Mục lục Trang Lời nói đầu Chng Xỏc định phụ tải tính tốn phân xưởng SCCK…… 1.1 Khái quát chung…………………………………… 1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 1.2.1 Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt … 1.2.2 Phương pháp xác định PTTT theo công suất ……… 1.2.3 Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao …… 1.2.4 Phương pháp xác định PTTT theo suất phụ tải 1.3 Tính tốn PTTT cho phân xưởng xửa chữa khí 1.3.1 Phân nhóm phụ tải ………………………………… 1.3.2 Xác định PTTT nhóm ………………………… 13 1.3.3 Xác định PTTT toàn phân xưởng …………… 1.4 Xác định PTTT cho phân xưởng lại 14 1.4.1 Phân xưởng kết cấu kim loại ………………… 1.4.2 Phân xưởng lắp ráp khí …………………… .15 1.4.3 Phân xưởng đúc ………………………………… 1.4.4 Phân xưởng nén khí ………………………………… 16 1.4.5 Phân xưởng rèn …………………………… 17 1.4.6 Trạm bơm ………………………………… 1.4.7 Phân xưởng xửa chữa khí ………………… .18 1.4.8 Phân xưởng gia cơng gỗ ……………… 19 1.4.9 ban quản lý nhà máy …… 1.5 Xác định PTTT nhà máy 20 1.5.1 Xác dịnh tâm phụ tải điện vẽ biểu đồ phụ tải ……… 21 Chương Thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy 23 2.1 Khái quát chung …………………… 2.2 Lựa chọn phương án thiết bị cho mạng 24 2.2.1 Chọn cáp …………………………………………… 2.2.2 Xác định chi phí tính tốn………………………… 27 2.2.3 Sơ đồ trạm phân phối trung tâm ………………… 28 2.2.4 Tính tốn ngăn mạch……………………………… 2.3 Sơ đồ trạm biến áp phân xưởng ………………… 32 2.3.1 Lựa chọn kiểm tra dao cách ly cao áp ……… 2.3.2 Lựa chọn kiểm tra cầu chì cao áp ……………… 33 2.3.3 Lựa chọn kiểm tra aptomat ………………………… 2.3.4 Lựa chọn góp …………………………… 34 2.3.5 Kết luận ………………………………………… 35 Chương Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng SCCK 37 3.1 Khái quát chung…………………………………… 3.2 Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối………………………38 3.2.1 chọn cáp ……………………………………………………… 3.2.2 Lựa chọn máy cắt cục ……………………………………… 3.2.3 chọn cáp từ tủ phân phối …………………………………… 3.3 Lựa chọn thiết bị tủ động lực ………………………39 3.3.1 Chọn MCCB ………………………………………………40 3.3.2 Các đường cáp theo điều kiện phát nóng ……………… 3.3.3 Lựa chọn thiết bị cho nhóm……………………… Chương Tính tốn bù cơng suất phản kháng cho toàn nhà máy… 46 4.1 Khái quát chung ………………………………………………… 4.2 Chọn thiết bị bù ………………………………………………….47 4.3 Xác định phân bố dung lượng bù ………………………… Kết luận chung 50 Tài liệu tham khảo 60 Ch-ơng xác định phụ tảI tính toán Của phân x-ởng khí 1.1 Khái quát chung Phụ tải tính toán phụ tải giả thiết lâu dài không đổi , t-ơng đ-ơng với phụ tải thực tế biến đổi mặt hiệu phát nhiệt mức độ hủy hoại cách nhiệt Nói cách khác , phụ tải tính toán đốt nóng thiết bị lên tới nhệt độ t-ơng tự nh- phụ tải thực tế gây , chọn thiết bị theo phụ tải tính toán đảm bảo cho thiết bị mặt phát nóng Phụ tải tính toán đ-ợc sử dụng để lựa chọn kiểm tra thiết bị hệ thống cung cấp điện nh- : máy biến áp, dây dẫn , thiết bị đóng cắt , bảo vệ, tính toán tổn thất công suất , tổn thất điện , tổn thất điện áp ; lựa chọn dung l-ợng bù công suất phản kháng Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh- : công suất ,số l-ợng , chế độ làm việc thiết bị điện , trình độ ph-ơng thức vận hành hệ thống Nếu phụ tải tính toán xác định nhỏ phụ tải thực tế làm giảm tuổi thọ thiết bị điện, có khả dẫn đến cố, cháy nổ, Ng-ợc lại, thiết bị đ-ợc lựa chọn d- thừa công