Để bự cụng suất phản khỏng cho cỏc hệ thống cung cấp điện cú thể sử dụng tụ điện tĩnh, mỏy bự đồng bộ, động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ quỏ kớch thớch,... ở đõy ta lựa chọn cỏc bộ tụ điện tĩnh để làm thiết bị bự cho nhà mỏy. Sử dụng cỏc bộ tụ điện tĩnh để làm thiết bị bự cho nhà mỏy. Sử dụng cỏc bộ tụ điện cú ưu điểm là tiờu hao ớt cụng suất tỏc dụng, khụng cú phần quay như mỏy bự đồng độ nờn lắp rỏp, vận hành và bảo quản dễ dàng. Tụ điện được chế tạo thành từng đơn vị nhỏ, vỡ thế cú thể tuỳ theo sự phỏt triển của cỏc phụ tải trong quỏ trỡnh sản xuất mà chỳng ta ghộp dần tụ điện vào mạng khiến hiệu suất sử dụng cao và khụng phải bỏ vốn đầu tư ngay một lỳc. Tuy nhiờn, tụ điện cũng cú một số nhược điểm nhất định. Trong thực tế với cỏc nhà mỏy xớ nghiệp cú cụng suất khụng thật lớn thường dựng tụ điện tĩnh để bự cụng suất phản khỏng nhằm mục đớch nõng cao hệ số cụng suất.
Vị trớ cỏc thiết bị bự ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu quả bự. Cỏc bộ tụ điện bự cú thể đặt ở TPPTT, thanh cỏi cao ỏp, hạ ỏp của TBAPP, tại cỏc tủ phõn phối, tủ động lực hoặc tại đầu cực cỏcphụ tải lớn. Để xỏc định chớnh xỏc vị trớ và dung lượng đặt cỏc thiết bị bự cần phải tớnh toỏn so sỏnh kinh tế kỹ thuật cho từng phương ỏn đặt bự cho hệ thống cung cấp điện cụ thể. Song theo kinh nghiệm thực tế, trong trường hợp cụng suất và dung lượng bự cụng suất phản khỏng của cỏc nhà mỏy, thiết bị khụng thật lớn cú thể phõn bố dung lượng bự cần thiết đặt tại thanh cỏi hạ ỏp của cỏc TBAPX để giảm nhẹ vốn đõự tư và thuận lợi cho cụng tỏc quản lý, vận hành.
5.3. Xỏc định dung lượng bự: 5.3.1. Xỏc định dung lượng bự:
Dung lượng bự cần thiết cho nhà mỏy được xỏc định theo cụng thức sau: Qbự = Pttnm . (tgϕ1 - tgϕ2) . α
Trong đú:
Pttnm - phụ tải tỏc dụng tớnh toỏn của nhà mỏy (kW).
ϕ1 - gúc ứng với hệ số cụng suất trung bỡnh trước khi bự, cosϕ1 = 0,7
ϕ2 - gúc ứng với hệ số cụng suất bắt buộc sau khi bự, cosϕ2 = 0,95
α - hệ số xột tới khả năng nõng cấp cosϕ bằng những biện phỏp khụng đũi hỏi đặt thiết bị bự, α=0,9 ữ 1.
Với nhà mỏy đang thiết kế ta tỡm được dung lượng bự cần thiết: Qbự = Pttmn . (tgϕ1 - tgϕ2) . α
