Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương lương trường giang 55

Lời nói đầu Trong cơng xây dựng đổi đất nước, ngành công nghiệp điện lực giữ vai trò quan trọng Ngày nay, điện trở thành dạng lượng thiếu hầu hết lĩnh vực Khi xây dựng nhà máy mới, khu công nghiệp, khu dân cư … việc phải tính đến xây dựng hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất sinh hoạt cho khu vực Trong cơng cơng nghiệp hóa đại hố, ngành cơng nghiệp nước ta ngày khởi sắc, nhà máy, xí nghiệp khơng ngừng hoạt động Gắn liền với cơng trình hệ thống cung cấp điện thiết kế xây dựng Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, với kiến thức học khoa Điện – Bộ môn Tự động hoá - trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, em nhận đề tài “ Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy khí công nghiệp địa phương” Trong thời gian làm đồ án vừa qua, với cố gắng nỗ lực thân với giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn Ngơ Hồng Quang, em hồn thành xong đồ án mơn học Trong q trình thực thiết kế đồ án, với kiến thức cịn nhiều hạn chế nên đồ án khơng thể tránh khỏi khiếm khuyết Em mong nhận góp ý thầy giáo để đồ án em hoàn chỉnh Sinh viên Lương Trường Giang Chương I Giới thiệu chung nhà máy I Ví trí địa lý, kinh tế, đặc điểm cơng nghệ, đặc điểm phân loại phụ tải Nhà máy khí cơng nghiệp địa phương xây dựng địa bàn thành phố Hải Phịng với quy mơ vừa phải bao gồm 10 phân xưởng nhà làm việc STT Tên phân xưởng Cơng suất đặt (Kw) Diện tích (m2) 80 (chưa kể chiếu sáng) 2270 Ban quản lý phịng TK Phân xưởng khí số 1500 3625 Phân xưởng khí số 1800 4075 Phân xưởng luyện kim màu 2100 3875 Phân xưởng luyện kim đen 2300 5950 Phân xưởng sửa chữa khí Theo tính tốn 2000 Phân xưởng rèn 1350 3825 Phân xưởng nhiệt luyện 1200 5100 Bộ phận nén khí 1700 2400 10 Kho vật liệu 60 2100 11 Chiếu sáng phân xưởng Xác định theo diện tích Nhà máy khí cơng nghiệp địa phương nhà máy có cơng suất lớn Tuy nhiên đứng mức độ tiêu thụ điện tầm quan trọng phương diện tổng thể nhà máy xếp vào hộ tiêu thụ loại II, điện bị tổn thất kinh tế Mặc dù hộ tiêu thụ loại II để giảm tổn thất kinh tế cách tối đa, nhà máy cần cung cấp nguồn điện ổn định tin cậy Theo dự kiến ngành điện, nhà máy cấp điện từ trạm biến áp trung gian 110/22 KV, cách nhà máy 4,5 km Mặt bố trí phân xưởng nhà làm việc nhà máy bố trí sau: 10 Hình 1: Mặt nhà máy khí địa phương II Nội dung tính tốn thiết kế Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng toàn nhà máy Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa khí a Chọn số lượng, dung lượng vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng b Chọn số lượng, dung lượng vị trí đặt trạm biến áp trung gian (trạm biến áp xí nghiệp) trạm phân phối trung tâm c Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy Tính tốn cơng suất bù phản kháng Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí III Các tài liệu tham khảo - Cung cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp - ĐH Bách Khoa Hà Nội 1979 - Thiết kế cấp điện – Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm – 1998 Chương II.Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng toàn nhà máy I Đặt vấn đề Phụ tải tính tốn: Là giả thiết lâu dài khơng đổi tương đương với phụ tải thực tế mặt thực tế mặt hiệu phát nhiệt mức độ huỷ hoại cách điện Nói cách khác phụ tải tính tốn đốt nóng thiết bị tới nhiệt độ tương tự phụ tải thực tế gây Vì chọn thiết bị phụ tải tính tốn đảm bảo an tồn mặt pháp nóng, phát nhiệt Phụ tải tính toán sử dụng để lựa chọn kiểm tra thiết bị đóng cắt, thiết bị bảo vệ, tính tốn tổn thất cơng suất, tổn thất cơng suất điện năng, tổn thất điện áp, lựa chọn dung lượng bù, cơng suất phản kháng… Phụ tải tính tốn phụ thuộc vào yếu tố sau đây: Công suất, số lượng chế độ làm việc thiết bị điện, trình độ phương thức vận hành hệ thống Nếu phụ tải tính tốn xác định nhỏ phụ tải thực tế làm giảm tuổi thọ thiết bị điện có khả dẫn đến cháy nổ giảm tuổi thọ… Ngược lại lựa chọn dư thừa công suất làm ứ đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn thất Cũng có nhiều cơng trình nghiên cứu xác định phụ tải tính tốn song đến chưa có phương pháp hồn thiện Những phương pháp cho kết đủ tin cậy lại phức tạp, khối lượng tính tốn thơng tin ban đầu địi hỏi lớn ngược lại Có thể đưa số phương pháp sử dụng nhiều hơn, xác định phụ tải tính tốn qui hoạch phát triển hệ thống Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn a Phương pháp xác định phụ tải tính tốn dựa theo cơng suất định mức knc Nếu tra sổ tay knc không ta lấy tương đương với ksd: knc = ksd PTT = knc Pđm Trong knc tra sổ tay kỹ thuật Nếu khơng tra knc lấy knc = ksd Mà thơng thường knc = (1,2 ÷ 1,2) b Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo ksd Ptb Ptt = ksd Ptb Trong ksd tra sổ tay kỹ thuật c Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo Ptb độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình Ptt = Ptb ± β.δ Trong đó: δ: độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình β: Hệ số tản xạ d Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất trang bị điện cho đơn vị điện tích Ptt = P0 F Trong P0: suất trang bị điện cho đơn vị điện tích tra sổ tay kỹ thuật e Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm tổng sản phẩm sản xuất thời gian khảo sát Ptt = a xM t a0 suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm M: tổng sản phẩm xuất thời gian khảo sát t g Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo kmax Pthiết bị Trong đó: Ptb = ksd.Pđm kmax: hệ số cực đại tra sổ tay kỹ thuật theo quan hệ kmax = f(nhq.ksd) với nhq số thiết bị dùng điện hiệu mà số thiết bị dùng điện hiệu số thiết bị có cơng suất, chế độ làm việc gây hiệu phát nhiệt số thiết bị thực tế gây trình làm việc Trong * Số thiết bị ≤ n hq =  n P dmi ∑1=i   n P dmi ∑1=i  2 * Số thiết bị > tính nhq theo cách sau - Tính giá trị m = Pdm max Pdm + Nếu m ≤ ksd ≥ 0,4 lấy nhq = n n thiết bị n1 thiết bị mà tổng cơng suất chúng