- Ngày hồn thành ĐATN:
5.3.2.Tính tốn và chọn dung lượng tụ bù
5.3.2.1. Trước khi bù
𝑃𝑡𝑡 = 𝐾đ𝑡. 𝑃𝑡𝑏𝑛ℎ𝑖 + 𝑃𝑐𝑠 = 312.3 (KW)
𝑄𝑡𝑡 = 𝐾đ𝑡. 𝑄𝑡𝑏𝑛ℎ𝑖+ 𝑄𝑐𝑠 = 265.7 (kVAR)
5.3.2.2. Chọn hệ số cơng suất sau khi bù
𝑐𝑜𝑠𝜑2 = 0.9
𝑡𝑎𝑛𝜑2 = 0.48 𝑡𝑎𝑛𝜑1 = 0.85 𝑃𝑡𝑡2= 𝑃𝑡𝑡
5.3.2.3. Dung lượng bù
𝑄𝑏ù = 𝑄𝑡𝑡 − 𝑄𝑡𝑡2 = 265.7 – 150 = 115.7 (KVAR)
Căn cứ vào kết quả tính tốn ở trên, ta chọn bộ tụ bù cơng suất 36[KVA] do Liên Xơ chế tạo, tra bảng 8.18 sách hướng dẫn đồ án mơn học thiết kế điện cĩ các thơng số sau:
Loại tụ: KC2- 0,38-36-3Y3 Điện áp định mức: 380[V] Cơng suất định mức: 36[KVA] Điện dung: 794 [𝜇𝐹]
Kiểu chế tạo: 1 pha và 3 pha Chiều cao: 725[mm]
5.3.2.4. Phương án bù
Theo tiêu chuẩn IEC nếu dung lượng của tụ bù 15% Sđm của MBA cấp nguồn nên sử dụng bù nền. Nếu trên mức 15% nên sử dụng bù điều khiển tự động.
𝑄𝑏ù 𝑆đ𝑚𝑀𝐵𝐴 =
115.7
560 × 100% = 20%
Như vậy bộ tụ điện đĩng vào lưới 3 pha theo sơ đồ tam giác và ta dùng bù phương án điều khiển tự động. Loại này cho phép bù cơng suất một cách tự động, giữ hệ số cơng suất trong một giới hạn cho phép xung quanh giá trị hệ số cơng suất đã chọn.
Số bộ tụ N = 𝑄𝑏ù
𝐶ơ𝑛𝑔 𝑠𝑢ấ𝑡 đị𝑛ℎ 𝑚ứ𝑐 𝑏ộ 𝑡ụ
Ta chọn loại tụ KC2-0.38-36-3Y3: cĩ điện áp định mức 0.38 KV, cơng suất định mức 36 (kVAR)
N = 115.7 36 = 3.2
Tủ tụ bù tự động Qđược bù = 3 × 36 = 108 (KVAR) 𝑆𝑡𝑡𝑠𝑎𝑢𝑏ù = √𝑃𝑡𝑡2+ (𝑄𝑡𝑡 − 𝑄đượ𝑐 𝑏ù)2 = √312.32+ (265.7 − 108)2 = 349.8 (𝐾𝑉𝐴) Vậy 𝑐𝑜𝑠𝜑𝑠𝑎𝑢𝑏ù = 𝑃𝑡𝑡 𝑆𝑡𝑡𝑠𝑎𝑢𝑏ù =312.3 349.8 = 0.89 Vậy ta đã đạt tiêu chẩn đặt ra 𝑐𝑜𝑠𝜑𝑠𝑎𝑢𝑏ù ≥ 0.85
CHƯƠNG 6:
CHỌN TRẠM VÀ NGUỒN DỰ PHỊNG
6.1. Chọn máy biến áp
6.1.1. Xác định vị trí đặt máy biến áp
Vị trí của trạm biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Gần tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn điện đưa tới. - An tồn, liên tục khi cấp điện.
- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng.
- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm thấp.
- Gần đường giao thơng để dễ vận chuyển thiết bị, dễ lắp đặt, thơng thống và thuận tiện cho việc xử lý sự cố. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tránh vướng các cơng trình kiến trúc, các cơng trình xây dựng. - Đảm bảo mỹ quan cho xí nghiệp, cao ốc hoặc đơ thị.