Qbự = 4947,506 (1,02- 0,33).1= 3413,779 kVAr
5.3.2. Phõn bố dung lượng bự cho cỏc TBAPX.
Từ trạm phõn phối trung tõm và cỏc mỏy biến ỏp phõn xưởng là mạng hỡnh tia gồm 6 nhỏnh cú sơ đồ nguyờn lý thay thế tớnh toỏn như sau:
Hỡnh 5.2: Sơ đồ thay thế mạng cao ỏp để phõn bố dung lượng bự
TPPTT RC1 Rc2 RC3 Rc4 RC5 RC6 RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Qb1 Qb2 Qb3 Qb4 Qb5 Qb6
Cụng thức tớnh dung lượng bự tối ưu cho cỏc nhỏnh của mạng hỡnh tia: Qbi = Qi - bự td i (Q Q ) .R R − Trong đú:
Qbi - cụng suất phản khỏng cần bự tại đặt tại phụ tải thứ i [kVAr] Qi - cụng suất tớnh toỏn phản khỏng ứng với phụ tải thứ i [kVAr]
Q = ∑ =
6
1 1
i
Q - phụ tải tớnh toỏn phản khỏng tổng của nhà mỏy. Q = 6143,984 kVAr
Qbự – Tổng dung lượng bự của mạng Ri - điện trở của nhỏnh thứ i [Ω]. Rtđ = 1 1 2 1 1 1 ... R R Rn − + + + ữ
Rtđ - Điện trở tương đương của mạng. [Ω]. Thay số vào ta cú: Trạm biến ỏp RB (Ω) RC(Ω) Ri=RB+RC (Ω) B1 14,333 0,074 14,407 B2 10,702 0,074 10,776 B3 14,333 0,294 14,627 B4 14,333 0,093 14,426 B5 19,409 0,169 19,578 B6 38,22 0,316 38,536 Rtđ = 1 1 2 3 4 5 6 1 1 1 1 1 1 R R R R R R − + + + + + ữ Rtđ = 1 1 1 1 1 1 1 14,407 10,776 14,627 14,426 19,578 38,536 − + + + + + ữ Rtđ = 2,653 Ω
Xỏc định dung lượng bự tối ưu cho từng nhỏnh Qb1 =(63 +1396,5) - (6143,984 - 3413,779). 2,653 14,407 = 756,742 kVAr Qb2 =1596 - (6143,984 - 3413,779). 2,653 10,776 = 723,837 kVAr Qb3 = (1200+97,986) - (6143,984 - 3413,779). 2,653 14,627 =602,79 kVAr Qb4 = (1000+315 ) - (6143,984 - 3413,779). 2,653 14,426= 612,904
Qb5 = 1064 - (6143,984 - 3413,779). 2,653 19,578=494,032kVAr Qb6=(373,33+122,4)-(6143,984 - 3413,779). 2,653 38,536 =207,77 kVAr ∑Qb = (756,742+723,837+602,79+612,904+494,032+207,77) ∑Qb =3413,775 kVAr
Kết quả phõn bố dung lượng bự cho từng nhỏnh được ghi trong bảng5.4.
Bảng 5.4 - kết quả phõn bố dung lượng bự trong nhà mỏy
Tuyến cỏp R (Ω) Qtt (kVAr) Qb (kVAr) Loại tụ Qtụ (kVAr) Số lượng TPPTT - B1 14,407 1459,5 756,742 KC2-0,38-50-3Y3 50 16 TPPTT - B2 10,776 1596 723,837 KC2-0,38-50-3Y3 50 15 TPPTT - B3 14,627 1297,986 602,79 KC2-0,38-50-3Y3 50 12 TPPTT - B4 14,426 1315 612,904 KC2-0,38-50-3Y3 50 13 TPPTT - B5 19,578 1064 494,032 KC2-0,38-50-3Y3 50 10 TPPTT - B6 38,536 495,730 207,77 KC2-0,38-50-3Y3 50 5 Hệ số Cosφ của nhà mỏy sau khi đặt bự
Tổng cụng suất của cỏc tụ bự: Qtụbự =3550 kVAr
Tổng cụng suất phản khỏng truyền trong lưới cao ỏp nhà mỏy Q = Qnm - Qtụbự = 6143,984 – 3550 =2593,984 kVAr nm Q 2593,984 tg 0,524 P 4947,506 ϕ = = = Suy ra Cosφ = 0,9
Như vậy sau khi lắp đặt tụ bự cho lưới điện thỡ hệ số cụng suất của nhà mỏy đạt yờu cầu.