không lớn 5% tổng công suất nhóm nhq = n – n1 n + Nếu m > ksd ≥ 0,2 n hq = 2∑ Pdmi i=1 Pdm max Khi không áp dụng trường hợp tính n hq theo bước sau đây: Tính n n ∑ P gọi P i =1 Tính n1 dmi n ∑ P gọi P1 i =1 dmi Trong n1 số thiết bị có cơng suất nhỏ nửa công suất thiết bị có cơng suất lớn nhóm Tính n * = n1 ; n P* = P1 P Từ n* P* tra sổ tay tìm nhq* = f(n*; P*) Tính nhq = nhq*.n Từ phương án xác định phụ tải nêu ta chọn phương pháp xác định phụ tải tính cho phân xưởng a Phân xưởng sửa chữa khí: - Do biết nhiều thông tin phụ tải nên xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình tra hệ số cực đại Ptt = Ptb kmax b Các phân xưởng lại: Do biết cơng suất đặt nên phụ tải tính tốn xác định theo phương pháp sử dụng công suất đặt hệ số nhu cầu Ptt = knc Pđm c Các phụ tải chiếu sáng diện tích nơi đặt thiết bị suất trang bị cho đơn vị diện tích nên dùng phương pháp Pcs = P0 x F II Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sửa chữa khí Phân xưởng sửa chữa khí: Được đặt mặt 200 m2 gồm 69 thiết bị phân bố diện tích phân xưởng Trình tự xác định phụ tải tính tốn phân xưởng khí a Phân nhóm phụ tải điện b Xác định phụ tải tính tốn nhóm c Xác định phụ tải chiếu sáng tồn phân xưởng d Xác định phụ tải tính tốn tồn phân xưởng e Xác định dịng điện tính tốn Thực nhóm phụ tải điện - Khi thiết kế phân nhóm phụ tải điện nhằm mục tiêu 1- Để xác định phụ tải tính tốn xác 2- Để dễ dàng cho việc thiết kế, cung cấp điện sau Việc phân nhóm phát triển điện phải thực theo nguyên tắc sau + Các thiết bị nhóm nên gần + Các chế độ nhóm có chế độ làm việc giống + Cơng suất nhóm nên xấp xỉ nhau: Dựa vào mục tiêu nguyên tắc ta phân nhóm phụ tải điện từ danh mục thiết bị mặt phân xưởng thành nhóm phụ tải điện Sau bảng phân nhóm phụ tải điện Nhóm I: Bảng – Số lượng Ký hiệu Pđm STT Tên thiết bị Máy tiện ren 14 14 36 Máy tiện ren 13 10 25,3 Máy tiện ren 12 8,1 21 4,5 12 2,8 7,1 2,8 7,1 42,2 108,5 Máy bào ngang Máy xọc mặt (Kw) 1 Máy mài tròn vạn Cộng Iđm (A) Cơng thức phụ tải tính tốn Ptt = kmax Ptb = kmax Theo bảng tra sổ tay cung cấp điện, ta thấy nhóm cơng cụ có ksd = (0,14 ÷ 0,22) Ta lấy (ksd = 0,2) Với cos = 0,6 ⇒ sin ϕ = − 0,6 ⇔ sin ϕ = 0,8 ⇒ tgϕ = sin ϕ 0,8 = = 1,33 cos ϕ 0,6 14 ta có m = Pdm max = = 5,6 2,8 Pdm n ⇒ m > ⇒ n hq = n hq = 2∑ Pdmi i=1 Pdm max 2(14 + 10 + 8,1 + 4,5 + 2,8 + 2,8) 14 = 5,6 nhq = 6, tra bảng kmax = 2,24 Ptt = kmax ksd.PΣ = 2,24 0,2 42,2 = 19 (Kw) Mà PΣ = 42,2 (Kw) Qtt = Ptt tgϕ = 19 x 1,33 = 25 (KvAr) Stt = Ptt2 + Q 2tt = 19 + 25 = 31(KvAr ) I tt = Stt = 31 = 48(A) 3.0,38 3.U nhóm 2:Bảng – Ký hiệu STT Tên thiết bị Số lượng Máy tiện ren 17 20 50,6 Máy tiện ren 16 10 25,5 Máy phay vạn 11 17,7 Máy tiện ren 15 4,5 11,3 Máy phay 10 4,5 11,3 Máy khoan đứng 18 0,85 2,15 46,8 118,3 Ta tính 20 m = Pdm max = = 23,5 0,85 Pdm mặt Pđm (Kw) Iđm (A) m > với ksd = 0,2 n hq = 2[20 + 10 + + 4,5 + 4,5 + 0,85] 20 nhq = tra kmax = 4,7 = 2,42 Ptt = kmax ksd.PΣ = 2,42 0,2 4,68 = 22,7 (Kw) Mà PΣ = 46,8 Qtt = Ptt.tgϕ = 22,7 1,33 = 30 (KvAr) Stt = Ptt2 + Q 2tt = 30 + 22,7 = 37,7(KvA ) I tt = 37,7 37,7 = = 58,4(A) 3U 3.0,38 nhóm 24, m = Pdm max = = 28 > 0,85 Pdm n n hq = n hq = 2(∑ Pdmi ) i=1 Pdm max 2( 24, + 2,8 + 2,5 + 2,8 + 1,7 + 1,5 + 0,85 + 0,85 + 0,85) 24,2 nhq = ⇒ kmax = 2,64 nhóm 3: Bảng – STT Tên thiết bị Số lượng Ký hiệu Công suất Iđm (Kw) (A) Cầu trục 19 24,2 61,2 Máy mài phá 33 2,8 7,1 Bể dầu có tăng nhiệt 26 2,5 6,4 Máy mài thô 30 1,7 7,1 Máy nén cắt liên hợp 31 1,5 4,3 Quạt lò rèn 34 0,85 3,8 Máy khoan bàn 22 0,85 2,2 10 ST T 10 11 12 13 14 Tên thiết bị Nhóm Lị điện để nấu chảy Bàn thử thiết bị điện Lị điện để luyện khn Bể khử dầu mỡ Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt Tủ sấy Bể ngâm dung dịch kiềm Bể ngâm nước nóng Máy mài thô Máy khoan bàn Chỉnh lưu silesium Máy cuộn dây Máy cuộn dây Máy cưa kiểu đai Dây dẫn Aptơmat Cầu chì Ptt(Kw ) Tiết diện ICP(A ) IN(KA) Uđm(V ) Idm(A) Loại Mã hiệu Idc (A) Ivỏ/Idc(A ) 1,5 1,5 1,5 1,5 31 31 31 31 4,5 4,5 4,5 4,5 440 440 440 440 32 20 20 20 Dna6-32 4C45a 4C45a 4C45a TTP2 TTP2 TTP2 TTP2 60 60 34 20 100/60 100/60 100/34 100/20 25,3 17,7 12,7 7,6 10 1,5 31 4,5 440 20 4C45a TTP2 20 100/20 7,6 1,5 31 4,5 440 20 4C45a TTP2 20 100/20 7,6 1,5 31 4,5 440 20 4C45a TTP2 20 100/20 7,6 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 31 31 31 31 31 31 31 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 440 440 440 440 440 440 440 20 20 20 20 20 20 20 4C45a 4C45a 4C45a 4C45a 4C45a 4C45a 4C45a TTP2 TTP2 TTP2 TTP2 TTP2 TTP2 TTP2 20 15 6 6 100/20 100/15 100/6 100/6 100/6 100/6 100/6 7,6 6,3 1,6 1,2 2,53 2,53 2,5 0,65 0,6 1,2 1 Bảng 5-5: Két lựa chọn dây dẫn – Aptơmát – Cầu chì 80 Itt(A) Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Tính ngắn mạch phía hạ áp - Khi tính ngắn mạch hạ áp coi gần trạm biến áp nguồn điện trở kháng aptơmát, góp tra bảng tổng trở máy biến áp bảng xác định theo công thức gần ∆PN Udm 106 (mΩ) RB = Sdm A2 A1 N1 Hình 12: Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay tính ngắn mạch hạ áp X B = 10 U N %.U dm 103 (mΩ) Sdm với máy biến áp Sđm = 1600 (KVA) Uđm = 0,4 (V) ∆PN = 15700 (Kw) UN% = 5,5 % RB = ∆PN U dm Sdm 10 6= 15700.0,42 1600 = 981,2(mΩ) U N %.U dm 10 3= 10 5,5x0,4 103 = 3,125.10 − (mΩ) X B = 10 2 1600 Sdm 81 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Với máy biến áp Sđm = 1000 (KVA) ∆PN = 9500 UN% = ∆PN U dm 106 = 9500.0,42 = 1520(mΩ) RB = 1000 Sdm U N %.U dm 10 3= 10 5x0,42 103 = 8.10 − (mΩ) X B = 10 2 1000 Sdm 82 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Chương V Thiết kế mạng chiếu sáng chung phân xưởng sửa chữa khí I Đặt vấn đề Trong nhà máy xí nghiệp cơng nghiệp hệ thống chiếu sáng có vai trị quan trọng việc đảm bảo chất lượng sản phẩm nâng cao suất lao động, an toàn sức khoẻ cho người lao động an tồn sản xuất Nếu ánh sáng khơng đủ người lao động phải làm việc tình trạng căng thẳng hại mắt ảnh hưởng đến sức khoẻ, kết hàng, sản phẩm không đạt yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật, dẫn