4.1 BÙ CƠNG SUＷT PHＵN KHÂNG
4.1.1 Tâc dụng của việc bù công suất phản khâng:
Do chung cư có rất nhiều loại phụ tải khâc nhau, câc phụ tải năy thường có hệ số cơng suất (cosϕ) khâc nhau vă thường khơng cao lắm. Do đó việc bù cơng suất phản khâng lă hết sức cần thiết.
Tâc dụng chính của bù cơng suất phản khâng lă nđng cao hệ số công suất cosϕ nhằm lăm tiết kiệm điện năng tiíu thụ.
Hầu hết, câc thiết bị điện đều tiíu thụ cơng suất tâc dụng (P) vă cơng suất phản khâng (Q). Những thiết bị tiíu thụ nhiều cơng suất phản khâng lă:
- Động cơ không đồng bộ, tiíu thụ 60_65% tổng cơng suất phản khâng của mạng - Mây biến âp tiíu thụ khoảng 20_25%.
- Đường dđy trín khơng, điện khâng vă câc thiết bị điện khâc tiíu thụ khoảng 10%.
Như vậy, động cơ không đồng bộ vă mây biến âp lă hai loại thiết bị tiíu thụ nhiều cơng suất phản khâng nhất. Công suất tâc dụng (P) lă công suất được biến thănh cơ năng hoặc nhiệt năng trong câc mây dùng điện; cịn cơng suất phản khâng (Q) lă cơng suất từ hố trong câc mây điện xoay chiều, nó khơng sinh ra cơng. Q trình trao đổi cơng suất phản khâng giữa mây phât điện vă nơi dùng điện lă q trình dao động. Mỗi chu kỳ của dịng điện (Q) đổi chiều bốn lần, giâ trị trung bình của(Q) trong ½ chu kỳ dịng điện bằng khơng. Cho nín, việc tạo ra cơng suất phản khâng khơng địi hỏi tiíu tốn năng lượng của động cơ sơ cấp quay mây phât điện.
Mặt khâc, công suất phản khâng cung cấp cho hộ dùng điện không nhất thiết phải lấy từ nguồn. Vì vậy, để trânh truyền tải một lượng (Q) khâ lớn trín đường dđy, người ta đặt gần câc nơi dùng điện câc mây sinh ra (Q) ( tụ bù, mây bù đồng bộ) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, lăm như vậy được gọi lă bù công suất phản khâng. Khi có bù cơng suất phản khâng thì góc lệch pha giữa dòng điện vă điện âp trong mạch sẽ nhỏ đi. Do đó, hệ số cơng suất cosϕ của mạng sẽ được nđng cao.
Hệ số công suất cosϕ được nđng lín sẽ đưa đến những hiệu quả sau đđy: - Giảm được tổn thất cơng suất trín mạng điện.
- Giảm được tổn thất điện âp trong mạng điện.
- Tăng khả năng truyền tải của đường dđy vă mây biến âp.
Ngoăi ra, việc nđng cao cosϕ cịn đưa đến hiệu quả lă góp phần lăm ổn định điện âp, tăng khả năng phât điện của mây phât điện…
Do đó, bù cơng suất phản khâng rất quan trọng cần phải được quan tđm vă tính tốn đúng mức.