suất làm ứ đọng vốn đầu t- , gia tăng tổn thất 1.2 Các ph-ơng pháp xác định PTTT 1.2.1 Ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt hệ số nhu cầu Ptt = Knc.Pd Trong đó: Knc -hệ số nhu cầu , tra sôt tay kĩ thuật, Pd - công suất đặt thiết bị, tính toán xem gần Pd Pdm ,[kW] 1.2.2 Ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình hệ số cực đại Ptt = Kmax.Ptb = Kmax.Ksd.Pdm Trong : Ptb - công suất trung bình thiết bị nhóm thiết bị,[kW], Kmax - hệ số cực đại, tra sổ tay kĩ thuËt theo quan hÖ Kmax = f(nhq, Ksd), Ksd - hƯ sè sư dơng , tra sỉ tay kÜ thuật , 1.2.3 Ph-ơng pháp xác định PTTT theo suất tiêo hao điện cho đơn vị sản phÈm Ptt = a M Tmax Trong ®ã : a0 - suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm ,[KWh/đvsp] M - số sản phẩm sản suất đ-ợc năm, Tmax - thời gian sử dụng công suất lớn , [h] 1.2.4 Ph-ơng pháp xác định PTTT theo suất phụ tải đơn vị diện tích: Ptt = p0.F Trong : p0 - suất phụ tải tính đơn vị diện tÝch , [W/m2], F - diÖn tÝch bè trÝ thiÕt bị , [m2] 1.3 tính toán phụ tải tính toán cho phân x-ởng sửa chữa khí 1.3.1.Phân nhóm phụ tải Trong phân x-ởng th-ờng có nhiều thiết bị có công suất chế độ làm việc khác , muốn xác định phụ tải tính toán đ-ợc xác cần phải phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo nguyên tắc sau: * Các thiết bị nhóm nên gần để giảm chiều dài đ-ờng dây hạ áp nhờ tiết kiệm đ-ợc vốn đầu t- tổn thất đ-ờng dây hạ áp phân x-ởng * Chế độ làm việc thiết bị nhóm nên giống để việc xác định PTTT đ-ợc xác thuận lợi cho việc lựa chọn ph-ơng thức cung cấp điện cho nhóm * Tổng công suất nhóm nên xấp xỉ để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng phân x-ởng toàn nhà máy Số thiết bị nhóm không nên nhiều số đầu tủ động lực th-ờng khoảng (8 12) Tuy nhiên th-ờng khó thoả mÃn lúc nguyên tắc , ng-ời thiết cần phải lựa chọn cách phân nhóm cho hợp lí Căn vào vị trí lắp đặt, vào tính chất chế độ làm việc thiết bị phân x-ởng Phụ tải nhóm thiết bị điện phụ tải tính toán chúng thành nhóm * Tính IĐM cho thiết bị phân x-ởng sửa chữa khí.Để tính toán đơn giản lấy hệ số cos =0.6 hệ số sử dụng Ksd = 0.16 cho tất nhóm phân x-ởng Từ ta tính đ-ợc I ĐM thiết bị thông qua công suất chúng theo công thức : IĐM = PDM 3.U d cos Sau tính đựợc dòng điện định mức thiết bị ta có bảng kết sau: Bảng 1.1:Tổng hợp kết phân nhóm phụ tải điện TT Tên thiết bị Số l-ợng Kí hiệu măt PĐM(kW) IĐM máy Toàn bé (A) Nhãm I M¸y tiên ren 1 4.5 4.5 11.40 Máy tiện tự động 5.1 15.3 3*12.91 Máy tiện tự động 14.0 28.0 2*35.45 Máy tiện tự động 5.6 11.2 2*14.18 Máy tiện tự động 2.2 2.2 5.57 Máy xọc 13 8.4 25.2 3*21.70 M¸y xäc 14 2.8 2.8 7.09 Máy bào ngang 12 9.0 18.0 2*22.90 Céng nhãm I 15 107.2 272.95 Nhãm II M¸y tiƯn revon ve 1.70 1.70 4.30 Máy phay vạn 3.40 3.40 8.61 M¸y phay ngang 1.80 1.80 4.56 Máy phay đứng 14.00 28.00 2*35.45 Máy phay đứng 10 7.00 7.00 17.73 Máy doa ngang 16 4.50 4.50 11.40 M¸y khoan h-íng tâm 17 1.70 1.70 4.30 Máy mài phẳng 18 9.00 18.00 2*22.79 Máy mài tròn 19 5.60 5.60 14.18 10 Máy mài Céng nhãm II 12 20 2.80 2.80 7.09 84.50 188.65 Nhóm III Máy mài dao cắt gọt 21 2.80 2.80 7.09 Máy mài sắc vạn 22 0.65 0.65 1.65 Máy khoan bàn 23 0.65 1.30 2*1.65 M¸y Ðp kiĨu truc khủu 24 1.70 1.70 4.30 Máy mài phá 27 3.00 3.00 7.60 C-a tay 28 1.35 1.35 3.42 C-a