Tủ ỏptụmỏt tổng Tủ phõn phối cho cỏc PX Tủ bự cosϕ ỏptụmỏtTủ phõn đoạn Tủ bự
cosϕ phối choTủ phõn cỏc PX
Tủ ỏptụmỏt
tổng
CHƯƠNG 6
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 6.1. Đặt vấn đề
Trong cỏc nhà mỏy, xớ nghiệp cụng nghiệp hệ thống chiếu sỏng cú vai trũ quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, nõng cao năng
suất lao động, an toàn trong sản xuất và sức khoẻ của người lao động. Nếu ỏnh sỏng khụng đủ, người lao động sẽ phải làm việc ở trạng thỏi căng thẳng, hại mắt và ảnh hưởng nhiều đến sức khoẻ, kết quả hàng loạt sản phẩm khụng đạt tiờu chuẩn kỹ thuật và năng suất lao động thấp, thậm chớ cũn gõy tai nạn trong khi làm việc. Cũng vỡ vậy hệ thống chiếu sỏng phải đảm bảo cỏc yờu cầu sau:
* Khụng bị loỏ mắt.
* Khụng bị loỏ do phản xạ.
* Khụng tạo ra những khoảng tối bởi những vật bị che khuất. * Phải cú độ rọi đồng đều.
* Phải tạo được ỏnh sỏng càng gần ỏnh sỏng tự nhiờn càng tốt.
6.2. Lựa chọn số lượng và cụng suất của hệ thống đốn chiếu
Hệ thống chiếu sỏng chung của phõn xưởng của phõn xưởng Sửa chữa cơ khớ sẽ dựng cỏi búng đốn sợi đốt sản suất tại Việt Nam.
Phõn xưởng Sửa chữa cơ khớ được bố trớ trong 1 dóy nhà: - Chiều dài (a) : 25 m
-Chiều rộng (b) : 10 m -Tổng diện tớch: 250 m2.
-Nguồn điện sử dụng: U = 220V lấy từ tủ chiếu sỏng của TBA của phõn xưởng B3.
-Độ rọi yờu cầu: E = 30 Lx -Hệ số dự trữ: k = 1,3
-Khoảng cỏch từ đốn đến mặt cụng tỏc: H = h - hc - hIv = 4,5 - 0,7 - 0,8 = 3 m Trong đú:
h-chiều cao của phõn xưởng (tớnh từ nền đến trần của phõn xưởng),h = 4,5 m
hc - khoảng cỏch từ trần đến đốn, hc = 0,7 m
hlv - chiều cao từ nền phõn xưởng đến mặt cụng tỏc, hlv = 0,8 m. Hệ số phản xạ của trần: ρtrần = 50%.
Hệ số phản xạ của tường: ρtường = 30%.
* Để tớnh toỏn chiếu sỏng cho phõn xưởng SCCK ở đõy ta ỏp dụng phương phỏp hệ số sử dụng :
F =
sd
E.S.Z.k n.k Trong đú:
F - quang thụng của mỗi đốn, (lumen), E - độ rọi yờu cầu, (lx)
S - diện tớch cần chiếu sỏng, (m2) k - hệ số dự trữ.
n - số búng đốn cú trong hệ thống chiếu sỏng chung, ksd - hệ số sử dụng,
Z - hệ số phụ thuộc vào loại đốn và tỉ số L/H, thường lấy Z = 0,8ữ1,4
Tra bảng 10-7 (trang 191, TL1) tỡm được L/H = 1,8 L = 1,8 . H = 1,8 . 3 = 5,4 m, chọn L = 5 m.
