Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng XEO của nhà máy giấy

Bao gồm các quy trình: 1.2.1 Quy trình chuẩn bị bột giấy Quá trình này nhằm cung cấp đủ bột cho máy xeo với nồng độ ổn định, độ nghiền hợp lý, phối trộn tỷ lệ giữa các loại bột hợp lý

Trang 1

GVHD: Ths Phạm Anh Tuân

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta đang trong thời kỳ hội nhập, quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đang diễn ra một cách mạnh mẽ Trong quá trình phát triển đó, điện năng đóng vai trò rất quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống Trong hơn

4 năm học tại trường Đại Học Điện Lực, với sự chỉ bảo của các thầy cô đặc biệt là các thầy cô trong Khoa Hệ Thống Điện đã chỉ dạy và tạo điều kiện tốt nhất để em hoàn thành chương trình học và trau dồi những kiến thức cơ bản về ngành điện đó là công cụ quan trọng để định hướng nghề nghiệp sau này

Với đồ án: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng XEO của nhà máy giấy” sau một thời gian làm đồ án dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Phạm Anh Tuân Thầy đã đưa ra phương hướng, giúp đỡ cùng với lỗ lực của bản thân đến nayvề cơ bản em

đã hoàn thành nội dung đồ án

Do thời gian có hạn và kiến thức thực tế còn nhiều hạn chế nên đồ những thiếu sót, cũng như chưa có thông số tính toán thực tế thực sự chính xác Em rất mong thầy cô trong Hội Đồng Phản Biện thông cảm và chỉ bảo cho em để để đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin gửi lời chúc tốt đẹp nhất tới các thầy cô, chúc các thầy cô dồi dào sức khỏe

để đào tạo được nhiều kỹ sư giỏi cho đất nước

EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!

Hà Nội, ngày 14 tháng 12 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Toán

Trang 2

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY VÀ PHÂN XƯỞNG XEO 1

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1

1.1.1 Loại ngành nghề 1

1.1.2 Quy mô của nhà máy 1

1.1.3 Sản phẩm của nhà máy 1

1.2 GIỚI THIỆU VỀ PHÂN XƯỞNG XEO1 2

1.2.1 Quy trình chuẩn bị bột giấy 2

1.2.2 Quy trình nghiền bột giấy 3

1.2.3 Quy trình xeo giấy 3

1.2.4 Sơ đồ dây chuyền sản xuất giấy trong máy xeo I 6

1.2.5 Các thiết bị trong dây chuyền sản xuất của máy xeo 1 7

1.2.6 Sơ đồ mặt bằng các thiết bị của máy xeo 1 8

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG 9

2.1 PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG 9

2.1.1 Các yêu cầu chiếu sáng 9

2.1.2 Các nguồn sáng sử dụng 9

2.1.3 Thiết kế chiếu sáng 10

2.2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI THÔNG THOÁNG VÀ LÀM MÁT 13

2.3 PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC 13

2.3.1 Phân nhóm các phụ tải động lực 13

2.3.2 Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực 15

2.3.3 Tổng hợp phụ tải động lực 18

2.4 TỔNG HỢP PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG 18

Ta có bảng tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng như sau: 18

2.5 TÍNH TOÁN BÙ HỆ SỐ CÔNG SUẤT LÊN GIÁ TRỊ 0,9 19

2.5.1 Biện pháp nâng cao hệ số công suất 19

2.5.2 Tính bù công suất cho các nhóm phụ tải động lực 21

CHƯƠNG III: CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN VÀ SỐ LƯỢNG MBA 24

3.1 CHỌN NGUỒN CẤP ĐIỆN 24

3.1.2 Các phương án chọn nguồn cấp điện 26

Trang 3

3.2 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MBA 29

3.2.1 Chọn công suất máy biến áp 29

3.2.2 Chọn số lượng máy biến áp 29

3.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 34

3.3.1 Đánh giá chỉ tiêu kỹ thuật 34

3.3.2 Đánh giá theo chỉ tiêu kinh tế 35

3.3.3 Chọn máy phát dự phòng 39

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN ĐI DÂY TRONG PHÂN XƯỞNG 41

