồn dự trữ tay Trong nhà máy hộ loại II chiếm 80% phụ tải tiêu thụ Đối với hộ chiếu sáng, nhà kho, phòng làm việc, thiết kế nhà máy hộ tiêu thụ loại III mức độ tin cậy cung cấp điện thấp nên cho phép điện khoảng thời gian ngày đêm Các hộ thiết kế nguồn cung cấp chiếm 20 % phụ tải tồn nhà máy 1.4 Các thơng số nhà máy Hình 1.1 Sơ đồ mặt nhà máy số Trang Số mặt 10 11 Ký hiệu mặt (1) Tên phân xưởng Công suất đặt Ban quản lý phòng thiết kế 80 Phân xưởng khí số 3600 Phân xưởng khí số 3200 Phân xưởng luyện kim màu 1800 Phân xưởng luyện kim đen 2500 Phân xưởng sửa chữa khí Theo tính tốn Phân xưởng rèn 2100 Phân xưởng nhiệt luyện 3500 Bộ phận nén khí 1700 Kho vật liệu 60 Chiếu sáng phân xưởng Theo diện tích Bảng 1.1 Phụ tải nhà máy Tên thiết bị (2) Số lượng Công suất (kW) (3) (4) 1 1 1 1 1 Bộ phận đúc đồng 10 11 12 Máy cưa kiểu đai Bàn Khoan bàn Máy ép tay Máy mài thô Máy khoan đứng Máy bào ngang Máy xọc Máy mài tròn vạn Máy phay Máy phay vạn Máy tiện ren 0,65 2,8 2,8 4,5 2,8 2,8 4,5 7,8 8,1 Trang 13 14 15 16 17 Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren 1 1 10 14 4,5 10 20 1 1 (3) 1 1 1 1 0,85 24,2 1 1 1 1 1 1,7 1 1 1 1 1 3 2,8 Bộ phận lắp ráp 18 19 20 21 22 (1) 23 24 25 26 27 28 29 30 Máy khoan đứng Cầu trục Bàn lắp ráp Bàn Máy khoan bàn (2) Máy để cân tĩnh Bàn Máy ép tay Bể dầu có tăng nhiệt Máy cạo Bể ngâm nước nóng Bể ngâm Natri Hidroxit Máy mài thô 0,85 (4) 2,5 2,8 Bộ phận hàn 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Máy nén cắt liên hợp Bàn để hàn Máy mài phá Quạt lò rèn Lò tròn Máy ép tay Bàn Máy khoan đứng Bàn nắn Bàn đánh dấu 2,8 1,5 0,85 Bộ phận sửa chữa điện 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 Bể ngâm dung dịch kiềm Bể ngâm nước nóng Bàn Dao cắt vật liệu cách điện Máy ép tay Máy dây Máy dây Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt Tủ xấy Máy khoan bàn Máy để cân tĩnh Máy mài thô 1,2 3 0,65 Trang 53 Bàn thử nghiệm thiết bị điện Bộ phận đúc đồng 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 (1) 64 65 66 Dao cắt có tay địn Bể khử dầu mỡ Lị điện để luyện khn Lò điện để nấu chảy babit Lò điện để mạ thiếc Đá lát để đổ babit Quạt lò đúc đồng Bàn Máy khoan bàn Bàn nắn (2) Máy uốn mỏng Máy mài phá Máy hàn điểm 1 1 1 1 1 (3) 1 10 3,5 1,5 0,65 (4) 1,7 2,8 25 kVA Buồng nạp điện 67 68 69 70 Tủ để nạp acquui Giá đỗ thiết bị Chỉnh lưu Selenmium Bàn 1 1 0,6 Bảng 1.2 Các thiết bị điện phân xưởng sửa chữa khí II Nội dung tính tốn thiết kế * Giới thiệu chung nhà máy * Xác định phụ tải tính tốn * Thiết kế mạng cao áp cho tồn nhà máy * Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng sửa chữa khí * Tính tốn ngắn mạch kiểm tra thiết bị * Tính bù cơng suất phản kháng * Thiết kế chiếu sáng Trang Chương II Xác định phụ tải tính tốn Trong thiết kế cung cấp điện phụ tải tính tốn số liệu quan trọng Vì nhờ có phụ tải tính tốn ta chọn thiết bị điện : MBA, dây dẫn thiết bị đóng cắt thiết bị bảo vệ khác …, đồng thời tính tổn thất :điện áp, tổn thất công suất, tổn thất điện ta chọn thiết bị bù Để xác định phụ tải tính tốn cách xác khó khăn phụ tải điện phụ thuộc vào yếu