Tính toán thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cưa gỗ của công ty cổ phần phúc thịnh TX đồng xoài bình phước

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NIÊN KHÓA 2011 – 2014 TÊN ĐỀ TÀI TÍNH TỐN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƯA GỖ CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN PHÚC THỊNH TX ĐỒNG XỒI– BÌNH PHƯỚC Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Anh Vũ Sinh viên thực hiện: Lê Thái Luy MSSV: 111C660003 Lớp: C11DT01 Bình Dương, / 2014 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .4 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CÔNG TY 1.1 GIỚI THIỆU 1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA PHỤ TẢI 1.3 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI 1.4 THÔNG SỐ CỦA PHỤ TẢI CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 10 2.1 KHÁI QUÁT 10 2.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 10 2.2.1 Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện đơn vị sản phẩm 10 2.2.2 Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất 11 2.2.3 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu 11 2.2.4 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại (Kmax) cơng suất trung bình Ptb (phương pháp số thiết bị hiệu qủa) 12 2.3 TRẠM BIẾN ÁP VÀ PHƯƠNG PHÁP CHỌN MBA 12 2.3.1 Khái quát phương án cung cấp điện 12 2.3.2 Lựa chọn máy biến áp 14 2.4 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ CHI PHÍ VẬN HÀNH 14 2.5 NGẮN MẠCH TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 16 2.5.1 Khái niệm chung : 16 2.5.2 Phương pháp tính dòng điện ngắn mạch : 17 CHƯƠNG TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA PHÂN XƯỞNG 18 3.1 ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG 18 3.1.1 Thiết kế chiếu sáng xưởng 19 3.1.2 Thiết kế chiếu sáng xưởng 21 3.1.3 Thiết kế chiếu sáng văn phòng 23 3.1.4 Thiết kế chiếu sáng nhà kho 25 3.2 MẶT BẰNG PHỤ TẢI 28 3.3 PHỤ TẢI TÍNH TỐN PHÂN XƯỞNG 30 3.4 TÍNH PHỤ TẢI (Ptt) TỪNG NHĨM 30 3.4.1 Phụ tải tính tốn động lực phân xưởng 30 3.4.2 Phụ tải chiếu sáng phân xưởng 35 3.4.3 Công suất tính tốn tồn phân xưởng 36 3.5 TÂM PHỤ TẢI 36 CHƯƠNG TRẠM BIẾN ÁP 38 4.1 VỊ TRÍ SỐ LƯỢNG CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP 38 4.2 SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN 39 4.2.1 Phương án 1: 39 4.2.2 Phương án 2: 41 4.2.3 So sánh hai phương án phương diện kinh tế kỹ thuật 42 4.3 SƠ ĐỒ NỐI DÂY TRẠM BIẾN ÁP 43 4.4 CHỌN NGUỒN DỰ PHÒNG 44 CHƯƠNG 5: CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ 45 5.1 KHÁI QUÁT 45 5.2 CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ HẠ ÁP CHO CÁC MÁY VÀ NHÓM MÁY 47 5.2.1 Chọn dây dẫn : 47 5.2.2 Điều kiện để chọn máy cắt (CB) : 48 5.3 CHỌN THANH DẪN TỦ PHÂN PHỐI 50 5.3.1 Chọn dẫn tủ phân phối chính: 50 CHƯƠNG 6: 51 TÍNH TỐN VỀ ĐIỆN VÀ NGẮN MẠCH CHO PHÂN XƯỞNG 51 6.1 KHÁI QUÁT 51 6.2 TÍNH