4.1 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN TỐI ƯU 41

4.1.1 Nguyên tắc chung 41

4.1.2 Chọn dây dẫn từ nguồn đến TBA 41

4.1.3Lựa chọn dây dẫn từ TBA đến TPP 43

4.1.4 Chọn dây dẫn cho các thiết bị sau TPP 44

4.2 KẾT LUẬN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 53

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 57

5.1 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 57

5.1.1 Mục tiêu của việc tính toán ngắn mạch 57

5.1.2 Chọn điểm ngắn mạch và tính toán thông số đường dây 57

5.1.3 Tính toán thông số của sơ đồ thay thế 58

5.2 CHỌN THIẾT BỊ PHÍA CAO ÁP 62

5.2.1 Chọn dao cách ly 62

5.2.2 Chọn máy cắt điện 63

5.2.3 Chọn chống sét van 65

5.2.4 Chọn máy biến dòng (TI) 65

5.2.5 Chọn máy biến điện áp 66

5.3 CHỌN THIẾT BỊ PHÍA HẠ ÁP 67

5.3.1 Chọn thanh cái 67

5.3.2 Chọn thanh cái cho TPP 70

5.3.3 Chọn thanh cái cho các tủ động lực 70

5.3.4 Chọn sứ cách điện 71

5.3.5 Chọn aptomat 72

Trang 4

CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN 75

6.1 TỔN THẤT ĐIỆN ÁP 75

6.2 TỔN THẤT CÔNG SUẤT 75

6.3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 76

CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP VÀ TÍNH TOÁN NỐI ĐẤ 77

7.1 THIẾT KẾ TBA 77

7.2 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT 77

7.2.1 Tác dụng của việc nối đất 77

7.2.2 Tính toán nối đất 77

Trang 5

DANH MỤC BẢNG

Bảng1: Các thiết bị trong dây truyền sản xuất máy xeo 1 7

Bảng 2.1: Phân nhóm phụ tải của phân xưởng 14

Bảng 2.2: Phụ tải nhóm 1 của phân xưởng 15

Bảng2.5: Tổng hợp phụ tải các nhóm trong phân xưởng 18

Bảng 2.6: Tổng hợp phụ tải phân xưởng 18

Bảng2.7: Tính toán bù công suất phản kháng 21

Bảng 2.8: Chọn tụ bù công suất phản kháng 22

Bảng 3.1: Thống kê các loại phụ tải của phân xưởng 30

Bảng 3.2: Thông số máy biến áp 1250kVA 31

Bảng 3.3: Thông số máy biến áp 630kVA 32

Bảng 3.4: Thông số các máy biến áp 33

Bảng 3.4: So sánh kinh tế 3 phương án 39

Bảng 4.1: Chi phí dây dẫn từ nguồn đến TBA 43

Bảng 4.2 Thông số dây dẫn từ TBA đến tủ phân phối 44

Bảng 4.3: Chi phí dây dẫn từ TBA đến tủ phân phối 44

Bảng 4.4: Bảng thông số đường dây phương án 1 46

Bảng 4.5: Bảng tính toán kinh tế-kĩ thuật của phương án 1 47

Bảng 4.3: Bảng thông số đường dây phương án 2 49

Bảng 4.4: Bảng tính toán chỉ tiêu kinh tế-kĩ thuật của phương án 2 50

Bảng 4.7 So sánh chỉ tiêu kinh tế_kỹ thuật giữa 3 phương án 54

Bảng 4.7: Các thiết bị phương án 2 55

Bảng 5.1: Kết quả tính toán ngắn mạch 61

Bảng 5.2 Thông số dao cách ly 62

Bảng 5.3 : Các điều kiện kiểm tra dao cách ly 62

Bảng 5.4: Thông số máy cắt 64

Trang 6

Bảng 5.5: Các điều kiện kiểm tra máy cắt 64

Bảng 5.6: Thông số chống sét van 65

Bảng 5.7: Các điều kiện chọn máy biến dòng 66

Bảng 5.8: Thông số máy biến dòng 66

Bảng 5.9: Các điều kiện chọn máy biến điện áp 66