6.1.2. Tiêu chuẩn chọn số lượng và cơng suất máy biến áp
Số lượng, cơng suất của máy biến áp được xác định theo tiêu chuẩn kinh tế và kỹ thuật sau đây:
- Vốn đầu tư thấp nhất.
- Chi phí vận hành hàng năm thấp nhất. - Các thiết bị, khí cụ điện phải nhập dễ dàng.
- Dung lượng của máy biến áp trong một xí nhiệp hay cao ốc… nên đồng nhất, ít chủng loại để giảm số lượng và dung lượng máy dự phịng.
- Sơ đồ nối dây của trạm phải đơn giản, chú ý đến sự phát triển phụ tải sau này.
6.1.3. Đồ thị phụ tải 8 9 12 13 16 17 21 8 9 12 13 16 17 21 40 0 20 0 0 410 410 410 KVA h
Để tối ưu hĩa sản xuất xưởng đã hoạt động với dây truyền sản xuất khép kín nên xưởng luơn hoạt động hết cơng suất.
Nhìn vào đồ thị ta cĩ thể thấy xưởng hoạt động từ 8 giờ sáng đến 12 giờ trưa thì nghỉ. 13 giờ hoạt động tiếp đến 17 giờ.
Đặc biệt xưởng thường xuyên tăng ca tới 21 giờ
Do tính chất tải làm việc liên tục nên ta chọn máy biến áp với Sđm ≥Stt để xưởng hoạt động ổn định.
Phương án chọn số lượng máy biến áp: chọn một máy biến áp cho nhà máy để đảm bảo chi phí nhỏ nhất.
6.1.4. Chọn máy biến áp cho nhà máy
Chọn cơng suất máy biến áp:
Cơng suất định mức của máy biến áp được chọn theo biểu thức:
𝑆đ𝑚𝑀𝐵𝐴 ≥ 𝑆𝑡𝑡 𝑛
Trong đĩ:
𝑆đ𝑚𝑀𝐵𝐴 : Cơng suất định mức của máy biến áp
Stt : Phụ tải tính tốn của phân xưởng hay xí nghiệp N : Số lượng máy biến áp dự định chọn
Ta cĩ: Phụ tải tính tốn nhà máy: Stt = 410(KVA)
Ta chọn máy biến áp cĩ thơng số như sau:
Thơng số máy biến áp 3 pha hai dây quấn do Việt Nam chế tạo (THIBIDI) điện áp 15KV, 22KV+2×2.5%/0.4 KV, tổ đấu dây Δ/Y0-11 được lấy từ www.thibidi.com.vn
Để các thiết bị trong xưởng hoạt động ổn định và tính đến phát triển phụ tải sau này ta chọn máy biến áp:
MÁY BIẾN ÁP 3 PHA _ 560 KVA
Thơng số kĩ thuật
Tổn hao khơng tải Po (W) 1000 Dịng điện khơng tải Io (%) 2 Tổn hao ngắn mạch ở 75 độ C Pk(W) 5500 Điện áp ngắn mạch Uk (%) 4.5 Kích thước máy L (mm) 1630 W (mm) 1020 H (mm) 1510 A (mm) 660 Trọng lượng Dầu (kg) 434 Ruột máy (kg) 1157 Tổng (kg) 2003 6.2. Chọn nguồn dự phịng:
Để đảm bảo cung cấp liên tục, trong trường hợp mất điện đột xuất ta cần phải chọn một nguồn dự phịng
Thiết kế một đường dây phụ nối từ thanh cái hạ áp của trạm điện để đặt máy phát dự phịng, trong trường hợp mất điện máy phát điện này sẽ vận hành.
