NHÓM 6 STT Kí hiệu trên mặt bằng
Tên máy Y(mm) X (mm) P (Kw)
1 6.1.1 Máy phay vạn năng BMT 6000F 11,5 17,1 16,3 2 6.1.2 Máy phay vạn năng BMT 6000F 14,6 17,1 16,3
3 6.2.1 Máy tiện WAHSINO M51 16,8 17,1 2,2
4 6.2.2 Máy tiện WAHSINO M51 18,2 17,1 2,2
5 6.2.3 Máy tiện WAHSINO M51 20,1 17,1 2,2
6 6.2.4 Máy tiện WAHSINO M51 21,9 17,1 2,2
7 6.2.5 Máy tiện WAHSINO M51 13 15,2 2,2
8 6.2.6 Máy tiện WAHSINO M51 15 15,2 2,2
9 6.2.7 Máy tiện WAHSINO M51 18 15,2 2,2
10 6.3.1 Máy tiện FSML 1440VE 20 15,2 3,73
11 6.3.2 Máy tiện FSML 1440VE 21,2 12,1 3,73
12 6.3.3 Máy tiện FSML 1440VE 20,3 12,1 3,73
13 6.3.4 Máy tiện FSML 1440VE 18,4 12,1 3,73
14 6.3.5 Máy tiện FSML 1440VE 16,3 12,1 3,73
15 6.3.6 Máy tiện FSML 1440VE 14,2 12,1 3,73
16 6.3.7 Máy tiện FSML 1440VE 13 12,1 3,73
Bảng 3.6 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 6 = ∑ ( ) = ∑ ( )
∑ = 15,6(m) = ∑ ( )
∑ = 15,3 (m)
Để tiện lợi và thẩm mỹ, ta đặt tủ động lực nhóm 6 ở vị trí có tọa độ: X = 27 m, Y = 11.9 m
Từ tọa độ tâm phụ tải của các nhóm ta có thể xác định đƣợc tọa độ của vị trí tối ƣu để đặt máy biến áp và tủ phân phối tổng (TPPT)
= ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑
= ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = 6,1 (m)
Để tiện lợi và thẩm mỹ, ta đặt tủ động lực nhóm 1 ở vị trí có tọa độ: X =26 m, Y = 0
3.2 Chọn phƣơng án cấp điện cho xƣởng thực hành cơ khí 3.2.1 Phƣơng án cấp điện 3.2.1 Phƣơng án cấp điện
Chọn phƣơng án cung cấp điện
Những yêu cầu của bản thiết kế cấp điện Độ tin cậy cấp điện
Đó là mức độ đảm bảo liên tục cấp điện cho hộ tiêu dùng, điều này phụ thuộc vào tính chất và yêu cầu của phụ tải. Với những công trình quan trọng cấp quốc gia nhƣ Hội trƣờng Quốc hội, Nhà khách Chính phủ, Ngân hàng, Nhà nƣớc, Đại sứ quán, khu quân sự, sân bay, bến cảng v.v… phải đảm bảo liên tục cấp điện ở mức cao nhất, nghĩa là với bất kỳ tình huống nào cũng không để mất điện. Những đối tƣợng kinh tế nhƣ nhà máy, xí nghiệp tổ hợp sản xuất, tốt nhất đặt máy phát điện dự phòng; khi mất điện lƣới sẽ dùng điện máy phát cấp cho phụ tải quan trọng nhƣ lò, phân xƣởng sản xuất chính … Khách sạn cũng nên đặt máy phát điện dự phòng. Tuy nhiên, quyền đặt máy phát điện dự phòng do phía khách hàng (xí nghiệp, khách sạn) quyết định. Ngƣời thiết kế chỉ là cố vấn, gợi ý, giúp họ cân nhắc, so sánh, lựa chọn phƣơng án cấp điện. Các khu vực dân cƣ, các nhà cao tầng có cầu thang máy cần phải đặt máy phát điện dự phòng. Các hộ dân có điều kiện kinh tế cho phép cũng nên đặt máy phát điện dự phòng. Thỏa mãn các điền kiện trên, việc cung cấp điện cho hộ tiêu thụ đảm bảo độ tin cậy cao.