đến suất thấp Vì hệ thống chiếu sáng phải đạt tiêu chuẩn sau đây: - Khơng bị lố mắt - Khơng bị lố phản xạ - Khơng tạo khoảng tối vật che khuất - Phải có độ rọi đồng - Phải tạo ánh sáng tự nhiên tốt II Thiết kế mạng chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí Trình tự tính tốn theo phương pháp sau: h1 h H h2 Hình 13: Bố trí mặt mặt đứng Trong đó: h: độ cao nhà xưởng h1: khoảng cách từ trần đến bóng đèn (thường h1 = 0,5 ÷ 0,7 m) h2: độ cao mặt bàn làm việc (h2 = 0,7 ÷ 0,9 m) Khoảng cách từ đầu đèn đến mặt công tắc 83 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí H = h – h1 – h2 = 4,5 – 0,7 – 0,8 = m Lấy h = 4,5 m Lấy hệ phản xạ tường Stường = 50% F= KESZ 1,3.30.612 1,1 = = 1519,3lumen 36.0,48 n ksd Tra bảng chọn bóng 200 w có F = 1519,3 lumen Ngồi chiếu sáng phịng sản xuất cịn đặt thêm bóng cho phịng sinh hoạt có cơng suất 100 w Dãy nhà xưởng bố trí dãy có bóng khoảng cách bóng đèn m, khoảng cách từ phân xưởng tới bóng đèn gần theo chiều dài m Tổng số bóng đèn 32 bóng, cịn phịng sinh hoạt cấp theo bóng tổng 36 bóng Đặt riêng tủ chiếu sáng cạnh cửa vào, lấy điện từ tủ phân phối phân xưởng gồm 1aptômat tổng, áptômát nhánh, aptômát cấp cho búng TPP 16A F=6mm2 Đ L1 tƯ CS Đ L2 § L3 § L4 § L5 16A 10A F= 2,5 m m2 F= 2,5 m m2 10A F= 2,5 m m2 10A F= 2,5 m m2 10A F= 2,5 m m2 10A F= 2,5 m m2 10A F= 2,5 m m2 10A F= 2,5 m m2 10A 10A F= 2,5 m m2 Hình 14: Sơ đồ nguyên lý mạng chiếu sáng xưởng khí 84 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hệ số phản xạ trần Stt = 30% h1-0,7 m Hình 15: Sơ đồ tính tốn chiếu sáng Để sử dụng chiếu sáng ta dùng bóng đèn sợi đốt sản xuất Việt Nam Để tính tốn chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí ta áp dụng phương pháp hệ số sử dụng tính theo cơng thức sau: F= ESZK n.k sd Trong đó: F: quang thông đèn E: độ rọi yêu cầu S: diện tích cần chiếu sáng k: hệ số dự trữ n: số bóng đèn hệ số chiếu sáng chung ksd: hệ số sử dụng Z: hệ số phụ thuộc vào loại bóng đèn tỉ số L/H thường lấy Z = 0,8 – 1,4 Tra bảng ksd = m0,48 Tra bảng L/H = 1,8 Vậy L = 1,8.H = 1,8 x = 5,4 m Chọn L = m Căn vào bề rộng phòng 612 m2 với 18 x 34 = 612 m2 Đèn bố trí làm dãy cách m với chiều rộng 18 m cách tường 2,5 m 85 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Xác định số phòng ϕ = 18x34 =4 3(18 + 34) Lấy hệ số phản xạ tường 50%, trần 30% ksd = 0,48, lấy hệ số dự trữ k = 1,3, hệ số Z = 1,1 xác định qua thơng số Tra bảng ta tìm sợi đốt tương ứng có cơng suất 150 w có quang thơng F = 1722 (lm) Tổng cộng cơng suất chiếu sáng toàn phân xưởng Pcs = n.Pđ = 36 150 = 5400 (w) = 5,4 (Kw) III thiết kế mạch điện hệ thống chiếu sáng chung Để cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung phân xưởng ta đặt tủ chiếu sáng aptơmát tổng ba pha bốn cực chín aptomát pha cực cấp điện cho dãy bóng * Chọn aptômát theo điều kiện sau: Điện áp định mức Uđm A ≥ Uđm m = 0,38 KV Dòng điện định mức IđmA ≥ Itt = Pcs = 3U dm cos ϕ 5,4 = 8,2(A) 3.0,38.1 