4.1.2 Bù công suất phản khâng cho chung cư cao cấp HORIZON: Tụ bù được mắc văo thanh câi về phía hạ âp ở tủ điện chính (TDC): Tụ bù được mắc văo thanh câi về phía hạ âp ở tủ điện chính (TDC):
SVTH: Nguy謁n Hùng Quđn (20702027) Trang 51
Qbùnm = Pttnm . (tgϕtrước bù - tgϕsau bù) Cơng suất tồn chung cư được xâc định lại như sau:
Sttnm = Pttnm.(tgζtruocbu −tgζsaubu)
Qbù thực tế = n . Q0 Trong đó:
n: Số tụ bù
Q0: Công suất định mức tụ bù Theo kết quả tính tốn phụ tải ở chương 3 ta có:
• Tính dung lượng tụ bù: Ptt = 2245.08 (KW) Qtt = 1930.7 (KVar) Stt = 2961.132 (KVA) cosϕ = 0.76 tgϕ = 0.86
Chung cư có hệ số cơng suất cosϕ1 = 0.76; tgϕ1 = 0.86 nđng hệ số cơng suất năy lín đến
cosϕ2 = 0,94; tgϕ2 = 0.36. Dung lượng cần bù:
Qbù = Ptt × (tgϕ1 - tgϕ2)
Qbù = 2245.08 × (0.86 - 0.36) = 1122.54 (KVar)
Chọn loại tụ bù: KC1 - 1.05 – 35.5 - 2Y3 với câc thông số sau: (theo sâch hướng dẫn đồ ân cung cấp điện Trang 57)
U0 (KV) Q0 (KVar) C(μF) Kiểu chế tạo H (mm) Khối lượng (Kg)
1.05 37.5 108 Ba pha 418 30
Chọn số tụ bu:ø n = 1122.54/37.5= 30 (tụ)ï đấu song song. Cơng suất tính tốn của chung cư sau khi bù:
Qbù thực tế = 30 x 37.5 = 1125 (KVar) Stt (sau bù)ø = 2 2 ) 1125 7 . 1930 ( 2245.08 + − = 2385.28 (kVA)
Hệ số công suất sau khi bù:
cosϕ = 0.941 2385.28 2245.08 = = saubu tt S P
Tóm lại, khi nguồn điện bình thường ta sử dụng 30 tụ bù như trín, mắc thănh 2 dêy song song nhau, mỗi dêy gồm 15 tụ bù. Khi chạy mây phât ta ngắt câc tụ bù ra khỏi thanh câi.
4.1.3 Điều chỉnh dung lượng bù:
Điều chỉnh dung lượng bù của tụ điện có thể được thực hiện bằng tay hoặc tự động.
Điều chỉnh tự động dung lượng bù của tụ điện thường chỉ được đặt ra trong trường hợp bù tập trung với dung lượng lớn. Có bốn câch điều chỉnh dung lượng bù tự động: Điều chỉnh
SVTH: Nguy謁n Hùng Quđn (20702027) Trang 52
dung lượng bù theo ngun tắc điện âp, theo thời gian, theo dịng điện phụ tải vă theo hướng đi của công suất phản khâng. Điều chỉnh dung lượng bù theo điện âp vă thời gian thường được dùng hơn cả.
Việc điều chỉnh có thể thực hiện bằng rơle (sử dụng phần tử có tiếp điểm), mạch điện tử (sử dụng phần tử không tiếp điểm).
4.2 Chọn mây biến âp:
4.2.1 Tổng quan về chọn trạm biến âp : Trạm biến âp: Trạm biến âp:
Trạm biến âp dùng để biến đổi điện âp từ cấp điện âp năy sang cấp điện âp khâc. Nó đóng vai trị rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện.
Theo nhiệm vụ, người ta phđn ra thănh hai loại trạm biến âp:
+ Trạm biến âp trung gian hay cịn gọi lă trạm biến âp chính: Trạm năy nhận điện từ hệ thống 35÷220kV, biến thănh cấp điện âp 15kV,10kV, hay 6kV, câ biệt có khi xuống 0.4 kV.
+ Trạm biếđn âp phđn xưởng: Trạm năy nhận điện từ trạm biến âp trung gian vă biến đổi thănh câc cấp điện âp thích hợp phục vụ cho phụ tải của câc nhă mây, phđn xưởng, hay câc hộ tiíu thụ. Phía sơ cấp thường lă câc cấp điện ẫp: 6kV, 10kV, 15kV,…. Cịn phía thứ cấp thường có câc cấp điện âp : 380/220V, 220/127V., hoặc 660V.
Về phương diện cấu trúc, người ta chia ra trạm trong nhă vă trạm ngoăi trời.
+ Trạm BA ngồi trời: Ở trạm năy câc thiết bị phía điện âp cao đều đặt ở ngồi trời, cịn phần phđn phối điện âp thấp thì đặt trong nhă hoặc trong câc tủ sắt chế tạo sẵn chuyín dùng để phđn phối cho phía hạ thế. Câc trạm biến âp có cơng suất nhỏ (≤ 300 kVA) được đặt trín trụ, cịn trạm có cơng suất lớn thì được đặt trín nền bí tơng hoặc nền gỗ. Việc xđy dựng trạm ngồi trời sẽ tiết kiệm chi phí so với trạm trong nhă.
+ Trạm BA trong nhă: Ở tram năy thì tất cả câc thiết bị điện đều được đặt trong nhă. Chọn vị trí, số lượng vă cơng suất trạm biếđn âp:
Nhìn chung vị trí của trạm biến âp cần thỏa câc u cầu sau:
¬ Gần trung tđm phụ tải, thuận tiín cho nguồn cung cấp điện đưa đến.
