Hướng dẫn Thiết kế Hệ thống Điện cho Nhà máy Sản xuất Gạch men SHIJAR

MỤC LỤC

GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT GẠCH MEN SHIJAR

  • ĐỒ THỊ PHỤ TẢI ĐIỆN
    • PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
      • TRẠM BIẾN ÁP VÀ PHƯƠNG PHÁP CHỌN MBA 1. Khái quát về phương án cung cấp điện
        • NGẮN MẠCH TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 1. Khái niệm chung

          Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác, ta chọn phương pháp thiết bị hiệu quả để tính phụ tải tính toán cho phân xưởng, phương pháp này áp dụng cho bất kỳ nhóm thiết bị nào kể cả nhóm thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại và có lợi là xét đến tổng phụ tải cực đại của từng nhóm thiết bị (gồm các thiết bị làm việc và công suất khác nhau). Để lựa chọn được tốt các phần của hệ thống cung cấp điện, chúng ta phải dự đoán được các tình trạng ngắn mạch có thể xảy ra và tính toán được các số liệu về tình trạng ngắn mạch như : Dòng điện ngắn mạch và công suất ngắn mạch, các số liệu này còn là căn cứ quan trọng để thiết kế hệ thống bảo vệ rơle, định phương thức vận hành của hệ thống cung cấp điện.

          BẢNG SỐ LƯỢNG MÁY Ở PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT GẠCH MEN SHIJAR
          BẢNG SỐ LƯỢNG MÁY Ở PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT GẠCH MEN SHIJAR

          TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT GẠCH

          • TÍNH PHỤ TẢI (P tt ) TỪNG NHểM

            - Hiện nay có nhiều phương pháp tính toán phụ tải, thông thường những phương pháp đơn giản việc tính toán thuận tiện lại cho kết quả không chính xác. Vấn đề chiếu sáng cũng quan trọng vì ánh sáng ảnh hưởng đến năng suất lao động của công nhân, ánh sáng không đủ khiến công nhân làm việc căng thẳng gây hại mắt, hại sức khỏe tạo nhiều phế phẩm và năng suất lao động thấp. Công suất dùng để chiếu sáng cho phân xưởng được xác định theo phương pháp tính toán chiếu sáng theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.

            Đó là từng đối tượng chiếu sáng cần bao nhiêu công suất trên một đơn vị diện tích theo một mức độ nào đó là đủ, ta gọi đó là suất phụ tải chiếu sáng là P0. Nếu đặt tủ phân phối chính hoặc trạm biến áp nguồn tại tâm phụ tải thì những tổn hao về kim loại màu, điện áp, điện năng trên dây dẫn là ít nhất. Vậy khi thiết kế hay đánh giá một hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng chúng ta phải xác định được tâm phụ tải, từ đó xác định vị trí đặt trạm biến áp.

            TRẠM BIẾN ÁP

            • SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN 1. Phương án 1

              Xét chi phí đầu tư cũng như tổn thất khi vận hành nhỏ nhất mà không làm ảnh hưởng đến tính liên tục cung cấp điện cho phân xưởng. Trong đó : ∆P’0 : Tổn thất công suất tác dụng không tải kể cả phần đo công suất phản kháng gây ra. - Sơ đồ nối dây trạm biến áp phải thỏa mãn các điều kiện sau : + Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải.

              Do yêu cầu đảm bảo sản xuất liên tục kể cả trong trường hợp mất điện, cần phải chọn nguồn dự phòng. Muốn thực hiện được yêu cầu này ta phải dự kiến thêm một đường dây phụ nối từ thanh cái điện áp thấp của trạm điện để đặt máy phát Diezen dự phòng trong trường hợp sự cố mất điện máy này sẽ vận hành. Để chọn nguồn dự phòng cho phù hợp với đặc điểm của nhà máy cần có mối quan hệ mật thiết với phụ tải, cấp điện áp, sơ đồ cung cấp, bảo vệ tự động hóa và chế độ vận hành.

              CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ I. KHÁI QUÁT

              CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ HẠ ÁP CHO CÁC MÁY VÀ NHểM MÁY 1. Chọn dây dẫn

              - Chọn theo dòng phát nóng cho phép (dòng điện làm việc lâu dài cho phép). Có thể kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp đối với các phân xưởng có tải lớn hoặc rộng. Chọn dây đồng cách điện bằng cao su cho mạng điện là của CADIVI do công ty dây và cáp điện Việt Nam sản xuất theo tiêu chuẩn quốc tế.

              CB được lắp đặt nối tiếp trên các đường dây cung cấp điện với phụ tải. Tươn tự cách tính toán trên có được tiết diện dây dẫn và CB cho các nhóm máy còn lại ở bảng 5.1. Tương tự cách tính và lựa chọn như trên ta có được tiết diện dây dẫn và CB cho từng máy còn lại ở phân xưởng trong bảng 5.2.

              Bảng 5.1 Nhóm
              Bảng 5.1 Nhóm

                TÍNH TOÁN VỀ ĐIỆN VÀ NGẮN MẠCH CHO PHÂN XƯỞNG I. KHÁI QUÁT

                TÍNH TOÁN TỔN THẤT KHI TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG TRONG PHÂN XUỞNG SẢN XUẤT GẠCH MEN SHIJAR

                  Tổn thất điện áp đường dây ba pha từ tủ phân phối chính tới tủ động lực : Tổn thất điện áp cho phép ∆ U ≤ 5%. So sánh tổn thất điện áp trên đường dây với điện áp định mức thấp 380V. Nên chọn lại số liệu dây dẫn cho các nhóm máy này có tiết diện lớn hơn một cấp so với tiết diện đã chọn ở bảng 5.1.

                  BẢNG TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP ĐƯỜNG DÂY BA PHA TRONG PHÂN XƯỞNG
                  BẢNG TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP ĐƯỜNG DÂY BA PHA TRONG PHÂN XƯỞNG

                  TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO PHÂN XƯỞNG

                    - Điện trở và điện kháng của các thành phần khác như : cuộn dòng của Aptomat, cuộn sơ cấp của máy biến dòng (BI), thanh góp. Muốn tính dòng ngắn mạch ta phải lập sơ đồ thay thế, trong sơ đồ thay thế này mỗi phần tử của hệ thống được thay thế bằng một điện kháng tương ứng. Trong những mạng điện hạ thế, tổng trở của CB được đặt ở phía trên vị trí tính toán ngắn mạch phải được đưa vào để tính.

                    Khi ngắn mạch thanh dẫn chịu lực tác dụng của lực điện động, vì vậy trpng vật liệu sẽ xuất hiện hiệu ứng lực. Để kiểm tra ổn định của thanh dẫn khi ngắn mạch cần xác định được ứng suất trong vật liệu thanh dẫn do lực điện động gây ra và so sánh ứng suất này với ứng suất cho phép. Qua việc tính toán kiểm tra thanh dẫn ở tủ phân phối chính thì ứng suất tính toán nhỏ hơn ứng suất cho phép.

                    Sơ đồ thay thế của mạng điện như sau :
                    Sơ đồ thay thế của mạng điện như sau :

                    BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

                    KHÁI QUÁT

                    Giảm lượng Q truyền tải trên đường dây ta giảm được thành phần ∆U(Q) do Q gây ra. + Giảm được chi phí kim loại màu, góp phần làm ổn định điện áp, tăng khả năng phát điện của nhà máy phát điện.

                    BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNGCHO XÍ NGHIỆP 1. Chọn thiết bị và vị trí bù

                      Cosϕ2 : Thường lấy bằng hệ số công suất do cơ quan quản lý hệ thống điện quy định cho mỗi hộ tiêu thụ phải đạt được, thường nằm trong khoảng 0,8 ÷0,95. Có bốn cách điều chỉnh dung lượng bù tự động : Điều chỉnh dung lượng bù theo nguyên tắc điện áp, theo thời gian, theo dòng điện phụ tải và theo hướng đi của công suất phản kháng. Tụ điện điện áp cao là loại một pha nên chúng nối lại với nhau thành hình tam giác, mỗi pha có cầu chì bảo vệ riêng, khi cầu chì của một pha nào đó bị đứt, tụ điện ở hai pha còn lại vẫn tiếp làm việc.