TỐN TỔN THẤT KHI TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG TRONG PHÂN XƯỞNG CƯA GỖ 52 6.2.1 Tính tổn thất cơng suất đường dây phân xưởng 52 6.2.2 Tổn thất điện đường dây phân xưởng : 54 6.2.3 Tổn thất điện áp đường dây ba pha từ tủ phân phối tới tủ động lực : 54 6.2.4 So sánh tổn thất điện áp đường dây với điện áp định mức thấp 380V 55 6.3 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO PHÂN XƯỞNG 56 6.3.1 Tính tốn ngắn mạch hạ áp máy biến áp 57 6.3.2 Kiểm tra dẫn : 60 6.3.3 Tính tốn kiểm tra : 61 CHƯƠNG BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 63 7.1 KHÁI QUÁT 63 7.2 CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COS ϕ 64 7.2.1 Các biện pháp nâng hệ số công suất cosϕ tự nhiên : 64 7.2.2 Dùng phương pháp bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosϕ 65 7.3 BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO XÍ NGHIỆP 65 7.3.1 Chọn thiết bị vị trí bù : 65 7.3.2 Xác định dung lượng bù : 65 7.3.3 Xác định hệ thống bù công suất phản kháng cho phân xưởng cưa gỗ 66 7.3.4 Xác định dung lượng bù cho nhóm tủ động lực phân xưởng 67 7.3.5 Điều chỉnh dung lượng bù : 68 KẾT LUẬN 71 Tài liệu tham khảo: 72 LỜI NÓI ĐẦU Trong xã hội ngày phát triển mức sống người ngày nâng cao, dẫn đến nhu cầu tiêu dùng tăng, doanh nghiệp, công ty cần phải gia tăng sản xuất, mặt khác nhu cầu tiêu dùng người đòi hỏi chất lượng sản phẩm, dồi mẫu mã Chính mà cơng ty, xí nghiệp ln cải tiến việc thiết kế lắp đặt thiết bị tiên tiến để sản xuất sản phẩm đạt hiệu đáp ứng yêu cầu người tiêu dùng Trong hàng loạt cơng ty, xí nghiệp kể có nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng kiến trúc cụ thể làphân xưởng cưa gỗ công ty cổ phần Phúc Thịnh TX Đồng Xồi – Bình Phước Do nhu cầu sử dụng điện nhà máy ngày cao, địi hỏi ngành cơng nghiệp lượng điện phải đáp ứng kịp thời theo phát triển Hệ thống điện ngày phức tạp, việc thiết kế cung cấp có nhiệm vụ đề phương án cung cấp điện hợp lý tối ưu Một phương pháp cung cấp điện tối ưu giảm chi phí đầu tư xây dựng hệ thống điện chi phí vận hành tổn thất điện đồng thời vận hành đơn giản, thuận tiện sửa chữa Việc làm luận văn việc tìm hiểu nhà máy giúp cho em có nhiều kiến thức bổ ích thực tế bổ sung kiến thức học nhà trường Tuy nhiên hạn chế kiến thức kinh nghiệm thực tế tài liệu tham khảo, thời gian thực hiện, nên tập luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy hướng dẫn thầy mơn góp ý xây dựng cho luận văn ngày hoàn thiện CHƯƠNG GIỚI THIỆU CÔNG TY 1.1 GIỚI THIỆU Q trình hình thành phát triển Năm 2006, Cơng ty Cổ phần SX – DV & TM Phúc Thịnh khởi nguồn từ HTX Nông – Lâm – Nghiệp, sau năm hoạt động điều hành ơng Lương Văn Hiển Ơng Hội đồng Quảng Trị định chuyển từ HTX sang công ty cổ phần nhằm đáp ứng phát triển công ty Công ty Cổ phần Phúc Thịnh thành lập theo giấy phép kinh doanh số: 44.03.000071 sở Khoa học Đào tạo tỉnh Bình Phước cấp ngày 