Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương

Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí của nhà máy nhiệt điện mông dương V

NHỮNG KÝ HIỆU DÙNG TRONG BẢN VẼ CẤP ĐIỆN

1 Trạm biến áp (TBA)

2 Máy biến áp (MBA)

3 Máy biến dòng điện (BI)

4 Dao cách ly, cầu dao (DCL), (CD)

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

I

Bảng 1.2 danh sách các thiết bị trong phân xưởng cơ khí 15

Bảng 2.7 Bảng xác định PTTT cho phân xưởng cơ khí 32

Bảng 3.2.Thông số kỹ thuật của ATM tổng cho TĐL I 38Bảng 3.3.Thông số kỹ thuật của ATM tổng cho TĐL II 38Bảng 3.4.Thông số kỹ thuật của ATM tổng cho TĐL III 38Bảng 3.5.Thông số kỹ thuật của ATM tổng cho TĐL IV 39Bảng 3.6.Thông số kỹ thuật của ATM tổng cho TĐL V 39Bảng 3.7.Bảng tổng hợp thông số của các ATM cho các TĐL 39

Bảng 3.9 Kết quả lựa chọn ATM trong các TĐL và cáp đến các

Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý tính toán ngắn mạch phía hạ áp 48

-2-Hình 3.6 Sơ đồ thay thế 48

Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lý mạng điện chiếu sáng phân xưởng

Hình 3.12 Sơ đồ thiết kế chiếu sáng phân xưởng cơ khí 61

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 6

CHƯƠNG I 8

GIỚI THIỆU CHUNG 8

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 8

1.1.1 Vị trí địa lý và vai trò kinh tế. 8

1.1.2 Đặc điểm và phân bố phụ tải: 8

1.1.3 Đặc điểm công nghệ. 9

1.2 NỘI DUNG THIẾT KẾ TÍNH TOÁN: 9

CHƯƠNG II 13

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG 13

2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 13

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN. 14

2.2.1 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu : 14

2.2.2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải và công suất trung bình. 14

2.2.3 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình. 15

2.2.4 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại (còn gọi là số thiết bị tiêu thụ điện hiệu quả). 15

2.2.5 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. 16

2.2.6 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất tiêu hao điện năng trên đơn vị diên tích sản xuất 17

2.2.7 Phương pháp trực tiếp. 17

2.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 17

2.3.1 Trình tự xác định phụ tải tính toán theo Kmax và Ptb : 19

-4-2.3.2 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải : 21

2.3.3 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí. 27

2.3.4 Xác định PTTT cho toàn phân xưởng cơ khí. 27

CHƯƠNG III 29

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ. 29

3.1.Đặt vấn đề. 29

3.2.1 Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối và động lực. 32

3.3.2 Chọn cáp cho mạng phân xưởng. 35

3.3.3 Lựa chọn các thiết bị trong các tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xưởng 38

3.3.3.1 Chọn thanh cái tủ động lực : 38

3.4 Tính toán ngắn mạch phía hạ áp của phân xưởng cơ khí để kiểm tra cáp và áptômát: 43

3.4.1 Các thông số của sơ đồ thay thế : 43

3.4.2 Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị đã chọn: 45

3.5 Thiết kế chiếu sáng 49

3.6 Lựa chọn số lượng và công suất của hệ thống đèn chiếu 50

3.7 Thiết kế mạng điện của hệ thống chiếu sáng chung 52

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ LẮP ĐẶT TỤ BÙ VÀ HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG. 56

4.1 Bù công suất phản kháng 62

4.1.1 Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất 62

4.1.2 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên 63

4.1.3 Dùng phương pháp bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosφ 66

4.1.4 Phân phối dung lượng bù trong mạng điện 71

4.1.5 Xác định dung lượng bù 72

4.2 Thiết bị đóng cắt 74

4.3 Thiết bị đo lường 74 4.3.1 Chọn máy biến dòng 75

KẾT LUẬN 78

-6-LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước, điện năng luôn giữ vai trò vôcùng quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Mỗi khi có một nhà máy, một khu côngnghiệp mới, một khu dân cư mới được xây dựng thì ở đó nhu cầu về điện năng lạiđược đặt ra Chính vì điện năng có vai trò quan trọng như vậy nên vấn đề được đặt racho nghành điện là làm thế nào để có thể đảm bảo cung cấp điện năng đầy đủ và ổnđịnh cho các nghành công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt của nhân dân vớichất lượng tốt là một yêu cầu bức thiết và tối quan trọng

Trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, mà đi đầu là nghànhcông nghiệp đang phát triển với tốc độ nhanh chóng, nền công nghiệp nước ta đangđược thừa hưởng những thành tựu đáng kể đó là có rất nhiều những nhà máy, xínghiệp công nghiệp với dây truyền sản xuất hiện đại đã và đang được đưa vào hoạtđộng và để đảm bảo sự hoạt động liên tục, tin cậy và an toàn thì cần phải có một hệthống cung cấp điện tốt Ngoài ra một phương án cung cấp điện hợp lý phải là sự kếthợp hài hòa giữa yêu cầu về mặt kinh tế, kỹ thuật, độ tin cậy, độ an toàn phải cao đồngthời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa,thay thế khi hỏng hóc và phải thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển trong tương lai

Xuất phát từ những yêu cầu thực tế đó cùng với những kiến thức được học được

ở trường, em đã được khoa Điện giao nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp với đề tài:

“Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho phân xưởng

cơ khí của nhà máy nhiệt điện Mông Dương, Cẩm Phả, Quảng Ninh”.

Trong thời gian làm đồ án vừa qua với với sự cố gắng, nỗ lực của bản thân cùngvới sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của các Thầy, Cô giáo trong khoa Điện, đặc biệt là

sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn thầy: Phan Văn Phùng Đến nay em đã

hoàn thành bản đồ án của mình Nội dung của bản đồ án của em gồm có :

Chương I: Giới thiệu chung

Chương II: Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng

Chương III: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng

Chương IV: Thiết kế lắp đặt tụ bù và hệ thống đo lường

Song do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế của mình nên bản đồ áncủa em không tránh khỏi những thiếu sót Vậy em rất mong nhận được sự góp ý vàchỉ bảo của các Thầy, Cô giáo cùng toàn thể các bạn để bản đồ án của em đượchoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hải Dương, ngày….tháng….năm 2014

Sinh viên

Lê Thị Tính

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG1.1 Giới thiệu chung về nhà máy:

1.1.1 Vị trí địa lý và vai trò kinh tế.

Sáng 22/10, tại thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, Tập đoàn Điện Lực ViệtNam (EVN) đã làm lễ khởi công xây dựng Nhà máy nhiệt điện Mông Dương 1, cótổng vốn đầu tư hơn 33.610 tỷ đồng (tương đương 1,7 tỷ USD)

-8-Tới dự lễ khởi công, Phó Thủ tướng Chính phủ Hoàng Trung Hải chỉ đạo Chủđầu tư EVN và chính quyền địa phương cần tích cực phối hợp với các ban ngành, đẩynhanh tiến độ thi công, đảm bảo chất lượng để có thể đưa dự án vào vận hành đúngthời gian.

Phó Thủ tướng cũng lưu ý EVN cần phải chuẩn bị tốt đội ngũ cán bộ quản lý,vận hành dự án

Dự án Nhà máy nhiệt điện Mông Dương 1 là một trong hai nhà máy của Trungtâm Điện lực Mông Dương, thuộc Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn2006-2015 Dự án gồm vốn vay của Ngân hàng Phát triển Châu Á (ADB), vốn vaythương mại, từ Ngân hàng Xuất nhập khẩu Hàn Quốc và vốn đối ứng của EVN

Dự án do EVN làm chủ đầu tư, Ban quản lý dự án Nhiệt điện 1 được giaonhiệm vụ quản lý dự án Nhà thầu Hyundai Engineering and Construction Co.,Ltd(Hàn Quốc) đảm nhận việc cung cấp thiết bị và lắp đặt

