đồ án thiết kế mạng điện phân xưởng

MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU …………………………………………………… ………………………………………………… I LỜI CÁM ƠN……………………………………………………………………………………………… .… III CHƯƠNG TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN I ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG: II THÔNG SỐ VÀ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG III PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA PHÂN XƯỞNG Phụ tải chiếu sáng Phụ tải làm mát Phụ tải động lực .8 IV TÂM PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG 13 CHƯƠNG CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY 16 I VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY CHO PHÂN XƯỞNG .17 Yêu cầu 17 Phân tích phương án dây 17 II CHỌN SƠ ĐỒ ĐI DÂY MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG 19 Phương án 1: .19 Phương án dây số 2: 20 CHƯƠNG CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ .23 I TÍNH CHỌN DÂY DẪN CHO MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG 24 Các loại dây dẫn, cáp: 24 Chọn dây dẫn cho phân xưởng 26 II TÍNH CHỌN CB BẢO VỆ CHO MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG 29 Tổng quan CB: 29 Chọn máy biến áp cho phân xưởng 30 Tính tốn chọn CB cho phân xưởng 32 CHƯƠNG TÍNH TỐN TỔN THẤT CHO MẠNG ĐIỆN .36 I TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG 37 Tính tốn tổn thất điện áp từ máy biến áp (MBA) đến tủ phân phối (MDB): .37 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH Tính tốn tổn thất điện áp từ tủ phụ (DB) đến phụ tải: .38 II TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG 39 Tổn thất từ tủ phân phối (MDB) đến tủ phụ (DB) 39 Tổn thất từ tủ phân phối phụ (DB) đến động 40 III TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG .40 CHƯƠNG TỤ BÙ 42 I TỔNG QUAN 43 Xác định dung lượng bù phân xưởng 43 Lựa chọn thiết bị bù công suất 43 Xác định vị trí đặt tụ bù 44 II TÍNH TỐN CHỌN DUNG LƯỢNG TỤ BÙ 44 KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO .48 PHỤ LỤC DANH SÁCH BẢN VẼ SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH CHƯƠNG TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH I.ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG: Đặc điểm phân xưởng sở để xác định phương án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng Các đặc điểm phân xưởng bao gồm: -Kích thước: chiều dài 42m, chiều rộng 14m, chiều cao 5,5m -Môi trường làm việc phân xưởng: nhiều bụi, khô ráo, nhiệt độ trung bình 32℃, đặt xa trung tâm thành phố Nhà xưởng mái tơn kẽm, xi măng, tồn phân xưởng có cửa cánh Phân xưởng có 16 thiết bị, cơng suất lớn 6kW, hoạt động với cấp điện áp 220/380V Phân xưởng cấp điện từ MBA 22/0.4kV đặt cách phân xưởng 1m Chế độ làm việc: phân xưởng làm việc ca ngày Quy mô