II. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG
1.5.2.2.Chiếu sỏng khu vực nhú m2 (Tủ TGG 3)
Khu vực chiếu sỏng nhúm 2 cú 14 thiết bị sản xuất trong đú 1 thiết bị là quạt, nờn chỉ chiếu sỏng 13 thiết bị, và bố trớ thờm 7 đốn để chiếu sỏng lối đi, theo yờu cầu của chủ nhà xưởng. vậy tổng bộ đốn là 20 bộ (1 bộ chỉ cú 1 búng).
Tớnh toỏn cụng suất.
Cụng suất tỏc dụng của khu vực chiếu sỏng nhúm 2:
Pcs2 = Nbộ Pđm = 20 50 = 1 (kW).
Cụng suất phản khỏng:
Qcs2 = Pcs2 tan
Với cos = 0,96 tan = 0.29 Qcs2 =1 0,29 = 0,29 (kVAr)
Cụng suất biểu kiến:
Scs2 == =1,04(kVA)
Dũng tớnh toỏn
Khu vực chiếu sỏng nhúm 2 cú 15 thiết bị sản xuất, nờn ta chiếu sỏng cho 15 thiết bị sản xuất, và bố trớ thờm 4 đốn để chiếu sỏng lối đi, theo yờu cầu của chủ nhà xưởng. vậy tổng bộ đốn là 19 bộ (1 bộ chỉ cú 1 búng).
Tớnh toỏn chiếu sỏng.
Cụng suất tỏc dụng của khu vực chiếu sỏng nhúm 3:
Pcs3 = Nbộ Pđm = 19 50 = 0,95(kW).
Cụng suất phản khỏng:
Qcs3 = Pcs3 tan
Với cos = 0.96 tan = 0.29 Qcs3 = 0,95 0,29 = 0,28 (kVAr)
Cụng suất biểu kiến:
Scs3 == = 0,99(kVA)
Dũng tớnh toỏn
Khu vực chiếu sỏng nhúm 4 cú 12 thiết bị sản xuất, nờn ta chiếu sỏng cho 12 thiết bị sản xuất và bố trớ thờm 6 đốn để chiếu sỏng lối đi, theo yờu cầu của chủ nhà xưởng. vậy tổng bộ đốn là 18 bộ (1 bộ chỉ cú 1 búng).
Tớnh toỏn chiếu sỏng.
Cụng suất tỏc dụng của khu vực chiếu sỏng nhúm 4:
Pcs4 = Nbộ Pđm = 18 50 = 0,9 (kW).
Cụng suất phản khỏng:
Qcs4 = Pcs4 tan
Với cos = 0.96 tan = 0.29 Qcs4 = 0,9 0,29 = 0,26 (kVAr)
Cụng suất biểu kiến:
Scs4 == = 0,94(kVA)
Dũng tớnh toỏn cho
Chọn loại đốn High Bay. Cú thụng số như sau: • Cụng suất: 200(W)
• Điện ỏp: 100- 240V, f=50/60 Hz • Hệ số cụng suất: 0,93
• Hiệu suất phỏt quang: 80 (lm/w) • Quang thụng: 8000 (lux)
• Chỉ số hoàn màu: 5000-6000( CRI) • Nhiệt độ màu: 75 (K)
• Số búng / bộ = 1 búng Xỏc định vị trớ đặc đốn:
Chiều cao treo đốn: h = 7m ( sỏt trần phõn xưởng)
Lối đi chớnh: Dài 20m, rộng 5m, ta phõn bố 3 đốn chiếu sỏng, vị trớ đặt cỏc đốn như sau:
Khoảng cỏch giữa 2 đốn: Ldọc = = 6,6m chọn 7m Khoảng cỏch từ tường đốn: 0,4ìLdọc = 0,4 ì 7 = 2,8m
Ta cú chiều rộng bằng 5m nờn ta đặt đốn ở vị trớ Lngang = = 2,5m
Lối đi phụ: ta phõn bố 4 đốn chiếu sỏng, 2 đốn cho lối đi giữa nhúm 1 và nhúm 4, 2 đốn cũn lại cho lối đi giữa nhúm 2 và 3
Vị trớ đặt đốn giữa lối đi nhúm 1 và 4, cú chiều dài 21m, rộng 4m, thụng qua đường giả định như sau:
Khoảng cỏch giữa 2 đốn: Lngang = = 10,5m
Khoảng cỏch từ tường đốn: 0,4ìLngang = 0,4 ì 10,5 = 4,2m
Ta cú chiều rộng bằng 4 m ( xỏc định giữa 2 đường giả định của nhúm 1 và nhúm 4) nờn ta đặt đốn ở vị trớ Ldọc = = 2 m.