6.2.1. Chọn máy phát dự phịng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Model Cơng suất (KVA) Điện áp (V) Tần số (Hz) Kích thước (mm) Khối lượng (kg) Liên tục Dự phịng MGS0450B 480 515 220/380 50 3345x1555x1720 3800
Mitsubishi thuộc dịng máy phát điện cơng nghiệp cĩ xuất xứ từ Nhật Bản. Hiện nay, sản phẩm này đang dần chiếm lĩnh thị trường thế giới. Tại Việt Nam khi nhắc đến máy phát điện người tiêu dùng khơng tiếc lời khen tặng dành cho máy phát điện Mitsubishi.
Với ưu điểm: Cơng suất lớn, chất lượng cao, tiết kiệm nhiên liệu, chống ồn tốt, hệ thống vận hành bền bỉ, Model máy thơng dụng, dễ mua linh kiện, phụ kiện thay thế. Đặc biệt đây là sản phẩm máy phát điện vơ cùng thân thiện với mơi trường, giá thành cạnh tranh.
Trong thời gian qua, máy phát điện Mitsubishi là sản phẩm luơn được đánh giá cao về mọi mặt. Cùng với thương hiệu đã được khẳng định của mình, máy phát điện Mitsubishi luơn tạo cho người tiêu dùng cảm giác an tồn tuyệt đối. Với chất lượng đạt tiêu chuẩn tồn cầu, sửu dụng động cơ với dải cơng suất từ 480KVA – 2500KVA phù hợp cho đối tượng là các tịa nhà, nhà máy, bệnh viện hay những nơi cĩ yêu cầu cao về chất lượng cơng suất lớn.
Trên thị trường hiện nay, hàng loạt các thương hiệu máy phát điện được bày bán với vơ số các chủng loại. Tuy nhiên, một điều dễ dàng nhận thấy rằng Mitsuisbhi vẫn luơn là phương án cung cấp điện năng tối ưu hồn hảo nhất mà người tiêu dùng lựa chọn.
6.2.2. Chọn bộ đảo chiều ATS (Automatic transfer swicht)
Tủ ATS OSung được thiết kế dựa trên máy cắt chính của hãng OSEMCO - Hàn Quốc. Sản phẩm này cĩ dịng hoạt động từ 100A - 4000A, với số cực là 3 hoặc 4 cực
6.2.2.1. Chức năng của bộ đảo chiều ATS
- Giám sát nguồn điện: Tự khởi động máy nổ khi mất điện lưới và ngắt máy nổ khi cĩ điện lưới trở lại. Thời gian trễ đĩng điện máy nổ kể từ khi máy nổ bắt đầu hoạt động, hoặc thời gian đĩng điện lưới từ khi cĩ điện lưới trở lại cĩ thể thay đổi được dễ dàng.
- Chống dao động điện: Khi nguồn điện khơng ổn định, hệ thống sẽ ngắt điện đến tải để bảo vệ tải. Khi nguồn điện ổn định trở lại sau một khoảng thời gian nhất định thì mới đĩng điện đến tải
- Chưc năng bảo vệ: hệ thống cĩ chức năng chống quá/thấp áp, mất pha điện lưới: khi mạng điện lưới bị mất một trong ba pha, hoặc khi mạng điện lưới ba pha xảy ra hiện tượng tăng áp hoặc thấp áp vượt ra ngồi dải đã đặt, thì hệ thống tự động ngắt tải ra khỏi mạng điện lưới và khởi động máy phát điện để cấp điện cho tải. Khi mạng điện lưới thực sự ổn định lại sau khoảng thời gian đặt trước tùy ý ( từ 1 đến 10 phút) thì hệ thống sẽ tự động tắt máy phát điện và đĩng điện lưới để tải.
- Chức năng chỉ thị: cĩ đèn tín hiệu chỉ thị trạng thái hoạt động điện lưới hay máy phát
- Chức năng cảnh báo: cảnh báo tại chỗ và truyền tín hiệu cảnh báo về trung tâm đối với các sự kiện ( tùy ý đặt)
- Các thơng số hoạt động cho hệ thống được cài đặt dễ dàng tùy ý người vận hành.
6.2.2.2. Sơ đồ khối
Hệ thống ATS gồm 3 bộ phận:
- Bộ điều khiển: giám sát trạng thái và điều khiển hoạt động của tồn bộ hệ thống ATS. Hoạt động tự động
- Hệ thống đĩng điện: đĩng điện lưới / điện máy nổ đến tải mà khơng thơng qua hệ thống ATS. Hoạt động tự động.