24/04/2007 Đến Công ty Cổ phần SX – DV & TM Phúc Thịnh cơng ty có uy tín khu vực phía nam, cung cấp nguyên liệu cho cơng ty lớn Bình Dương, Đồng Nai, TP HCM… Nghiên cứu phát triển Một ưu tiên hàng đầu Phúc Thịnh việc tập trung đầu tư nhiều tài chính, cơng nghệ người lấy người làm trọng tâm cho hoạt động nghiên cứu phát triển sản phẩm Chính với đội ngũ cơng nhân ban quản lý đào tạo tốt, sản phẩm công ty đạt đánh giá cao đối tác • Chính sách quản trị chất lượng Tồn quy trình sản xuất khép kín từ khâu cưa, xẻ, ngâm tẩy, sấy, phôi, theo công nghệ đại, đồng thời kiểm soát nghiêm ngặt ban điều hành khối sản xuất đội ngũ Kiểm soát chất lượng chuyên nghiệp, kinh doanh có tinh thần trách nhiệm cao Đây nét trội lợi cạnh tranh công ty so với doanh nghiệp khác ngành việc đảm bảo chất lượng hệ thống, sản phẩm cho thị trường thảo mãn cho cơng ty khó tính • Bảo vệ môi trường Cùng với việc đẩy mạnh sản xuất kinh doanh, hoạt động Phúc Thịnh gắn liền với công tác bảo vệ môi trường, tạo phát triển kinh doanh bền vững có trách nhiệm Công ty trọng vào nguồn gỗ hợp pháp, khai thác từ khu rừng có quản lý bền vững 1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA PHỤ TẢI Phụ tải xí nghiệp chủ yếu động điện có cơng suất lớn, nhỏ, trung bình, đèn chiếu sáng, thời gian sản xuất xí nghiệp ngày Phân xưởng điện gây hàng loạt phế phẩm gây lãng phí sức lao động nhiều phận, ngừng cung cấp điện khơng gây nguy hại đến tính mạng người bị hư hỏng thiết bị, nhà máy sử dụng hầu hết động điện ba pha roto lồng sóc, điện áp định mức 380V, tần số 50Hz Động có cơng suất lớn xí nghiệp 7,5KW, khơng có động sử dụng điện cao áp Theo phân tích xếp phân xưởng cưa gỗ vào hộ tiêu thụ điện loại III 1.3 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI Phụ tải điện đại lượng đặc trưng cho công suất tiêu thụ thiết bị riêng lẻ hộ tiêu thụ điện + Thiết bị riêng lẻ động điện, lò điện, đèn điện + Hộ tiêu thụ điện tập hợp thiết bị điện phân xưởng hay xí nghiệp Khi thiết vận hành hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp cần ý ba đại lượng phụ tải : công suất tác dụng, công suất phản kháng dòng điện Sự thay đổi phụ tải theo thời gian quan sát nhờ dụng cụ đo dụng cụ tự ghi Có thể phân loại đồ thị phụ tải điện sau : * Phân loại theo đại lượng đo : - Đồ thị phụ tải tác dụng P (T) - Đồ thị phụ tải phản kháng Q(T) - Đồ thị phụ tải theo dòng điện I (T) * Phân loại theo thời gian khảo sát - Đồ thị phụ tải hàng ngày - Đồ thị phụ tải hàng tháng - Đồ thị phụ tải hàng năm Ở xét đồ thị phụ tải tác dụng hàng ngày theo số liệu thực tế vận hành nhà máy • Đồ thị phụ tải điện hàng ngày : p Là đồ thị phụ tải điện ngày đêm 24 Trong thực tế vận hành dùng dụng cụ đo điện tự ghi để vẽ đồ thị phụ tải, hay nhân viên vận hành ghi lại giá trị phụ tải sau khoảng thời gian định Để thuận tiện tính tốn đồ thị phụ tải vẽ theo hình bậc thang, chiều cao bậc thang lấy theo giá trị trung bình