Các giải pháp tiết kiệm và sử dụng điện năng hiệu quả
MỤC LỤC
Tổn hao trong hệ thống điện và các biện pháp giảm tổn hao công suất và tổn hao điện áp
Mức độ nguy hiểm của dòng điện đối với cơ thể người tuỳ thuộc vào trị số của dòng điện và loại nguồn một chiều hay xoay chiều (bảng 3.5). Bảng 3.5: Ảnh hưởng cường độ dòng điện Dòng điện. ngón tay run nhẹ. bàn tay, cánh tay cảm thấy đau nhiều. Trạng thái này có thể chịu. Nóng tăng lên. Rất đau, khó thở. thái này chịu được 5 giây trở lại. Càng nóng hơn. Bắp thịt tay hơi bị co giật. Bắt đầu rung tâm thất Cảm thấy rất nóng, bắp thịt tay co giật, khó thở. Khi kéo dài 3 giây và. hơn nữa thì tâm thất rung mạnh. Tê liệt hô hấp. b) Đường đi của dòng điện qua cơ thể. Dùng một dây dẫn ( đường kính > 0,7 đường kính dây pha) để nối vỏ thiết bị điện với dây trung tính của mạng điện. Tác dụng bảo vệ : Khi vỏ thiết bị có điện, dây nối trung tính tạo thành một mạch kín có điện trở rất nhỏ làm cho dòng điện tăng cao, cháy cầu chì cắt mạch điện. 3.4 Tiết kiệm điện năng trong thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành thiết bị điện công nghiệp. Nhà máy điện công suất lớn thường ở xa các trung tâm tiêu thụ điện, vì thế cần xây dựng các đường dây truyền tải điện năng. Để giảm chi phí xây dựng, giảm tổn hao công suất, đồng thời nâng cao khả năng. truyền tải trên đường dây, người ta dùng điện áp cao. Hình 3-24: Máy biến áp trong hệ thống truyền tải điện năng. MBA được dùng nhiều trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng được gọi là MBA điện lực. Ngoài ra MBA còn được sử dụng với nhiều mục đích khác trong công nghiệp cũng như trong đời sống, như làm nguồn cho các lò luyện kim; điện phân, mạ điện, làm nguồn cho các thiết bị điện, điện tử và nhiều lĩnh vực khác. Hình 3.25 là một số MBA điện lực: a) MBA khô dùng làm MBA phân phối trong các khu trung cư và những nơi có yêu cầu cao về phòng chống. cháy nổ; b) MBA dầu không dùng bình dầu phụ và c) MBA dầu dùng bình dầu phụ.
Lò điện hồ quang
Để sản xuất ra các chủng loại thép và hợp kim có độ bền cơ học cao, độ bền chống ăn mòn của môi trường axít, nước sông, nước biển, chống mài mòn do va đập…đặc biệt cần phải sản xuất các loại thép có tính đàn hồi cao, có tính nhiễm từ tốt ,có tính chống nhiễm từ cao, người ta đã không sử dụng lò thổi không khí , lò Besmer, lò Mactin mà phải nấu luyện trong các loại lò điện. Lò hồ quang trực tiếp được sử dụng phổ biến để nấu luyện kim loại, trong quá trình nấu luyện, điện cực hao mòn, luôn cần điều chỉnh nâng – hạ để điều chỉnh duy trì dòng điện, dễ sẩy ra chạm điện cực với kim loại; có thể nói chế độ ngắn mạch là một trong các trạng thái làm việc bình thường của máy biến áp lò.
Lò cảm ứng
MBA lò công suất lớn thường do điện kháng của lưới cộng với điện kháng ngắn mạch của MBA đủ lớn, dòng ngắn mạch không vượt quá 2,5 dòng định mức nên không cần quận kháng hạn chế dòng ngắn mạch. Lò điện hồ quang luyện forro, thiếc,…là loại hồ quang chìm Lò hồ quang chìm có dòng điện ngắn mạch không lớn, vì vậy chỉ cần thiết kế MBA lò có điện kháng ngắn mạch từ 12 ÷ 16 % là đủ hạn chế dòng ngắn mạch, không cần sử dụng quận kháng hạn chế dòng ngắn mạch.
Lò điện trở
+ Sử dụng lò điện hồ quang làm dễ làm mất đối xứng điện áp (do các pha không thể cháy đều tuyệt đối), làm tăng sóng điều hòa bậc cao, giảm cosϕ. + Sử dụng lò cao tần, lò vi sóng làm tăng sóng điều hòa bậc cao…. Mất đối xứng điện áp, làm tăng sóng điều hòa bậc cao, giảm cosϕ …có ảnh hưởng làm giảm khả năng làm việc, tăng tổn hao các thiết bị động lực của bản thân xí nghiệp và của cả hệ thống. Phải có biện pháp cân bằng pha, lọc điều hòa bậc cao và bù cosϕ. Các thiết bị đóng cắt và bảo vệ được sử dụng là phần tử không thể thiếu được trong hệ thống điện, được dùng để điều khiển, bảo vệ, chuyển đổi, khống chế, kiểm tra mọi sự hoạt động của hệ thống điện và các thiết bị điện khác. Thiết bị đóng cắt. Thiết bị đóng cắt có thể bằng tay như: Cầu dao, công tắc, nút ấn, bộ khống chế, áp tô mát; hoặc có điều khiển như: công tắc tơ….được sử dụng rất phổ biến và đa dạng trong lưới điện. Yêu cầu cơ bản của các thiết bị đóng cắt là: các chi tiết phải có độ bền cơ khí cao; có tính chịu nhiệt tốt; hình dáng, độ cứng bề mặt của các tiếp điểm phải phù hợp với yêu cầu sử dụng, phải có khả năng tự dập tắt hồ quang khi đóng cắt. Dưới đây giới thiệu một vài thiết bị thường gặp nhất. Cầu dao là khí cụ điện đóng cắt bàng tay, không thường xuyên, ở lưới điện hạ áp hoặc trung áp. Đa số cầu dao được dùng để đóng cắt mạch điện có công suất nhỏ, voái mạch điện có công suất trung bình và lớn chúng được dùng để đóng cắt không tải. Riêng cầu dao phụ tải được sử dụng đóng cắt dòng điện định mức. Trong quá trình ngắt, hồ quang xuất hiện giữa tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh, nó được dập tắt nhờ sự kéo dài hồ quang bằng cơ khí và lực điện động hướng kính tác động lên hồ quang. Công tắc tơ là khí cụ điện đóng cắt thường xuyên mạch động lực từ xa bằng tay hay tự động. Những năm gần đây người ta đã chế tạo các loại công tắc tơ không tiếp điểm, việc đóng cắt công tắc tơ loại này được thực hiện bằng cách cho các xung điện để khóa hoặc mở các van bán dẫn. Các tham số chủ yếu của công tắc tơ là :. a) Điện áp định mức Uđm là điện áp của mạch điện tương ứng mà tiếp điểm chính phải đóng. b) Dòng điện định mức Iđm là dòng điện đi qua tiếp điểm chính trong chế độ làm việc gián đoạn dài hạn (không quá 8 giờ). Nếu làm việc quá 8 giờ giá trị dòng điện định mức của công tắc tơ lấy thấp hơn 20%. c) Khả năng cắt, khả năng đóng là dòng điện cho phép đi qua tiếp điểm chính khi cắt hoặc khi đóng. Hình (3.62) vẽ sơ đồ cấu trúc của hệ thống bảo vệ; rơle làm việc theo tín hiệu điện thường được nối với hệ thống điện thông qua các máy biến dòng (BI) và các máy biến điện áp (BU). Tín hiệu đưa vào rơle được so sánh với ngưỡng tác động của nó và nếu vượt qua ngưỡng này rơle sẽ tác động “tức thời” hoặc có thời gian gửi tín hiệu đi cắt máy cắt điện của phần tử được bảo vệ. Để cung cấp năng lượng cho việc thao tác máy cắt điện, cho rơle và các thiết bị phụ trợ khác người ta sử dụng nguồn thao tác riêng độc lập với phần tử được bảo vệ. Tiếp điểm phụ MC1của máy cắt điệncó khả năng cắt dòng lớn sẽ cắt mạch điện cấp cho cuộn cắt trước khi tiếp điểm của rơle trở về, đảm bảo cho tiếp điểm của rơle khỏi bị cháy vì phải cắt dòng điện lớn. 2.Yêu cầu với thiết bị bảo vệ:. Các thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ phát hiện và loai trừ càng nhanh càng tốt các phần tử bị sự cố ra khỏi hệ thống điện. Để thực hiện được yêu cầu trên, thiết bị điện phải thỏa mãn những yêu cầu cơ bản sau:. a) Tin cậy: Phải đảm bảo cho thiết bị bảo vệ làm việc đúng, chắc chắn. Để nâng cao độ tin cậy nên sử dụng các rơle và hệ thống rơle có kết cấu đơn giản, chắc chắn, đã được thử thách qua thực tế sử dụng cũng như tăng cường mức độ bảo vệ dự phòng trong hệ thống bảo vệ. Số liệu thống kê vận hành cho thấy, hệ thống bảo vệ trong hệ thống điện hiện đại có xác suất làmviệc tin cậy khoảng 95 – 99%. b) Chọn lọc: Là khả năng của bảo vệ có thể phát hiện và loại trừ đúng phần tử bị sự cố ra khỏi hệ thống.