- Cầu dao đảo pha (nếu cĩ): đấu tắt điện lưới/điện máy nổ đến tải mà khơng thơng qua hệ thống ATS. Do nhân viên vận hành (chỉ sử dụng cĩ sự cố).
6.2.2.3. Một số lưu ý khi sử dụng ATS
- Trong điều kiện bình thường, các CB luơn đặt ở vị trí đĩng (ON)
- Thời gian trễ cấp điện máy phát cho mạng tải sau khi cĩ điện lưới trở lại bằng tổng thời gian của hai khối ổn định quá/thấp áp điện lưới và khối ổn định điện lưới.
- Thời gian trễ cấp điện máy phát cho mạng tải sau khi máy nổ chạy bằngthời gian lớn nhất được đặt trong hai khối ổn định điện máy nổ và ổn định máy nổ.
- Thời gian đề được đặt phải phù hợp theo từng mùa. Cần phải đặc biệt lưu ý khi đặt thời gian ở khối này.
- Hệ thống cĩ kèm theo hộp cầu dao đảo pha để dự phịng. Cầu dao đảo pha cĩ tác dụng đấu tắt điện lưới hoặc máy nổ đến tải khi hệ thống ATS gặp sự cố. Chỉ được sử dụng cầu dao này khi hệ thống ATS cĩ sự cố và phải làm theo các hướng dẫn dưới đây:
Ngắt hết các attomat trong hệ thống ATS.
Đĩng cầu dao về vị trí điện lưới nếu muốn sử dụng điện lưới để cấpcho tải.
Đĩng cầu dao về vị trí máy phát nếu muốn sử dụng điện máy phát để cấp cho mạng tải sau khi máy nổ đã khởi động và hoạt động ổn định.
CHƯƠNG 7:
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
7.1. Lựa chọn dây dẫn 7.1.1. Cơ sở lý thuyết 7.1.1. Cơ sở lý thuyết
Nguyên tắc chọn dây ở lưới hạ thế được dựa trên cơ sở sự phát nĩng của dây cĩ phối hợp với thiết bị bảo vệ và sau đĩ kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp, theo điều kiện ổn định nhiệt…
Xác định kiểu đi dây: tùy vào điều kiện cụ thể mà xác định cách đi dây: hở, chơn dưới đất, âm trong tường, trên thang cáp,…
Trong mạng điện xí nghiệp, dây dẫn được chọn theo 3 điều kiện:
- Theo điều kiện phát nĩng.
- Theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
- Theo mật độ kinh tế của dịng điện.
Tuy nhiên ở nước ta lựa chọn dây dẫn ở lưới hạ thế trên cơ sở phát nĩng của dây dẫn cĩ phối hợp với thiết bị bảo vệ và sau đĩ kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp.
Ở đây ta biết được dịng định mức của thiết bị nên ta tính tốn được dịng cho phép của dây dẫn làm việc ở điều kiện lâu dài.
K I I lv cpd max Trong đĩ:
Icp: dịng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn Ilvmax:
Đối với 1 động cơ:
max 3. .cos dm lv dm dm P I I U
Đối với nhĩm động cơ:
max 3. tt lv tt dm S I I U
K: hệ số hiệu chỉnh theo phương pháp lắp đặt dây dẫn.
Tùy theo điều kiện cụ thể mà ta xác định kiểu đi dây. Dây chon dưới đất hay khơng chơn dưới đất.
Trường hợp cáp khơng chơn dưới đất.
K= K1.K2 . K3
Với K1: Thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt (bảng H1-13).
K2: Thể hiện ảnh hưởng tương hổ của hai mạch đặt kề (bảng H1-14).
K3: Thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện (bảng H1-15). Trường hợp cáp chơn dưới đất:
K =K4 .K5 .K6.K7 Với K4: Thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt .
K5: Thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau. K6: Thể hiện ảnh hưởng của đất chon cáp. K7: Thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ đất.