tố : Công suất, số lượng thiết bị chế độ vận hành quy trình công nghệ thiết bị vận hành Nếu ta xác định phụ tải tính tốn khơng xác xảy số trường hợp sau : +Nếu phụ tải tính tốn Ptt < Pthựctế (phụ tải thực tế) làm giảm tuổi thọ thiết bị khơng gây cháy nổ thiết bị bảo vệ chọn khơng đảm bảo yêu cầu tác động xảy cố + Nếu phụ tải tính tốn Ptt > Pthực tế dẫn đến lãng phí cho đầu tư vốn khơng mang lại hiệu kinh tế kỹ thuật Nhà máy sản xuất máy kéo nhà máy lớn bao gồm nhiều phân xưởng nhỏ cấu thành Vì để xác định phụ tải tính tốn nhà máy ta phải xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sau ta xác định phụ tải tính tốn cho tồn nhà máy Để đưa phương pháp tính tốn phù hợp ta cần phải lựa chọn dựa phương pháp tính tốn có I Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sửa chữa khí Trước xác định phụ tải tính tốn cho tồn phân xưởng ta phân nhóm phụ tải tính tốn cho nhóm / Phân nhóm phụ tải phân xưởng sửa chữa khí Để phân nhóm phụ tải phân xưởng tốt ta cần phải tuân theo nguyên tắc chung phân nhóm : + Các thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc + Các thiết bị nhóm nên gần vị trí + Tổng cơng suất nhóm phân xưởng nên chênh lệch Từ nguyên tắc phân nhóm ta phân phụ tải xưởng sửa chữa khí làm nhóm bảng 2-1 Trang Bảng 2.1 Phân nhóm thiết bị phân xưởng Tên nhóm Tên thiết bị điện nhóm Số lượng (1) Nhóm I (2) Máy cưa kiểu đai Khoan bàn Máy mài thô Máy khoan đứng (2) Máy bào ngang Máy xọc Máy mài tròn vạn Cộng theo nhóm Máy phay Máy phay vạn Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Cầu trục Cộng theo nhóm Máy khoan đứng Máy khoan bàn Bể dầu có tăng nhiệt Máy cạo (3) 1 1 (3) 1 1 1 1 1 1 1 Nhóm II NhómIII Ký hiệu Cơng suất đặt mặt định mức(KW) Một Tổng số thiết thiết bị bị (4) (5) (6) 1 0,65 0,65 2,8 2,8 2,8 2,8 (4) (5) (6) 4,5 4,5 2,8 2,8 2,8 2,8 17,35 10 4,5 4,5 11 7,8 7,8 12 8,1 8,1 13 10 10 14 14 14 15 4,5 4,5 16 10 10 17 20 20 19 12,1 12,1 91 18 0,85 0,85 22 0,85 0,85 26 2,5 2,5 27 1 Trang 10 Bài tập dài môn học Cung cấp điện Hỡnh 4.1 Sơ đồ tủ phân phối 3.1 Chọn cáp từ trạm biến áp phân xưởng tủ phân phối phân xưởng Cáp từ trạm biến áp cung cấp cho PXSCCK tủ phân phối phân xưởng tải điện áp 400 V cần phải chịu đựng dòng điện là: Icp = S ttpx 3.U dm = 148,22 =225,2 A 3.0,38 Do chọn cáp đồng hạ áp lõi, cách điện PVC hãng Lens chế tạo loại 3G70 mm2 có Icp = 254 A nhà Vì trạm biến áp đặt vị trí có toạ độ (46,65) nên đường cáp có độ dài 111 m 3.2 Chọn tủ phân phối cho phân xưởng Tủ phân phối cho phân xưởng phải gồm đầu tới tủ động lực từ tủ động lực số đến tủ động lực số Tủ phân phối phải có Uđm ≥ 0,4 kV, chịu dòng Icp ≥ 225,2 A đầu vào đầu dòng điện khoảng ≤ 100 A 3.3 Lựa chọn MCCB cho tủ phân phi Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 53 Bài tập dài môn học Cung cấp điện * Phớa u v phớa cuối đường cáp từ trạm biến áp B3 đến tủ phân phối ta đặt aptomat loại NS250N Merlin Gerin chế tạo có thơng số sau: Số cực Iđm, A Uđm, V IcắtN, kA 250 690 Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật máy cắt NS250N Kiểm tra cáp theo điều kiện phối hợp với aptomat: I kddt 1,25.I