Vậy tổng bộ đốn là 7 bộ
Tớnh toỏn chiếu sỏng lối đi.
Cụng suất tỏc dụng:
Pcslđ = NbộPđốn = 7 200 = 1,4(kW)
Cụng suất phản khỏng:
Qcslđ= Pcslđ tan
Đốn huỳnh quang dựng Ballast điện tử ta chọn cos = 0.93 tan = 0.395 Qcslđ = Pcslđ tan = 1,4 0,395 = 0,55 (kVAr)
Cụng suất biểu kiến:
Scslđ == 1,5 (kVA).
Dũng tớnh toỏn cho lối đi:
Do phõn xưởng chiếu sỏng cục bộ nờn ta sử dụng 6 tủ chiếu sỏng, gồm cú 1 tủ chiếu sỏng chớnh, 5 tủ chiếu phụ ( 4 tủ điều khiển chiếu sỏng nhúm 1, 2, 3, 4 và 1 tủ điều khiển chiếu sỏng văn phũng) theo nhu cầu sử dụng chiếu sỏng từng khu vực cần thiết trong nhà xưởng.
Số liệu tớnh toỏn cỏc khu vực
Khu vực chiếu sỏng Pcs (kW) Qcs (kVAr)
Văn phũng 4,8 3,5 Khu vực nhúm 1 1,2 0,35 Khu vực nhúm 2 1 0,29 Khu vực nhúm 3 0,95 0,28 Khu vực nhúm 4 0,9 0,26 Lối đi 1,4 0,55
Cụng suất chiếu sỏng cho toàn phõn xưởng :
Tải chiếu sỏng lối đi được đặt chung trong tủ phõn phối chiếu sỏng ( Tủ TTG) Nờn cú 6 mạch tương ứng, ta chọn kđt = 0,7 ( tra bảng 2-2 ).
Pttcs = kđt ( Pcsvp + Pcs1 + Pcs2 + Pcs3 + Pcs4 + Pcslđ ) = 7,2(kW)
Cụng phản khỏng chiếu sỏng toàn phõn xưởng:
Qttcs= kđt( Qcsvp + Qcs1+ Qcs2+ Qcs3+ Qcs4+ Qcslđ) = 3,7 (kVA).
Cụng suất biểu kiến chiếu sỏng toàn phõn xưởng:
Sttcs = = 8 (kVA)
Hệ số cụng suất chiếu sỏng
Cosφttcs = = 0,9
Dũng tớnh toỏn chiếu sỏng toàn phõn xưởng:
Ittcs = = = 36,36 (A)
1.6. Phụ tải tớnh toỏn của 4 nhúm:
Bảng 2-6: bảng số liệu tớnh toỏn của 4 nhúm phụ tải: Ptt (KW) Qtt (KVAr) Stt (KVA) Itt (A) NHểM1 37,88 26,45 46,20 70,19 0,82 NHểM 2 18,53 12,94 22,6 34,34 0,82 NHểM 3 10,82 8,4 13,7 20,81 0,79
NHểM 4 5,265 4,14 6,7 10,18 0,786
Ta cú 4 nhúm sản xuất trong phõn xưởng cơ khớ. Để thực hiện tớnh toỏn phụ tải động lực cho toàn phõn xưởng, ta cần chọn hệ số đồng thời Kđt( chọn Kđt =0.8 tra bảng 2-3).