Chọn áptômát loại C60H hãng Merlin Gerin chế tạo có thơng số sau đây: Iđm A= 16 (A), Icăt N = 15 (KA), Uđm = 440 (V) loại cực * Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ chiếu sáng Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép Khc.Icp ≥ Itt= 8,2 (A) Trong đó: Itt dịng tính tốn hệ thống chiếu sáng chung Icp dòng điện cho phép tương ứng loại tiết diện Khc hệ số hiệu chỉnh Khc= Kiểm tra điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ bảo vệ aptômát Icp ≥ 1,5.Idm = 1, 25.8, = 6,83(A) 1,5 1,5 86 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Chọn loại cáp 4G 1,5 cách điện PVC có Icp = 31 (A) Chọn aptơmát nhánh gồm bóng Điện áp định mức: Uđm A≥ Udm m = 0,22 (KV) Dòng điện định mức Iđm A ≥ Itt = n.Pd = 4.0,15 = 2,7(A) 0,22 Udmm Chọn aptômát loại NC 45a hãng Merlin Gerin chế tạo với thông số Iđm= (A), Icắt N = 4,5 (KA), Uđm= 400 (V), cực Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến bóng đèn Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép Ihc.Icp≥ Itt Kiểm tra điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ, bảo vệ aptômát Icp ≥ 1, 25.IdmA = 1, 25.6 = 5(A) 1,5 1,5 Chọn cáp đồng lõi có F = 1,5 mm2 cách điện PVC hãng LENS sản xuất có Icp = 26 (A) 87 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí hình 88 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí chương VI Tính tốn bù cơng suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cho nhà máy I Đặt vấn đề Vấn đề sử dụng hợp lý tiết kiệm điện xí nghiệp cơng nghiệp có ý nghĩa to lớn kinh tế xí nghiệp tiêu thụ khoảng 55% tổng điện sản xuất Hệ số cosϕ tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý tiết kiệm điện hay không Nâng cao hệ số công suất cosϕ chủ trương lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu cao trình sản xuất, phân phối sử dụng điện Phần lớn thiết bị 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 cơng suất từ hố máy điện xoay chiều, khơng sinh cơng Q trình trao đổi cơng suất phản kháng máy điện hộ tiêu thụ điện trình dao động Mỗi chu kỳ dòng điện Q đổi chiều lần, giá trị trung bình Q 1/2 chu kỳ dịng điện không Việc tạo công suất phản kháng không đòi hỏi tiêu tốn lượng động sơ cấp quay máy phát điện, mặt khác công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu thụ dùng điện không thiết phải nguồn Vì để tránh truyền tải lượng Q lớn đường dây, người ta đặt gần hộ tiêu thụ dùng điện máy phát sinh Q (tụ điện, máy bù đồng bộ) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải làm gọi công suất bù công suất phản kháng Khi bù cơng suất phản kháng góc lệch pha đòng điện điện áp mạch nhỏ hệ số cosϕ mạng nâng cao, P, Q góc ϕ có quan hệ sau: ϕ = arctg P Q Khi lượng P khơng đổi, nhờ có bù cơng suất phản kháng lượng Q truyền tải đường dây giảm xuống Do góc ϕ giảm, kết cosϕ tăng lên Hệ số công suất cosϕ nâng cao lên đưa đến hiệu 89 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí II Xác định dung lượng bù Dung lượng bù cần thiết cho nhà máy xác định theo công thức sau: Qbù = Ptt nm.