dmA 1,25.250 Icp ≥ 1,5 1,5 = 1,5 = 208,3 A * Các aptomat từ tủ phân phối tới tủ động lực nhóm phụ tải phân xưởng chọn sau: S tti Iđmi ≥ Icpi = 3.U dm Trong Stti cơng suất nhóm i, Uđm = 380 V Các Icpi lấy từ bảng 2.3 Với chiếu sáng Pcs = 16,5 kW Kết tính ghi bảng 4.2 Tuyến Itt Loại Số cực Iđm, A Uđm, V IcắtN, kA cáp A MCCB TPP-ĐL1 17,40 C60a 40 440 TPP-ĐL2 79,84 NC-125H 125 415 10 TPP-ĐL3 9,45 C60a 40 440 TPP-ĐL4 8,1 C60a 40 440 TPP-ĐL5 23,22 C60a 40 440 TPP-ĐL6 25,4 C60a 40 440 TPP-ĐL7 46,16 NC-125H 125 415 10 TPP-TCS 25,07 C60a 40 440 Bảng 4.2 Thông số MCCB dùng cho tủ động lực chiếu sáng 3.4 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực Các đường cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực chiếu sáng rãnh cáp nằm dọc tường phía bên cạnh lối lại phân xưởng Cáp chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ điều kiện ổn định nhiệt có ngắn mạch Do chiều dài cáp khơng lớn nên bỏ qua khơng cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Điều kiện chọn cáp: Khc.Icp ≥ Itt Trong đó: Itt – Dịng điện tính tốn nhóm phụ tải Icp – Dịng điện phát nóng cho phép, tương ứng với loại dây, tiết diện khc – Hệ số hiệu chỉnh, lấy khc = Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ cáp, aptomat: I kddt 1,25.I dmA Icp ≥ 1,5 = 1,5 Chọn cáp từ phân phối tới tủ động lực ( ĐL1): Icp ≥ Itt = 17,40 A Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 54 Bài tập dài môn học Cung cấp điện Icp 1,25.40 =33,3 A 1,5 Kết hợp điều kiện ta chọn cáp hạ áp cách điện PVC 3G2,5 hãng LENS chế tạo có Icp = 41 A (đặt nhà) Các đường cáp khác chọn hoàn toàn tương tự, kết ghi bảng 4.3 Tuyến cáp Itt, A IđmA Ikddt/1,5 Loại cáp Icp,A TPP-ĐL1 17,40 40 33,33 3G2,5 41 TPP-ĐL2 79,84 100 83,33 3G10 87 TPP-ĐL3 9,45 40 33,33 3G2,5 41 TPP-ĐL4 8,1 40 33,33 3G2,5 41 TPP-ĐL5 23,22 40 33,33 3G2,5 41 TPP-ĐL6 25,4 40 33,33 3G2,5 41 TPP-ĐL7 46,16 100 83,33 3G10 87 TPP-TCS 25,07 40 33,33 3G2,5 41 Bảng 4.3 Thông số cáp từ TPP tới tủ động lực IV Tính tốn ngắn mạch hạ áp Khi tính tốn ngắn mạch hạ áp ta coi nguồn cung cấp từ máy biến áp B3 có cơng suất vơ lớn ngắn mạch xa nguồn nên IN = I’’=I∞ Để giảm nhẹ khối lượng tính tốn, ta kiểm tra với tuyến cáp có khả xảy cố nặng nề Khi cần thiết kiểm tra thêm tuyến cáp cịn nghi vấn Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay tính ngắn mạch 4.1 Các thông số sơ đồ thay a Trạm biến áp phân xưởng B3 Sđm=1000 kVA, ÄPn = 10 kW, Un = 5% ∆Pn U dm 10.(0,4) = 10 =1,6 10-3 Ω = 1,6 mΩ Rb = 2 S dmBA 1000 U n %.U dm 5%.(0,4) -3 = Xb = − =8.10 Ω = mΩ S dm 1000.10 b Thanh gúp Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 55 Bài tập dài môn học Cung cấp điện Kớch thc góp hạ áp máy biến áp phân xưởng 100x10 mm2 , pha ghép ba thanh; chiều dài ℓ=1,2 m; Khoảng cách trung bình hình học D = 300 mm, tra bảng 4.5 (Ngắn mạch đứt dây hệ thống điện) ta có: 1 R0 = 0,020 mΩ/m → Rtgha = r0.ℓ= 0,020.1,2=0,008 mΩ 3 1 X0 = 0,157 mΩ/m → Xtgha = x0.