m¸y 29 1.70 1.70 4.30 Máy phay van 3.40 3.40 8.61 Máy mài 11 2.20 2.20 5.57 10 Máy khoan vạn 15 4.50 4.50 11.40 Cộng nhóm III 11 22.60 57.24 Nhóm IV Lò điện kiểu buồng 31 30 30 47.98 Lò điện kiểu đứng 32 25 25 39.98 Lò điện kiểu bể 33 30 30 47.98 Bể điện phân 34 10 20 15.99 Céng nhãm IV 95 151.93 Nhãm V M¸y tiƯn ren 43 10.0 20.0 2*25.32 M¸y tiƯn ren 44 7.0 7.0 17.73 M¸y tiƯn ren 45 4.5 4.5 11.40 M¸y phay ngang 46 2.8 2.8 7.09 M¸y phay vạn 47 2.8 2.8 7.09 Máy phay 48 2.8 2.8 7.09 Máy xọc 49 2.8 2.8 7.09 Máy bào ngang 50 7.6 15.2 2*19.25 Máy mài tròn 51 7.0 7.0 17.73 10 Máy khoan đứng 52 1.8 1.8 4.56 11 Bóa khÝ nÐn 53 10.0 10 25.32 12 Quạt 54 3.2 3.2 8.10 13 Biên ¸p hµn 57 12.5 12.5 31.58 14 M¸y mài phá 58 3.2 3.2 8.10 15 Khoan điện 59 0.6 0.6 1.52 16 Máy cắt 60 1.7 1.7 4.30 Céng nhãm V 18 90.27 228.59 Nhãm VI Bµn nguéi 65 0.50 0.50 1.27 Máy dây 66 0.50 0.50 1.27 Bàn thÝ nghiƯm 67 15.00 15.00 37.98 BĨ tÊm cã ®èt nãng 68 4.00 4.00 10.13 Tđ sÊy 69 0.85 0.85 2.15 Khoan bµn 70 0.65 0.65 1.65 Céng nhãm VI 21.5 54.44 3.2 Xác định phụ tải tính toán nhóm phụ tải Tính toán cho nhóm I Bảng 1.2: Danh sách thiết bị thuộc nhóm I TT Tên thiết bị Số l-ợng Kí hiệu măt Máy tiên ren PĐM(kW) IĐM máy Toàn bé (A) 1 4.5 4.5 11.40 Máy tiện tự động 5.1 15.3 3*12.91 Máy tiện tự động 14.0 28.0 2*35.45 Máy tiện tự động 5.6 11.2 2*14.18 Máy tiện tự động 2.2 2.2 5.57 M¸y xäc 13 8.4 25.2 3*21.70 M¸y xọc 14 2.8 2.8 7.09 Máy bào ngang 12 9.0 18.0 2*22.90 Céng nhãm I 15 107.2 272.95 Nhóm I * Với nhóm máy phân x-ởng sửa chữa khí có k sd = 0,15;cos = 0,6 (tra b¶ng PL1.1_TL1 Ta cã : Tổng số thiết bị nhóm I n=15; Tổng số thiết bị có công suất >(1/2) công suất danh định max có nhóm n1= 7; n1 = =0,47 n 15 n* = P* = P1 14.2 9.2 8,4.3 = P 107,2 =0,66 Tra b¶ng PL1.5(TL1) tìm đ-ợc nhq*=0,81 Số thiết bị dùng điện hiệu nhq =nhq* n =0,81.15=12,15(lÊy nhq =12) Tra b¶ng PL1.6(TL1) víi ksd=0,15 nhq= 12 tìm đ-ợc kmax=1,96 Phụ tải tính to¸n cđa nhãm I: Ptt = kmax ksd P = 0,15 1,96 106,5 = 31,31 kW Qtt=Ptt tg Stt = Itt = Ptt cos S tt U = 31,31 1,33 = 41,64 kVar = = 31,31 =52,18 kVA 0,6 52,18 = 79,28 A 0,38 n Idn = 5.Ik®max+k®t I tti = 221,08 (A) Trong :Ikđmax - dòng điện khởi động thiết bị có dòng điện lớn nhóm; kđt -hệ số đồng thời, lấy kđt = 0,8 Tính toán cho nhóm II Bảng 1.3: Danh sách thiết bị nhóm II TT Tên thiết bị Số l-ợng Kí hiệu măt PĐM(kW) IĐM Máy Toàn (A) Nhóm II Máy tiện revon ve 1.70 1.70 4.30 Máy phay vạn 3.40 3.40 8.61 M¸y phay ngang 1.80 1.80 4.56 Máy phay đứng 14.00 28.00 2*35.45 Máy phay đứng 10 7.00 7.00 17.73 M¸y doa ngang 16 4.50 4.50 11.40 Máy khoan h-ớng tâm 17 1.70 1.70 4.30 Máy mài phẳng 18 9.00 18.00 2*22.79 Máy mài tròn 19 5.60 5.60 14.18 10 Máy mài 20 2.80 2.80 7.09 Cộng nhóm II 12 84.50 188.65 * Với nhóm máy phân x-ởng sửa chữa khí có k sd = 0.15;cos = 0,6 (tra b¶ng PL1.1_TL1 Ta cã : Tổng số thiết bị nhóm II n=12; Tổng số thiết bị có công suất >(1/2) công suất danh định max (14kW) có nhóm n1= 5; n* = n1 = =0,42 n 12 P* = P1 9.2 14.2 = P 84,5 =0,63 Tra bảng PL1.5(TL1) tìm đ-ợc nhq*=0,81 Số thiết bị dùng điện hiƯu qu¶ nhq =nhq* n =0,81.12=9,72(lÊy nhq =10) Tra b¶ng PL1.6(TL1) với ksd=0,15 nhq= 10 tìm đ-ợc kmax=2,10 Phụ tải tính toán nhóm I: Ptt = kmax ksd P = 0,15 2,1 84,5 = 26,62 (kW) Qtt=Ptt tg Stt = Itt = Ptt cos S tt U = 26,62 1,33 = 35,4 (kVar) = = 35,4 =59 (kVA) 0,6 59 = 89,64 (A) 0,38 n Idn = 5.Ik®max+k®t I tti = 228,73 (A) Trong :Ikđmax - dòng điện khởi động thiết bị có dòng điện lớn nhóm; kđt -hệ số đồng thời, lấy kđt = 0,8 Tính toán cho nhóm III Bảng 1.4: Danh sách thiết bị nhóm III TT Tên thiết bị Số l-ợng Kí hiệu PĐM(kW) IĐM măt Máy Toàn (A) Nhóm III Máy mài dao cắt gọt 21 2.80 2.80 7.09 Máy mài sắc vạn 22 0.65 0.65 1.65 Máy khoan bàn 23 0.65 1.30 2*1.65 M¸y Ðp kiĨu trơc khủu 24 1.70 1.70 4.30 Máy mài phá 27 3.00 3.00 7.60 C-a tay 28 1.35 1.35 3.42 C-a m¸y 29 1.70 1.70 4.30 Máy phay van 3.40 3.40 8.61 Máy mài 11 2.20 2.20 5.57 10 Máy khoan vạn 15 4.50 4.50 11.40 Céng nhãm III 11 22.60 57.24 * Với nhóm máy phân x-ởng sửa chữa khÝ cã k sd = 0.15;cos = 0,6 (tra bảng PL1.1_TL1 Ta có : Tổng số thiết bị nhóm II n=11; Tổng số thiết bị có công suất >(1/2) công suất danh định max (4,5kW) có nhãm lµ n1= 4; n* = P* = n1 = =0,36 n 11 P1 2,8 3,0 3,4 4,5 = P 22,6 =0,61 Tra bảng PL1.5(TL1) tìm đ-ợc nhq*=0,74 Số thiết bị dùng điện hiệu nhq =nhq* n =0,74.11=8,14(lấy nhq =8) Tra bảng PL1.6(TL1) với ksd=0,15 nhq= tìm đ-ợc kmax=2,31 Phụ tải tính toán nhóm III: Ptt = kmax ksd P = 0,15 2,31 22,6 = 7,83 (kW) Qtt=Ptt tg = 7,83 1,33 = 10,41 (kVar) 10 AC185 T? tr?m bi?n áp trung gian t?i T? tr?m bi?n áp trung gian t?i 8DC11 8DC11 6,3kV 8DC11 MTMH T? ? 10 AC 3x95 D? ph?ng AC 3x50 HB-16 TM3-1000 CM2000 0,4kV CM1600 B1 PX k?t c?u kim lo?i B2 PX l?p ráp khí B3 PX đúc B4 B5 Px nén khí, rèn Tr?m bơm, Px s? a ch? a khí,gia cơng g? ban qu?n l? nh mỏy Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp nhà máy 37 Ch-ơng Thiết kế mạng điện hạ áp cho Phân x-ởng sửa chữa khí 3.1 Khái quát chung Phân x-ởng sửa chữa khí gồm 70 thiết bị đ-ợc chia làm nhóm Công suất tính toán phân x-ởng 378.16 kVA, có 6.3 kW sử dụng cho hệ thống chiếu sáng Để cấp điện cho phân x-ởng sửa chữa khí (SCCK) ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp Điện từ trạm biến áp B4 đ-ợc đ-a tủ phân phối phân x-ởng Trong tủ phân phối đặt aptomat tổng aptomat nhánh cấp điện cho tủ động lực tủ chiêú sáng Từ tủ phân phối đến tủ động lực chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý vận hành Mỗi tủ động lực cấp điện cho nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp, phụ tải có công suất lớn quan trọng nhận ®iƯn trùc tiÕp tõ c¸i cđa tđ, c¸c phơ tải có công suất bé quan trọng đ-ợc ghép thành nhóm nhỏ nhận điện từ tủ Để dễ dàng thao tác tăng thêm độ tin cậy cung cấp điện, đầu vào tủ đặt aptomat làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ tải ngắn mạch cho thiết bị phân x-ởng Tuy nhiên giá thành tủ đắt dùng cầu dao cầu chì, song xu h-ớng thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp đại 3.2 Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối Hình 3.1: Sơ đồ tủ phân phối 3.2.1 Chọn cáp từ trạm biến áp B5 tủ phân phối phân x-ởng *Cáp từ trạm biến áp B5 tủ phân phối phân x-ởng cáp nhôm ruột, cách điện PVC hÃng Lens chế tạo loại (350) mm2, Icp = 200 A, đặt hào cáp 38 *Trong tủ hạ áp trạm biến áp B3, đầu đ-ờng dây đến tủ phân phối đà đặt MCCB loại NS400N hÃng Merlin Gerin chế tạo, IdmA= 400(A) Kiểm tra cáp theo điều kiện phối hỵp víi MCCB: Icp I kddt 1,25.I dmA 1,25.400 = = =333,33(A) 1,5 1,5 1,5 