Nhà máy nhiệt điện Mông Dương 1 có hai tổ máy với tổng công suất lắp đặt là1.080 MW, sản lượng điện phát hàng năm 6,5 tỷ kWh; được xây dựng trên diện tích 55ha

ở Khu 3, phường Mông Dương, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

Khi đi vào hoạt động, Nhà máy sẽ phát điện lên lưới điện quốc gia qua đườngdây 500kV mạch kép Mông Dương, Trạm biến áp 500kV Quảng Ninh

Nhà máy sử dụng nhiên liệu than, công nghệ nhiệt điện ngưng hơi truyền thống,thông số hơi cận tới hạn, công nghệ lò hơi đốt than kiểu tầng sôi (CFB) hiện đại, phùhợp với các loại than Antracite có chất lượng thấp của Việt Nam, có ở các mỏ than lớn

ở Quảng Ninh Nhu cầu tiêu thụ than cho Nhà máy nhiệt điện Mông Dương 1 khoảng

3 triệu tấn than/năm

Theo kế hoạch, tổ máy số 1 sẽ được hoàn thành, đưa vào vận hành thương mạisau 40 tháng (quý 1/2015), tổ máy số 2 sẽ đưa vào vận hành sau 46 tháng (dự kiến quý3/2015)

Khi nhà máy đi vào hoạt động sẽ góp phần tăng cường năng lực cung ứng điệncủa hệ thống điện quốc gia, đồng thời góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội vùngkinh tế trọng điểm Đông Bắc Việt Nam./

1.1.2 Đặc điểm và phân bố phụ tải:

Do thời gian sử dụng công suất cực đại của nhà máy là Tmax = 5000h nên các thiết

bị làm việc gần với công suất định mức Các thiết bị làm việc với điện áp 380V

Phân loại phụ tải nhà máy như sau :

- Phòng thí nghiệm KCS, khu văn phòng thuộc hộ tiêu thụ loại 3

- Phân xưởng cơ khí, sửa chữa cơ khí thuộc hộ tiêu thụ điện loại 2

- Phân xưởng sấy số 1,2 Bể khuấy + Bể lọc ,Xưởng bơm thuộc hô tiêu thụđiện loại 1

1.1.3 Đặc điểm công nghệ

- Các thiết bị có công suất nhỏ, số thiết bị trong phân xưởng lớn

- Các máy móc đều được sử dụng ở mức độ cao, nhà máy làm việc 3 ca nên đồthị phụ tải tương đối bằng phẳng

- Các thiết bị trong phân xưởng cơ khí đều có ksd = 0,15 và cosφ = 0,6

- Đường dây nối từ TBA khu vực về nhà máy dùng loại AC hoặc cáp XLPE

- Khoảng cách từ TBA khu vực đến nhà máy là 5 km

1.2 Nội dung thiết kế tính toán:

Giới thiệu chung về nhà máy

Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy

Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng cơ khí

Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí

Thiết bị đóng cắt và đo lường

-10-Nhà máy gồm 8 phân xưởng chính :

Bảng 1.1 Các phân xưởng chính của nhà máy

Trong đó diện tích của phân xưởng được xác định theo tỉ lệ xích 1: 2500

BỘ PHẬN MÁY

BỘ PHẬN LẮP RÁP

BỘ PHẬN SỬA CHỮA ĐIỆN

-12-32 Tủ xấy 1 GH15G 3,0

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG

2.1 Đặt vấn đề:

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi và tương đương với phụ tảithực tế biến đổi về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất, nói cách khác phụ tải tính toán cũngđốt nóng thiết bị nên tới nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra, vì vậy các thiết bịphụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt đốt nóng

Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệthống cung cấp điện như : máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt bảo vệ v.v ,Ngoài ra phụ tải tính toán còn được dùng để tính toán tổn thất công suất, tổn thất điệnnăng, tổn thất điện áp, lựa chọn công suất phản kháng v.v…Phụ tải tính toán còn phụthuộc vào nhiều yếu tố như : số lượng, công suất các thiết bị, phương thức cũng nhưtrình độ vận hành hệ thống