Chất lƣợng điện
Chất lƣợng điện đƣợc đánh giá bằng hai chỉ tiêu là tần số và điện áp. Chỉ tiêu tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điện quốc gia điều chỉnh. Ở hệ
thống điện Việt Nam, tần số đƣợc giữ ở mức 49,5 - 50,5 Hz. Ngƣời thiết kế phải đảm bảo chât lƣợng điện áp cho khách hàng. Ở lƣới điện trung áp và hạ áp chỉ cho phép giao động điện áp quanh giá trị định mức ±5% (Uđm ±5%).
24
điện và những quy định an toàn các ngành khác có liên quan. Phải hiểu rõ môi trƣờng lắp đặt hệ thống cấp điện và những đặc điểm của đối tƣợng cấp điện. Bản vẽ thi công phải hết sức chính xác, chi tiết và đầy đủ những chỉ dẫn rõ ràng, cụ thể. Cần nhấn mạnh, khâu lắp đặt có ý nghĩa hết sức quan trọng, có thể nâng cao hay hạ thấp tính an toàn của hệ thống cấp điện. Khâu này dễ bị làm ẩu, làm sai khác với thiết kế và không tuân thủ các quy định về an toàn.
Tính kinh tế.
Trong quá trình thiết kế, thƣờng xuất hiện nhiều phƣơng án. Ví dụ, cấp điện cho xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng nào đó có nên đặt máy phát điện dự phòng hay không, đƣa điện đến nơi tiêu thụ bằng đƣờng dây trên không hay đƣờng dây cáp, tuyến đƣờng dây nên đi hình tia hay liên thông……Mỗi phƣơng án có ƣu, nhƣợc điểm riêng, điều có mâu thuẫn giữa hai mặt kinh tế và kĩ thuật. Một phƣơng án đắt tiền có ƣu điểm là độ tin cậy và chất lƣợng điện cao hơn. Thông thƣờng, để đánh giá kinh tế phƣơng án cấp điện qua 2 đại lƣợng: vốn đầu tƣ và phí tổn vận hành. Phƣơng án kinh tế không phải là phƣơng án có vốn đầu tƣ ít nhất, mà là phƣơng án có tổng hoà hai đại lƣợng trên, sao cho thời hạn thu hồi vốn đầu tƣ là sớm nhất.
Các phƣơng án cung cấp điện
Một số phƣơng án
Sơ đồ mạng trục chính:
Hình 3.2 : Sơ đồ mạng trục chính Đặc điểm:
+ Các phụ tài đƣợc đấu nối chung từ một đƣờng trục.
+ Chi phí đầu tƣ, bão dƣởng, vận hành cao, độ tinh cậy cung cấp điện thấp. + Thƣờng xảy ra sự cố trên đƣờng dây.
26 Sơ đồ mạng điện hình tia:
Hình 3.3 : Sơ đồ mạng hình tia Đặc điểm:
+ Mỗi phụ tải đƣợc cung cấp một đƣờng dây riêng biệt. + Chi phí vận hành, bào dƣởng, đầu tƣ cao.
+ Độ tinh cậy cung cấp điện cao.
+ Các phụ tải không phụ thuộc vào nhau. + Để lắp đặt thêm đƣờng dây dự phòng.
Sơ đồ mạch vòng
Hình .3.4 : Sơ đồ mạch vòng *Đặc điểm:
+ Các phụ tải đƣợc cung cấp điện từ các nguồn khác nhau. + Các nguồn đƣợc nối thành vòng kính vận hành hờ. + Chi phí đầu tƣ, bào dƣởng, vận hành cao.