Những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục
Trên hình (3.69) vẽ sơ đồ nguyên lý cấp điện cho căn hộ mức sống trung bình. Xác định dòng điện tính toán:. Để lựa chọn thiết bị ta cần biết điện áp của mạng điện, công suất tính toán và dòng điện tính toán chạy qua thiết bị. Sau khi đã xác định công suất tính toán Ptt, sẽ tính được dòng điện tính toán Itt như sau:. Hộp công tơ của tầng. Bảng điện các phòng của căn hộ. Uđm là điện áp pha của mạng điện cosϕ là hệ số công suất thiết bị. Lựa chọn thiết bị hạ áp 1. Chọn tủ điện. Các nhà chế tạo sản xuất các loại tủ điện với dòng điện định mức đầu vào và số lượng mạch nhánh nhất định. Căn cứ vào Itt và số nhánh của mạch điện, để chọn tủ điện có số nhánh phù hợp. Chọn các thiết bị đóng cắt bảo vệ. Các tải trong hộ gia đình và cơ sở sản xuất nhỏ đều có công suất nhỏ, vì thế khi chọn ta chỉ cần chọn các thiết bị đóng cắt bảo vệ như sau:. a) Chọn cầu dao, cầu chì hoặc áp tô mát. Itt là dòng điện tính toán (dòng điện làm việc lâu dài) Iđm là dòng điện định mức cầu dao, cầu chì, áp tô mát. b) Chọn áp tô mát chống dòng điện rò. Thông thường hệ thống nố đất trong mạng điện sinh hoạt gia đình vào kgoangr 10 - 100Ω, để điện áp chạm ra vỏ khi cách điện thiết bị điện không vượt quá trị số an toàn cho phép nên chọn thiết bị chống dòng rò có mức tác động nhỏ hơn 300mA. Tính toán lựa chọn dây dẫn. Các điều kiện chọn tiết diện dây dẫn. Lựa chọn tiết diện dây phải thoả mãn 3 điều kiện sau:. a) Bảo đảm điều kiện phát nhiệt cho phép, nghĩa là tiết diện dây phải đủ lớn để dòng điện làm việc lâu dài đi qua không làm cho dây dẫn phát nóng quá nhiệt độ cho phép. Vì thế với mỗi loại dây người ta quy định dòng điện cho phộp ký hiệu là Icp. Trong nhà Ngoài trời. b) Bảo đảm điều kiện tổn thất điện áp cho phép, nghĩa là tiết diện dây phải đủ lớn để tổn thất điện áp từ đầu đường dây đến cuối đường dây nhỏ hơn tổn thất điện áp cho phép ∆Ucp, để các tải ở cuối đường dây làm việc bình thường. c) Bảo đảm điều kiện sức bền cơ học cho phép, nghĩa là tiết diện dây dẫn phải đủ lớn để không bị đứt do trọng lượng bản thân dây và do lực cơ học ngoài (gió, bão…).