ℓ= 0,157.1,2=0,063 mΩ 3 Thanh góp tủ phân phối chọn loại đồng có kích thước 30x3 mm2 với Icp = 405 A chiều dài ℓ=1,2 m; khoảng cách trung bình hình học D= 300 mm R0 = 0,223 mΩ/m → Rtg = 0,223.1,2=0,268 mΩ X0 = 0,235 mΩ/m → Xtg = 0,235.1,2=0,282 mΩ c Điện trở điện kháng MCCB * Với máy NS250N có Iđm =250 A tra bảng 4.3 4.4 Tài liệu ngắn mạch dứt dây hệ thơng điện ta có: Xa1=xcd=0,28 mΩ Ra1 =rcd + rtx =0,36 + 0,5 =0,86 mΩ * Với loại máy C60a có Iđm = 40 A thì: Xa3 = xcd = 2,7 mΩ =Xa4 Ra3 = rcd + rtx = 5,5 +1,3 = 6,8 mΩ =Ra4 * Với máy NC125-H có Iđm = 125 A thì: Xa3 = 0,86 mΩ =Xa4 Ra3 = 1,3 + 0,75 =2,05mΩ =Ra4 d Các đường cáp * Với loại cáp 3G70 r0 = 0,268 Ω/km ( 200C),ℓ=0,111 km Rc1 =0,268.0,111=29,75 mΩ * Với loại cáp 3G10 (tuyến TPP-ĐL2) r0 = 1,83 Ω/km, ℓ=2m Rc2 = 3,66 mΩ 4.2 Giá trị dịng ngắn mạch * Tính ngắn mạch N1: RN1 = Rb + Rtgha + Ra1 =1,6 + 0,008 +0,86 = 2,468 mΩ XN1 = Xb + Xtgha + Xa1 = 8+ 0,063 +0,28 =8,343 mΩ → Z= RN2 + X N2 = 8,7 mΩ U 400 = IN1 = =26,54 kA 3.Z N 3.8,7 Ixk1=1,8 26,54 = 67,56 kA Kiểm tra aptomat: Loại NS250N có IcắtN = kA < IN1 nên ta phải chọn lại MCCB vị trí Chọn loại máy CM1250 N có thơng số sau: Số cực Im, A Um, V IctN, kA Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 56 Bài tập dài môn học Cung cấp điện 1250 690 50 Bảng 4.4 Thông số aptomat CM1250N * Với loại CM1250N có Iđm =1250 A tra bảng 4.3 4.4 Tài liệu ngắn mạch dứt dây hệ thơng điện ta có: Xa1=xcd=0,094 mΩ =Xa2 Ra1 =rcd = 0,12 mΩ = Ra2 RN1 = Rb + Rtgha + Ra1 =1,6 + 0,008 +0,12 = 1,728 mΩ XN1= Xb + Xtgha + Xa1 = 8+ 0,063 +0,094 =8,157 mΩ → Z= RN2 + X N2 = 8,34 mΩ U 400 = IN1 = =27,69 kA 3.Z N 3.8,34 Ixk1=1,8 27,69 = 70,49 kA * Tính ngắn mạch N2: RN2 = RN1 + Rc1 + Ra2 =1,728 + 29,75 + 0,12 = 31,598 mΩ XN2 = XN1 + Xa2 = 8,157 + 0,094 = 8,251 mΩ ZN2 = RN2 + X N2 =32,66 mΩ 400 IN2 = =7,07 kA 3.32,66 Ixk2 = 18 kA Không phải kiểm tra aptomat loại với aptomat đầu đường cáp Kiểm tra ổn định nhiệt cáp 3G70: Tiết diện ổn định nhiệt cáp F ≥ ỏ.I∞ t qd =6.7,07 0,4 =26,83 mm2 Vậy chọn cáp 3G70 hợp lý * Tính ngắn mạch N3: RN3 = RN2 + Rtg + Ra3 =31,598 +0,268 + 3,66 =35,526 mΩ XN3 = XN2 + Xtg = 8,251 +0,282= 8,533 mΩ ZN3 = RN2 + X N2 =36,536 mΩ 400 IN2 = =6,32 kA 3.36,536 Ixk2 = 16,09 kA Kiểm tra MCCB NC-125H có Icắt N =10 kA > IN3 = 6,32 kA Kiểm tra ổn định động ổn định nhiệt góp trạm phân phối trung tâm khơng cần thiết ta chọn góp vượt cấp * Điểm ngắn mạch N4 khơng cần tính aptomat NC-125H V Lựa chọn thiết bị tủ động lực dây dẫn đến thiết bị phân xng Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 57 Bài tập dài môn học Cung cấp điện Hỡnh 4.3 S t động lực 5.1 Các aptomat nhánh tủ động lực Việc lựa chọn kiểm tra aptomat với cáp đến thiết bị tiêu thụ điện tiến hành tương tự phần Do công suất thiết bị phân xưởng không lớn bảo vệ áptomat nên khơng cần thiết phải tính toán ngắn mạch để kiểm tra thiết bị điện lựa chọn Bảng5.1 Kết chọn aptomat cáp từ tủ động lực tới thiết bị PXSCCK Số lg KH MB Phụ tải Ptt, Itt, A kW 1 1 Tên máy Nhóm I Máy cưa kiểu đai Khoan bàn Máy mài thô Máy khoan đứng Máy bào ngang Máy xọc Máy mài tròn vạn Nhóm II Máy phay Máy phay vạn Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Dây dẫn Tiết diện Icp, Đườn A g kính ống thép MCCB Mã hiệu Iđm, Ikddt/1,5 A A 10 11 