Cụng suất tỏc dụng 4 nhúm động lực của phõn xưởng là :
PttĐL = kđt (Ptt1 + Ptt2 + Ptt3+Ptt4 ) = 0,8 (37,88+18,53+10,82 + 5,265) = 58 (kW)
Hệ số cụng suất trung bỡnh động lực của phõn xưởng :
CosφtbĐL = =
= = 0,81
Cụng suất biểu kiến động lực của phõn xưởng:
SttĐL = = =71,6 (KVA)
Cụng suất phản khỏng động lực của phõn xưởng:
QttĐL = = = 41,98 ( KVAr)
Dũng điện tớnh toỏn động lực của phõn xưởng
IttĐL = = =108,78 (A)
1.7. Cụng suất tớnh toỏn toàn phõn xưởng:
Phụ tải Ptt (kW)
4 nhúm động lực 58 0,81
Chiếu sỏng 7,2 0,9
Ta cú 2 phụ tải nờn chọn hệ số đồng thời Kđt =0,9 ( tra bảng 2-3).
Cụng suất tỏc dụng của toàn phõn xưởng:
Pttpx = kđt (PttĐL+ Pcs ) = 0,9 ( 58 +7,2) = 58,68 (kW)
Hệ số cụng suất trung bỡnh của toàn phõn xưởng : Cosφtbpx = = 0,82
Sttpx = = = 71,6(KVA)
Cụng suất phản của toàn phõn xưởng:
Qttpx = = = 41 ( KVAr)
Dũng điện tớnh toỏn của toàn phõn xưởng:
Ittpx = = = 109(A)
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG
Muốn thiết kế trạm biến ỏp cho phõn xưởng, người ta cần phải xỏc định những vấn đề sõu đõy:
Cụng suất của trạm
Lựa chọn mỏy biến ỏp
Vị trớ đặt trạm
Hệ thống bảo vệ trạm
Loại trạm biến ỏp.
I. SƠ LƯỢC
1.Cụng suất của trạm (kW).
Chọn cụng suất trạm lớn hơn cụng suất tớnh toỏn lựa chọn sau cho cú thể phỏt triển trong tương lai.
Tớnh toỏn lựa chọn sao cho cú thể đỏp ứng yờu cầu cung cấp điện đầy đủvới chất lượng đảm bảo đối với nhu cầu phỏt triển, dảm bảo cụng suất sử dụng khụng dưới 30 0/0 vào năm thứ nhất và khụng dưới 60 0/0 vào năm thứ ba để trỏnh non tải cho mỏy biến ỏp.
Số lượng mỏy biến ỏp thỡ chọn tựy thuộc vào tớnh chất quan trọng của tải.
2. Lựa trọn mỏy biến ỏp:
Điện ỏp của mỏy biến ỏp
Tại khu vực hiện đang tồn tại và trong tương lai sẽ phỏt triển lưới điện 35kV hoặc 22kV điện ỏp phớa sơ cấp mỏy biến ỏp được chọn với một cấp tương ứng là 35kV hoặc 22kV.
Tại khu vực đó cú quy hoạch lưới điện 22kV, nhưng hiện đang tồn tại cỏc cấp điện ỏp 35kV hoặc 15kV hoặc 6-10kV, thỡ phớa sơ cấp của mỏy biến ỏp phải cú 2 cấp điện ỏp là 22kV và cấp điện ỏp đang tồn tại với bộ phận chuyển đổi điện ỏp sơ cấp cú thể thao tỏc từ bờn ngoài mỏy biến ỏp.
• Điện ỏp thứ cấp của mỏy biến ỏp:
Điện ỏp 1 pha 2 dõy (230V khụng tải), 3 pha 3 dõy hoặc 3 pha 4 dõy (400V khụng tải ).