sản xuất, sản phẩm phân xưởng: quy mơ phân xưởng trung bình, chủ yếu sửa chữa thiết bị điện cung cấp cho thị trường nước Yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện: Phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ điện loại 2, lấy điện trực tiếp từ đường dây trung 22kV Phân xưởng cung cấp nguồn dự phòng máy phát điện diesel II.THÔNG SỐ VÀ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG Bảng 1.1 thông số phụ tải Tên thiết bị máy móc Kí hiệu mặt Số lượng Công suất dịnh mức Hệ số tải Hệ số sử dụng Cosφ Ku (kw) Bể ngâm dung dịch kiềm 3,5 0.8 Bể ngâm nước nóng 3,8 0.8 2 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 Ghi MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH Bể ngâm tăng nhiệt 0.8 Tủ sấy 0.8 Máy quấn dây 1,2 0.8 0.75 Máy quấn dây 0.8 0.75 Máy khoan bàn 0,7 0.78 0.8 Máy khoan đứng 0,9 0.78 0.8 Bàn thử nghiệm 0.85 0.7 Máy mài 10 2,5 0.7 0.8 Máy hàn 11 3,5 0.82 0.7 Máy tiện 12 0.76 0.8 Máy mài tròn 13 2,8 0.72 0.8 Cần cẩu điện 14 0.8 0.75 Máy bơm nước 15 0.84 0.85 Hình 1.1 sơ đồ mặt phụ tải điện phân xưởng III.PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA PHÂN XƯỞNG Phụ tải chiếu sáng a Yêu cầu chung thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH Trong phân xưởng chiếu sáng tự nhiên cần phải dùng chiếu sáng nhân tạo Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng cần phải đáp ứng yêu cầu độ rọi hiệu chiếu sáng thị giác Ngoài ra, cần phải quan tâm đến màu sắc, lựa chọn chao, chụp đèn, bố trí đèn để đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật tính mỹ quan Các yêu cầu thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sau: - Khơng gây chói tia sáng chiếu trực tiếp từ đèn vào mắt - Không gây chói tia phản xạ từ vật xung quanh - Khơng tạo bóng tối bề mặt làm việc - Độ rọi phải đồng để quan sát từ vị trí đến vị trí khác mắt người điều tiết nhiều gây mỏi mắt - Màu sắc phải phù hợp với tính chất cơng việc Hệ thống chiếu sáng có ảnh hưởng trực tiếp đến tâm lý người lao động Nếu chiếu sáng đạt mức tiện nghi cao sẽ: - Tăng suất lao động - Giảm phế phẩm - Giảm tần số xuất tai nạn lao động - Tạo điều kiện tốt cho việc đảm bảo điều kiện vệ sinh, sức khỏe chung Có nhiều hình thức chiếu sáng khác nhau: - Chiếu sáng chung: chiếu sáng đảm bảo điểm bề mặt chiếu sáng nhận lượng ánh sáng giống - Chiếu sáng cục bộ: chiếu sáng cho nơi có yêu cầu cao độ rọi - Chiếu sáng làm việc: chiếu sáng đảm bảo nhu cầu làm việc bình thường - Chiếu sáng dự phòng: hệ thống chiếu sáng để đảm bảo tiến hành số công việc hệ thống chiếu sáng làm việc bị cố Chiếu sáng dự phòng đảm bảo cho việc di chuyển người khỏi khu vực làm việc cách an tồn Nguồn chiếu sáng dự phịng phải khác nguồn chiếu sáng làm việc b Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng Kích thước hình học mặt làm việc phân xưởng: o Chiều dài: a = 45m SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH o Chiều rộng: b = 15m o Chiều cao: h = 5,5m o Diện tích: S = 675 – = 667 (m2) Dựa theo đặc điểm nhà xưởng, xác định hệ số phản xạ (1) o Hệ số phản xạ trần: ρtr = 50% o Hệ số phản xạ tường: ρt = 30% o Hệ số phản xạ sàn: ρs = 10% Chọn đèn: Đèn Metal Halide có cấu tạo tương tự đèn thủy ngân cáo áp có thêm vài phần tử kim loại ống phóng điện Đèn Metal Halide hiệu gấp 3-5 lần so với đèn sợi đốt với chất lượng ánh sáng cao nhiều Việc điều khiển ánh sáng đèn Metal Halide dễ dàng xác so với đèn thủy ngân cao áp Trong nhiều trường hợp, dựa vào hỗn hợp cụ thể metal halides, chúng tạo nhiệt độ màu cao (lên đến 5500K) Điều giúp đèn Metal Halide trở nên hữu ích để sử dụng cho ứng dụng chiếu sáng nhà xưởng Loại đèn Cơng suất Quang thơng Kiểu chói đèn Hệ số công suất (W) Đèn Mental Halide 150 10000 Chói trịn 0,9 Với ưu điểm đèn Mental Halide chọn làm đèn chiếu sáng cho phân xưởng với thông số kỹ thuật sau: Bảng 1.2: thơng số bóng đèn Mental Halide (1) : bảng 10.5 hệ số phản xạ trang 197 giáo trình cung cấp điện Quyền Huy Ánh Chọn số bóng đèn đèn: bóng Quang thơng cơng suất đèn: Фbđ = Фđ× (Số bóng đèn đèn) = 10000×1 = 10000 (lm) Pbđ = Pđ× (Số bóng đèn đèn) = 150×1 = 150 (W) SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH Độ cao treo đèn: o Độ cao mặt phẳng làm việc: hlv = 0,8 (m) o Độ cao treo đèn cách trần là: htrần = 1,2 (m) o Độ cao treo đèn htt = 5,5 - 1,2 – 0,8 = 3,5 Hệ số sử dụng đèn CU: Chỉ số phịng i: i= b h tt × ( a+b ) = 45 ×15 3,5×( 45+15) = 3,2 (1) (1.1) Hệ số mát sánh sáng phụ thuộc vào: loại bóng đèn, loại đèn, chế độ hoạt động đèn, tính chất mơi trường, chế độ bảo trì đèn hệ số i =3 Chọn hệ số o CU =92% (2) o LLF =0,8 (3) o Eyc = 250 lux Số đèn cần thiết: Nbđ = E yc × S 250 ×667 = ≈ Фbđ ×CU × LLF 10000 ×0,92 × 0,8 23 (bộ đèn) (4) (1.2) Chọn 24 đèn Tiêu chuẩn kiểm tra độ đồng đều: Nếu khoảng cách đèn L, H tt chiều cao treo đèn 𝐷𝑡 khoảng cách dãy đèn tường để đảm bảo tính đồng đều, cần kiểm tra tỷ số sau: L Tỷ số  ¿ Htt nên lấy phạm vi o ≈ 1,5 đèn huỳnh quang o ≈ 0,8 - 1,8 đèn HID trần cao o ≈ 2,0 - 2,6 đèn HID trần thấp Dt Tỷ số  ¿ L nên lấy phạm vi: 0,3 - 0,5 Kiểm tra tính đồng đều: SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH o L = (m) o Htt = 3,5 (m) o Dt = 2,5 (m)  ¿ =1,4 3,5 2,5  ¿ =¿0,5 Các tỷ số thỏa mãn điều kiện, phân bố đèn đạt đồng Từ tính tốn ta có cách bố trí đèn để đạt phân bố đồng Hình1.2: phân bố tải chiếu sáng mặt phân xưởng Tính cho phụ tải chiếu sáng: Pttcs = 24×150×1= 3,6kW Tính tốn tương tự với chiếu sáng cho nhà vệ sinh chọn 2 Đèn led ốp trần vng 18w ta có bảng sau: Bảng 1.3: thơng số phụ tải tính tốn Vị trí Pttcs (kW) Khu làm việc 