+ Nếu phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảmtuổi thọ của thiết bị điện ngoài ra còn có khả năng dẫn đến sự cố cháy, nổ v.v…

+ Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế thì các thiết bị điện sẽ quá lớn sovới yêu cầu gây lãng phí không những về tổn thất công suất mà còn làm tăng chi phíđầu tư

Cũng bởi tính chất quan trọng như vậy nên đã có rất nhiều công trình nghiên cứu

và nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán, song vì phụ tải điện phụ thuộc vàonhiều yếu tố như trên nên cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào hoàn toàn chínhxác và tiện lợi Những phương pháp đơn giản, thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếuchính xác, còn nâng cao ðộ chính xác thì phương pháp tính lại quá phức tạp Dưới đây

là một số phương pháp xác định phụ tải tính toán đươc dùng nhiều trong thiết kế cấpđiện :

1 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hìnhdáng

3 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệchcủa đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình

4 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cựcđại

5 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho mộtđơn vị sản phẩm

6 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vịdiện tích sản xuất

-14-7 Phương pháp trực tiếp.

2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

2.2.1 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

Phương pháp tính phụ tải theo hệ số nhu cầu có ưu điểm đơn giản, thuận tiện

2.2.2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải và công suất trung bình.

Khd – Hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay kĩ thuật

Ptb – Công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị [KW]

T 0 tb

2.2.3 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ

lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.

Ptt =Ptb +β.σ (KW) (2.9)Trong đó:

Ptb - Công suất trung bình của thiết bị và nhóm thiết bị (KW)

σ - Độ lệch của đồ thị tải khỏi giá trị trung bình

β - Hệ số tán xạ của σ

Nhận xét:

Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho các nhóm thiết bịcủa phân xưởng hoặc của toàn nhà máy Tuy nhiên phương pháp này ít được dùngtrong tính toán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải mà chỉ phùhợp với những hệ thống đang vận hành

2.2.4 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại (còn gọi là số thiết bị tiêu thụ điện hiệu quả).

Công thức tính :

Ptt =Kmax.Ptb =Kmax.Ksd.Ptb (KW) (2.10)Trong đó:

Ptb - Công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (KW)

Kmax - Hệ số cực đại tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ:kmax f (n ,k )hq sd

Trong đó:

hp

n - Số thiết bị tiêu thụ điện hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng côngsuất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tảithực tế (gồm các thiết bị có chế độ làm việc và công suất khác nhau)

2 n

-16-Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì khi xác định số thiết bịhiệu quả ta đã xét tới các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng, thiết bị trongnhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc củachúng.

k - Hệ số phụ tải của từng máy.pti

- Nếu không có số liệu chính xác hệ số phụ tải có thể lấy gần đúng như sau: + k = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.pt

+ k = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.pt

- Nếu n > 300 và hq ksd< 0,5 thì hệ số cực đại kmax được lấy ứng n = 300.hq

(KW)

= a M P

Trong đó : a0 – suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm

M – số sản phẩm sản xuất ra trong một năm.

Tmax - thời gian sử dụng công suất lớn nhất [ h ]

Cụ thể : + Đối với nhà máy làm việc 3 ca thì : Tmax = 5000 – 7000 h

+ Đối với nhà máy làm việc 2 ca thì : Tmax = 3500 – 4000 h

+ Đối với nhà máy làm việc 1 ca thì : Tmax = 2200 – 3500 h

+ Đối với phụ tải sinh hoạt thì : Tmax = 2000 – 3000 h

2.2.6 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất tiêu hao điện năng trên đơn vị diên tích sản xuất

Tùy theo yêu cầu tính toán và những thông tin có được về phụ tải người thiết kế

có thể lựa chọn phương pháp thích hợp để xác định phụ tải tính toán

Trong đồ án này với phân xưởng cơ điện đã biết được vị trí, công suất đặt và chế

độ làm việc của từng thiết bị trong phân xưởng nên khi tính toán phụ tải động lực củaphân xưởng có thể sử dụng các phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suấttrung bình và hệ số cực đại, các phân xưởng còn lại do chỉ biết diện tích và công suấtđặt nên để xác định phụ tải động lực của phương phân xưởng này, ta áp dụng phươngpháp tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu Phụ tải chiếu sáng của phân xưởngđược xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất

2.3 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng cơ khí

Phân xưởng cơ khí là phân xưởng số 3 trên mặt bằng nhà máy phân xưởng códiện tích 25x75=1875m2 Phân xưởng có 44 thiết bị công suất từ 0,6 đến 24,2 KW Trừ máy hàn điểm là có chế độ ngắn hạn lặp lại còn các thiết bị khác đều có chế độlàm việc dài hạn Để tính phụ tải tính toán cho phân xưởng cơ khí ta sử dụng phươngpháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại vả công suất trung bình, còn xácđịnh phụ tải chiếu sáng ta sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suấttrang bị điện trên một đơn vị diện tích

2.3.1 Trình tự xác định phụ tải tính toán theo K max và P tb :

Hình 2.1.Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí.

 Phân nhóm phụ tải:

- Phân nhóm phụ tải nhằm 2 mục đích sau :

+ Để xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn

+ Làm cơ sở để vạch ra sơ đồ cung cấp điện

- Khi phân nhóm phụ tải ta dựa trên 3 nguyên tắc sau :

+ Các phụ tải điện trên cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đườngdây hạ áp nối từ đầu tủ cho các đường dây và tổn thất trên đường dây

+ Các thiết bị trong cùng một nhóm nên có chế độ làm việc giống nhau Để việcxác định phụ tải tính toán được chính xác và dễ dàng vạch phương án cung cấp điện.+ Công suất tổng của các nhóm nên xấp xỉ nhau để hạn chế chủng loại tủ độnglực dùng trong phân xưởng và nhà máy

Ngoài ra do số đầu ra của tủ động lực thường chỉ từ 12 đến 16 lộ do vậy số thiết

bị trong một nhóm cũng không nên quá lớn

Dựa trên các nguyên tắc trên các thiết bị trong phân xưởng cơ khí được phân

Ký hiệu trênmặt bằng

Pđm(KW)Một

Pđm(KW)Một máy Toàn bộ

Ký hiệu trênmặt bằng

Pđm(KW)Một

Nhóm 4:

Sốlượng(Cái)

Ký hiệutrên mặtbằng

Pđm(KW)Một máy Toàn bộ1

Ký hiệu trênmặt bằng

Pđm(KW)Một máy Toàn bộ

n = 13 ; n1 = 1

13 dđi 1

Pđm(KW)Một máy Toàn bộ

Pqđ= 3 εP3.0,25.25.0,613 đm.Pđ  3 0,25.25.0,6 13 (KW)Dựa vào phụ lục 1.1 (Tài liệu 1) ta tra được Ksd = 0,15 và cosφ = 0,6.

-24-4 Máy phay răng 1 10 4,5 4,5

Pđm(KW)Một máy Toàn bộ

n n

* 1

P

P = = 1P

Với n* 1 và P =1* tra PL 1.4 (Tài liệu 1) ta được n hq 0,95

đm.m

73,33

= 111,41 (A)3.0,38

Pđm(KW)Một máy Toàn bộ

2.3.3 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí.

Để tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí ta dựa vào phương phápxác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất :

P = P FTrong đó :

0

P - Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích (W/m2)

F - Diện tích của phân xưởng (m2)

Ở đây phân xưởng cơ khí có hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt tra PL 1.7(tài liệu 1) Ta được : P0 = 12 (W/m2) ; cosφ =1.

Diện tích của phân xưởng : F = 1875 (m2)

 P = P F = 12.1875 = 22,5cs 0 (KW).

