III.2. Lựa chọn các phần tử của hệ thống cấp điện
III.2.4. Lựa chọn thiết bị trong tủ động lực và dây dẫn đến các thiêt bị của phân xởng
III.2.4.2 Chọn các áptômát đến các thiết bị trong nhóm
Các áptômát đến các thiết bị và nhóm thiết bị trong tủ động lực cũng đợc chọn theo các điều kiện đã nêu ở phần trớc .Dự định chọn áptômát do hãng Merlin Gerin chế tạo
* Chọn áptômát cho tủ động lực 1
- Chọn áptômát cho đờng cáp từ tủ động lực 1 đến máy tiện ren công suÊt 7 kW, cosϕ=0,6
U®mA ≥ U®mm =0,38 kV
I®mA≥Itt = 17,72( )
38 , 0 . 6 , 0 . 3
7 .
cos .
3 A
U P
dmm
tt = =
ϕ
Chọn áptômát loại C60a do Merlin Gerin hãng chế tạo có Iđm= 20(A) - Chọn áptômát cho đờng cáp từ tủ động lực 1 đến máy tiện ren công suÊt 10 kW, cosϕ=0,6
U®mA ≥ U®mm =0,38 kV
I®mA≥Itt = A
Udmm
tt 25,32
38 , 0 . 6 , 0 . 3 .
cos .
3 = =
ϕ
Chọn áptômát loại C60a do hãng Merlin Gerin chế tạo có Iđm= 30 A
- Chọn áptômát cho đờng cáp từ tủ động lực 1 đến máy tiện ren cấp chính xác cao công suất 1,7kW và máy để mài tròn công suất 1,2 kW, cosϕ=0,6
U®mA ≥ U®mm =0,38 kV
I®mA≥Itt = A
U P
dmm
tt 7,343
38 , 0 . 6 , 0 . 3
2 , 1 7 , 1 .
cos .
3 = + =
ϕ
Chọn áptômát loại C60a do hãng Merlin Gerin chế tạo có Iđm= 10 A -Chọn áptômát cho đờng cáp từ tủ động lực 1 đến máy doa toạ độ công suÊt 2 kW, cosϕ=0,6
U®mA ≥ U®mm =0,38 kV
I®mA≥Itt = A
U P
dmm
tt 5,06
38 , 0 . 6 , 0 . 3
2 .
cos .
3 = =
ϕ
Chọn áptômát loại C60a do hãng Merlin Gerin chế tạo có Iđm= 10 A
*Chọn cáp từ tủ động lực đến các động cơ
Các đờng cáp đợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép và kiểm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ .Các đờng cáp hạ áp không cần kiểm tra theo các
điều kiện liên quan đến dòng ngắn mạch bởi vì nó khá xa nguồn (máy biến áp ) Dòng ngắn mạch qua chúng đủ nhỏ không nguy hiểm cho cáp
Khc.Icp ≥ Itt Khc.Icp ≥
5 , 1
. 25 , 1 5 , 1
dmA
kdnhA I
I =
Trong đó :
Itt-Dòng tính toán của đông cơ
Icp-Dòng điện phát nóng cho phép tơng ứng với từng loại dây từng loại tiết diện.
Khc-Hệ số hiệu chỉnh ,lấy Khc=1
- Chọn cáp tủ tủ động lực 1 đến máy tiện ren công suất 7kW Icp ≥ Itt=17,72 A
Icp ≥ 16,66
5 , 1 5
, 1 5
,
1kdnhA = dmA = = A
Kết hợp hai điều kiện trờn chọn cỏp đồng 4lừi cỏch điện PVC do hóng Lens (phỏp ) chế tạo tiết diện 4G1,5 có Icp =23 A .Cáp đặt trong ống thép đờng kính 3/4 chôn d- ới nền phân xởng .
- Chọn cáp tủ tủ động lực 1 đến máy tiện ren công suất 10 kW Icp ≥ Itt=25,32 (A)
Icp ≥ 25
5 , 1
30 . 25 , 1 5 , 1
. 25 , 1 5 ,
1kdnhA = IdmA = =
I A
Kết hợp hai điều kiện trờn chọn cỏp đồng 4lừi cỏch điện PVC do hóng Lens (phỏp ) chế tạo tiết diện 4G2,5 có Icp =31 A.Cáp đặt trong ống thép đờng kính 3/4 chôn d- ới nền phân xởng .