phụ tải thời gian xét Nghiên cứu đồ thị phụ tải hàng ngày xí nghiệp biết tình trạng làm việc thiết bị, từ xếp quy trình vận hành hợp lý để đảm bảo đồ thị tương đối phẳng 1.4 THÔNG SỐ CỦA PHỤ TẢI BẢNG SỐ LƯỢNG MÁY Ở PHÂN XƯỞNG Ip = P 3.U cos ϕ Bảng 1.1: Các thiết bị phân xưởng cưa gỗ CÔNG STT TÊN THIẾT BỊ SUẤT Uđm (V) Iđm (A) cos P (KW) Máy cưa gỗ 7,5 380V 17,5 0,65 Máy tính 0,2 220V 1,3 0,72 Máy lạnh 1,5 220V 10,5 0,65 GHI CHÚ Quạt trần 0,075 220V 0,43 0,8 Đèn cao áp 0,3 220V 0,7 Đèn huỳnh quang 0,06 220V 0,42 0,8 Đèn Natri cao áp 0,07 220V 0,71 0,45 TC CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 2.1 KHÁI QUÁT Dựa vào số liệu phụ tải xí nghiệp phân xưởng cưa gỗ thu thập được, thiết kế lại hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp Việc thiết kế lại mạng điện nhằm mục đích : + Nâng cao chất lượng, giảm tổn thất điện + Phí tổn kinh tế hàng năm nhỏ + An toàn vận hành, thuận tiện bảo trì sửa chữa + Đảm bảo cung cấp điện có độ tin cậy cao 2.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN Hiện có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính tốn dựa sở khoa học để tính tốn phụ tải điện hoàn thiện phương diện lý thuyết sở quan sát phụ tải điện xí nghiệp vận hành Thơng thường phương pháp tính tốn đơn giản, thuận tiện lại cho kết khơng thật xác, cịn muốn xác cao phải tính tốn lại phức tạp Do tùy theo giai đoạn thiết kế thi công yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính tốn cho thích hợp Sau trình bày chi tiết phương pháp tính tốn : 2.2.1 Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện đơn vị sản phẩm - Nếu hộ tiêu thụ sản xuất năm M sản phẩm, sản phẩm để thành phẩm cần W0 điện Nhu cầu dùng điện hộ tiêu thụ : Tổng điện A = W0.M Đơn vị KWh Trong : W0 : Suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm Đơn vị : KWh/1 đơn vị sản phẩm M: Số lượng sản phẩm Giá trị điện kháng CB thường lấy : (XCB = 0,15mΩ) • Điện trở, điện kháng dây dẫn : + Với l = 5m = 0,005 Km RDD = 0,07.0,005 = 0,35 (mΩ) XDD = 0,19.0,005= 0,95 (mΩ) + Với l = 40m = 0,04Km RDD = 0,07.0,04 = 2,8 (mΩ) XDD = 0,19.0,04 = 7,6 (mΩ) • Điện trở, điện kháng góp : Giá trị điện trở góp thường bỏ qua (RTC = 0) Giá trị điện kháng góp thường lấy 0,15 mΩ/m (x0 = 0,15 mΩ/m) XTC = x0.l = 0,15.0,5 = 0,075 (mΩ) • Điện kháng tương đương : Xtđ = XBA + XCB + XDD + XTC =4,9 + 0,15 + 8,55 + 0,075 Xtđ = 13,68 (mΩ) • Điện trở tương đương : Rtđ = RBA + RCB+ RDD + RTC = 0,93+ + 3,15 + Rtđ = 4,08 (mΩ) * Thành phần chu kỳ dòng ngắn mạch ba pha + Khơng kể đến ảnh hưởng máy biến dịng : I "CK = U 103 ( Rtđ ) + ( X tđ ) = 380.103 (4,08) + (13,68) = 15369 (A) I"CK = 15,369 (KA) * Dịng điện xung kích khơng kể đến ảnh hưởng biến dòng : ixk = I”ck Kxk Trong : Kxk : Hệ số xung kích Kxk = + e Ta = − , 01 Ta XΣ ω.RΣ Vì cơng suất máy biến áp 1600KVA, cóUN% = 5,5,% (điện áp ngắn mạch) Tra Giáo trình cung cấp điện- Nguyễn Xuân Phú, trang 