Xác định phụ tải tính toán và biểu đồ phụ tải điện của các phân xưởng và toàn bộ nhà máy

Xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải

Trong thực tế thờng ít quan tâm đến toạ độ z, Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối, tủ động lực nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lới điện. Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm của phụ tải điện, có diện tích tơng ứng với công suất của phụ tải theo tỉ lệ xích nào đó tuỳ chọn, Biểu đồ cho phép ngời thiết kế hình dung đợc sự phân bố phụ tải trong khu vực phạm vi cần thiết kế, từ đó cơ sở để lập các phơng án cung cấp điện, Biểu đồ phụ tải chia làm hai thành phần: phần phụ tải động lực (phần hình quạt gạch chéo) và phần phụ tải chiếu sáng ( phần hình quạt để trắng). Để vẽ đợc biểu đồ phụ tải cho các phân xởng, ta coi phụ tải của các phân xởng phân bố đều theo diện tích phân xởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng với tâm hình học của phân xởng trên mặt bằng.

Vạch các ph ơng án cung cấp điện

Vị trí đặt trạm phải thoả mãn các yêu cầu gần tâm phụ tải, thuận tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt vận hành, sửa chữa máy biến áp an toàn và kinh tế. Số lợng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA đợc lựa chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải điều kiện vận chuyển và lắp đặt;. Chọn máy biến áp tiêu chuẩn có công suất định mức là Sđm= 1000 kVA Kiểm tra dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttcs là công suất tính toán của bộ phận nén khí.

Trạm biến áp phân xởng làm nhiệm vụ biến đổi từ điện áp xí nghiệp 10kv xuống điện áp phân xởng 0,4kV cung cấp cho các phụ tải động lực và chiếu sáng của phân xởng. ∗ Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xởng có thể dùng loại liền kề có một tờng của trạm chung với tờng của phân xởng nhờ vậy tiết kiệm đợc vốn đầu t xây dựng và ít ảnh hởng đến công trình khác. ∗ Trạm lồng cũng đợc sử dụng để cung cấp điện cho một phần hoặc toàn bộ một phân xởng vì có chi phí đầu t thấp, vận hành, bảo quản thuận lợi nhng về mặt an toàn khi có sự cố trong trạm hoặc phân xởng không cao.

∗ Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xởng nên đặt gần tâm phụ tải, nhờ vậy có thể đa điện áp cao đến gần hộ tiêu thụ điện và rút gắn khá nhiều chiều dài mạng phân phối cáo áp của xí nghiệp cũng nh mạng hạ áp của phân xởng, giảm chi phí kim loại làm dây dẫn và giảm tổn thất. Để đảm bảo an toàn cho ngời sử dụng cũng nh thiết bị, đảm bảo mĩ quan công nghiệp ta chọn loại trạm xây, đặt gần tâm phụ tải, gần các trục giao thông trong nhà máy, song cũng cần tính đến khả năng phát triển và mở rộng sản xuất. Nhờ đa trực tiếp điện áp cao vào các trạm biến áp phân xởng sẽ giảm đợc vốn đầu t xây dựng trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm, giảm đợc tổn thất và nâng cao năng lực truyền tải của mạng.

Tuy nhiên nhợc điểm của phơng thức này là độ tin cậy của cung cấp điện không cao, các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt, và yêu cầu trình độ vận hành phải cao, nó chỉ phù hợp với nhà máy có phụ tải lớn và tập chung nên ở. Nhờ vậy sẽ giảm đợc vốn đầu t cho mạng điện cao áp cũng nh các trạm biến áp phân xởng, vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cậy cung cấp điện cũng đợc cải thiện.

Tính toán kinh tế kỹ thuật lựa chọn ph ơng án hợp lý

Trên cơ sở đã chọn công suất máy biến áp ở phần trên ta có bảng kết quả. ∆P0, ∆PN- tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của máy biến áp. Đối với nhà máy sản xuất máy kéo làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax.

Dựa vào trị số Fkt tính ra đợc, tra bảng lựa chọn tiết diện của tiêu chuẩn cáp gÇn nhÊt. Vì chiều dài cáp từ TBATG đến các TBAPX ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ ta có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện ∆Ucp.