- Chọn cáp từ tủ động lực 1 đến máy tiện ren cấp chính xác cao công suất 1,7kW và máy để mài tròn công suất 1,2 kW, cosϕ=0,6
Icp ≥ Itt=7,343 A
Icp ≥ 8,33
5 , 1
10 . 25 , 1 5 , 1
. 25 , 1 5 ,
1kdnhA = IdmA = =
I A
Kết hợp hai điều kiện trờn chọn cỏp đồng 4lừi cỏch điện PVC do hóng Lens (phỏp ) chế tạo tiết diện 4G1,5 có Icp =23 A .Cáp đặt trong ống thép đờng kính 3/4 chôn d- ới nền phân xởng .
- Chọn cáp tủ tủ động lực 1 đến máy doa toạ độ công suất 2kW Icp ≥ Itt=5,06 A
Icp ≥ 8,33
5 , 1
10 . 25 , 1 5
, 1
. 25 , 1 5 ,
1kdnhA = IdmA = =
I A
Kết hợp hai điều kiện trờn chọn cỏp đồng 4lừi cỏch điện PVC do hóng Lens (phỏp ) chế tạo tiết diện 4G1,5 có Icp =23 A Cáp đặt trong ống thép đờng kính 3/4 chôn d- ới nền phân xởng .
Các áptômát và cáp cho các nhóm khác chọn tơng tự nh nhóm 1 kết quả tính toán cho trong bảng.
Bảng 4.4:Kết quả chọn áptômát và cáp cho các nhóm động cơ .
Tên máy Trên B.Vẽ (kW)Ptt Itt
(A)
Mã
hiệu
I®m
(A)
Ik®nh
/1,5 (A)
Tiết diện (mm2)
Icp
(A)
Dô.thep
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Máy tiện ren 1 7 17,72 C60a 20 16,66 4G1,5 23 3/4″
Máy tiện ren 1 7 17,72 C60a 20 16,66 4G1,5 23 3/4″
Máy tiện ren 2 7 17,72 C60a 20 16,66 4G1,5 23 3/4″
Máy tiện ren 2 7 17,72 C60a 20 16,66 4G1,5 23 3/4″
Máy tiện ren 3 10 25,32 C60a 30 25 4G2,5 31 3/4″
Máy tiện ren 3 10 25,32 C60a 30 25 4G2,5 31 3/4″
Máy tiện ren cấp chính xác cao
4 1,7 7,343 C60a 10 8,33 4G1,5 23 3/4″
Máy để mài tròn 26 1,2
Máy doa toạ độ 5 2 5,06 C60a 10 8,33 4G1,5 23 3/4″
Nhãm II C60a
Máy khoan đứng 14 2,8 7,09 C60a 10 8,33 4G1,5 23 3/4″
Máy khoan đứng 15 4,5 11,4 C60a 15 12,5 4G1,5 23 3/4″
Máy cắt mép 16 4,5 11,4 C60a 15 12,.5 4G1,5 23 3/4″
Máy mài vạn năng 17 1,75 8,23 C60a 10 8,33 4G1,5 23 3/4″
Máy mài mũikhoan 19 1,5
Máy mài sắc mũi phay 20 1 4,18 C60a 5 4,16 4G1,5 23 3/4″
Máy mài dao chuốt 21 0,65
Máy mài mũi khoét 22 2,9 9,37 C60a 10 8,33 4G1,5 23 3/4″
Thiết bị hoá bền KL 23 0,8
Máy dũa 24 2,2 5,57 C60a 10 8,33 4G1,5 23 3/4″
Máy khoan bàn 25 0,65 3,3 C60a 5 4,16 4G1,5 23 3/4″
Máy khoan bàn 25 0,65
Máy mài thô 28 2 5,06 C60a 10 8,33 4G1,5 23 3/4″
Nhãm III C60a
Máy bào ngang 6 7 17,72 C60a 20 16,66 4G1,5 23 3/4″
Máy bào ngang 6 7 17,72 C60a 20 16,66 4G1,5 23 3/4″
Máy xọc 7 2,8 7,09 C60a 10 8,33 4G1,5 23 3/4″
Máy phay vạn năng 8 7 17,72 C60a 20 16,66 4G1,5 23 3/4″
Máy phay ngang 9 7 17,72 C60a 20 16,66 4G1,5 23 3/4″
Máy phay đứng 10 2,8 14,1 C60a 15 12,5 4G1,5 23 3/4″
Máy phay đứng 10 2,8
Máy mài trong 11 4,5 11,4 C60a 15 12,5 4G1,5 23 3/4″
Máy mài phẳng 12 2,8 14,1 C60a 15 12,5 4G1,5 23 3/4″
Máy mài tròn 13 2,8
NhãmIV C60a
Máy tiện ren 31 4,5 22,8 C60a 30 25 4G2,5 31 3/4″
Máy tiện ren 31 4,5
Máy tiện ren 31 4,5 11,4 C60a 15 12,5 4G1,5 23 3/4″
