Thiết kế hệ thống cung cấp điện và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí

MỤC LỤC

Xác định PTTT theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích

Giá trị p0 đợc cho sẵn trong bảng, phụ thuộc vào tính chất của phụ tải phân tích theo số liệu thống kê. Nó đợc dùng để tính các phụ tải, các phân xởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tơng đối đều nên chỉ áp dụng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ.

Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình

Khi phụ tải phân bố tơng đối đều trên diện tích sản xuất hoặc có số liệu chính xác suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm thì có thể dùng phơng pháp suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm để tính phụ tải. Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ thờng cần phải đánh giá phụ tải chung của các hộ tiêu thụ (phân xởng, xí nghiệp, khu vực, thành phố ..) trong trờng hợp này nên dùng phơng pháp hệ số nhu cầu knc.

Xác định pttt cho các phân xởng khách & nhà máy

Xác định phụ tải tính toán của phân xởng lắp ráp cơ khí

Mỗi động cơ của máy công cụ đợc đóng cắt bằng khởi động từ, đợc bảo vệ quá tải bằng rơle nhiệt và bảo vệ ngắn mạch bằng áptômát đặt trên đờng dây ra của các tủ động lực. Nh đã nhận xét ở trên, khoảng cách từ tủ hạ áp trạm biến áp phân xởng về tủ phân phối ngắn nên ta chọn cáp ở mạch hạ áp theo điều kiện phát nóng cho phép mà không cần phải kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép.

       9. Bảng kết quả toàn nhà máy.
9. Bảng kết quả toàn nhà máy.

Lựa chọn phần tử mạng điện hạ áp phân xởng SCCK

Lựa chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực

Ta chọn các áptômát trong tủ động lực và dây dẫn từ tủ động lực tới các động cơ, các máy công cụ có trong phân xởng. - Chọn áptômát tổng: chọn áptômát tổng của tủ động lực giống với áptômát nhánh ở tủ phân phối cấp cho tủ động lực. Dây dẫn đợc chọn theo điều kiện phát nóng và kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ là áptômát.

Tất cả dây dẫn trong phân xởng đều chọn dây cáp do hãng LENS sản xuất. Hệ số hiệu chỉnh khc về nhiệt độ của môi trờng xung quanh đối với dòng phụ tải của cáp khc = 0,95. Bằng cách chọn tơng tự nh đối với tủ động lực 1 ta cũng chọn đợc áptômát và dây dẫn từ các tủ cho tới từng động cơ.

Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho nhà máy có ảnh hởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kỷ thuật của hệ thống.

Bảng 3- 6 : Kết quả chọn cáp và áptômát từ tủ động lực đến tủ thiết bị
Bảng 3- 6 : Kết quả chọn cáp và áptômát từ tủ động lực đến tủ thiết bị

Xây dựng biểu đồ phụ tải

* Các phân xởng còn lại tính tơng tự nh đối với phân xởng kết cấu kim loại.

Xác định vị trí, số lợng, dung lợng tbA px

Số lợng trạm biến áp, máy biến áp phân xởng

* Trạm B6 cung cấp điện cho trạm bơm, phân xởng sửa chữa cơ khí và phân xởng gia công gỗ. Số lợng máy biến áp đặt trong các trạm biến áp đợc chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải. Trong mọi trờng hợp, trạm biến áp chỉ đặt một máy biến áp sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành, nhng độ tin cậy cung cấp điện là không cao.

Vì vậy, các trạm biến áp cung cấp điện cho hộ loại I và loại II ta đặt 2 máy biến.

Chọn dung lợng máy biến áp

Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Stt sc là công suất tính toán của phân xởng lắp ráp cơ khí và ban quản lý nhà máy đã cắt bớt các thiết bị không quan trọng trong phân xởng. Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Stt sc là công suất tính toán của phân xởng đúc đã cắt bớt các thiết bị không quan trọng trong phân xởng. Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Stt sc là công suất tính toán của phân xởng nén khí đã cắt bớt các thiết bị không quan trọng trong phân xởng.

Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Stt sc là công suất tính toán của phân xởng rèn đã cắt bớt các thiết bị không quan trọng trong phân xởng. Cung cấp điện cho trạm bơm, phân xởng sửa chữa cơ khí và phân xởng gia công gỗ đặt 2 MBA làm việc song song. Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Stt sc là công suất tính toán của phân xởng sửa chữa cơ khí, gia công gỗ và trạm bơm đã cắt bớt các thiết bị không quan trọng trong phân xởng.

Bảng 4 - 3: Kết quả chọn máy biến áp cho các trạm biến áp phân xởng.
Bảng 4 - 3: Kết quả chọn máy biến áp cho các trạm biến áp phân xởng.