245, ta có : Kxk = 1,3 Vậy ixk = 1,3 I”ck ixk = 1,3 15,369 ixk = 28,25 (KA) * Giá trị hiệu dụng cực đại dòng xung kích : Vì Kxk = 1,3 nên giá trị hiệu dụng cực đại dịng xung kích tính theo công thức : I XK = + 2( K XK − 12 ) I "CK I XK = + 2(1,3 − 12 ) 15,369 I XK = 19,44(KA) Vậy tủ phân phối ta ta tính : Dòng ngắn mạch Ký hiệu Giá trị Thành phần chu kỳ dòng ngắn mạch ba pha I”ck 15,369 (KA) Dịng điện xung kích ixk 28,25(KA) Giá trị hiệu dụng cực đại dịng xung kích ba Ixk 19,44(KA) pha 6.3.2 Kiểm tra dẫn : Tính theo sách cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú * Trình tự tính tốn : Khi ngắn mạch dẫn chịu lực tác dụng lực điện động, vật liệu xuất hiệu ứng lực Để kiểm tra ổn định dẫn ngắn mạch cần xác định ứng suất vật liệu dẫn lực điện động gây so sánh ứng suất với ứng suất cho phép Ở ta chọn dẫn đơn, điều kiện ổn định động dẫn δ tt ≤ δ cp Trong đó: δ tt: Ứng suất tính tốn (kg/cm2) δ cp: Ứng suất cho phép (kg/cm2) Do chọn dẫn đồng nên δ cp = 1400 kg/cm2 , xác định ứng suất tính tốn vật liệu dẫn: δ tt = M W Trong đó: W: Momen chống uốn dẫn (cm3) M: Momen chống uốn (kg/cm) M= Với Ftt l Ftt: Lực tính tốn dịng ngắn mạch gây l a Ftt = 1,76.10-2 .i2xk (kg) l : Khoảng cách sứ pha(cm) a : Khoảng cách pha tính cm ixk : Dịng xung kích ngắn mạch ba pha(KA) Momen chống uốn tính theo cơng thức : W= h.b (mm3) Trong : h : chiều rộng (mm) B : Bề dày (mm) 6.3.3 Tính tốn kiểm tra : Kiểm tra dẫn tủ phân phối : b = mm h = 100 mm Ta có : a = 10cm, l = 40cm • Lực tính tốn áp dụng biểu thức : l a Ftt = 1,76.10-2 .i2xk Ftt = 1,76.10-2 40 (37,58)2 10 Ftt =99,42 (kg) • Momen uốn : M= Ftt l 99,42.40 = = 497 ( kgcm ) 8 • Momen chống uốn : W= h.b 10.0,82 = = 1,07 (cm2) 6 • Vậy ứng suất tính tốn : δ tt = M 497 = = 464 ,5 (kg/cm2) W 1,07 Kết luận : Qua việc tính tốn kiểm tra dẫn tủ phân phối ứng suất tính tốn nhỏ ứng suất cho phép Vậy việc lựa chọn dẫn tủ phân phối thỏa mãn điều kiện : δ tt ≤ δ cp CHƯƠNG BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 7.1 KHÁI QUÁT Điện năng lượng chủ yếu xí nghiệp, xí nghiệp q trình làm việc tiêu thụ từ mạng điện công suất tác dụng (P) lẫn công suất phản kháng (Q) Các nguồn tiêu thụ công suất phản kháng : Động điện không đồng bộ, máy biến áp, đừng dây không thiết bị khác Tùy thuộc vào đặc tính thiết bị điện, xí nghiệp tiêu thụ lượng điện khoảng 70% tổng số điện sản xuất Vì việc thực biện pháp tiết kiệm điện xí nghiệp cơng nghiệp có ý nghĩa quan trọng, khơng có lợi cho thân xí nghiệp mà cịn có lợi chung cho kinh tế quốc dân Truyền tải lượng lớn công suất phản kháng qua dây dẫn máy biến áp khơng có lợi ngun nhân chủ yếu sau : + Làm tổn thất thêm công suất tác dụng điện tất phần tử hệ thống cung cấp điện cho tải công suất phản kháng + Làm tổn thất thêm điện áp Với nguyên nhân trên, để có lợi kinh tế lẫn kỹ thuật, lưới điện cần đưa nguồn bù công suất phản kháng tới gần nơi tiêu thụ giảm lượng cơng