Máy tiện ren 32 7 17,72 C60a 20 16,66 4G1,5 23 3/4″
Máy tiện ren 34 10 25,32 C60a 30 25 4G2,5 31 3/4″
Máy tiện ren 34 10 25,32 C60a 30 25 4G2,5 31 3/4″
Máy tiện ren 34 10 25,32 C60a 30 25 4G2,5 31 3/4″
Máy tiện ren 35 14 35,45 C60a 40 33,33 4G4 42 3/4″
Nhãm V C60a
Máy tiện ren 33 7 17,72 C60a 20 16,66 4G1,5 23 3/4″
Máy tiện ren 35 14 35,45 C60a 40 33,33 4G4 42 3/4″
Máy bào ngang 38 2,8 7,09 C60a 10 8,33 4G1,5 23 3/4″
Máy khoan đứng 36 4,5 11,4 C60a 15 12,5 4G1,5 23 3/4″
Máy khoan đứng 36 4,5 11,4 C60a 15 12,5 4G1,5 23 3/4″
Máy bào ngang 39 10 25,32 C60a 30 25 4G2,5 31 3/4″
Máy bào pha 40 4,5 13,04 C60a 15 12,5 4G1,5 23 3/4″
Máy khoan bàn 42 0,65
Máy biến áp hàn 43 21,3 53,93 C60a 60 50 4G6 54 3/4″
Kết luận: Mạng điện hạ áp đã thiết kế thỏa mãn yêu cầu về cung cấp điện,các thiết bị lựa chọn trong mạng đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về mặt kỹ thuật và có tính khả
thi.
Hình 4.6 Mặt bằng đi dây phân xởng sửa chữa cơ khí
Bé phËn dông cô
T§L5 T§L4
T§L3
T§L2 T§L1
buồng thông gió
V¨n phòng ph©n xƯởng
Nơi để
sắt thép khu lắp ráp
tháo dỡ
phòng kiểm tra kü thuËt Phòng thí nghiệm ®o l¦êng
Bộ Phận mài
Bộ phận sửa chữa
kho
phòng thí nghiệm
C60a
C60a
C60a C60a
C60a
Từ trạm biến áp đến
0,65 0,65
4G1,5
25 25
PVC(3x70+1.50)
4G10
4G10 4G4
4G1,5 4G6
11,4 17,72 17,72 25,32 25,32 22,8 11,4 35,45 Pdm.kW
Pdm,A
4,5 0,65 21,3 10 4,5 4,5 2,8 14 7
31 31 37 35 34 34 34 32 31
33 35 38 36 36 43 39
40 42
4G1,5
4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5
4G2,5 4G1,5 4G4 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G1,5 4G1,5
4G1,5 4G6 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G4 4G1,5
C60H
C60H-50A
C60L
C60L-25A
NC100H C60H C60H C60L C60L-20A
C60H-50A
C60H-63A
NC100H-80A NS250N
NS250N
TBAB6
14,1
Tủ chiếu sáng
Tủ động lực II
26 4 3 3 2 2 1 1
17,72 17,72 17,72 17,72 25,32 7,343 5,06 25,32
24
Pdm.kW Pdm,A
1,2 1,7 2 10 10 7 7 7 7
4G1,5 4G1,5
4G1,5
4G1,5
4G1,5
4G2,5
4G2,5
4G1,5
15 14 16
4,5 1,5 1,75 2 2,2 4,5 2,8 Pdm,A
Pdm.kW
8,23 5,062 5,57 11,4 11,4
7,09
28 24 19 17 20 22 21 23
0,65 1 2,8 2,9
9,37 4,18
4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5
9,37 14,1
2,8 2,8
17,72 17,72 7,09 17,72 17,72 10,63 Pdm.kW
Pdm,A
7 7 7
7 2,8
6 6 7 9 8 11 12 13 10 10
4,5 2,8 2,8
4,5 14 10 10 10 7 4,5 4,5
4,5 Pdm,A Pdm.kW
35,45
22,8 11,4 25,32 25,32 17,72 17,72 11,4
Tủ động lực III Tủ động lực I
Tủ động lực V
Tủ động lực IV
Hình 4.7:Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp điện cho phân xởng sửa chữa cơ khí
Chơng iV
tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cho nhà máy
Vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện năng trong các xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa rất lớn đối với nền kinh tế vì các xí nghiệp này tiêu thụ khoảng 55% tổng số điện năng đợc sản xuất ra. Hệ số công suất cosϕ là một trong các chỉ tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý và tiết kiệm hay không. Nâng cao hệ số công suất cosϕ là một chủ trơng lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu quả
cao nhất quá trình sản xuất, phân phối và sử dụng điện năng.
Phần lớn các thiết bị tiêu dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q. Công suất tác dụng là công suất đợc biến thành cơ năng hoặc nhiệt năng trong các thiết bị dùng điện, còn công suất phản kháng Q là công suất từ hoá
trong các máy điện xoay chiều, nó không sinh ra công. Quá trình trao đổi công suất phản kháng giữa máy phát và hộ tiêu dùng điện là một qúa trình dao động. Mỗi chu kỳ của dòng điện, Q đổi chiều bốn lần, giá trị trung bình của Q trong 1/2 chu kỳ của dòng điện bằng không. Việc tạo ra công suất phản kháng không đòi hỏi tiêu tốn năng lợng của động cơ sơ cấp quay máy phát điện. Mặt khác công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu dùng điện không nhất thiết phải lấy từ nguồn. Vì vậy để tránh truyền tải một lợng Q khá lớn trên đờng dây, ngời ta đặt gần các hộ tiêu dùng điện các máy sinh ra ra Q (tụ điện, máy bù đồng bộ,... ) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm nh vậy đợc gọi là bù công suất phản kháng. Khi bù công suất phản kháng thì góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong mạch sẽ nhỏ đi, do đó hệ số công suất cosϕ của mạng đợc nâng cao, giữa P, Q và góc ϕ có quan hệ sau: ϕ = arctgQP Khi lợng P không đổi, nhờ có bù công suất phản kháng, lợng Q truyền tải trên đờng dây giảm xuống, do đó góc ϕ giảm, kết quả là cosϕ tăng lên.
Hệ số công suất cosϕ đợc nâng cao lên sẽ đa đến những hiệu quả sau:
* Giảm đợc tổn thất công suất và tổn thất điện năng và tổn thất điện áp trong mạng
điện.
* Tăng khả năng phát của các máy phát điện.
Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosϕ
* Nâng cao hệ số công suất cosϕ tự nhiên: là tìm các biện pháp để các hộ tiêu thụ
điện giảm bớt đợc lợng công suất phản kháng tiêu thụ nh: hợp lý hoá các quá trình sản xuất, giảm thời gian chạy không tải của các động cơ, thay thế các động cơ th- ờng xuyên làm việc non tải bằng các động cơ có công suất hợp lý hơn,... Nâng cao hệ số công suất cosϕ tự nhiên rất có lợi vì đa lại hiệu quả kinh tế lâu dài mà không phải đặt thêm thiết bị bù.
* Nâng cao hệ số công suất cosϕ bằng biện pháp bù công suất phản kháng. Thực chất là đặt các thiết bị bù ở gần các hộ tiêu dùng điện để cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu của chúng, nhờ vậy sẽ giảm đợc lợng CSPK phải truyền tải trên
đờng dây theo yêu cầu của chúng.
IV.1.Các thiết bị bù trong hệ thống cung cấp điện