Thiết kế mạng điện cung cấp điện cho nhà máy sản xuất vòng bi

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY

Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện. Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm tâm trùng với tâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỉ lệ xích nào đó tuỳ chọn. Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng.

Phương án 1: Đặt 5 TBA phân xưởng

* Trạm biến áp B1: cấp điện cho Phòng thí nghiệm và phân xưởng số 2, trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song. Là nhà máy tạo Vòng bi dự kiến phát triển lâu dài và mở rộng ,như vậy đặt hai máy SđmB = 1000 kVA là hợp lý. * Trạm biến áp B5: Cấp điện cho phân xưởng Rèn, Lò ga và Trạm bơm, trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song.

Phương án 2: Đặt 6 TBA phân xưởng, trong đó

* Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng có thể dùng loại liền kề có một tường của trạm chung với tường của phân xưởng nhờ vậy tiết kiệm được vốn xây dựng và ít ảnh hưởng đến công trình khác. * Trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xưởng nên đặt gần tâm phụ tải , nhờ vậy có thể đưa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ và rút ngắn khá nhiều chiều dài mạng phân phôí cao áp của xí nghiệp cũng như mạng hạ áp phân xưởng ,giảm chi phí kim lọai làm dây dẫn và giảm tổn thất. Để đảm bảo cho người cũng như thiết bị, đảm bảo mỹ quan công nghiệp ở đây sẽ sử dụng 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 đưa trực tiếp điện áp cao vào các trạm biến áp phân xưởng sẽ giảm được vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân khối trung tâm, giảm được tổn thất và nâng cao năng lực truyền tải của mạng. Tuy nhiên nhược điểm của sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp điện không cao, các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vận hành phải rất cao nó chỉ phù hợp với các nhà máy có phụ tải lớn và tập trung nên ở đây ta không xét đến phương án này. Nhờ vậy sẽ giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng như các TBA phân xưởng, vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng được cải thiện , song phải đầu tư để xây dựng TBATG, gia tăng tổn thất trong mạng cao áp.

Nhờ vậy việc quản lí , vận hành mạng điện cao áp của nhà máy sẽ thuận lợi hơn tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy cuing cấp điện được gia tăng , song vốn đầu tư cho mạng cũng lớn hơn .Trong thực tế đây là phương án thường được sử dụng khi điện áp nguồn không cao ( < 22kV) , công suất các phân xưởng tương đối lớn. Nhà máy thuộc hộ loại một , nên đường dây từ trạm biến áp trung gian về trung tâm cung cấp (trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm) của nhà máy sẽ là dùng dây trên không lộ kép. Nhận xét: Từ những kết quả tính toán cho thấy phương án III và IV tương đương về mặt kinh tế do có chí tính toán chênh nhau không đáng kể (< 5%), vốn đầu tư mua máy biến áp và cáp, tổn thất điện năng cung cấp xấp xỉ nhau.

Trạm phân phối trung tâm là nơi trực tiếp nhận điện từ hệ thống về để cung cấp điện cho nhà máy, do đó việc lựa chọn sơ đồ nối dây của trạm có ảnh hưởng lớn và trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy. Nhà máy chế tạo Vòng Bi được xếp vào phụ tải loại 1, do tính chất quan trọng của nhà máy nên trạm phân phối được cung cấp bởi hai đường dây với hệ thống 1 thanh góp có phân đoạn liên lạc giữa hai phân đoạn của thanh góp bằng máy cắt hợp bộ. Khi tính toán ngắn mạch phía cao áp do không biết cấu trúc cụ thể của hệ thống điện Quốc gia nên cho phép gần đúng điện kháng của hệ thống điện quốc gia thông qua công suất ngắn mạch về phía hạ áp.

Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện

Tính tương đối với các điểm ngắn mạch khác, ta có kết quả tính toán ngắn mạch ghi trong bảng 3.21. Chọn loại chống sét van do hãng COOPER chế tạo có Uđm = 24kV, loại giá đỡ ngang AZLP501B24. Các trạm biến áp phân xưởng đều đặt hai máy biến áp do ABB sản suất tại Việt Nam.

Vì các TBAPX đặt rất gần trạm phân phối trung tâm nên phía cao áp chỉ cần đặt dao cách ly và cầu chì. Cầu chì dùng để bảo vệ ngắn mạch và quá tải cho máy biến áp. Phía hạ áp đặt áptômát tổng và các áptômát nhánh, thanh cái hạ áp được phân đoạn bằng áptômát phân đoạn.

Để hạn chế dòng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm và làm đơn giản việc bảo vệ ta chọn phương. Chỉ khi nào một máy biến áp bị sự cố mới sử dụng áptômát phân đoạn để cấp điện cho phụ tải của phân đoạn đi với máy biến áp bị sự cố.

Lựa chọn thanh góp

Iqđ - thời gian quy đổi được xác định như tổng thời gian tác động của bảo vệ chính đặt tại máy cắt điện gần điểm sự cố với tời gian tác động toàn phần của máy cắt điện, Iqđ = f (β" , t),.

Tính ngắn mạch tại N 2

• XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƯỢNG BÙ

Do công suất của thiết bị trong phân xưởng không lớn và đều được bảo vệ bằng áptômát nên ở đây không tính toán ngắn mạch trong phân xưởng để kiểm tra các thiết bị lựa chọn theo điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt. Vì vậy để tránh truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây, người 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 như vậy được 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 được lượng công suất phản kháng tiêu thụ như: hợp lý hoá các quá trình sản xuất, giảm thời gian chạy không tải của các động cơ, thay thế các động cơ thường xuyên làm việc non tải bằng các.

Tụ điện được 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 phải bỏ vốn đầu tư ngay một lúc. Song theo kinh nghiệm thực tế, trong trường hợp công suất và dung lượng bù công suất phản kháng của các nhà máy, thiết bị không thật lớn có thể phân bố dung lượng bù cần thiết đặt tại thanh cái hạ áp của các TBAPX để giảm nhẹ vốn đâù tư và thuận lợi cho công tác quản lý, vận hành. Trong các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp hệ thống chiếu sáng có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, nâng cao năng suất lao động, an toàn trong sản xuất và sức khoẻ của người lao động.

Nếu ánh sáng không đủ, người lao động sẽ phải làm việc ở trạng thái căng thẳng, hại mắt và ảnh hưởng nhiều đến sức khoẻ, kết quả hàng loạt sản phẩm không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật và năng suất lao động thấp, thậm chí còn gây tai nạn trong khi làm việc. Dãy nhà số 1 bố trí 9 dãy đèn, mỗi dãy gồm 5 bóng, khoảng cách giữa các đèn là 5 m, khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần nhất theo chiều dài phân xưởng là 2,5 m, theo chiều rộng phân xưởng là 1,5 m. Dãy nhà số 2 bố trí 7 dãy đèn, mỗi dãy gồm 5 bóng, khoảng cách giữa các đèn là 5 m, khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần nhất theo chiều dài phân xưởng là 2,5 m, theo chiều rộng phân xưởng là 1 m.

Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung của phân xưởng ta đặt một tủ chiếu sáng trong phân xưởng gồm một áptômát loại 3 pha bốn cực và 16 áptômát nhánh một pha hai cực, trong đó 16 áptômát cấp cho 16 dãy đèn mỗi dãy có 5 bóng,.