Hỡnh 6.1 - Sơ đồ tớnh toỏn chiếu sỏng
hc = 0,7m
H
hlv
Căn cứ vào mặt bằng phõn xưởng ta sẽ bố trớ đốn như sau:
Bố trớ bố trớ 2 dóy đốn, mỗi dóy gồm 5 búng, khoảng cỏch giữa cỏc đốn là 5 m, khoảng cỏch từ tường phõn xưởng đến dóy đốn gần nhất là 2,5m. Tổng số búng đốn cần dựng n = 10 búng.
Chỉ số của phũng:
Với quan hệ hệ số phản xạ của trần là 50% và hệ số phản xạ của tường là 30% ta tra PL 6.13 (TL1) ta cú: ksd = 0,48. Lấy hệ số tớnh toỏn Z = 1,3.
Quang thụng của mỗi đốn: F =
sd
E.S.Z.k 30.250.1,3.1,3
2640,625
n.k = 10.0,48 =
Chọn đốn sợi đốt cụng suất Pđ = 200 W, cú quang thụng F = 2528 lm.
Tổng cộng cụng suất chiếu sỏng toàn phõn xưởng: Pcs= n.Pđ = 10.200 = 2 kW
6.3. Thiết kế mạng điện của hệ thống chiếu sỏng chung
Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sỏng chung của phõn xưởng ta đặt một tủ chiếu sỏng trong phõn xưởng gồm 1 ỏptụmỏt tổng loại ba pha bốn cực và 2 ỏptụmỏt nhỏnh một pha hai cực cấp cho 2 dóy đốn mỗi dóy cú 5 búng.
Chọn MCB tổng:
Chọn MCB theo điều kiện sau:
Điện ỏp định mức: Uđm.A > Uđm.m = 0,38 kV Dũng điện định mức: Iđm.A > Itt = cs dm.m P 2 3,04 3.cos .U = 3.1.0,38 = φ A
Chọn MCB tổng loại C60L do hóng Merlin Gerin chế tạo cú cỏc thụng số sau:
Iđm.A = 25 A; Icắt N = 20 kA; Uđm.A = 415 V; 4cực
Chọn cỏp tủ phõn phối phõn xưởng đến tủ chiếu sỏng: Chọn cỏp theo điều kiện phỏt núng cho phộp:
Điều kiện chọn cỏp: khc . Icp > Itt
Trong đú:
Itt - dũng điện tớnh toỏn của nhúm phụ tải.
Icp - dũng điện phỏt núng cho phộp, tương ứng với từng loại dõy, từng tiết diện.
khc - hệ số hiệu chỉnh, ở đõy lấy khc = 1.
Kiểm tra theo điều kiện phối hợp và thiết bị bảo vệ của cỏp, khi bảo vệ bằng ỏptụmỏt:
Icp > Ikddt 1,25.IdmA 1,25.25 20,83
1,5 = 1,5 = 1,5 = A
Chọn cỏp 4G 1,5mm2 cỏch điện PVC của hóng LENS cú Icp = 31A. * Chọn MCB nhỏnh: Chọn MCB cho dóy gồm 5 búng: Điện ỏp định mức: Uđm.A > Uđm.m = 0,38 kV Dũng điện định mức: Iđm.A > Itt = tt d dm.m dm.m P 5.P 5.0,2 4,55 U = U = 0,22 = A
Chọn MCB loại NC45a do hóng Merlin Gerin chế tạo cú cỏc thụng số sau: Iđm.A = 6 A; Icắt N = 4,5 kA; Uđm.A = 415 V; 2cực
Chọn cỏp tủ phõn phối phõn xưởng đến tủ chiếu sỏng: Chọn cỏp theo điều kiện phỏt núng cho phộp:
khc . Icp > Itt
Kiểm tra theo điều kiện phối hợp và thiết bị baỏ vệ của cỏp, khi bảo vệ bằng ỏptụmỏt:
Icp > Ikddt 1,25.IdmA 1,25.6 5 1,5 = 1,5 = 1,5 = A
Chọn loại cỏp đồng 2 lừi tiết diện 2 x 1,5 mm2 cú Icp = 26 A cỏch điện PVC của hóng LENS chế tạo.