3,6 Qttcs (kVar) Sttcs (kVA) 3,6 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH MCB1 29,8 2,25 1,59 400 32 4,5 Shneider EZ9F34332 MCB2 21,5 3,75 0,93 400 25 4,5 Shneider EZ9F34325 Tương tự cho thiết bị động cơ, có bảng tính tốn chọn CB: Vì chung điểm đặt nên dịng điện ngắn mạch pha điểm đặt MCB1 tới MCB1.1 Bảng 3.8: thông số MCB cho nhánh nhóm Nhóm Nhóm Itt Icu Udm Icu (3) In Số cực hãng sản xuất nhánh (A) (KA) (V) 1.1 10,6 1,59 400 16 4.5 Shneider EZ9F34316 1.2 11,5 1,59 400 16 4.5 Shneider EZ9F34316 1.3 11,03 1,59 400 16 4.5 Shneider EZ9F34316 2.1 7,99 0,93 400 10 4.5 Shneider EZ9F34310 2.2 7,66 0,93 400 10 4.5 Shneider EZ9F34310 2.3 8,28 0,93 400 10 4.5 Shneider EZ9F34310 (A) (KA) MODEL c Chọn thiết bị CB cho hệ thống chiếu sáng Khoảng cách từ tủ phân phối đến tủ phân phối chiếu sáng: L=8,4 m, x0 = 0,08Ω/km RL = r0.L =15x8,4=126 (mΩ) XL = x0.L = 0,08.8,4 = 0,672 mΩ  Điện trở ngắn mạch điểm đặt MCB : RN3 = RN + RL = 23,92 + 126 = 149,92 mΩ  Điện kháng ngắn mạch điểm đặt MCB: XN3 = XN + XL + XCB = 116,32 + 0,672 + 0,15 = 117,14 mΩ  Dòng ngắn mạch pha điểm đặt MCB: 35 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG Icu3 = Un N1 √3 √ R + X N1 = GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH 380 √ √149,922 +117,14 =1,15 kA Bảng 3.9: thông số MCB cho tủ chiếu sáng Tên nhóm Tên thiết bị Itt (A) DLB MCB 9,55 Dãy MCB Dãy ro In Icu (1) Icu Udm Số cực hãng sản xuất (KA) (V) (A) (KA) 15 1,15 230 10 4.5 3,54 15 1,15 230 4.5 Shneider EZ9F34210 Shneider EZ9F34206 MCB 3,54 15 1,15 230 4.5 Shneider EZ9F34206 Dãy MCB 2,36 15 1,15 230 4.5 Shneider EZ9F34206 Nhà VS MCB 0,1 15 1,15 230 4,5 Shneider MODEL EZ9F34206 36 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH CHƯƠNG TÍNH TỐN TỔN THẤT CHO MẠNG ĐIỆN I TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG Chất lượng điện ảnh hưởng lớn đến hiệu phân xưởng sản xuất Để đảm bảo phân xưởng hoạt động tốt, suất cao, phát huy tối đa hiệu suất máy móc thiết bị phải đảm bảo chất lượng điện đặc biệt chất lượng điện áp Muốn phải đảm bảo độ sụt áp hay tổn thất điện áp đường dây ( Δ U) phải nằm giới hạn cho phép Đối với mạng hạ áp tổn thất điện áp cho phép là: ∆ U % ≤5 % U dm Độ sụt áp phụ thuộc trực tiếp vào công suất phụ tải, chiều dài dây dẫn tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp Vì vậy, chọn dây dẫn cần phải kiểm tra lại tổn thất điện áp cho phép, khơng thoả tăng tiết diện lên cấp kiểm tra lại Tính tốn tổn thất điện áp từ máy biến áp (MBA) đến tủ phân phối (MDB): Chiều dài dây dẫn: l=1 m 37 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH 22,5 ×1= 0,7 mΩ 16 x X = x0×L = 0,08×1 = 0,08 mΩ cos φ=0,8→ sin φ= 0,6 R = r0×L= Kiểm tra sụt áp: ST I tt = = 50 =75,97( A) √3 ×0,38 √3 × U n ∆ U =√ 3× I tt × ( Rcosφ+ Xsinφ ) =√ x 75,97 x ( 0,7 x 0,8+ 0,08 x 0,6 ) x 10−3 ¿ 0,08 ∆ U %= 100 x ∆ U 100 x 0,08 = =0,021(%) Un 380 Tương tự có bảng: Bảng 4.1: Kết kiểm tra sụt áp tuyến dây từ MBA đến MDB từ MDB đến DB Tuyến dây Dòng điện tính tốn I (A) L (m) r0 (Ω/km) xo (Ω/km) R (mΩ) X (mΩ) ∆U ∆U % (v) (%) MBA-MDB MDB-DB1 MDB-DB2 MDB-DLB 75,97 29,84 21,57 9,55 20,7 47,6 8,4 0,7 2,25 3,75 15 0,08 0,08 0,08 0,08 0,7 46,6 178,5 126 0,08 1,66 3,81 0,67 0,08 1,97 5,42 1,67 0,021 0,518 1,426 0,759 Tính tốn tổn thất điện áp từ tủ phụ (DB) đến phụ tải: Bảng 4.2: sụt áp nhóm Tuyến dây DB1- Dịng điện tính tốn I (A) L (m) r0 (Ω/km) xo (Ω/km) R (mΩ) X (mΩ) ∆U ∆U % (v) (%) Nhánh 1.1 Nhánh 1.2 Nhánh 1.3 10,6 11,5 11,03 13,6 11 15,7 9 0,08 0,08 0,08 122,4 99 141,3 1,09 0,88 1,26 1,81 1,59 3,09 0,476 0,418 0,813 Bảng 4.3: sụt áp nhóm 38 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CƠNG THÀNH Tuyến dây DB2- Dịng điện tính toán I (A) L (m) r0 (Ω/km) xo (Ω/km) R (mΩ) X (mΩ) ∆U ∆U % (v) (%) Nhánh 2.1 Nhánh 2.2 Nhánh 2.3 7,99 7,66 8,28 16,6 19,4 28 15 15 15 0,08 0,08 0,08 249 291 420 1,33 1,55 2,24 2,77 3,1 4,84 0,729 0,816 1,274 Bảng 4.4: sụt áp hệ thống chiếu sáng Tuyến dây DLB- Dịng điện tính tốn I (A) L (m) r0 (Ω/km) xo (Ω/km) R (mΩ) X (mΩ) ∆U ∆U % (v) (%) Nhóm đèn Nhóm đèn Nhóm đèn Nhà VS 3,54 3,54 2,36 0,1 31,6 16,5 3,5 42,1 15 15 15 15 0,08 0,08 0,08 0,08 474 247,5 52,5 631,5 2,53 1,32 0,28 3,37 2,33 1,22 0,17 0,09 1,06 0,55 0,08 0,04  Tất tổn thất điện áp bé 5%Udm  Vậy tất dây dẫn chọn thỏa điều kiện tổn thất điện áp II TÍNH TỔN THẤT CƠNG SUẤT CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG Khi thiết kế cung cấp điện, tổn thất công suất chủ yếu xảy máy biến áp đường dây, tổn thất công suất phải kể đến tổn thất công suất tác dụng công suất phản kháng  Tổn thất công suất tác dụng xác định: ∆ P=∑ P2i +Q 2i −3 × Ri × 10 U dm (4.1)  Tổn thất công suất phản kháng xác định: ∆ Q=∑ Pi2+Q2i × X i ×10−3 U dm (4.2) Trong đó: Pi, Qi: Cơng suất tác dụng cơng suất phản kháng nhánh i (KW, KVAR) 39 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH Ri, Xi: Điện trở điện kháng nhánh i ( Ω ) Với R=r × l X =x × l ro (/Km), xo(/Km) điện trở điện kháng đơn vị chiều dài Uđm: điện áp định mức mạng (KV) Tổn thất từ tủ phân phối (MDB) đến tủ phụ (DB)  Từ tủ phân phối (MDB) đến tủ phụ nhóm (DB1) MDB 20,7 (m) DB1 Pj + Q j R = 46,6 (mΩ) X = 1,66 (mΩ) ∆ P= 15,712 +11,76 −3 ×46,6 × 10 =124,28 (W ) 0,38 ∆ Q= 15,712 +11,76 −3 ×1,66 ×10 =4,43 (Var) 0,382 Tương tự có bảng số liệu: Bảng 4.5: Tổn thất công suất từ tủ đến tủ phụ động Tên tủ Ptải (kW) Qtải (kVAr) R (mΩ) X (mΩ) ∆P (W) ∆Q (Var) DB1 15,71 11,76 46,6 1,66 124,28 4,43 DB2 13,19 2,94 178,5 3,81 225,75 4,82 Tổn thất từ tủ phân phối phụ (DB) đến động Tương tự tính tốn có bảng số liệu: Bảng 4.6: Tổn