1,52 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 0,65 0,99 2,8 4,25 4,25 2,8 4G1,5 4G1,5 4G1,5 23 23 23 3/ ' ' 3/ ' ' 3/ ' ' NC45a NC45a NC45a 25 25 25 20,8 20,8 20,8 4,5 6,84 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 2,8 2,8 4,25 4,25 4G1,5 4G1,5 23 23 3/ ' ' 3/ ' ' NC45a NC45a 25 25 20,8 20,8 6,84 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 11,85 4G2,5 31 3/ ' ' NC45a 32 26,6 12,31 15,19 21,27 4G2,5 4G2,5 4G2,5 31 31 31 3/ ' ' 3/ ' ' 3/ ' ' NC45a NC45a NC45a 32 32 32 26,6 26,6 26,6 10 4,5 11 7,8 1 12 13 14 8,1 10 14 Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 58 Bài tập dài môn học Cung cấp điện Mỏy tin ren Mỏy tin ren Máy tiện ren Cầu trục Nhóm III Máy khoan đứng Máy khoan bàn Bể dầu có tăng nhiệt Máy cạo Máy mài thơ Nhóm IV Máy nén cắt liên hợp Máy mài phá Quạt lò rèn Máy khoan đứng Nhóm V Bể ngâm dung dịch kiềm Bể ngâm nước nóng Máy dây Máy dây Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt Tủ xấy Máy khoan bàn Máy mài thơ Bàn thử nghiệm TBĐ Nhóm VI Bể khử dầu mỡ Lị điện để luyện khn Lị điện để nấu chảy 1 1 15 16 17 19 4,5 10 20 12,1 18 0,85 22 0,85 26 2,5 1 27 30 2,8 31 1,7 1 33 34 2,8 1,5 38 0,85 41 42 46 1,2 47 1 48 49 50 0,65 52 2,8 53 55 56 57 10 6,84 15,19 30,38 18,38 4G1,5 4G2,5 4G4,0 4G2,5 23 31 42 31 3/ ' ' 3/ ' ' 3/ ' ' 3/ ' ' NC45a NC45a NC45a NC45a 25 32 40 32 20,8 26,6 33 26,6 1,29 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 1,29 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 3,8 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 1,52 4,25 4G1,5 4G1,5 23 23 3/ ' ' 3/ ' ' NC45a NC45a NC45a 25 25 25 20,8 20,8 20,8 2,58 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 4,25 2,28 1,29 4G1,5 4G1,5 4G1,5 23 23 23 3/ ' ' 3/ ' ' 3/ ' ' NC45a NC45a NC45a 25 25 25 20,8 20,8 20,8 4,56 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 4,56 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 1,82 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 1,52 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 4,56 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 4,56 0,99 4G1,5 4G1,5 23 23 3/ ' ' 3/ ' ' NC45a NC45a 25 25 20,8 20,8 4,25 10,64 4G1,5 4G1,5 23 23 3/ ' ' 3/ ' ' NC45a NC45a 25 25 20,8 20,8 4,56 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 7,6 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 15,2 4G2,5 31 3/ ' ' NC45a 32 26,6 TrÇn Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 59 Bài tập dài môn học Cung cÊp ®iƯn babit Lị điện để mạ thiếc Nhóm VII Quạt lò đúc đồng Máy khoan bàn Máy uốn mỏng Máy mài phá Máy hàn điểm Chỉnh lưu Selenium 58 3,5 60 1,5 62 0,65 64 1,7 65 2,8 66 13 69 0,6 5,32 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 2,28 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 0,99 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 2,58 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 4,25 19,75 4G1,5 4G2,5 23 31 3/ ' ' 3/ ' ' NC45a NC45a 25 32 20,8 26,6 0,91 4G1,5 23 3/ ' ' NC45a 25 20,8 Hình 4.4 Sơ đồ cấp điện cho cỏc t ng lc Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 