                      + Giảm nhanh điện áp dư trên tụ để đảm bảo an toàn cho người vận hành, người ta quy định sau 30 phút điện áp trên tụ phải giảm xuống dưới 65V. + Ở trạng thái làm việc bình thường tổn thất công suất tác dụng trên điện trở phóng điện so với dung lượng của tụ điện không vượt quá giá trị số 1W/KVAR. Để có thể sẵn sàng làm việc ngay sau khi tụ điện được cắt ra khỏi mạng, điện trở phóng điện phải được nối phía dưới các thiết bị đóng, cắt và ở ngay đầu cực của nhóm tụ điện.

                      Sơ đồ nối dây của tụ điện được trình bày dưới đây : 168,87
                      Sơ đồ nối dây của tụ điện được trình bày dưới đây : 168,87

                      CHỐNG SÉT – NỐI ĐẤT

                      CHỐNG SÉT : 1. Khái niệm

                        Với diện tích của phân xưởng được ra làm những phần đều nhau như trên nên ta chỉ tính toán một vùng còn những vùng khác thì giống như nhau. Vậy : với chiều cao ha = m và cách bố trí như trên sẽ thỏa mãn bảo vệ cho toàn phần diện tích cần bảo vệ. - Tính toán thiết bị nối đất chủ yếu là tính toán điện cực nối đất, còn dây dẫn nối đất thì chọn sao cho bảo đảm độ bền cơ học và độ bền ăn mòn theo qui phạm trang bị điện.

                        Trong trường hợp đó phải tính các điện trở mắc nối tiếp của dây nối và điện cực nối đất sao cho tổng điện trở của chúng không vượt quá giá trị cho phép. Để tính toán thiết kế hệ thống nối đất chống sét cho xí nghiệp một cách thuận tiện, ta sử dụng các điện cực đứng và ngang có cùng loại với hệ thống nối đất cho thiết bị. - Với cách bố trí các cột thu lôi và các điện cực nối đất như trên, thỏa mãn yêu cầu chống sét cho xí nghiệp.

                        THIẾT KẾ NỐI ĐẤT

                          Vậy : Với khoảng cách bố trí như trên là thỏa mãn đạt yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật và an toàn. Máy móc thiết bị sau nhiều năm sử dụng thì chất cách điện của nó bị lão hóa có thể bị rò rỉ điện ra ngoài, người vận hành không tuân theo các quy luật an toàn. Do đó trong hệ thống cung cấp điện nhất thiết phải có biện pháp an toàn có hiểu quả và tương đối đơn giản là thực hiện việc nối đất cho thiết bị điện và các thiết bị chống sét.

                          - Bảo vệ dây trung tính mục đích là dây dẫn trung tính giữa nguồn (máy phát hay máy biến áp) và vỏ thiết bị điện được bảo vệ phải tính toán sao cho dòng điện sự cố ít nhất phải vượt quá ba lần dòng điện định mức của cầu chì nóng chảy gần hết. - Nốt đất bảo vệ mục đích để giảm điện áp so với đất đến giá trị an toàn cho người ở các bộ phận kim loại bình thường không mang điện nhưng do cách điện bị hỏng có điện rò ra. Thực tế của xí nghiệp không cần nối đất lặp lại ở cuối đường dây 380/220V (Do chiều dài dây nhỏ hơn 100m) mà chỉ nối đất trung tính của trạm biến áp, điện trở nối đất lặp lại không vượt quá 4 Ω.

                          Sơ đồ bố trí các điện cực nối đất.
                          Sơ đồ bố trí các điện cực nối đất.