Q = P tgφ = 0tt cs (KVAR)

2.3.4 Xác định PTTT cho toàn phân xưởng cơ khí.

Phụ tải tác dụng của phân xưởng :

n

P = K P Trong đó :

Kđt - Hệ số đồng thời (trong TH này lấy Kđt = 0,8)

 px đt 6 tti

1

P = K P = 0,8(10,1+17,4468+16,44+44,0+28,3) = 93,03 (KW)

Phụ tải tác dụng của phân xưởng kể cả chiếu sáng

P ttpx P pxP cs 115,53 (KW)Phụ tải phản kháng của phân xưởng kể cả chiếu sáng :

S ttpx  (P pxP cs)2Q =169,50 (KVA).2px

ttpx đmpt

đm.m

169,5

257,53.0,38

Ta có bảng xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng cơ khí sau:

Bảng 2.7 Bảng xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng cơ khí

-28-CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ.

 Sơ đồ mạng hạ áp kiểu hình tia :

Sơ đồ hình tia 3.1.a dùng để cung cấp điện cho các phụ tải phân tán Từ thanhcái của trạm biến áp có các đường dây dẫn đến các tủ phân phối động lực Từ tủ phânphối động lực có các đường dây đến phụ tải

1

2

1

2 2

a)Cung cấp cho phụ tải phân tán b)Cung cấp cho phụ tải tập chung

Hình 3.1.Sơ đồ mạng điện hạ áp kiểu hình tia

Loại sơ đồ này có độ tin cậy tương cậy tương đối cao nó thường được dùng trongcác phân xưởng có thiết bị phân tán trên diện rộng như phân xưởng gia công cơ khí,lắp ráp, dệt sợi v.v

Hình 3.1.b là loại sơ đồ hình tia dùng cung cấp điện cho phụ tải tập trung có côngsuất tương đối lớn như các trạm bơm, lò nung, trạm khí nén Trong sơ đồ từ thanh cáicủa trạm biến áp có các đường dây cung cấp thẳng cho các phụ tải

 Sơ đồ hạ áp kiểu phân nhánh :

Hình 3.2.c Là sơ đồ máy biến áp đường trục Loại này thường được dùng đểcung cấp cho các phụ tải phân bố dải theo chiều dài

b) a)

c)

Hình 3.2.Sơ đồ mạng điện hạ áp kiểu phân nhánh.

a)Sơ đồ phân nhánh b)Sơ đồ máy biến áp

c) máy biến áp phân xưởng

Thực tế, người ta thường kết hợp 2 dạng sơ đồ này thành sơ đồ hỗn hợp Đểnâng cao độ tin cậy và tính linh hoạt của sơ đồ, người ta thường đặt các mạch dựphòng chung hoặc riêng, hoặc đạt những mạch làm việc song song.

Phân xưởng cơ khí có diện tích 1875m2, gồm 44 thiết bị được chia làm 5nhóm Công suất tính toán của phân xưởng là 169,5KVA, trong đó có 22,5KW sửdụng cho hệ thống chiếu sáng Để cấp điện cho phân xưởng cơ khí ta sử dụng sơ đồhỗn hợp Điện năng từ TBA được đưa về tủ phân phối của phân xưởng ,trong tủ phânphối đặt một áptômát tổng và 6 áptômát nhánh để cấp điện cho 5 tủ động lực và một tủchiếu sáng

Từ tủ phân phối đến tủ động lực và chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuậntiện cho việc quản lý và vận hành

Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp ,các phụ tải

có công suất lớn và quan trọng sẽ nhận điện trực tiếp từ thanh cái của tủ ,các phụ tải cócông suất bé và ít quan trọng hơn được ghép thành các nhóm nhỏ nhận điện từ tủ theo

sơ đồ liên thông Để dễ dàng thao tác và tăng thêm độ tin cậy cung cấp điện tại các đầuvào và ra của tủ đều đặt các áptômát làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải và ngắnmạch cho các thiết bị trong phân xưởng, tuy nhiên giá thành của tủ sẽ đắt hơn khi dùngcầu dao và cầu chì song đây là xu hướng thiết kế cung cấp điện cho các nhà máy, xínghiệp công nghiệp hiện đại, đắt trước mắt nhưng về lâu dài là phương pháp kinh tế

và hiệu quả nhất

Mỗi động cơ công cụ được điều khiển bằng một khởi động từ (KĐT) đã gắn sẵntrên thân máy, trong khởi động từ có rơle nhiệt bảo vệ quá tải Các cầu chì trong tủđộng lực chủ yếu bảo vệ ngắn mạch, đồng thời làm dự phòng cho bảo vệ quá tải củakhởi động từ