Tính toán ngắn mạch phía hạ áp của phân x ởng sửa chữa cơ

Vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện năng trong các xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa rất lớn đối với nền kinh tế vì các xí nghiệp này tiêu thụ khoảng 55% tổng số điện năng đợc sản xuất ra. Nâng cao hệ số công suất cosϕ là một chủ trơng lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu quả cao nhất quá trình sản xuất, phân phối và sử dụng. Vì vậy để tránh truyền tải một l- ợng Q khá lớn trên đờng dây, ngời ta đặt gần các hộ tiêu dùng điện các máy sinh ra Q ( tụ điện, máy bù đồng bộ,..) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm nh vậy đợc gọi là bù công suất phản kháng.

* Nâng cao hệ số công suất cosϕ tự nhiên: là tìm các biện pháp để các hộ tiêu thụ điện giảm bớt đợc lợng công suất phản kháng tiêu thụ nh: hợp lý hoá. Thực chất là đặt các thiết bị bù ở gần các hộ tiêu dùng điện để cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu của chúng, nhờ vậy sẽ giảm đợc lợng CSPK phải truyền tải trên đờng dây theo yêu cầu của chúng. Để bù công suất phản kháng cho các hệ thống cung cấp điện có thể sử dụng tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ, động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ quá.

Sử dụng các bộ tụ điện có u điểm là tiêu hao ít công suất tác dụng, không có phần quay nh máy bù đồng bộ nên lắp rắp, vận hành và bảo quản dễ dàng. Tụ điện đợc chế tạo thành từng đơn vị nhỏ, vì thế có thể tuỳ theo sự phát triển của các phụ tải trong quá trình sản xuất mà chúng ta ghép dần tụ điện vào mạng khiến hiệu suất sử dụng cao và không bỏ vốn đầu t ngay một lúc. Trong thực tế với các nhà máy, xí nghiệp có công suất không thật lớn thờng dùng tụ điện tĩnh để bù công suất phản kháng nhằm mục đích nâng cao hệ số công suất.

Để xác định chính xác vị trí và dung lợng đặt các thiết bị bù cần phải tính toán so sánh kinh tế kỹ thuật cho từng phơng án đặt bù cho một hệ thống cung cấp điện cụ thể. Song theo kinh nghiệm thực tế, trong trờng hợp công suất và dung lợng bù công suất phản kháng của các nhà máy, thiết bị không thật lớn có thể phân bố dung lợng bù cần thiết đặt tại thanh cái hạ áp của các TBAPX để giảm nhẹ vốn đầu t và thuận lợi cho công tác quản lý, vận hành.

Xác định và phân bố dung l ợng bù

Nâng cao hệ số công suất cosϕ tự nhiên rất có lợi vì đa lại hiệu quả kinh tế lâu dài mà không phải đặt thêm thiết bị bù. Vậy sau khi lắp đặt tụ bù cho lới hạ áp của nhà máy hệ số công suất của nhà máy đã đạt yêu cầu. Ngày nay ngời ta thờng dùng điện để chiếu sáng nhân tạo vì chiếu sáng bằng điện có nhiều u điểm nh: thiết bị đơn giản, sử dụng thuận tiện, tạo đợc ánh sáng gần giống ánh sáng tự nhiên.

Trong phân xởng nếu ánh sáng không đủ, công nhân sẽ phải làm việc trong điều kiện căng thẳng, ảnh hởng. Ngoài ra còn có rất nhiều công việc không thể làm đợc nếu thiếu ánh sáng hoặc ánh sáng không gần giống ánh sáng tự nhiên. Vì vậy vấn đề chiếu sáng cần đợc hết sức chú ý khi thiết kế các hệ thống cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp.

Trong phân xởng cơ điện, việc chiếu sáng chủ yếu là chiếu sáng chung cho việc đi lại, vận chuyển trong phân xởng, còn chiếu sáng làm việc thì trên. Phân xởng Cơ điện có diện tích 2200m2, không có cầu trục trong phân x- ởng nên ta lấy chiều cao trung bình từ nến đến trần nhà của phân xởng là h=4,5m. Nh vậy, theo yêu cầu của công nghệ của nhà máy, xác định đợc độ rọi tối thiểu, căn cứ công thức trên tìm đợc quang thông của một đèn, căn cứ trị số.

Khi chọn công suất đèn tiêu chuẩn, ngời ta có thể cho phép quang thông chênh lệch từ -10% đến +20%. Để cung cấp điện cho hệ thông chiếu sáng của phân xởng cơ điện, ta sử dụng một tủ chiếu sáng lấy điện từ tủ phân phối.