¬ Thuận tiín cho vận hănh, quản lý.
¬ Tiết kiệm chi phí đầu tư vă chi phí vận hănh,v.v…
Tuy nhiín, vị trí được chọn lựa cuối cùng cịn phụ thuộc văo câc điều kiện khâc như: Đảm bảo không gian không cản trở đến câc hoạt động khâc, tính mỹ quan,v.v… Trong luận văn năy ta sẽ đặt trong tầng hầm vì u cầu về mặt bằng.
Chọn cấp điện âp: Do chung cư được cấp điện từ đường dđy 15kV, vă phụ tải của
chung cư chỉ sử dụng điện âp 220V ,vă 380V. Cho nín ta sẽ lắp đặt trạm biến âp giảm âp 15/0.4kV để đưa điện văo cung cấp cho phụ tải của chung cư.
4.2.2 Chọn số lượng, công suất MBA:
SVTH: Nguy謁n Hùng Quđn (20702027) Trang 53
- Phương ân 1 MBA: Đối với câc hộ tiíu thụ loại 2 vă loại 3, ta có thể chọn phuơng ân chỉ sử dụng 1 MBA. Phương ân năy có ưu điểm lă chi phí thấp, vận hănh đơn giản, nhưng độ tin cậy cung cấp điện không cao.
- Phương ân 2 MBA: Phương ân năy có ưu điểm lă độ tin cậy cung cấp điện cao như chi phí khâ cao nín thường chỉ sử dụng cho những hộ tiíu thụ có cơng suất lớn hoặc quan trọng ( hộ loại 1).
- Phương ân 3 MBA: Độ tin cậy cấp điện rất cao nhưng chi phí cũng rất lớn nín ít được sử dụng, thường chỉ sử dụng cho những hộ tiíu thụ dạng đăïc biệt quan trọng.
Do vậy, tuỳ theo mức độ quan trọng của hộ tiíu thụ, cũng như câc tiíu chí kinh tế mă ta chọn phương ân cho thích hợp.
4.2.3 Chọn mây biến âp cho chung cư cao cấp HORIZON:
Do đđy lă chung cư cao cấp, ta có thể quy văo hộ tiíu thụ loại 2 yíu cầu cấp điện liín tục nín ta chọn theo phương ân thứ 2:
Ta chọn 2 mây biến âp (MBA). Mây biến âp được đặt trong tầng hầm Sđm MBA ≥ 2385.28 (KVA)
Để có thể mở rộng phụ tải trong tương lai, ta chon mây biến âp như sau:
Ta chọn 2 mây biến âp ba pha hai dđy quấn do Việt Nam chế tạo (THIBIDI). Điện âp 15kV, 22 kV/ 0.4 kV. Tổ đấu dđy Δ / Y0 – 11 với câc thơng số như sau:
Dịng điện đ m (A) Thông số kỹ thuật Trọng lượng (kg) Kích thước (mm)
I1 I2 Sđm (kVA ) 22 (kV) 15 (kV ) 0.4 (kV) ΔP0 (W) I0 (%) ΔPN (W) UN (%) Cuộn dđy vă lõi thĩp dầ u tổng Rộng dăi cao 1500 39.4 57.7 2165 3300 1.2 18000 7.0 3180 1215 5800 1600 2400 2720
SVTH: Nguy謁n Hùng Quđn (20702027) Trang 54
4.3 CHかN NGUけN Dは PHỊNG:
Để đảm bảo tính liín tục cung cấp điện, ta chọn mây phât dự phòng. Trong trường hợp sự cố mất điện mây năy sẽ vận hănh để cung cấp cho câc phụ tải như ta đê chọn ở chương 3.
Cũng như chọn mây biến âp, ta chọn mây phât sao cho:
Sđm mây phât phải lớn hơn hoặc tương đương Stt của tải khi chạy mây phât. Theo phần tính tốn ở trín:
Stt = 1448.7 (KVA)
Ta chọn mây phât 1500 (KVA) của hêng PerKing, kích thước 1x2.6x2.8m, 1530 kg
MODEL Động cơ Công suất
Sđm (KVA) Điện âp (V) Tần số (Hz) Số cực, pha, dđy RPM 4010-
46TAR2A DIEZEL 1500 380/220 50 4 cực, 3 pha, 4 dđy 1500
22 KV
MBA 1 Mây phât MBA 2
ATS ATS
Tải tiíu thụ
SVTH: Nguy謁n Hùng Quđn (20702027) Trang 55
Chương 5