Vậy tiết diện cáp đà chọn hợp lý 3.2.2 Lựa chọn MCCB cho tủ phân phối: Các MCCB đ-ợc chọn theo điều kiện t-ơng tự nh- đà trình bày ch-ơngIII kết đ-ợc ghi bảng 4.1 Bảng 3.1: Kết lựa chän MCCB cđa Merlin Gerin cho tđ ph©n phèi Tun cáp ITT,A Loại UĐM,V IĐM,A ICĂTN,KA Số cực TPP-ĐL1 79,28 NS100N 415 100 25 TPP-§L2 89,64 NS100N 415 100 25 TPP-§L3 19,83 C60H 415 60 15 TPP-§L4 136,74 NS160N 415 160 36 TPP-§L5 67,20 NS100N 415 100 10 TPP-§L6 49,00 C60H 415 60 15 MCCB Tæng 333,33 NS400N 415 400 70 3.2.3 Chän cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực Các đ-ờng cáp từ tủ phân phối (TPP) đến tủ động lực (TĐL) đ-ợc rÃnh cáp nằm dọc t-ờng phía bên cạnh lối lại phân x-ởng Cáp đ-ợc 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 không lớn nên bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Điều kiện chọn cáp : khc Icp Itt Trong đó: Itt - dòng điện tính toán nhóm phụ tải Icp - dòng điện phát nóng cho phép, t-ơng ứng với loại d©y, tõng tiÕt diƯn khe - hƯ sè hiƯu chØnh, dây lấy khe= Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ cáp,khi bảo vệ b»ng aptom¸t: 39 Icp I kddt 1,25.I dmA = 1,5 1,5 *Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ động lùc 1(§L1): Icp Itt =79,28(A) Icp I kddt 1,25.I dmA 1,25.100 = = =83,3(A) 1,5 1,5 1,5 KÕt hỵp hai ®iỊu kiƯn chän c¸p ®ång lâi c¸ch ®iƯn PVC h·ng Lens chÕ t¹o , tiÕt diƯn 16mm2 víi Icp =100(A) Các tuyến cáp khác đ-ợc chọn t-ơng tự Bảng 3.2: Kết chọn cáp từ TPP đến TĐL Tuyến cáp Itt ,A IKDDT/1,5 FCAP,mm2 ICP,A TPP-ĐL1 79,28 83,3 4G16 100 TPP-§L2 89,64 83,3 4G16 100 TPP-§L3 19,83 50,0 4G10 75 TPP-§L4 136,74 133,3 4G35 158 TPP-§L5 67,2 83,3 4G16 100 TPP-§L6 49 50,0 4G10 75 3.3 Lùa chọn thiết bị tủ động lực dây dẫn đến thiết bị phân x-ởng AT A Hình 3.2: Sơ đồ tủ động lực 40 3.3.1 Chọn máy cắt cục C¸c MCCB tỉng cđa c¸c tủ động lực có thông số t-ơng tự aptomát nhánh t-ơng ứng tủ phân phối Bảng 3.3: Kết lựa chọn MCCB tổng TĐL Tủ động lực ITT,A Loại UĐM,V IĐM,A ICĂTN,KV Số cực ĐL1 79,28 NS100N 415 100 25 §L2 89,64 NS100N 415 100 25 §L3 19,83 C60H 415 60 15 §L4 136,74 NS160N 415 160 36 §L5 67,20 NS100N 415 100 10 §L6 49,00 C60H 415 60 15 Các MCCB đến thiết bị nhóm thiết bị tủ động lực đ-ợc chọn theo điều kiện đà nêu phần Ví dụ chọn MCCB cho đ-ờng cáp từ TĐL1 đến máy tiện tiện tự động 5,1kW máy tiện ren 4,5kW ,cos =0,6: I®m.A = Ptt cos U dm = 4,5 5,1 3.0,6.0,38 =24,31(A) Chän MCB lo¹i NC45a h·ng Merlin Gerin chế tạo có Iđm,A =25(A);Icắt =4,5(A);Uđm =400(V);4cực 3.3.2 Các đ-ờng cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: T-ơng tù nh- trªn ta sÏ lÊy mét vÝ dơ kiĨm tra cáp từ tủ động lực đến máy tiện tự động(2:số vẽ) Icp Itt =25,82(A) Icp I kddt 1,25.25,82 = =21,52(A) 1,5 1,5 KÕt hợp hai điều kiện ta chọn cáp đồng lõi cách điện PVC hÃng Lens chế tạo tiết diện 2,5(mm2) với Icp =31(A ).Cáp đ-ợc dặt ống thép có đ-ờng kính 3/4'' chôn d-ới phân x-ởng Các MCCB, MCB đ-ờng cáp khác đ-ợc chọn t-ơng tự Kết luận: Mạng điện hạ áp đà thiết kế thoả mÃn yêu cầu cung cấp điện ,các thết bị đ-ợc lựa chọn mạng điện đáp ứng đầy đủ yêu cầu amựt kĩ thuật có tính khả thi 3.3.3 Lựa chọn thiết bị cho nhóm, tủ động lực Tủ động lực 1:T-1 Chọn cầu chì: - Cầu chì bảo vệ động cơ: 41 Chọn theo điều kiện : Idc Itt = IđmĐ I mm Idc = kt I dmD Trong - kt hệ số tải động kt = - IđmĐ dòng định mức động tính theo công thức: PdmD IđmĐ= 3.U dm cos dm - Cầu chì bảo vệ 2,3 động Tr-ờng hợp cầu chì đ-ợc chọn theo ®iỊu kiƯn: n Idc k ti I dmi i n kmm I m max I dmi i Idc - Chọn cầu chì tổng theo điều kiÖn: Idc Ittnh kmm I dm max Idc Itttnh ksd I dm max Tất ta sử dụng loại cầu chì kmm hệ số mở máy H-2 Liên Xô(cũ) chế tạo Tra bảng 2.23(sổ tay tra cứu lựa chọn thiết bị điện từ 0,6 đến 500 (kV) ) (+) Chọn cầu chì tổng theo ®iỊu kiƯn: Idc Ittnh1 = 54,508 (A) k mm I dm max I ttnh1 k sd I dm max Idc = 5.50,633 54,508 0,16.50,633 119,829 (A) 2,5 Chän dây chì có Iđm = 200(A) Chọn dây dẫn từ tủ động lực đến động cơ: Tất loại dây dẫn chọn loại dây bọc Liên Xô (cũ) sản xuất A PTO đặt ống sắt kích thước 3/4 phân xưởng: Công thức xác định tiết diện theo điều kiện phát nóng đơn giản: k1.k2.Icp Itt khc.Icp Itt 42 Trong đó: - k1 hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến chênh lệch nhiệt độ môi tr-ờng chế tạo môi tr-ờng đặt dây k1 =1 - k2 hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến l-ợng cáp đặt chung rÃnh k2 =0,8 khc = 0,8 - Icp dòng phát nóng cho phép Bảo vệ cầu chì kiểm tra thêm điều kiện: I dc khc.Icp ; =3 Tủ động lực2 : T-2 Chọn cầu chì (+) Chọn cầu chì tỉng theo ®iỊu kiƯn: Idc Ittnh2 = 44,384 (A) k mm I dm max Idc = I ttnh k sd I dm max 5.61,266 44,384 0,16.61,266 2,5 136,365( A) Chọn dây chì có Iđm = 200(A) Tủ động lực 3:T-3 Chọn cầu chì: (+) Chọn cầu chì tổng theo ®iỊu kiƯn: Idc Ittnh3 = 8,368 (A) Idc n kmm I dm max I dmi ksd I dm max i = 5.7,089 8,368 0,16.7,089 17,072( A) 2,5 Chọn dây chì có Iđm = 60 (A) 43 Tủ động lực 4:T-4 Chọn cầu chì: (+) Chọn cầu chì tỉng theo ®iỊu kiƯn: Idc Idc = Ittnh4 = 70,949 (A) kmm I dm max Ittnh ksd I dm max 5.63,291 70,949 0,16.63,291 150,911( A) 2,5 Chän d©y chì có Iđm = 200(A) Tủ động lực 5:T-5 Chọn cầu chì: (+) Chọn cầu chì tổng theo điều kiÖn: Idc Idc Ittnh5 = 24,513(A) k mm I dm max I ttnh5 k sd I dm max 5.17,722 24,513 0,16.17,722 2,5 44,115( A) Chọn dây chì có Iđm = 150(A) 44 44 46 43 39 45 43 60 61 58 56 59 50 50 48 49 Bé phËn nhiÖt lun 21 phßng kiĨm tra kü tht 30 32 27 Bé phËn mµi 29 33 42 41 31 34 51 40 30 phßng 35 thư nhiƯm 47 38 36 Bé phËn s?a ch?a Khu l?p ráp 57 54 64 55 kho phơ tïng vµ vËt liƯu Bé phËn r?n 53 64 62 66 Bé phËn s?a ch?a ®iƯn 67 69 70 68 65 12 12 10 17 13 13 28 kho thành phẩm Bộ phận khuôn 30 16 25 24 22 30 18 23 18 13 14 15 11 20 3 2 18 19 Hình3.3: Sơ đồ mặt phân x-ởng sửa chữa khí 45 sơ đồ nguyên l? mạng điện phân xuởng sửa chữa kh? c801N 3*70+50 tpp C60H 4G6 C60H c801N C60H C60H C60H C60H C60H 4G6 C60H C60H t®l-1 t®l-4 (8*abe53a) P®m(kW) 4.5 5.1 14 13 14 12 5.6 2.2 8.4 2.8 66 K? HIƯU m¸y 68 65 66 4g1,5 4g1,5 67 69 70 67 68 P®m (kW) 0.5 0.5 15 11.4 12.9135.4514.18 5.57 21.7 7.09 22.9 I®m 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 65 4G6 12 4G6 14 4G6 13 4G6 K? HIƯU m¸y 4g1,5 4g2,5 4g1,5 4g1,5 4g2,5 4g2,5 4g2,5 (8*abe 53a) tđ chi? u s¸ng 69 70 0.85 0.65 1.27 1.27 37.9810.132.15 1.65 I®m C60H t®l-2 C60H t®l-5 8 16 10 P®m(kW) 1.7 3.4 1.8 14 17 18 17 10 16 18 4.5 1.7 31 20 19 19 20 5.6 2.8 4g1,5 4g1,5 33 34 32 33 34 P®m (kW) 30 25 30 10 47.9839.9847.9815.99 I®m C60H C60H t®l-3 t®l-6 (8*abe53a) 32 31 K? HIƯU m¸y 4.3 8.61 4.56 35.4517.73 11.4 4.3 22.1914.187.09 