thất cơng suất từ tủ phụ đến động nhóm nhánh Ptải (kW) Qtải (kVAr) R (mΩ) X (mΩ) ∆P (W) 40 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 ∆Q (Var) MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH 1.1 5,58 4,19 122,4 1,09 41,27 0,37 1.2 6,07 4,53 99 0,88 39,33 0,35 1.3 5,81 4,35 141,3 1,26 51,55 0,46 Bảng 4.7: Tổn thất công suất từ tủ phụ đến động nhóm nhánh Ptải (kW) Qtải (kVAr) R (mΩ) X (mΩ) ∆P (W) ∆Q (Var) 2.1 5,26 249 1,33 47,71 0,25 2.2 5,04 291 1,55 51,19 0,27 2.3 4,36 3,27 420 2,24 86,39 0,46 III TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG ∆ A=∆ P × τ (kWh) o ∆ A : tổn hao lượng (kWh) o ∆ P : tổn thất công suất (kW) o τ : thời gian tổn thất công suất cực đại (h) phụ thuộc thời gian sử dụng công suất cực đjai T ệ số cơng suất trung bình cos  xác định theo quan hệ sau: τ =( 0,124+T max ×10−4 )× 8760 Với Tmax = 3500 (h) τ =( 0,124+ 3500× 10−4 ) × 8760=4152,24(h)  Tổng tổn thất phân xưởng là: ∆ P=0,667( kW )  Tổng tổn thất lượng xưởng là: ∆ A=∆ P × τ=0,667 × 4152,24=2769,54( kWh) 41 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH 42 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH CHƯƠNG : TỤ BÙ I TỔNG QUAN Xác định dung lượng bù phân xưởng Trong thực tế xí nghiệp công nghiệp thường sử dụng dãy tụ điện để hiệu chỉnh hệ số cơng suất Phân xưởng khí thường có hệ số cơng suất thấp cần lắp đặt tụ bù để nâng cao hệ số công suất Phương pháp xác định dung lượng tụ bù: - Công suất biểu kiến máy biến áp: ST (kVA) - Công suất tác dụng MBA đầy tải: PT =cos φx S T (kW ) Ở đây: PT công suất tác dụng máy biến áp đầy tải (kW); S T công suất biểu kiến máy biến áp (kVA); cosφ hệ số công suất trước bù góp hạ áp TBA (thường chọn từ 0,8÷0,85) Tổng dung lượng cần bù cho phân xưởng để nâng hệ số công suất từ cosφ lên cosφ2 xác định theo công thức sau: 43 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH Qb = PT (tgφ1 - tgφ2 )(kVAr) Lựa chọn thiết bị bù công suất Tiêu chuẩn áp dụng • IEC 60831- 2014: TCVN 8083-2:2013 (IEC 60831-2:1995) Tụ điện công suất nối song song loại tự phục hồi dùng cho hệ thống điện xoay chiều có điện áp danh định đến bằng1000V - Phần 2: Thử nghiệm lão hóa, thử nghiệm tự phục hồi thử nghiệm phá hủy • IEC 60255- 2013: Measuring relays and protection equipment ( Relay thiết bị bảo vệ) • IEC 60068-2013: Environmental testing (Mơi trường thử nghiệm) Thiết bị bù công suất cho mạng điện hạ áp (cụ thể mạng điện phân xưởng) tụ bù với thiết bị điều chỉnh bù tự động cho phép điều chỉnh hệ số công suất theo yêu cầu 2.1 Tụ bù bù gồm nhiều tụ tạo nên lượng bù không đổi Việc điều khiển thực hiện: -Bằng tay: dùng CB LBS (Load Break Switch) -Bán tự động: dùng Contactor -Mắc trực tiếp vào tải đóng điện cho mạch bù đồng thời đóng tải Các tụ điện lắp đặt: -Tại vị trí