3. Vị trớ đặt trạm
Địa điểm đặt trạm biến ỏp tốt là đặt ở tõm phụ tải, tai vị trớ khụ rỏo, an toàn, thuận tiện cho quỏ trỡnh lắp đặt, sửa chữa, thuận tiện cho cỏc đường day vào ra, và cú tớnh thẫm mỹ.
Mục đớch xỏc định tõm phụ tải là:
Chọn vị trớ đặt mỏy biến ỏp cho phõn xưởng.
Chọn vị trớ đặt tủ điện trong phõn xưởng.
Cụng thức xỏc định tõm phụ tải như sau: Toạ độ X:
Toạ độ Y:
Với : X: Tọa độ của thiết bị thứ i theo trục hoành. i i
Y: Tọa độ của thiết bị thứ i theo truc tung. Pi : là cụng suất tải thứ i
4. Hệ thống bảo vệ
4.1. Bảo vệ chống điện giật và quỏ ỏp
4.1.1. Bảo vệ chống điện giật
Bảo vệ chống chạm trực tiếp: Biện phỏp chủ yếu là đặt tất cả cỏc phần tử dẫn điện trong vỏ bọc cỏch điện, hoặc ngoài tầm với tới.
Bảo vệ chống chạm giỏn tiếp: hạn chế dũng chạm đất phỏi trung thế. Giảm điện trở nối đất trạm xuống giỏ trị nhỏ nhất cú thể.
4.1.2. Bảo vệ chống quỏ điện ỏp
Bảo vệ quỏ ỏp do hư hỏng
4.2. Bảo vệ điện
4.2.1. Bảo vệ quỏ tải
Quỏ tải mỏy biến thường do nhu cầu ngẫu nhiờn một số phụ tải, do sự gia tăng nhu cầu phụ tải của mạng, do mở rộng xớ nghiệp, cụng trỡnh. Sự tăng tải làm tăng nhiệt độ mỏy biến ỏp làm giảm tuổi thọ. Thiết bị chống quỏ tải thường đặt phớa sau trạm biến ỏp khỏch hàng, nhưng đặt trước trậm biến ỏp cụng cộng.
4.2.2. Bảo vệ ngắn mạch
Ngắn mạch cú thể xảy ra giữa cỏc pha. Sự cố ngắn mạch cuộn sơ cấp thứ cấp sẽ tạo thành dạng ngắn mạch chạm đất.
Bạo vệ ngắn mạch thường dựng CB đầu ra MBA, mỏy cắt hay cầu chỡ, hay FCO phớa trung ỏp.
5. Chọn thiết bị bảo vệ
5.1. Chọn thiết bị bảo vệ phớa trước trạm.
Bảo vệ bằng cầu chỡ:
Khi chọn cầu chỡ cần thực hiện hai trị số dũng điện sau: Dũng định mức của mỏy biến ỏp.
Dũng ngắn mạch 3 pha nhỏ nhất tại vị trớ lắp cầu chỡ.
Khi dũng định mức Ib < 45A, chỉ cú 1 MBA cú thể thực hiến bảo vệ bằng cầu chỡ.
Khi trạm chỉ cú 1 MBA, dũng định mức của cầu chỡ In phải thỏa món quan hệ sau:
In > 1,4Ib
Trong đú:
In: là dũng định mức của cầu chỡ Ib: là dũng định mức của MBA
Khi trạm được cấp nguồn thụng qua một mỏy cắt trung ỏp, thỡ cần phải đảm bảo trong mạch hạ ỏp sẽ khụng làm cỏc rowle bảo vệ phớa nguồn tỏc động nhầm.
5.2. Chọn thiết bị bảo vệ phớa sau MBA.
Thiệt bị bảo vệ là mỏy cắt hạ thế hoặc cầu chỡ – cầu đặt sau MBA phải tuõn thủ cỏc yờu cầu sau (IEC 364).