I®m 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 K? HIƯU m¸y 4g1,5 (8*abe53a) 45 47 48 49 46 47 48 49 50 50 51 51 52 53 52 53 54 54 57 57 58 58 59 59 4,5 2.8 2.8 2.8 2.8 7.6 7.0 1.8 10 3.2 12.5 3.2 21 60 60 0.6 1.7 25.3217.73 11.4 7.09 7.09 7.09 7.09 19.25 17.73 4.5625.32 8.1 31.58 8.1 1.52 4.3 24 23 22 21 22 23 28 27 24 27 P®m (kW) 2.8 0.65 0.65 1.7 I®m 29 28 4g1,5 4g1,5 4g2,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 4g1,5 46 K? HIệU máy Pđm (kW) 10 I®m 44 45 4g1,5 43 44 4g1,5 43 K? HIƯU m¸y 4g1,5 4g1,5 4g1,5 (8*abe 53a) 11 15 29 11 1.35 1.7 3.4 2.2 15 4.5 7.09 1.65 1.65 4.3 7.6 3.42 4.3 8.61 5.57 11.4 Hinh3.4: Sơ đồ dây tủ động lực phân x-ởng sửa chữa khí 46 Ch-ơng Tính toán bù công suất phản Kháng cho toàn nhà máy 4.1 Khái quát chung Vấn đề sử dụng hợp lý tiết kiệm điện xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa lớn kinh tế xí nghiệp tiêu thụ khoảng 55% tổng số điện đ-ợc sản xuất Hệ số công suất cos tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý tiết kiệm hay không Nâng cao hệ số công suất cos chủ tr-ơng 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 Qúa trình trao đổi công suất phản kháng máy phát hộ tiêu dùng điện trình dao động Mỗi chu kỳ dòng điện Việc tạo công suất phản kháng đòi hỏi tiêu tốn l-ợng động sơ cấp quay máy phát điện Mặt khác công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu dùng điện không thiết phải lấy từ nguồn Vì để tránh truyền tải l-ợng Q lớn đ-ờng dây, ng-ời ta đặt gần hộ tiêu dùng ®iƯn c¸c m¸y sinh Q ( tơ ®iƯn, m¸y bï ®ång bé, ) ®Ĩ cung cÊp trùc tiÕp cho phụ tải, làm nh- đ-ợc gọi bù công suất phản kháng Khi bù công suất phản kháng góc lệch pha dòng điện điện áp mạch nhỏ đi, hệ số công suất cos mạng đ-ợc nâng cao, P, Q gãc cã quan hƯ sau: =acrtg P Q Khi l-ỵng P không đổi, nhờ có bù công suất phản kháng, l-ợng Q truyền tải đ-ờng dây giảm xuống, góc giảm, kết cos tăng lên Hệ số công suất cos đ-ợc nâng cao lên đ-a đến hiệu sau: Giảm đ-ợc tổn thất công suất tổn thất điện mạng điện Giảm đ-ợc tổn thất điện áp mạng điện Tăng khả truyền tải đ-ờng 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 điện giảm bớt đ-ợc l-ợng công suất phản kháng tiêu thụ nh-: hợp lý hoá trình sản xuất, giảm thời gian chạy không tải động cơ, thay động th-ờng xuyên làm việc non tải động có công suất hợp lý hơn, Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên có lợi đ-a lại hiệu kinh tế lâu dài mà đặt thêm thiết bị bù 47 * 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 đ-ợc l-ợng CSPK phải truyền tải đ-ờng dây theo yêu cầu chúng 4.2 Chọn 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, ta lựa chọn tụ tĩnh điện để làm thiết bị bù cho nhà máy Sử dụng tụ điện có -u điểm tiêu hao công suất tác dụng, phần quay nh- máy bù đồng nên lắp rắp, vận hành bảo quản dễ dàng Tụ điện đ-ợc chế tạo thành đơn vị nhỏ, cã thĨ t theo sù ph¸t triĨn cđa c¸c phơ tải trình sản xuất mà ghép dần tụ điện vào mạng khiến hiệu suất sử dụng cao không bỏ vốn đầu t- lúc Tuy nhiên, tụ điện có số nh-ợc điểm định Trong thực tế với nhà máy, xí nghiƯp cã c«ng st kh«ng thËt lín th-êng dïng tơ điện tĩnh để bù công suất phản kháng nhằm mục đích nâng cao hệ số công suất Vị trí đặt thiết bị bù ảnh h-ởng nhiều đến hiệu bù Các tụ điện bù đặt TPPTT, cao