+ Độ tinh cậy cung cấp điện cao nhất + Khó trong việc lựa chọn thiết bị
28
3.2.2 Phân tích và lựa chọn phƣơng án cấp điện cho xƣởng thực hành cơ khí
Mạng điện hạ áp ở đây đƣợc hiểu là mạng động lực hoặc chiếu sáng trong phân xƣởng với cấp điện áp thƣờng là 380/220 V.
Sơ đồ nối dây của mạng động lực có hai dạng cơ bản là mạng hình tia và mạng phân nhánh và ƣu khuyết điểm của chúng nhƣ sau:
+ Sơ đồ hình tia có ƣu điểm là nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng điện đƣợc cấp từ một đƣờng dây, do đó chúng ít ảnh hƣởng lẫn nhau độ tin cậy cung cấp điện tƣơng đối cao dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động động hóa cao dễ vận hành bảo quản. Khuyết điểm của nó là vốn đầu tƣ lớn, vì vậy sơ đồ nối dây hình tia đƣợc dùng cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 1 và loại 2.
+ Sơ đồ phân nhánh có ƣu khuyết điểm ngƣợc lại so với sơ đồ hình tia vì vậy loại sơ đồ này đƣợc dùng khi cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 2 và 3.
Trong thực tế ngƣời ta thƣờng kết hợp hai dạng sơ đồ cơ bản đó thành những sơ đồ hỗn hợp để nâng cao độ tin cậy và linh hoạt của sơ đồ ngƣời ta thƣờng đặt các mạch dự phòng chung hoặc riêng .
Với ƣu nhƣợc điểm của các loại sơ đồ nhƣ trên ta nhận thấy với những đặc điểm của phân xƣởng và để đảm bảo tính kinh tế kỹ thuật ta lựa chọn phƣơng án cung cấp điện bằng sơ đồ hình tia với phƣơng án đi dây ngầm để cấp điện cho xƣởng thực hành cơ khí.
3.2.3 Sơ đồ nguyên lí của xƣởng thực hành cơ khí
30
Chú thích:
MBA: Máy biến áp
CB: thiết bị đóng cắt tự động (Aptomat) L: chiều dài các đoạn dây
TPPT: Tủ phân phối tổng
DL1 DL6: các tủ động lực cung cấp điện cho các nhóm phụ tải Nhóm 1 Nhóm 6: Các nhóm phụ tải của phân xƣởng
SƠ ĐỒ ĐI DÂY CHO TOÀN PHÂN XƢỞNG
Hình 3.6 : Mặt bằng đi dây và thiết bị cho phân xƣởng
*Chú thích:
TPPT: Tủ phân phối tổng
32
3.2.4 Xác định dung lƣợng tụ bù và chọn máy biến áp
Xác định dung lƣợng tụ bù
Dung lƣợng bù cần thiết cho nhà máy đƣợc xác định nhƣ sau: Qbù = Ptt.(tg -tg ) (kVAr)
Trong đó:
Ptt: phụ tải tác dụng tính toán kW Ptt = 237.76(kW)
: Góc ứng với hệ số công suất trung bình trƣớc khi bù cos =0.70 => tg =1.006
: Góc ứng với hệ số công suất trung bình sau khi bù cos =0.93 => tg =0.4
α: hệ số xét đến khả năng nâng cao cos𝝋 bằng những biện pháp không đòi hỏi đặt thiết bị bù, α = 0.9 1 (Chọn α =1)
Dung lƣợng bù cần thiết cho nhà máy là:
Qbù = α.Ptt.(tg -tg ) ( kVAr) = 1*237.76*(1.4-0.006)=144.08( kVAr )
Chọn máy biến áp:
Trạm biến áp là một phần rất quan trọng của hệ thống điện nó có nhiệm vụ tiếp nhận điện năng từ hệ thống, biến đổi từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác và phân phối cho mạng điện tƣơng ứng. Trong mỗi trạm biến áp ngoài máy biến áp còn có rất nhiều thiết bị hợp thành hệ thống tiếp nhận và phân phối điện năng. Các thiết bị phía cao áp gọi là thiết bị phân phối cao áp (máy cắt, dao cách ly, thanh cái...) và các thiết bị phía hạ áp gọi là thiết bị phân phối hạ áp (thanh cái hạ áp, aptômat, cầu dao, cầu chảy...).