60 Bài tập dài môn học Cung cấp điện Chng V tính tốn bù cơng suất phản kháng cho HTCCĐ nhà máy I Đặt vấn đề Vấn đề sử dụng hợp lý tiết kiệm điện xí nghiệp cơng nghiệp có ý nghĩa lớn kinh tế xí nghiệp tiêu thụ phần lớn số diện sản xuất Hệ số công suất cosử tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý hay không Nâng cao hệ số công suất cosử chủ chương lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu cao trình sản xuất, phân phối sử dụng điện Phần lớn thiết bị tiêu dùng điện tiêu thụ công suất tác dụng P công suất phản kháng Q Công suất tác dụng công suất biến thành nhiệt thiết bị dùng điện, cịn cơng suất phản kháng Q cơng suất từ hoá máy điện tạo điều kiện cho trình chuyển đổi lượng.Việc tạo cơng suất phản kháng đòi hỏi tiêu tốn lượng động sơ cấp kéo máy phát điện Tuy công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu thụ không thiết phải lấy từ nguồn Để tránh phải truyền tải lượng Q lớn đường dây, người ta đặt gần hộ tiêu dùng điện thiết bị sinh Q tụ điện, máy bù đồng bộ,…để cung cấp trực tiếp cho phụ tải Công việc gọi bù công suất phản kháng Khi bù công suất phản kháng góc lệch pha dịng điện điện áp mạch nhỏ đi, hệ số công suất cosử mạng tăng lên, P,Q góc có quan hệ sau: P ử= arctg Q Khi lượng P không đổi nhờ việc bù cơng suất phản kháng, lượng Q truyền tải đường dây giảm xuống, góc giảm, kết cosử tăng lên Hệ số công suất cosử nâng lên đưa đến hiệu sau đây: Giảm tổn thất công suất mạng điện Giảm tổn thất điện áp mạng điện Tăng khả truyền tải đường dây máy biến áp TrÇn Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 61 Bài tập dài môn học Cung cấp ®iƯn Ngồi việc tăng hệ số cosử cịn đưa đến hiệu làm giảm chi phí kim loại màu, góp phần làm ổn định điện áp, tăng khả phát máy phát điện,.v.v Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosử 1.Nâng cao hệ số cơng suất cosử tự nhiên: Là tìm biện pháp để hộ dùng điện giảm bớt lượng công suất phản kháng Q tiêu thụ như: áp dụng q trình cơng nghệ tiên tiến, sử dụng hợp lý thiết bị điện,v v… Nâng cao hệ số công suất cosử phương pháp bù: Bằng cách đặt thiết bị bù gần hộ tiêu dùng điện để cung cấp công suất phản kháng cho chúng, ta giảm lượng công suất phản kháng truyền tải đường dây nâng cao hệ số công suất cosử mạng Biện pháp bù không giảm lượng công suất phản kháng tiêu thụ hộ dùng điện mà giảm lượng công suất phản kháng phải truyền tải đường dâymà thơi Vì sau thực biện pháp nâng cao cosử tự nhiên mà không đạt yêu cầu xét tới phương pháp bù II Xác định phân phối dung lượng bù 2.1 Xác định dung lượng bù Dung lượng bù cần thiết cho nhà máy xác định dựa công thức sau: Qbù = Pttnm.(tgử1 – tgử2).