Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương - Xác định phụ tải tính toán và phân nhóm phụ tải

Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí 1. Phân loại và phân nhóm phụ tải cho phân xởng

- Các thiết bị trong nhóm nên đợc đặt gần nhau, tránh chồng chéo khi đi dây và sẽ giảm đợc tổn thất. - Tổng công suất các thiết bị trong nhóm cũng nên cân đối để khỏi quá chênh lệch giữa các nhóm nhằm tạo tính đồng loại cho các trang thiết bị cung cấp điện.

Xác định phụ tải tính toán cho các phân xởng khác và toàn nhà máy 1. Phụ tải tính toán của các phân xởng

• Tuỳ thuộc vào các thông tin đợc cung cấp nh trong tơng lai thì nhà máy định thay thế hay lắp đặt thêm những thiết bị máy móc nào, ở phân xởng nào, mở rộng ra khu vực nào, công suất là bao nhiêu. , ngời kỹ s sẽ căn cứ vào đó để lựa chọn các trạm biến áp phân phối, cầu chì, áptomát,.

Xác định biểu đồ phụ tải

Tên phân xởng (phân xởng). 9 Bộ phận hành chính và ban quản lý. 11 Phụ tải chiếu sáng các phân xởng. Xác định trọng tâm phụ tải của toàn xí nghiệp. a) ỳ nghĩa của trọng tâm phụ tải trong thiết kế cấp điện. Trọng tâm phụ tải của nhà máy là một vị trí quan trọng giúp ngời thiết kế tìm điểm. đặt trạm biến áp, trạm phân phối nhằm giảm tối đa tổn thất năng lợng. Ngoài ra trọng tâm phụ tải còn có thể giúp nhà máy trong việc quy hoạch và phát triển sản xuất trong tơng lai nhằm có các sơ đồ cung cấp điện hợp lý, tránh lãng phí và đạt đợc các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật tốt nhất. b) Tính toán toạ độ trọng tâm phụ tải nhà máy. Tâm quy ớc của phụ tải nhà máy đợc xác định bởi một điểm M có toạ độ đợc xác.

Thiết kế mạng cao áp cho nhà máy

Phơng án cấp điện cao áp

Nếu là lộ n đờng dây thì r0 và x0 sẽ giảm đi n lần ( giống nh ta mắc song song n điện trở thì tổng trở của chúng giảm đi n lần ). Sau đây lần lợt tính toán kinh tế, kỹ thuật cho hai phơng án. Cần lu ý là mục đích tính toán phần này là so sánh tơng đối giữa hai phơng án cấp điện, chỉ cần tính toán so sánh phần khác nhau giữa hai phơng án. Cả hai phơng án đều có những phần tử giống nhau: đờng dây cung cấp từ trạm BATG về trạm PPTT, 8 trạm biến áp; vì thế chỉ so sánh kinh tế kỹ thuật hai mạng cỏp cao ỏp. Dự định dựng cỏp XLPE lừi đồng bọc thộp của hóng FURUKAWA Nhật Bản, có các thông số kỹ thuật cho trong sổ tay. - Chọn cáp từ trạm PPTT đến trạm B1. Các đờng cáp khác chọn tơng tự, kết quả ghi trong bảng, vì cáp đã đợc chọn vợt cấp nên không cần kiểm tra theo ∆U và Icp. Tiếp theo xác định tổn thất công suất tác dụng ∆P kW U R. Tính tơng tự cho các trạm khác:. Chi phí tính toán hàng năm của phơng án 1 là:. Chọn cáp từ trạm PPTT đến B1. Tuyến cáp này cấp điện cho cả B1 và B2. Các tuyến cáp giống phơng án 1 không phải chọn lại. Các tuyến khác chọn tơng tự, kết quả ghi trong bảng. Sau đây là bảng so sánh kinh tế hai phơng án:. Qua bảng so sánh ta chọn phơng án 2 là phơng án có giá trị hàm chi phí nhỏ nhất. Phơng án này tuy có nhợc điểm là khó quản lý vận hành sửa chữa do ta không đi tuyến cáp hình tia nhng bù lại thì giá tiền tổn thất hàng năm Y∆A và vốn đầu t K nhỏ. Sau đây là sơ đồ đi dây mạng cao áp:. e) Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT và các trạm BAPX. Nh đã phân tích ở trên, nhà máy cơ khí thuộc loại quan trọng, chọn dùng sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn cho trạm PPTT. Tại mỗi tuyến dây vào, ra khỏi thanh góp và liên lạc giữa hai phân đoạn thanh góp đều dùng máy cắt hợp bộ. Để bảo vệ chống sét truyền từ đờng dây vào trạm, đặt chống sét van trên mỗi phân đoạn thanh góp. Đặt trên mỗi phân đoạn thanh góp một máy biến áp đo lờng 3 pha 5 trụ có cuộn tam giác hở báo chạm đất 1 pha trên cáp 22 kV. Chọn dung các tủ hợp bộ của hãng SIEMENS, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì, loại 8DC11, hệ thống thanh góp đặt sẵn trong các tủ có dòng. Sau đây là thông số của máy cắt đặt tại trạm PPTT. *) Sơ đồ các trạm biến áp phân xởng. Các máy biến áp chọn loại do ABB sản xuất tại Việt Nam ( không phải hiệu chỉnh nhiệt độ ). + Phía hạ áp chọn dùng các aptomat của hãng Merlin Gerin đặt trong vỏ tủ tự tạo. Với trạm 1 máy biến áp đặt 1 tủ aptomat tổng và 1 tủ aptomat nhánh. Cụ thể chọn các aptomat nh sau:. Dòng lớn nhất qua aptomat tổng của máy 1200 kVA là:. Chủng loại và số lợng các aptomat chọn đợc ghi trong bảng sau:. Trạm BA Loại aptomat Số lợng cho mỗi. f) Tính toán ngắn mạch, kiểm tra các thiết bị điện đã chọn. Cần tính điểm ngắn mạch N1 tại thanh cái trạm PPTT để kiểm tra máy cắt, thanh góp và tính điểm ngắn mạch N2 tại phía cao áp trạm BAPX để kiểm tra cáp và tủ cao áp các trạm. Từ sơ đồ thay thế ta có. Vậy dòng điện ngắn mạch tại N1 là:. Dòng điện ngắn mạch N2 tại trạm B1. Tơng tự ta tính cho các trạm BAPX khác. *) Kiểm tra các thiết bị điện đã chọn:. Với cáp, chỉ cần kiểm tra với tuyến có dòng ngắn mạch lớn nhất. Tiết diện ổn định nhiệt của cáp:. g) Tính chọn cáp hạ áp tới các phân xởng.

Tính bù công suất phản kháng cho lới điện xí nghiệp

Các lò điện ( điện trở, điện cảm, hồ quang ) thờng có công suất lớn và vận hành liên tục trong thời gian dài ,vì vậy cần sắp xếp để chúng làm việc đều trong ba ca,tránh tình trạng làm việc một lúc gây tình trạng căng thẳng về phơng diện cung cấp điện. b) Thay thế động cơ không đồng bộ làm việc non tải bằng các động cơ có công suất nhỏ hơn. Từ các công thức trên ta dễ thấy nếu động cơ làm việc non tải ( Kpt bé ) thì cosϕ sẽ thÊp. Điều kiện kinh tế cho phép thay thế động cơ là: việc thay thế phải giảm đợc tổn thất công suất tác dụng trong mạng và động cơ ,vì có đợc nh vậy việc thay thế mới có lợi. Các tính toán cho thấy rằng :. Điều kiện kỹ thật cho phép thay thế động cơ là: Việc thay thế phải đảm bảo nhiệt độ của động cơ nhỏ hơn nhiệt độ cho phép, đảm bảo điều kiện mở máy và làm việc của động cơ. c) Hạn chế động cơ chạy không tải. Các máy công cụ trong quá trình gia công thờng nhiều lúc phải chạy không tải, chẳng hạn nh chuyển động từ động tác gia công này sang động tác gia công khác ,khi chạy lùi dao hoặc rà máy cũng có thể do thao tác của công nhân không hợp lý mà nhiều lúc máy phải chạy không tải .Nhiều thống kê cho thấy đối với máy công cụ thời gian chạy không tải chiếm khoảng 35-65% toàn bộ thời gian làm việc .Chúng ta đã biết động cơ chạy non. tải thì hệ số cosϕ của nó rất thấp .Vì thế hạn chế động cơ chạy không tải là một trong những biện pháp để nâng cao hệ số cosϕ của động cơ. Biện pháp hạn chế động cơ chạy non tải đợc thực hiện theo hai hớng :. -Hớng thứ nhất là vận dụng công nhân hợp lý hoá các thao tác ,hạn chế đến mức thấp nhất thời gian chạy không tải. -Hớng thứ hai là đặt bộ hạn chế không tải trong sơ đồ khống chế động cơ. Thông th- ờng nếu động cơ chạy không tải quá thời gian chỉnh định t0 nào đó thì động cơ bị cắt ra khỏi mạng. d) Dùng động cơ đồng bộ thay thế động cơ không đồng bộ. ở những máy sản xuất có công suất tơng đối lớn và không yêu cầu điều chỉnh tốc độ nh máy bơm, máy quạt, máy nén khí ta nên dùng động cơ đồng bộ .Vì động cơ đồng bộ cú những u điểm rừ rệt sau đõy so với động cơ khụng động bộ:. -Hệ số công suất cao, khi cần có thể làm việc ở chế độ quá kích từ để trở thành một máy bù cung cấp công suất phản kháng cho mạng điện. -Mô men quay tỷ lệ bậc nhất với điện áp của mạng ,vì vậy nó ít phụ thuộc vào sự dao động của điện áp .Khi tần số của nguồn không đổi ,tốc độ quay của động cơ không phụ thuộc vào phụ tải ,do đó năng suất làm việc của máy cao. Khuyết điểm của động cơ đồng bộ là chế tạo phức tạp , giá thành đắt .Chính vì vậy. động cơ đồng bộ chỉ chiếm khoảng 20% tổng số động cơ dùng trong công nghiệp .Ngày nay nhờ đã chế tạo đợc những động cơ giá thành hạ và có dải công suất tơng đối rộng nên ngời ta có xu hớng xử dụng loại động cơ đồng bộ. e) Nâng cao chất lợng sửa chữa động cơ. Do chất lợng sửa chữa động cơ không tốt nên sau khi sửa chữa, các tính năng của động cơ thờng kém, tổn thất trong động cơ tăng lên, cosϕ giảm vì vậỵ cần chú trọng đến khâu nâng cao chất lợng sửa chữa động cơ góp phần giải quyết vần đề cải thiện hệ số cosϕ của nhà máy. f) Thay thế máy biến áp làm việc non tải bằng những máy biến áp có dung lợng nhỏ hơn.