Phải cú dao cỏch ly, dao này cú tiếp điểm khi mở ra phải yaoj khoảng hở cú thể nhỡn thấy được rỏ ràng.
Cú dũng định mức tương ứng với mỏy biến ỏp liờn quan.
Cú dũng cỏt định mức phự hợp với dũng ngắn mạch 3 pha phớa thứ cấp. Cú số cực phự hợp với cỏc kiểu sơ đồ nối đất đõy trung tớnh.
6. Cỏc loại trạm biến ỏp.
Cỏc loại trạm ta cú thể lắp đặt:
Trong nhà, trong cỏc buồng kớn đặc biệt hoặc lắp ngoài trời…
Để thuận tiện cho lắp đặt đừng dõy cho MBA từ đường day trung thế độn MBA, ta đặt trạm biến co phõn xưởng cơ khớ, trạm biến ỏp ngoài trời.
Trong đú :
1- Mỏy biến ỏp
2- Cầu chỡ tự rơi ( FCO) 3- Sứ cỏch điện
4- Tủ điện
5- Chống sột van (LA)
II. XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ
Xỏc tõm phụ tải phõn xưởng
Căn cứ vào vị trớ lắp đặt thiết bị trờn sơ đồ mặt bằng, cụng suất và chế độ làm việc của cỏc thiết bị, ta cú thể chia phõn xưởng thành cỏc nhúm khỏc nhau. Việc phõn chia nhúm hợp lý sẽ giỳp cho việc thi cụng nhanh hơn và dễ dàng chọn cỏc thiết bị khỏc.
1 1 1 1 ; n n dmi i dmi i i i o n o n dmi dmi i i P X P Y X Y P P = = = = = ∑ = ∑ ∑ ∑
Với : X: Tọa độ của thiết bị thứ i theo trục hoành. i i
Y: Tọa độ của thiết bị thứ i theo truc tung.
o
X: Tọa độ của tủ động lực thứ n theo trục hoành.
o
Y: Tọa độ của tủ động lực thứ n theo trục tung.
Dựa vào số thiết bị, cỏc thụng số đó cho và sự bố trớ thiết bị tờn sơ đồ mặt bằng của xưởng và để thuận tiện hơn cho việc hoạt động của xưởng ta chia phõn xưởng thành bốn nhúm. Mỗi nhúm tương ứng với một tủ động lực.
Ta tiến hành xỏc định tõm phụ tải của từng nhúm trờn mặt bằng khu sản xuất, cú kớch thước: Chiều dài: a = 45 (m). Chiều rộng: b = 30 (m). 1.Tõm phụ tải nhúm 1 (TĐL1 ) : Bảng 1-2: bảng số liệu xỏc định tõm phụ tải nhúm 1 (TĐL1 ): STT Tờn Thiết Bị Kớ Hiệu Trờn Bảng Vẽ Pđm (kW) Toạ Độ X(m) Toạ Độ Y(m) 1 Mỏy dập 1A 1.4 19 24,5 2 Mỏy cưa 2A 2.2 16 27,5
3 Mỏy cưa 2A1 2.2 19 27,5
4 Mỏy bào 3A 5.5 13 24,5
5 Mỏy bào 3A1 5.5 16 24,5
6 Mỏy phay 1.1 4A 2 4 27,5
7 Mỏy mài 1.1 5A 1.4 4 24,5
8 Mỏy phay 1.2 4B 2.2 7 27,5
9 Mỏy phay 1.3 4C 2.2 10 27,5
11 Mỏy tiện 1.1 6A 4 19 18,5 12 Mỏy tiện 1.2 6B 4 4 21,5 13 Mỏy tiện 1.2 6B1 4 7 21,5 14 Mỏy tiện 1.3 6C 4 10 21,5 15 Mỏy tiện 1.3 6C1 4 13 21,5 16 Mỏy tiện 1.4 6D 4 16 21,5 17 Mỏy tiện 1.4 6D1 4 19 21,5 18 Mỏy tiện 1.5 6E 4 13 18,5
19 Mỏy tiện 1.5 6E1 4 16 18,5
20 Mỏy tiện 1.6 6F 5 10 18,5 21 Mỏy tiện 1.7 6G 10 4 18,5 22 Mỏy tiện 1.7 6G1 10 7 18,5 23 Mỏy mài 1.2 5B 1.7 7 24,5 24 Mỏy mài 1.3 5C 5.5 10 24,5 TỔNG (Σ) 100,3 ∑PiXi=1106,5 ∑PiYi=2218,25 Từ cụng thức xỏc định tõm phụ tải, ta cú tõm phụ tải nhúm 1 là: X1 = = = 11,03 (m) Y1 == = 22,12 (m).