ỏ Trong đó: Pttnm- phụ tải tác dụng tính tốn nhà máy, kW ử1- góc lệch ứng với cơng suất trung bình trước bù, cosử1 = 0,7 ử2 – góc ứng với hệ số cơng suất bắt buộc sau bù, cosử2 = 0,95 ỏ – Hệ số xét tới khả nâng cao cosử biện pháp địi hỏi khơng phải dặt thiết bị bù, ỏ= 0,9 ÷ Vậy ta xác định dung lượng bù cần thiết: Qbù = 9040,17(1,02 – 0,33).0,95 = 5925,83 kVAr 2.2 Phân phối dung lượng bù cho trạm biến áp phân xưởng Từ trạm phân phối trung tâm trạm biến áp phân xưởng mạng hình tia gồm nhánh có sơ đồ thay th tớnh toỏn nh sau: Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 62 Bài tập dài môn học Cung cấp điện Hỡnh 5.1 Sơ đồ thay để bù công suất phản kháng Cơng thức tính lượng bù tối ưu cho nhán mạng hình tia: Q − Qbu Qbi = Qi Rtd Ri Trong đó: Qbi – Cơng suất phản kháng cần bù đặt tai trạm biến áp i Qi – Cơng suất tính tốn phản kháng ứng với phụ tải kVAr Q = 10990,48 kVAr – Phụ tải tính toán phản kháng tổng nhà máy Qbù = 5925,83 kVAr Ri = Rci + RBi : Điện trở nhánh i 1 + + ) −1 - Điện trở tương đương mạng, Ω Rtđ = ( + R1 R2 R7 Rtđ = 1,65 Ω Stt Tuyến cáp R, Ω Qttpx, Qbù, Loại tụ Qtụ, Số kVAr kVAr kV lượng Ar TPPTT-BA1 11,34 1767,8 1031 KC2-0,38-50-3Y3 50 21 TPPTT-BA2 11,34 1915,2 1178,28 KC2-0,38-50-3Y3 50 24 TPPTT-BA3 13,52 1212,4 594,3 KC2-0,38-50-3Y3 50 12 TPPTT-BA4 11,32 1530 791,78 KC2-0,38-50-3Y3 50 16 TPPTT-BA5 11,32 1717,9 979,68 KC2-0,38-50-3Y3 50 20 TPPTT-BA6 8,94 1837,5 902,75 KC2-0,38-50-3Y3 50 19 TPPTT-BA7 14,83 1040,4 476,5 KC2-0,38-50-3Y3 50 10 Bảng 5.1 Dung lượng bù công suất phản kháng Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 63 Bài tập dài môn häc Cung cÊp ®iƯn Chương VI Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí I Đặt vấn đề Trong nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp hệ thống chiếu dáng có vai trị quan trọng việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, nâng cao suất lao động, bảo đảm an toàn lao động sức khoẻ người lao động Vậy hệ thông chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau: * Không bị lố mắt * Khơng bị lố phản xạ * Không tạo ta nhứng khoảng tối vật bị che khuất * Phải có độ rọi dồng * Phải tạo ánh sáng gần ánh sáng tự nhiên tốt II Lựa chọn số lượng công suất hệ thống đèn chiếu sáng chung Để tính tốn chiếu sáng cho phân xưởng SCCK ta áp dụng phương pháp hệ số sử dụng Hệ thống chiếu sáng chung phân xưởng sửa chữa khí dùng bóng đèn sợi đốt sản xuất Việt Nam Phân xưởng sửa chữa khí chia làm dãy nhà: Dãy nhà 1: Chiều dài a1 = 20 m Chiều rộng b1 = 20 m Dãy nhà 2: Chiều dài a2 = 35 m Chiều rộng b2 = 20 m Tổng diện tích: 1100 m2 Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 64 Bài tập dài môn học Cung cấp điện Ngun in s dng U = 220 V lấy từ tủ chiếu sáng trạm biến áp phân xưởng B3 Độ treo cao đèn: H = h - hc – hlv Trong h=4,5 m chiều cao phân xưởng tính từ đến trần phân xưởng hc = khoảng cách từ trần đến đèn, hc = 0,7 m hlv – Chiều cao phân xưởng đến mặt công tác, hlv = 0,8 m H=4,5-0,7-0,8=3 m Tra bảng 5.1.TL1 ta có tỷ số L/H=1,8 nên khoảng cách đèn kề L=5,4 m Hệ số phản xạ tường: ủtuong = 50 % Hệ số phản xạ trần: ủtran = 30 % ESZk Cơng thức tính tốn quang thông đèn: F= lumen n.k sd Trong đó: F-Quang thơng đèn lumen E- Độ rọi u cầu lx, tra bảng 5.3.TL1 ta E=30 lx S-Diện tích chiếu sáng, m2 k- hệ số dự trữ, tra bảng 5.2 TL1 n- số bóng đèn có hệ thống chiếu sáng ksd- hệ số sử dụng Z- hệ số phụ thuộc loại đèn tỉ số L/H, thường lấy Z=0,8÷ 1,4 Căn vào mặt phân xưởng ta bố trí bóng đèn sau: Dãy nhà bố trí dãy đèn, dãy gồm bóng, khoảng cách đèn m theo chiều rộng m theo chiều dài phân xưởng 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 số đèn cần dùng n = 16 bóng Dãy nhà bố trí dãy đèn, dãy gồm bóng Khoảng cách đèn theo chiều rộng m, theo chiều dài 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 số đèn cần dùng n = 28 bóng Chỉ số phịng: a.b ử= H ( a + b) a1.b1 20.20 = ử1= =3,33 H ( a1 + b1 ) 3.