Bảng 5.10: Thông số máy biến điện áp 67

Bảng 5.11: Thông số thanh cái của MBA 1600 kVA 67

Bảng 5.12: Các điều kiện chọn thanh cái 68

Bảng 5.13: Thông số thanh cái của MB 750kVA 70

Bảng 5.14 Thông số thanh cái của tủ phân phối 70

Bảng 5.15: Bảng tính toán phụ tải của các tủ động lực các nhóm 70

Bảng 5.16: Thông số thanh cái của tủ động lực 71

Bảng 5.18: Thông số aptomat cho MBA 72

Bảng 5.19: Thông số aptomat của tủ phân phối 73

Bảng 5.20: Bảng thông số tính toán các tủ động lực 73

Bảng 5.21: Thông số chọn aptomat của tủ động lực 74

Bảng 5.22: Chọn aptomat cho các phụ tải phân xưởng 74

Bảng 6.1: Tổn thất điện áp của phân xưởng 75

Bảng 6.2: Tổn thất công suất 76

Bảng 6.3: Tổn thất điện năng của phân xưởng 76

Trang 7

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Dây chuyền sản xuất giấy 6

Hình 1.2: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng xeo I 8

Hình 2.2: Sơ đồ bố trí bóng đèn trong phân xưởng 12

Hình 2.3: Biểu đồ phụ tải của phân xưởng theo từng nhóm 23

Hình 3.1: Vị trí đặt trạm biến áp 25

Hình 3.2 Phương án cấp nguồn 1 26

Hinh 3.5: Phương án chọn 2MBA 30

Hình 3.6: Phương án chọn MBA 2 32

Hinh 3.7: Phương án chọn MBA 3 33

Hình 3.8: Sơ đồ thay thế MBA 35

Hình 3.9: Sơ đồ máy phát dự phòng 40

Hình 4.1: Sơ đồ đi dây phương án 1 45

Hình 4.4: Sơ đồ 1 sợi phương án 2 54

Hình 5.2 Sơ đồ thay thế ngăn mạch 57

Hình 7.1: Trạm biến áp 77

Hình 7.2: Sơ đồ chôn cọc tiếp địa 78

Hình 7.3: Sơ đồ đặt cọc tiếp địa 80

Trang 8

Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng

vì thế được nâng cao Các công trình xây dựng trong công nghiệp cũng như dân sinh luôn được yêu cầu cao về mặt thẩm mỹ và vẫn đảm bảo được các độ bền về cơ học

Với đồ án em đang thực hiện thì công ty trách nhiệm hữu hạn Xà Kiều là một công

ty sản xuất giấy với quy trình công nghệ hiện đại Dây truyền sản xuất 100% là tự động Công ty thuộc huyện Ứng Hòa tỉnh Hà Nội giáp với các huyện: Thanh Oai, Mỹ Đức, Phú Xuyên, Đồng Văn Giáp các tỉnh: Hòa Bình, Sơn La, Hà Nam Đây là những tỉnh thành có nhiều cây nguyên liệu giấy, mặt khác nó cạnh đường quốc lộ 21B và nằm cạnh Sông Đáy nhánh dẫn ra Sông Hồng Do đó vận chuyển nguyên liệu đầu vào và các sảm phẩm đầu ra

là rất thuận tiện

1.1.2 Quy mô của nhà máy

Công ty có diện tích khoảng 15000m2, trong đó có 2 khu sản xuất chính là phân xưởng xeo 1 và phân xưởng xeo 2, ngoài ra có các phân xưởng khác như bột, chất thải Công suất thiêt kế 15000 tấn giấy/năm Hàng năm công ty sản xuất ra một khối lượng giấy lớn có chất lượng cao với các loại giấy như giấy viết, giấy in, giấy photo để cung cấp cho thị trường trong nước là chủ yếu

Trang 9

GVHD: Ths Phạm Anh Tuân 2

1.2 GIỚI THIỆU VỀ PHÂN XƯỞNG XEO1

Phân xưởng xeo là một trong phân xưởng rất quan trọng trong việc sản xuất giâý,

nó là công đoạn trực tiếp tạo ra sản phẩm giấy Bao gồm các quy trình:

1.2.1 Quy trình chuẩn bị bột giấy

Quá trình này nhằm cung cấp đủ bột cho máy xeo với nồng độ ổn định, độ nghiền hợp lý, phối trộn tỷ lệ giữa các loại bột hợp lý trên cơ sở sản xuất từng loại giấy theo yêu cầu của máy xeo đồng thời bổ xung các chất phụ gia theo một tỷ lệ phù hợp cho từng loại

giấy sản xuất

Có hai loại máy nghiền đó là nghiền thuỷ lực và nghiền côn Nghiền thuỷ lực dùng

để đánh tơi bột thường là bột tấm Nghiền côn có công dụng cắt sơ sợi theo yêu cầu sản xuất làm cho sơ sợi trương nở ra để thuận tiện cho quá trình hình thành tờ giấy trên lưới Nghiền côn thường dùng để nghiền tinh, tinh chỉnh lại bột sau quá trình nghiền chính

Trong sản xuất việc sử dụng các phụ gia phụ thuộc vào môi trường sản xuất (axit, kiềm tính) Nhà máy sản xuất giấy trong môi trường kiềm tính, việc bổ xung chất phụ gia làm cho tờ giấy có chất lượng tốt hơn, trắng hơn, độ mịn cao, chống thấm nước tốt, tăng

sản lượng và tăng giá thành

Các chất phụ gia dùng trong dây truyền sản xuất:

- Keo AKD: Làm cho bột giấy có sự dính bám

- Tinh bột Cationic: Tăng độ bền của giấy, trợ bảo lưu các thành phần trong hỗn hợp bột giấy

- Muối CaCO3: Dùng làm chất độn, tăng độ trắng, độ mịn và trọng lượng giấy

- Chất trợ bảo lưu: Tạo độ bảo lưu để giữ lại các thành phần của bột giấy trên lưới

- Chất diệt khuẩn: Trong môi trường kiềm nhẹ sẽ tiêu diệt một số loại vi khuẩn phát triển trong môi trường kiềm nhẹ

- Phẩm màu: cải thiện màu của tờ giấy cho phù hợp với yêu cầu của sản phẩm

Trang 10

1.2.2 Quy trình nghiền bột giấy

Bột từ bể Ch 68 với nồng độ 2,5% được bơm đến bộ phận nghiền sau đó bột được pha loãng từ nước ở hố lưới, sau đó đưa lên hệ thống lọc ly tâm 4 giai đoạn Bột thải giai đoạn 1 được đưa về trước bơm Pu514 để đi lọc giai đoạn 2 bột thải giai đoạn 2 được đưa

về trước bơm Pu516 A để đi lọc giai đoạn 3 bột thải giai đoạn 3 được đưa về trước bơm

Pu 516 B để đi lọc giai đoạn 4 bột thải giai đoạn 4 qua hai ống tận thu sau đó cặn thải ra ngoài

Phần bột tốt của giai đoạn 4 được đưa về trước bơm Pu512 từ đây bột được pha loãng xuống nồng độ 0.4% và đưa vào hai sàng áp lực, bột tốt của sàng được đưa lên hòm phun bột Tại hòm phun bột bột được phun lên lưới để hình thành tờ giấy ướt

1.2.3 Quy trình xeo giấy

- Chiều rộng lưới: 4.35 (m)

- Chều dài lưới: 15.9 (m)

- Độ căng thực tế: 8.8 (MPa/m) Trục bụng: Có hộp hút chân không ở phía trong ruột lô vành ngoài lô được khoan những lỗ tròn 445 mm

Lô hình thành: có hộp hút chân không phái trong ruột lô, nhưng không làm cho nước thoát ra theo đường hút chân chân không mà chỉ giữ lại để tạo tờ giấy ướt

Trang 11

Lô lái lưới: mỗi lưới có một lô lái lưới việc lái lưới được thực hiện bằng một cơ cấu van nghi khí

b Bộ phận ép

Có nhiệm vụ làm thoát nước trong tờ giấy, làm tăng độ chặt và ải thiện bềmặt của

tờ giấy Tốc độ thiết kế của bộ phận ép là 550 m/p gồm 3 tổ:

- Tổ ép I: Vừa có lưới ép vừa có hộp hút chân không nằm trong lõi, nó tiếp nhận băng giấy từ lưới sang và làm nhiệm vụ ép băng giấy để tách nước