đấu nối thiết bị tiêu thụ điện có tính cảm (động điện máy biến áp) -Tại vị trí góp cấp nguồn cho nhiều động nhỏ phụ tải có tính cảm kháng 2.2 Bộ tụ bù điều khiển tự động (bù ứng động) Bù ứng động thường thực phương tiện điều khiển đóng ngắt tụ công suất Thiết bị cho phép điều khiển bù công suất cách tự động, giữ hệ số công suất giới hạn cho phép chung quanh giá trị hệ số công suất chọn Thiết bị lắp đặt vị trí mà công suất tác dụng (hoặc) công suất phản kháng thay đổi phạm vi rộng Thường đặt tại: -Thanh góp tủ phân phối -Đầu nối cáp trục chịu tải lớn 2.3 Chỉ dẫn chọn thiết bị bù: -Nếu dung lượng tụ bù nhỏ 15% công suất định mức máy biến áp cấp nguồn, hay công suất phản kháng thay đổi theo thời gian sử dụng bù (bù cố định) -Nếu dung lượng bù mức 15%, hay công suất phản kháng thay đổi nhiều thoe thời gian sử dụng bù điều khiển tự động (bù ứng động) Khi tính dung lượng cần bù cho phân xưởng, vào dung lượng bù để chọn thiết bị bù 44 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CƠNG THÀNH Xác định vị trí đặt tụ bù Vị trí lắp đặt tụ bù cho mạng điện phân xưởng có cách: bù tập trung, bù nhóm, bù riêng lẻ -Bù tập trung dùng phụ tải phân xưởng ổn định liên tục Khi tụ đấu vào góp hạ áp trạm biến áp hay tủ phân phối đóng thời gian tải hoạt động -Bù nhóm (bộ tụ bù đặt riêng cho nhóm động cơ) nên sử dụng mạng điện phân xưởng lớn công suất tiêu thụ theo thời gian nhóm động thay đổi nhiều khác -Bù riêng: việc bù riêng lẻ xét đến công suất động đáng kể so với cơng suất mạng điện Khi tụ mắc trực tiếp vào đầu dây nối động II TÍNH TỐN CHỌN DUNG LƯỢNG TỤ BÙ Tổng cơng suất biểu kiến máy biến áp đầy tải: ST= 50 kVA Với cơng thức tính tốn: ST = PT cosφ Ở đây: PT công suất tác dụng máy biến áp đầy tải (kW); ST công suất biểu kiến cuả máy biến áp đầy tải (kVA); cosφ hệ số công suất Suy ra: PT= cosφxST=0,8x50=40 kW Dung lượng cần bù cho phân xưởng để nâng hệ số công suất phân xưởng từ cosφ1= 0,8 ( tgφ1 = 0,75 ) lên đến trị số cosφ2 =0,93 ( tgφ2= 0,395): Qb = Pn (tgφ1 - tgφ2 ) = 40x(0,75 - 0,395) = 14,2 kVar 45 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH Chọn tủ tự động bù hệ số công suất :Tủ tụ bù pha 30kVAr bù tự động cấp TBKA30/3 Phụ tải phân xưởng ổn định liên tục, tụ bù đặt tập trung góp hạ áp tủ phân phối nhằm gia tăng khả mang tải cho máy biến áp 46 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH KẾT LUẬN 47 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH Sau tháng giao đồ án “ Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện”, đồ án hoàn thành theo thời gian quy định giảng viên Những nội dung thực đồ án : -Chương 1: tính tốn chiếu sáng cho phân xưởng; tính tốn phụ tải điện như: phụ tải chiếu sáng, phụ tải làm mát, phụ tải động lục, phụ tải tổng hợp -Chương 2: vạch sơ đồ cấp