(20 + 20) a2 b2 35.20 = ử2= =4,24 H ( a2 + b2 ) 3.(35 + 20) Tra bảng ta có: ksd1 =0,46; ksd2 =0,48 Quang thơng bóng đèn: ES1Zk 30.400.1,3.1,2 = F1 = =2543,48 lumen n1.k sd 16.0,46 Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 65 Bài tập dài môn häc Cung cÊp ®iƯn ES Zk 30.700.1,3.1,2 = =2437,5 lumen n2 k sd 28.0,48 Tra bảng 5.5.TL1 ta chọn đèn sợi đốt công suất 300 W/1đèn , quang thơng 4224 lumen Tổng cơng suất chiếu sáng tồn phân xưởng Pcs=(16+28).300=13,2 kW III Thiết kế mạng điện chiếu sáng Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung phân xưởng ta đặt tủ chiếu sáng phân xưởng gồm MCCB tổng loại pha cực aptomat cấp cho dãy đèn bóng, aptomat cấp cho dãy đèn bóng 3.1 Chọn MCCB tổng UđmA ≥ Uđm = 0,38 kV PCS 13,2 = = 20,06 A Dòng điện định mức IđmA ≥ Itt= 3.U dmm cos ϕ 3.0,38.1 Chọn loại MCCB C60L hãng Merlin Gerin chế tạo, Iđm =25 A, Uđm = 440 V, cực 3.2 Chọn cáp từ tủ phân phối phân xưởng đến tủ chiếu sáng Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: khc.Icp ≥Itt = 20,06 A (khc =1) Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ, bảo vẹ MCCB: I kddt 1,25.I dmA 1,25.40 = = Icp ≥ =33,33 A 1,5 1,5 1,5 Vậy chọn loại cáp 3G2,5 lõi cách điện PVC hãng LENS chế tạo có Icp = 41 A 3.3 Chọn MCCB nhánh Aptomat bảo vệ cho dãy đèn bóng: UđmA ≥ Uđmm = 0,22 kV 4.Pd 4.300 = Dòng điện định mức IđmA ≥ Itt = =5,45 A Udm 220 Chọn 13 aptomat loại NC45a hãng Merlin Gerin chế tạo có cực, Iđm = A, Uđm = 400 V, cực 3.4 Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến bóng đèn Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: khc.Icp ≥Itt = 5,45 A (khc =1) Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ, bảo vẹ MCCB: I kddt 1,25.I dmA 1,25.6 = = Icp ≥ =5 A 1,5 1,5 1,5 Vậy chọn loại cáp đồng hạ áp lõi x 1,5 mm2 cách điện PVC hãng LENS chế tạo có Icp = 26 A Sơ đồ nguyên lý mạng điện chiếu sáng chung cho phân xưởng sửa chữa khí F2 = TrÇn Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 66 Bài tập dài môn học Cung cấp điện Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 67 ... hộ nhà máy có 30% phụ tải loại III tạm ngừng cung cấp điện cần thiết: (n-1).kqt.Sm B Stt sc Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 30 Bài tập dài môn học Cung cấp điện Sm B ≥ 0,7.S ttnm =6499,92 kVA 1,4... đường từ hệ thống điện TPPTT Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 45 Bài tập dài môn học Cung cấp điện ng dõy cung cp in từ hệ thống TPPTT nhà máy dài 15 km sử dụng đường dây không, dây nhôm lõi thép, lộ... cha v kim tra nh k Trần Anh Cao HTĐ1_K49 Trang 25 Bài tập dài môn học Cung cấp điện a/ Phương án 1: Đặt TBA phân xưởng, đó: a.1 Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phụ tải Ban quản lý & phòng thiết kế