suất phản kháng nhận từ hệ thống.Khi có bù cơng suất cơng suất phản kháng hệ số cơng suất cosϕ nâng cao Hệ số công suất cosϕ nâng cao đưa đến hiệu sau : + Giảm tổn thất công suất mạng điện Tổn thất công suất đường dây tính sau : ∆P = P2 + Q2 P2 Q2 R = R + R U2 U2 U2 ∆P = ∆P( P ) + ∆Q( Q ) Trong : R : Điện trở phần tử gây tổn thất (Ω) ∆P : Tổn thất công suất tác dụng(KW) P,Q : Công suất tác dụng, công suất phản kháng truyền qua R Giảm lượng Q truyền tải đường dây ta giảm thành phần tổn thất công suất ∆P(Q) Q gây + Giảm tổn thất điện áp mạng điện : ∆U = P.R + Q, R PR QX = + U U U ∆U = ∆U ( P ) + ∆U ( Q ) Giảm lượng Q truyền tải đường dây ta giảm thành phần ∆U(Q) Q gây + Tăng khả truyền tải đường dây máy biến áp I= P2 + Q2 3.U Với I =const, giảm Q khả truyền tải công suất tác dụng P tăng lên + Giảm chi phí kim loại màu, góp phần làm ổn định điện áp, tăng khả phát điện nhà máy phát điện 7.2 CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COS ϕ 7.2.1 Các biện pháp nâng hệ số công suất cosϕ ϕ tự nhiên : - Thay đổi cải tiến quy trình cơng nghệ để thiết bị điện làm việc chế độ hợp lý - Thay động không đồng làm việc non tải động có cơng suất nhỏ - Giảm điện áp động làm việc non tải - Hạn chế động chạy không tải - Dùng động không đồng thay động không đồng - Nâng cao chất lượng sửa chữa động - Thay máy biến áp làm việc non tải máy biến áp có dung lượng nhỏ 7.2.2 Dùng phương pháp bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosϕ ϕ Để bù công suất phản kháng tiêu thụ xí nghiệp dùng máy bù đồng bộ, tụ điện động điện đồng Thiết bị bù phải chọn sở tính tốn so sánh kỹ thuật, kinh tế.Mỗi thiết bị có ưu nhược điểm riêng Hình thức đặt thiết bù gồm có : Bù riêng, bù nhóm, bù tập trung + Bù riêng : thiết bị bù nối trực tiếp với thiết bị cần bù Hình thức bù có nhược điểm lớn khơng sử dụng tốt tụ điện, cắt điện cho thiết bị điện cắt ln thiết bị bù + Bù nhóm : Nối thiết bị bù vào tủ phân phối nhóm phân xưởng xí nghiệp + Bù tập trung : Thiết bị bù nối vào cao áp hạ áp trạm biến áp phân xưởng 7.3 BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO XÍ NGHIỆP 7.3.1 Chọn thiết bị vị trí bù : Do xí nghiệp có cơng suất tiêu thụ điện vào loại trung bình, khơng địi hỏi dung lượng bù lớn lắm, thông thường dung lượng bù nhỏ 5000KVAR người ta dùng tụ điện Do đặc điểm thiết bị quy trình cơng nghệ xí nghiệp có vài động khơng đồng có cơng suất lớn Cho nên ta phối hợp đặt tập trung phía hạ áp máy biến áp bù theo nhóm tủ động lực phân xưởng 7.3.2 Xác định dung lượng bù : Khi ta nâng hệ thống số cosϕ1 có hệ số cosϕ2 P1 = 3UI1.cosϕ1 (1) P2 = 3UI2.cosϕ2 Với (2) P1 = P2 = const Vậy I1 = I2 = cos ϕ1 cos ϕ (3) Công suất phản kháng : Q1 = 3.UI1.sinϕ1 (4) Q2 = 3.UI2.sinϕ2 (5) Thay (3) vào (5) ta : Q2 = 3.U cos ϕ1 sinϕ2 (6) cos ϕ Dùng dung lượng bù để nâng cao từ cosϕ1 đến cosϕ2 Qbù : Qbù = P(tgϕ1 = tgϕ2).