7.1.2. Chọn dây trung tính và dây bảo vệ
Sau khi tìm hiểu các sơ đồ nối đất an tồn thấy nối đất theo sơ đồ TN-C-S thích hợp nhất cho xưởng
Thiết kế sơ đồ nối đất an tồn từ máy biến áp đến tủ phân phối chính theo sơ đồ TN-C, nên ta cĩ dây trung tính cũng là dây bảo vệ và được gọi là dây PEN
Ta sử dụng phương pháp dựa vào sự liên quan giữa kích cỡ dây PEN và dây pha để tính tốn chọn dây PEN
NếuFpha mm2 Ftt Fpha
16 2 2 2 16 35 16mm Fpha mm Ftt mm 2 1 35 .. 2 pha tt pha F mm F F (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhưng trong thiết kế điện để đơn giản người ta chọn dây chung tính bằng dây pha.
Kiểm tra sụt áp của dây dẫn:
Tổng trở của đường dây tuy nhỏ nhưng khơng thể bỏ qua. Khi mang tải sẽ luơn tồn tại sự sụt áp giữa đầu và cuối đường dây. Vận hành của các tải (như động cơ, chiếu sáng...) phụ thuộc nhiều vào điện áp trên đầu vào của chúng và địi hỏi giá trị điện áp gần với giá trị định mức. Do vậy cần phải chọn kích cở dây sao cho khi mang tải lớn nhất, điện áp tại điểm cuối phải nằm trong phạm vi cho phép.
Xác định độ sụt áp nhằm kiểm tra:
Độ sụt áp lớn nhất cho phép sẽ thay đổi tuỳ theo quốc gia. Các giá trị điển hình đối với lưới hạ áp sẽ được cho trong bảng B1 dưới đây.
Bảng B1 độ sụt áp lớn nhất cho phép.
Độ sụt áp lớn nhất cho phép
Chiếu sáng Các loại tải khác
Từ trạm hạ áp cơng cộng 3% 5%
Trạm khách hàng được nối từ
lưới trung áp cơng cộng 6% 8%
Bảng B1
Các sụt áp giới hạn này được cho trong các chế độ vận hành bình thường (ổn định tĩnh) và khơng được sử dụng khi khởi động động cơ, hoặc khi đĩng cắt đồng thời một cách tình cờ nhiều tải.
Khi sụt áp vượt quá giới hạn như ở bảng B1 thì phải dùng dây cĩ tiết diện lớn hơn. Nếu sụt áp 8% được cho phép thì sẽ gây ra hàng loạt vấn đề sau cho động cơ:
Nĩi chung sự vận hành động cơ địi hỏi điện áp dao động 5% xung quanh giá trị định mức của nĩ ở trạng thái ổn định tĩnh
Dịng khởi động của động cơ cĩ thể gấp 5-7 lần dịng làm việc lớn nhất. Nếu sụt áp là 8% tại thời điểm đầy tải, thì sẽ dẫn đến sụt áp 40% hoặc hơn ở thời điểm khởi động. Điều này làm cho động cơ:
Đứng yên (do mơ men điện từ khơng vượt quá mơ men tải) và làm cho động cơ quá nĩng
Tăng tốc độ chậm do vậy, dịng tải rất lớn (gây giảm áp trên các thiết bị khác) sẽ tiếp tục tồn tại trong thời gian khởi động.
Sụt áp 8% sẽ gây tổn thất cơng suất đáng kể nhất là cho các tải làm việc liên tục.
Sụt áp ở chế độ thường:
Cơng thức: Kiểm tra sụt áp theo tiêu chuẩn IEC: Một pha : pha / trung tính
U = 2 .Itt . L (R0 cos + X0 sin ) U % = 100. n U V
U = 3.Itt . L (R0 cos + X0 sin ) U % = 100. n U U
Trích Bảng G27 cơng thức tinh tốn sụt áp sách: hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC.
Trong đĩ :
Un = 380 (V): điện áp dây Vn = 220 (V): điện áp pha Itt : dịng làm việc tính tốn (A) L :chiều dài dây dẫn(Km) R0 : điện trở dây dẫn (/Km) R = 2 2 / 5 , 22 mm F Km mm (sử dụng cho dây đồng) R = 2