áp, hạ áp TBAPP, tủ phân phối, tủ động lực đầu cực phụ tải lớn Để xác định xác vị trí dung l-ợng đặt thiết bị bù cần phải tính toán so sánh kinh tế kỹ thuật cho ph-ơng án đặt bù cho hệ thèng cung cÊp ®iƯn thĨ Song theo kinh nghiƯm thực tế, tr-ờng hợp công suất dung l-ợng bù công suất phản kháng nhà máy, thiết bị không thật lớn phân bố dung l-ợng bù cần thiết đặt hạ áp TBAPX để giảm nhẹ vốn đầu t- thuận lợi cho công tác quản lý, vận hành 4.3.Xác định phân bố dung l-ợng bù 4.3.1.Xác định dung l-ợng bù Dung l-ợng bù cần thiết cho nhà máy đ-ợc xác định theo công thức sau : Qbù =Pttnm (tg 1-tg 2) Trong đó: Pttnm-phụ tải tác dụng tính toán cảu nhà máy(kW) -góc ứng với số công suất trung bình tr-ớc bù ,cos 1=0,65 -góc ứng với hệ số công suất bắt buộc sau bï ,cos =0,95 48 -hƯ sè xÐt tíi khả nâng cao cos biện pháp không đòi hỏi đặt thiết bị bù, =0,9 Với nhà máy thiết kế ta tìm đ-ợc dung l-ợng bù cÇn thiÕt: Qbï =Pttnm(tg 1-tg 2) =5282,7.(1,17-0,33).0,95 =4215,6 (kVAR) 4.3.2 Phân bố dung l-ợng bù cho trạm biến áp phân x-ởng: Từ trạm phân phối trung tâm nhà máy biến áp phân x-ởng mạng hình tia gồm nhánh có sơ đồ nguyên lý sơ ®å thay thÕ tÝnh to¸n nh- sau : RC1 RC2 R3 RC4 RC5 RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 QB1 QB2 QB3 QB4 QB5 H×nh 4.1 : Sơ đồ thay mạng cao áp để phân bố dung l-ợng bù Công thức tính dung l-ợng bù tối -u cho nhánh mạng hình tia : Qbi = Qi - (Q Q bu ) Rtd Ri Trong : Qbi -công suất phản kháng cần bù đặt phụ tải thứ i [kVAR], Qi -công suất tính toán phản kháng ứng với phụ tỉa thứ i [kVAR], Q= Q i -phụ tải tính toán phản kháng tổng nhà máy , 49 Kết phân bố Bảng 4.1: Kết phân bố dung l-ợng bù nhà máy STT Tuyến cáp R ( ) QTT QBù Loại tụ (kVAR) (kVAR) QTụ Số l-ợng (kVAR) TPPTT-B1 0,052 1498,95 1192,2 KC2-0,38-50-3Y3 50 24 TPPTT-B2 0,049 1596,00 1270,5 KC2-0,38-50-3Y3 50 26 TPPTT-B3 0,028 1347,15 777,6 KC2-0,38-50-3Y3 50 16 TPPTT-B4 0,035 1340,70 885,1 KC2-0,38-50-3Y3 50 18 TPPTT-B5 0,070 1472,00 1244,2 KC2-0,38-50-3Y3 50 26 Tủ phân Tủ aptomát Tủ aptomát Tủ phân Tủ bù cosu Tủ aptomát Tủ bù cosu phối cho phân đoạn phối cho tổng tổng PX PX Hình 4.2: Sơ đồ lắp ráp tụ bù cos cho trạm máy biến áp 50 Tài liệu tham khảo Ngô Hồng Quang Vũ Văn Tẩm (2001) , Thiết kế cấp điện, NXB KH - KT Hà Nội Nguyễn Công Hiền Nguyễn Mạnh Hoạch (2001) , Hệ thống Cung cấp Xí nghiệp công nghiệp , đô thị nhà cao tầng, NXB KH - KT Hà Nội Nguyễn Xuân Phú Nguyễn Công Hiền Nguyễn bội Khuê (1998) , Cung cấp điện , NXB KH - KT Hà Nội Ngô Hồng Quang (2002) , Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện Là 0,4 đến 500 kV , NXB KH - KT Hà Néi 51 ... x-ởng sửa chữa khí 3.1 Khái quát chung Phân x-ởng sửa chữa khí gồm 70 thiết bị đ-ợc chia làm nhóm Công suất tính toán phân x-ởng 378.16 kVA, có 6.3 kW sử dụng cho hệ thống chiếu sáng Để cấp điện cho. .. song xu h-ớng thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp đại 3.2 Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối Hình 3.1: Sơ đồ tủ phân phối 3.2.1 Chọn cáp từ trạm biến áp B5 tủ phân phối phân x-ởng *Cáp... điện cho phân x-ởng sửa chữa khí (SCCK) ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp Điện từ trạm biến áp B4 đ-ợc đ-a tủ phân phối phân x-ởng Trong tủ phân phối đặt aptomat tổng aptomat nhánh cấp điện cho tủ động