α (KVAR) Trong : (*) P : Phụ tải tính tốn phân xưởng hay nhóm tính KW ϕ1 : Góc ứng với hệ số cơng suất trung bình (cosϕ2) trước bù ϕ2 : Góc ứng với hế số cơng suất (cosϕ1) muốn đạt sau bù α = 0,9÷1 : Hệ số xét tới khả nâng cao cosϕ phương pháp khơng địi hỏi thiết bị bù chọn α = Cosϕ2 : Thường lấy hệ số công suất quan quản lý hệ thống điện quy định cho hộ tiêu thụ phải đạt được, thường nằm khoảng 0,8 ÷0,95 Ở ta lấy cosϕ2 = 0,95 hay tgϕ2 = 0,33 Hệ số công suất trung bình nhóm thiết bị tính theo công thức : cosϕtb = ∑ Pi cos ϕ1 ∑ Pi 7.3.3 Xác định hệ thống bù công suất phản kháng cho phân xưởng cưa gỗ * Bù tập trung phía hạ áp máy biến áp Phân xưởng có hệ số cơng suất cosϕ1 = 0,61 hay tgϕ1 = 1,3, nâng hệ số công suất lên đến cosϕ2 = 0,95 hay tgϕ2 = 0,33 + Dung lượng cần bù : QbùPX = Pttpx.(tgϕ1 - tgϕ2).α Chọn α = 1, tính : Qbùpx = 193,21(1,3 – 0,33).1 = 187,4 (KVAR) Qbùpx = 187,4 (KVAR) Chọn thiết bị bù tụ điện + Dung lượng tụ bù tính theo cơng thức : Qtd = 2πf.U2.C = 0,314.U2.C (KVAR) Trong : (*) U : Điện áp đặt lên cực tụ điện(KV) C : Điện dung tụ điện (µF) Suy : Qbù 187,4 = = 4133,6 µF 0,314.U 0,314.0,38 = 4133,06µF Cbù = Cbù 7.3.4 Xác định dung lượng bù cho nhóm tủ động lực phân xưởng Tương tự cách tính dựa vào thơng số bảng 3, tính : Nhóm : Dung lượng cần bù : Qbù1 = 115,56 (1,17 – 0,33) = 97,07 (KVAR) Dung lượng tụ bù : C= 97,07 = 2140,85 (µF) 0,314.0,382 Tương tự cách tính ta kết nhóm cịn lại bảng 7.1 Bảng 7.1: Dung lượng bù cho nhóm tủ động lực Vị trí bù nhóm Ptt(KW) Cosϕtb Qbù(KVAR ) C(µF) Ghi 115,56 0,65/1,17 97,07 240,85 4,15 0,68/1,08 3,11 68,59 73,5 0,5/1,73 102,9 2269,44 7.3.5 Điều chỉnh dung lượng bù : - Điều chỉnh dung lượng bù tụ điện thực tay tự động + Điều chỉnh tự động dung lượng bù tụ điện thường đặt trường hợp bù tập trung với dung lượng lớn Có bốn cách điều chỉnh dung lượng bù tự động : Điều chỉnh dung lượng bù theo nguyên tắc điện áp, theo thời gian, theo dòng điện phụ tải theo hướng công suất phản kháng Điều chỉnh dung lượng bù theo điện áp thời gian thường dùng - Việc điều chỉnh thực rơle (sử dụng phần tử có tiếp điểm), mạch điện tử (sử dụng phần tử không tiếp điểm) Trong phạm vi luận văn, đưa phương pháp điều chỉnh dung lượng bù theo nguyên tắc điện áp thực rơle Sơ đồ nối dây tụ điện trình bày : ~ 0,4KV CD MC BI BU Hình 7.1: Sơ đồ nối dây tụ điện Tụ điện điện áp cao loại pha nên chúng nối lại với thành hình tam giác, pha có cầu chì bảo vệ riêng, cầu chì pha bị đứt, tụ điện hai pha lại tiếp làm việc Để đo lường bảo vệ người ta đặt máy biến dòng BI máy biến điện áp BU Máy biến điện áp việc đo lường bảo vệ nói cịn dùng làm điện trở phóng điện cho tụ cắt khỏi mạng Vì BU nối vào phía thiết bị đóng cắt đầu cực nhóm tụ điện Điện trở phóng điện tính theo cơng thức : Rpt = 15.106 Trong : U pha Q ,Ω Q : Dung lượng tụ điện, KVA Upha : Điện áp pha mạng, KV - Điện trở phóng điện tụ điện phải thỏa mãn hai yêu cầu sau : + Giảm nhanh điện áp dư tụ để đảm