(tgϕ1 - tgϕ2).α Trong đó: Ptt nhà máy: phụ tải tính tốn nhà máy ϕ1: góc ứng với hệ số cơng suất trung bình trước bù cosϕ1 = 0,78 ϕ2: góc ứng với hệ số công suất bắt buộc sau bù chọn cosϕ2 = 0,95 α: hệ số xét tới khả nâng cao cosϕ biện pháp khơng địi hỏi đặt thiết bị bù α = Qbù = 5310,8(0,62 – 0,33) = 1570 (KVAR) Phân bố dung lượng bù cho trạm biến áp phân xưởng gồm mạng hình tia gồm nhánh TPP Rc1 Rc2 Rc3 Rc4 Rc5 Rc6 RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 QB1 QB2 QB3 QB4 QB5 QB6 Hình 16: Sơ đồ mạng cao áp để phân bố dung lượng bù Cơng suất tính dung lượng bù tối ưu cho nhánh mạng hình tia ` Qbi = Qi − Q − Qbu Ri R td đó: Qbi: cơng suất phản kháng cần bù tải phụ tải thứ i 90 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Qi: cơng suất tính tốn phản kháng ứng với phụ tải thứ i Q = ∑Qi Ri điện trở thứ i Ta có Ri = RB + RC Trong đó: RB điện trở máy biến áp R B = 10(Ω) RC điện trở đường cáp RC = r0.L ∆P0 (Kw) ∆PN UN% I0% 1600 2,1 15,5 5,5 1,0 B2 1000 1,55 9,0 5,0 1,3 B3 1000 1,55 9,0 5,0 1,3 B4 1000 1,55 9,0 5,0 1,3 B5 1000 2,1 15,5 5,5 1,0 B6 1000 1,55 9,0 5,0 1,3 RC(Ω) Ri=RB + RC Tên trạm Sđm B biến áp (KVA) B1 Bảng: Kết lựa chọn máy biến áp Tên trạm biến áp RB(Ω) B1 981,2 0,13 981,3 B2 1520 0,9 1520 B3 1520 0,28 1520 B4 1520 0,058 1520 B5 981,2 0,05 981,2 B6 1520 0,075 1520 Bảng: Kết tính điện trở nhánh Điện trở tương đương toàn mạch 91 ∆PN U dm Sdm Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí −1 R td 1 1 + + + = R2  R1 R n  R td 1 1 1 1 + + + + + = 1520 1520 1520 1520  981,2 1520 −1 = 5,3.10− (Ω) Xác định công suất bù tối ưu cho nhánh Qbi = Qi- (Q – Qb) R td Ri 5,3.10−4 Qb1 = 1141,4 – (5310 - 1570) 5,3.10−4 Qb2 = 823,8 – (5310 - 1570) Qb3 = 560 – (5310 - 1570) Qb4 = 945 – (5310 - 1570) Qb5 = 1356 – (5310 - 1570) Qb6 = 540 – (5310 - 1570) =1141 (KVAR) 981,3 =823,7 (KVAR) 1520 5,3.10−4 1520 5,3.10−4 1520 =559 (KVAR) =944 (KVAR) 5,3.10−4 =1233 (KVAR) 981,3 5,3.10−4 1520 =539 (KVAR) Bảng5-8: Kết phân bố dung lượng bù nhà máy TBA Loại tụ Qtụ Qbù (KVAR) (KVAR) Qrt(KVAR) Số lượng B1 DLE – 4D125KT 125 1141 1141,8 B2 DLE – 4D125K5T 125 8237 823,8 B3 DLE – 4D125K5T 125 559 560 B4 DLE – 4D125K5T 125 944 945 B5 DLE – 4D125K5T 125 1233 1365 B6 DLE – 4D125K5T 125 539 540 92 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 93 ... Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy Tính tốn cơng suất bù phản kháng Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí III Các tài liệu tham khảo - Cung cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp. .. Hình 1: Mặt nhà máy khí địa phương II Nội dung tính tốn thiết kế Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng tồn nhà máy Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng... nén khí 10 Kho vật liệu 26 Diện tích (m2) chương III thiết kế mạng cao áp tồn nhà máy Với quy mơ nhà máy số liệu tính tốn nhà máy thuộc hộ tiêu thụ điện loại I, nên hệ thống cung cấp điện cho