Kết cấu của trạm biến áp phụ thuộc vào loại trạm, vị trí, công dụng...của chúng. Các trạm biến áp trung gian thƣờng đƣợc xây dựng với hai dạng chính:
+ Trạm biến áp ngoài trời có các thiết bị phân phối phía cao áp đƣợc đặt ở ngoài trời các thiết bị phân phối phía thứ cấp đƣợc đặt trong các tủ điện hoặc đặt trong nhà.
+ Trạm biến áp trong nhà: toàn bộ thiết bị của trạm từ phía sơ cấp đến phía thứ cấp đƣợc đặt trong nhà với các tủ phân phối tƣơng ứng.
Tất cả các trạm biến áp cần phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản sau: + Sơ đồ và kết cấu phải đơn giản đến mức có thể.
+ Dễ thao tác vận hành.
+ Đảm bảo cung cấp điện liên tục và tin cậy với chất lƣợng cao. + Có khả năng mở rộng và phát triển.
+ Có các thiết bị hiện đại để có thể áp dụng các công nghệ tiên tiến trong vận hành và điều khiển mạng điện.
+ Giá thành hợp lí và có hiệu quả kinh tế cao
Các yêu cầu trên có thể mâu thuẫn với nhau, vì yậy trong tính toán thiết kế cần phải tìm lời giải tối ƣu bằng cách giải các bài toán kinh tế kĩ thuật.
Vị trí của trạm biến áp có ảnh hƣởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của mạng điện. Nếu vị trí của trạm biến áp đặt quá xa phụ tải thì có thể dẫn đến chất lƣợng điện áp bị giảm, làm tổn thất điện năng. Nếu phụ tải phân tán, thì việc đặt các trạm biến áp gần chúng có thể dẫn đến số lƣợng trạm biến áp tăng, chi phí cho đƣờng dây cung cấp lớn và nhƣ vậy hiệu quả kinh tế sẽ giảm.
Căn cứ vào sơ đồ bố trí các thiết bị trong phân xƣởng thấy rằng các phụ tải đƣợc bố trí với mật độ cao trong nhà xƣởng nên không thể bố trí máy biến áp trong nhà . Vì vậy nên đặt máy phía ngoài nhà xƣởng ngay sát tƣờng.
Công suất của máy biến áp đƣợc chọn căn cứ vào công suất của phụ tải và khả năng chịu quá tải của máy biến áp. Số lƣợng máy đƣợc chọn còn phụ thuộc vào yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện.
Điều kiện lựa chọn máy biến áp
Với trạm 1 máy
Với trạm hai máy
Trong đó:
: Công suất định mức của MBA : Hệ số quá tải
34
Do đó ta chọn máy biến áp nội địa ( không cần hiệu chỉnh nhiệt độ) do ABB chế tạo, công suất định mức = 400 kVA. (trích sổ tay lựa chọn và tra cứu thiét bị điện của Trần Quang Khánh)
Các thông số kỹ thuật của máy biến áp : Công suất (KVA) Điện áp (KV) Công suất không tải: Công suất ngắn mạch: Điện áp ngắn mạch %: % Kích thƣớc (dài-rộng- cao) mm Trọng lƣợng (kg) 400 22/0.4 720 4850 4 1380-865- 1525 1275
Bảng 3.7 Thông số kĩ thuật của Máy biến áp + Mức điều chỉnh điện áp: 2 x 2.5%