bảo an toàn cho người vận hành, người ta quy định sau 30 phút điện áp tụ phải giảm xuống 65V + Ở trạng thái làm việc bình thường tổn thất cơng suất tác dụng điện trở phóng điện so với dung lượng tụ điện không vượt giá trị số 1W/KVAR Để sẵn sàng làm việc sau tụ điện cắt khỏi mạng, điện trở phóng điện phải nối phía thiết bị đóng, cắt đầu cực nhóm tụ điện * Vận hành tụ điện : Sử dụng thiết bị đóng cắt bảo vệ cầu dao cầu chì; aptomat cơng tắc tơ cầu chì để đóng cắt tụ điện với mạng Tụ điện phải đặt nơi khơ ráo, bụi bặm, khơng dễ nổ, dễ cháy khơng có khí ăn mịn ~ 380 – 660V CD ~ 380 – 660V CD ~ 380 – 660 V CD Hình 7.2: Sử dụng khí cụ điện để đóng cắt điện với mạng điện Khi vận hành tụ điện phải đảm bảo điều kiện sau : + Điều kiện nhiệt : Phải giữ cho nhiệt độ khơng khí xung quanh tụ điện không vượt + 350C + Điều kiện điện áp : phải giữ điện áp cực tụ điện không vượt 110% điện áp định mức Khi điện áp mạng vượt giới hạn cho phép nói phải cắt tụ điện khỏi mạng Trong lúc vận hành thấy tụ điện bị phình phải cắt khỏi mạng, tượng cố nguy hiểm, tụ bị nổ KẾT LUẬN Đồ án thực dựa sở nghiên cứu tìm hiểu thiết kế hệ thống mạng điện cơng nghiệp Thông qua đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện thực giúp em hiểu biết rõ em học suốt thời gian qua Đối với em, đồ án thực phù hợp với kiến thức em tích lũy trình học Do trình độ khả nhận thức có hạn, cộng với việc thiếu thốn tài liệu tham khảo thời gian nghiên cứu, tìm hiểu đề tài cịn hạn chế nên dù cố gắng đồ án cịn nhiều thiếu sót Em mong thầy giúp đỡ nhận bảo tận tình thầy để hiểu tiếp cận gần với công việc sau Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS Nguyễn Anh Vũ hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án Đồng thời em xin cảm ơn tất thầy cô dạy dỗ em năm học vừa qua, nhờ thầy cô em có kiến thức ngày hơm nay.Đó kiến thức giúp em thực tốt nghiệp vụ tốt nghiệp tảng cho công việc sau Em xin chân thành cảm ơn ! Tài liệu tham khảo Phan Thị Thanh Bình.Hướng dẫn đồ án môn học Thiết Kế Cung Cấp Điện, NXB ĐH Quốc Gia TP.HCM Dương Lan Hương.Giáo trình Kỹ thuật chiếu sáng, NXB ĐH Quốc Gia TP.HCM PGS.TS Đặng Văn Đào Thiết bị hệ thống chiếu sáng Nguyễn Xuân Phú Giáo trình Cung cấp điện NXB Khoa học Kỹ thuật ... Trong hàng loạt công ty, xí nghiệp kể có nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng kiến trúc cụ thể l? ?phân xưởng cưa gỗ công ty cổ phần Phúc Thịnh TX Đồng Xồi – Bình Phước Do nhu cầu sử dụng điện nhà máy... học Đào tạo tỉnh Bình Phước cấp ngày 24/04/2007 Đến Công ty Cổ phần SX – DV & TM Phúc Thịnh công ty có uy tín khu vực phía nam, cung cấp ngun liệu cho cơng ty lớn Bình Dương, Đồng Nai, TP HCM…... LÝ LUẬN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 2.1 KHÁI QUÁT Dựa vào số liệu phụ tải xí nghiệp phân xưởng cưa gỗ thu thập được, thiết kế lại hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp Việc thiết kế lại mạng điện nhằm