- Chọn máy biến áp cho phân xưởng :

Trong lĩnh vực truyền tải và cung cấp điện năng trạm biến áp có vai trò rất quantrọng Trạm biến áp ngoài nhiệm vụ phân phối nó còn có nhiệm vụ biến đổi điện ápnày thành điện áp khác tương ứng với nhu cầu phụ tải do đó ngoài các thiết bị giốngnhư trạm phân phối, trạm biến áp còn có thêm một hoặc nhiều biến áp

Dung lượng của máy biến áp, vị trí số lượng và phương hướng vận hành của trạm

sẽ ảnh hưởng rất lớn đến chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện

-32-Phân xưởng cơ khí có tổng công suất là 169,5KVA Xét đến khả năng mở rộngcủa phân xưởng ta chọn máy biến áp dung lượng 630(KVA) với cấp điện áp sơ cấp là22KV, điện áp thứ cấp là 0,4KV các thông số của máy biến áp 630-10/0,4.

3.2 Lựa chọn các phần tử trong hệ thống.

3.2.1 Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối và động lực

 Chọn thiết bị cho tủ phân phối

Tủ phân phối của phân xưởng được lắp đặt một áptômát tổng và 6 áptômátnhánh ta chọn loại tủ có một mặt do saren của pháp chế tạo

Hình 3.3 Sơ đồ tủ phân phối của phân xưởng cơ khí.

Ngoài ra ATM còn được phân loại và chế tạo với các điện áp lưới điện khácnhau

Những loại ATM thông dụng là 1 pha, 2 pha, 3 pha với số cực 1 cực, 2 cực , 3cực tùy theo mục đích sử dụng

Phân loại ATM :

+ ATM Dòng điện cực đại+ ATM Dòng điện áp giảm

AT

+ ATM Công suất ngược+ ATM Chống dò điện.

ATM được chọn theo 3 điều kiện sau :

Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của ATM Tổng :

Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật của ATM tổng cho tủ động lực 1 :

Kí Hiệu Số cực Iđm (A) Uđm (V) IN (KA)

-34-Tra bảng phụ lục IV.5 sách ‘‘thiết kế cấp điện’’ tác giả Ngô Hồng Quang,Vũ Văn Tẩm,NXB KHKT năm 2006 Ta chọn ATM có các thông số :

Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật của ATM tổng cho tủ động lưc 2 :

Kí Hiệu Số cực Iđm (A) Uđm (V) IN (KA)

Bảng 3.4 Thông số kỹ thuật của ATM tổng cho tủ động lực 3 :

Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật của ATM tổng cho tủ động lực 4 :

Kí Hiệu Số cực Iđm (A) Uđm (V) IN (KA)

Kí Hiệu Số cực Iđm (A) Uđm (V) IN (KA)

Chọn thanh cái cho tủ phân phối.

Thanh cái được chọn phải đảm bảo độ bền cơ học ,đảm bảo quá nhiệt theo điềukiện ổn định lực điện động ,ổn định nhiệt khi có sự cố ngắn mạch, quá tải

 Chọn theo mật độ dòng kinh tế :

2 bt

kt kt

kt kt

294, 477

(mm )3,1

3.3.2 Chọn cáp cho mạng phân xưởng.

- Mỗi dây dẫn được lựa chọn thì cùng một lúc phải thỏa mãn các điều kiện sau :

+ Điều kiện phát nóng do dòng điện làm việc bình thường

+ Điều kiện phát nóng do dòng điện ngắn mạch

+ Điều kiện về tổn thất điện áp cho phép

+ Điều kiện về tổn thất vầng quang

+ Điều kiện về kinh tế

a) Chọn cáp hạ áp từ TBA về tủ phân phối của phân xưởng :

Tương tự :

+ Chọn cáp theo mật độ dòng kinh tế :

2 bt

kt kt