Vậy tọa độ của TĐL1 là (11,03 ; 22,12) m.
Nhưng trờn thực tế để thuận tiện hơn cho việc hoạt động và bề mặt thẩm mỹ của phõn xưởng ta dịch chuyển TĐL1 về vị trớ mới gần tường cú tọa độ là :
(1 ; 22) m.
2. Tõm phụ tải nhúm 2 ( TĐL2 ) :
Bảng 1-3: Bảng số liệu xỏc định tõm phụ tải nhúm 2 ( TĐL2 ):
T Trờn
Bảng Vẽ (kW) X(m) Y(m)
1 Mỏy phay 2.1 4E 7,5 31,5 24,5
2 Mỏy phay 2.1 4E1 7,5 34,5 24,5
3 Mỏy phay 2.2 4F 4 37,5 24,5
4 Mỏy phay 2.2 4F1 4 40,5 24,5
5 Mỏy mài 2.1 5E 1,4 31,5 27,5
6 Mỏy mài 2.1 5E1 1,4 34,5 27,5
7 Mỏy mài 2.2 5F 1,7 37,5 27,5
8 Mỏy mài 2.3 5G 0,8 40,5 27,5
9 Mỏy tiện 6H 10 37,5 18,5
10 Mỏy khoan 2.1 7A 4 31,5 21,5
11 Mỏy khoan 2.1 7A1 4 34,5 21,5
12 Mỏy khoan 2.2 7B 0,6 37,5 21,5 13 Mỏy khoan 2.2 7B1 0,6 40,5 21,5 14 Quạt 8A 0,37 40,5 18,5 TỔNG (Σ) 47,87 ∑PiXi=1696,335∑PiYi=1098,895 Từ cụng thức xỏc định tõm phụ tải, ta cú tõm phụ tải nhúm 2 là: X2 = = = 35,44 (m) Y2 = = = 22,96 (m)
Vậy tọa độ của TĐL2 là (35,44 ; 22,96) m.
Nhưng trờn thực tế để thuận tiện hơn cho việc hoạt động và bề mặt thẩm mỹ của phõn xưởng ta dịch chuyển TĐL2 về vị trớ mới gần tường cú tọa độ là : (45 ; 22) m.
3.Tõm phụ tải nhúm 3 ( TĐL3 ): Bảng 1-4: Bảng số liệu xỏc định tõm phụ tải nhúm 3 ( TĐL3 ): STT Tờn Thiết Bị Kớ Hiệu Trờn Bảng Vẽ Pđm (kW) Toạ Độ X(m) Toạ Độ Y(m) 1 Mỏy mài 3.1 5H 0.80 31,5 11,5 2 Mỏy mài 3.2 5L 0.18 34,5 11,5 3 Mỏy mài 3.3 5M 0.30 37,5 11,5 4 Mỏy mài 3.4 5N 1.1 31,5 8,5 5 Mỏy khoan 7B 0.6 31,5 2,5 6 Mỏy khoan 7B1 0.6 34,5 2,5 7 Lũ nướng 9A 2 40,5 2,5