điện chọn phương án cung cấp điện hợp lý -Chương 3: lựa chọn dây dẫn thiết bị bảo vệ cho mạng điện -Chương 4: tính tổn thất điện áp, công suất, điện phân xưởng -Chương 5: chọn tụ bù nâng hệ số cos φ lên 0,93 Từ nội dung thực đề tài giúp cho sinh viên củng cố kiến thức về: -Thiết kế sơ cho phần điện động lực cơng trình -Thiết kế hệ thống chiếu sáng -Trình bày thơng số kỹ thuật số thiết bị điện cơng trình -Trình bày hồn chỉnh văn thuyết minh thiết kế -Đọc hiểu số tiêu chuẩn thiết kế điện nước quốc tế, áp dụng số tiêu chuẩn vào đồ án Thời gian qua cố gắng, với hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, số vấn đề sinh viên cảm thấy chưa đạt đồ án là: -Tính tốn, số liệu tương đối cụ thể thiết bị điện nhẹ nặng có cơng trình -Bản vẽ phần mềm dựa vào bố trí sơ thiết bị tính tốn số liệu tương đối nên chưa xác cách chi tiết -Dự tốn khối lượng cơng trình thực trọng tâm cho thành phần cơng trình, đơn giá vật tư chi phí nhân cơng mang tính tương đối Dựa vào tảng đạt được, số yếu tố sinh viên ý để phát triển đồ án là: -Thiết kế hệ thống phịng cháy chữa cháy cho cơng trình -Hệ thống camera an ninh giám sát -Hệ thống quản lý lượng Vì trình độ có hạn nên chắn đồ án có nhiều sai xót Rất mong thầy đóng góp ý kiến để đồ án hồn thiện Xin chân thành cám ơn! 48 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133 MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG GVHD: ThS LÊ CÔNG THÀNH TÀI LIỆU THAM KHẢO Quyền Huy Ánh Giáo trình Cung cấp Điện Đại Học Sư phạm Kỹ Thuật TpHCM, 2014 Quyền Huy Ánh Giáo trình cad kỹ thuật điện Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TpHCM, 2011 Quyền Huy Ánh Giáo trình an tồn điện Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TpHCM, 2011 Phan Thị Thanh Bình tác giả Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC Nhà Xuất Bản Khoa Học Kĩ Thuật, Hà Nội, 2006 Đường link internet: https://thinhphatict.com/bang-chon-tiet-dien-day-dan-theo-dong dien? fbclid=IwAR36AFmuIwOK23a9uJivvNCk2UUU7pslvZ6E8MCOPlS83DLUeEOA323kLv0 https://www.ngochuy.com/blogs/news/bang-tra-tiet-dien-day-dan-bang-tra-dong-dien-cho-phepday-cadivi https://vnk.edu.vn/chia-se-su-kien/lua-chon-day-va-cap-theo-tieu-chuan-iec-va-tieu-chuan-vietnam/? fbclid=IwAR0oKfyBRC4I72iU5pA4ExrhwMl7svn_yJ2nvSogl4LdgtuvtdLFSDOr7dc http://truongtienltd.c om/tin-tuc-su-kien/tin-tuc-moi/thibidi-may-bien-ap-dau-3-pha-50kva.html https://codienhaiau.com/product/mccb-schneider-ezc100f3040/? gclid=Cj0KCQjw5auGBhDEARIsAFyNm9HRDYIXYYuTl058vI32aZ4ZKPU5gGJrWKNlORW67gsaAnOFeEC Os44aAgptEALw_wcB https://www.ebookbkmt.com/2018/03/huong-dan-tinh-toan-o-sut-ap-tren-uong.html https://dtech.vn/tu-tu-bu-3-pha-30kvar-bu-tu-dong-3-cap-tbk-a30-3-p-3691.htm 49 SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH 18142133