Phơng án đi dây mạng điện cao áp cho nhà máy

    Nhà máy đợc xếp vào hộ phụ tải loại I nên đờng dây cung cấp cho nhà máy từ trạm BATG đến trạm PPTT dùng đờng dây trên không lộ kép. Do các phân xởng đều thuộc hộ phụ tải loại I nên để đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho các phân xởng ta dùng cáp lộ kép từ trạm PPTT về trạm BAPX. Cáp cao áp từ trạm phân phối trung tâm về các trạm biến áp phân xởng đợc chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt.

    Cáp đợc chọn sẽ kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng và tổn thất điện áp cho phép. Xác định tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng cao áp. Khi tính toán vốn đầu t xây dựng mạng điện ở đây ta chỉ xét đến giá thành các loại cáp khác nhau giữa các phơng án, những phần giống nhau đã đợc bỏ qua không xét tới.

    Từ những kết quả tính toán trên cho thấy cả 4 phơng án đều tơng đơng nhau về mặt kinh tế do có chi phí tính toán chênh nhau không đáng kể (≤ 5%), vốn đầu t mua máy biến áp và cáp, tổn thất điện năng cũng xấp xỉ nhau.

    Bảng 4 - 6: Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phơng án I
    Bảng 4 - 6: Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phơng án I

    Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy

    • Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT và các trạm BAPX
      • Chọn thiết bị bù
        • Vị trí và phân phối thiết bị bù trong mạng hình tia

          Nhà máy cơ khí thiết kế đợc xếp vào phụ tải loại I, do tính chất quan trọng của nhà máy nên trạm phân phối đợc cung cấp bởi hai đờng dây với hệ thống 1 thanh góp có phân đoạn, liên lạc giữa hai phân đoạn của thanh góp bằng máy cắt hợp bộ. Để hạn chế dòng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm và làm đơn giản việc bảo vệ ta lựa chọn phơng thức cho hai máy biến áp làm việc độc lập (áptômát phân. đoạn của thanh cái hạ áp thờng ở trạng thái cắt). Khi tính toán ngắn mạch phía cao áp, do không biết cấu trúc cụ thể của hệ thống điện quốc gia nên cho phép tính gần đúng, điện kháng của hệ thống thông qua công suất ngắn mạch về phía thứ cấp của trạm biến áp trung gian và coi hệ thống có công suất vô cùng lớn.

          Cần xác định giá trị dòng ngắn mạch N1 tại thanh cái trạm PPTT để kiểm tra máy cắt, thanh góp và tính giá trị dòng ngắn mạch tại các điểm N2 tại phía cao áp trạm BAPX để kiểm tra cáp và tủ cao áp các trạm. Khi tính toán ngắn mạch phía hạ áp ta xem máy biến áp B6 là nguồn (đợc nối với hệ thống vô cùng lớn) vì vậy điện áp trên thanh cái cao áp của trạm đ ợc coi là không thay đổi khi ngắn mạch, ta có: IN = I'' = I∞. Bằng cách đặt các thiết bị bù ở gần các hộ dùng điện để cung cấp công suất phản kháng cho chúng, ta giảm đợc lợng công suất phản kháng phải truyền tải trên đờng dây do đó nâng cao đợc hệ số cosϕ của mạng.

          + Tụ điện đợc chế tạo với từng đơn vị nhỏ nên có thể tuỳ theo sự phát triển của phụ tải trong quá trình sản xuất mà chúng ta ghép dần tụ vào mạng để nâng cao hiệu quả mà không phải bỏ nhiều vốn đầu t.

          Bảng 4-20: Kết quả tính toán ngắn mạch.
          Bảng 4-20: Kết quả tính toán ngắn mạch.

          Các phơng pháp tính toán chiếu sáng 1. Phơng pháp hệ số sử dụng

          Phơng pháp tính theo từng điểm

          Phơng pháp này dùng để tính chiếu sáng cho các phân xởng có yêu cầu quan trọng và khi tính không quan tâm đến hệ số phản xạ. Để đơn giản trong tính toán ngời ta coi đèn là một điểm sáng để áp dụng đợc luật bình phơng khoảng cách.

          Phơng pháp tính gần đúng

          Cách này chủ yếu dựa vào bảng số đã tính toán sẵn với công suất 10W một mét vuông. Khi thiết kế nếu lấy độ rọi phù hợp với độ rọi trong bảng đã tính sẵn thì không phải hiệu chỉnh. Đèn huỳnh quang thờng dùng để chiếu sáng chung, đèn huỳnh quang có u điểm là công suất tiêu thụ ít nhng độ rọi không cao, ánh sáng dịu mát.

          I : là cờng độ ánh sáng của một thớc nguồn quang r: là cự ly nguồn sáng đến điểm M.

          Yêu cầu của mạng điện chiếu sáng

          • Cần hết sức chú ý việc phân pha cho đều, tránh trờng hợp điện áp quá chênh lệch trên đầu cực đèn ở đầu và cuối đờng dây.

          Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa cơ khí

          Theo tính toán chơng III, nguồn chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ khí đợc lấy từ một lộ ra của tủ phân phối phân xởng. Lộ này cung cấp cho tủ chiếu sáng đặt cạnh cửa ra vào của phân xởng.