- Tổ ép II: Nước được thoát ra ở mặt dưới băng giấy

- Tổ ép III: Là cặp ép nhẵn không có chăn và lưới ép có chức năng làm cho tờgiấy chặt hơn, các sơ sợi liên kết cơ học tốt hơn, làm tăng tính chất cơ lý của tờgiấy, cải thiện

bề mặt tờ giấy Ngoài ra ở bộ phận ép còn có các lô dẫn chăn, lái chăn và căng chăn, hệ thống vòi phun chăn để giặt chăn, hệ thống hòm hút chân không, hệ thống dao cạo các

lô, các lô dàn cho chăn thẳng và phẳng

c Bộ phận sấy

Bộ phận sấy có nhiệm vụ sấy khô tờ giấy từđộ khô 40 % - 42% sau ép lên độ khô 92% - 94% Nếu giấy có gia keo bộ phận sấy còn làm nóng chảy các hạt keo trong giấy làm tăng khả năng chống thấm của tờ giấy, tăng độ bền bề mặt của tờ giấy vì trong quá trình bốc hơi xảy ra các phản ứng nối cầu Hydro giữa các phần tử Xenlulo lại với nhau

Trang 13

1.2.4 Sơ đồ dây chuyền sản xuất giấy trong máy xeo I

Hình 1.1: Dây chuyền sản xuất giấy

Trang 14

1.2.5 Các thiết bị trong dây chuyền sản xuất của máy xeo 1

Bảng1: Các thiết bị trong dây truyền sản xuất máy xeo 1

Lượng

P (kW) cosφ

Trang 15

1.2.6 Sơ đồ mặt bằng các thiết bị của máy xeo 1

Hình 1.2: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng xeo I

Trang 16

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế

về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện

Phụ tải tính toán phụ thuộc vào: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị, trình độ và phương thức vận hành hệ thống Vì vậy rất khó để xác định chính xác phụ tải tính toán Cho đến nay vẫn chưa có phương pháp xác định nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi

Một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng:

- Tính theo hệ số Km và công suất trung bình

- Tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

- Tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất

- Tính theo hệ số nhu cầu

2.1 PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG

2.1.1 Các yêu cầu chiếu sáng

Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Trang 17

Coi trần phân xưởng là màu trắng, tường màu vàng, sàn màu tối, độ rọi yêu cầu là

𝐸𝑦𝑐=50 (lux) thì nhiệt độ màu cần thiết Ɵm = 3000°K

Hình 2.1: Tính toán treo đèn

- Chọn độ cao treo đèn:h′ = 0,6 (m)

- Chiều cao mặt bằng làm việc:hlv = 0,9 (m)

- Chiều cao tính toán là:h = H − hlv = 4,7 − 0,9 = 3,8 (m)

H=4.7m

h''=0.9m h=3.8m

h'=0.6m

Trang 18

Kkg=7,89 ta tìm được hệ số lợi dụng Kld =0,76 Hệ số dự trữ lấy Kdt = 1,2 hệ số hiệu dụng của đèn ɳ=0,38

Xác định quang thông tổng:

F = S × Eyc× Kdt

ɳ × Kld =

75 × 50 × 50 × 1,20,38 × 0,76 = 779085,87 (lm)

Trong đó:

- S: Diện tích của phân xưởng (m2)

- Eyc: Độ rọi yêu cầu

- Kdt: Hệ số dự trữ (thường lấy 1,2÷1,3 )

- ɳ: Hệ số hiệu dụng của đèn

- K ld : Hệ số lợi dụng quang thông của đèn

Số lượng đèn tối thiểu là:

N = F

Fd

Trang 19

N

Căn cứ vào kích thước của phân xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn

Ld = Ln = 3,5 (m).Từ đó tính được khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần nhất là p= 1,75 (m) theo chiều rộng và q=1,5 (m) theo chiều dài

Hình 2.2: Sơ đồ bố trí bóng đèn trong phân xưởng Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ sáng đồng đều ánh sáng tại mọi điểm:

Kiểm tra độ rọi thực tế:

1.5m

3.5m

Trang 20

Pcs = Kdt× Pd× N = 1 × 260 × 45 = 11700(W) = 11,7(KW)

2.2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI THÔNG THOÁNG VÀ LÀM MÁT

Trong phân xưởng cần có hệ thống thông thoáng làm mát làm giảm nhiệt độ trong phân xưởng do quá trình sản xuất các thiết bị động lực, chiếu sáng và nhiệt độ cơ thể người tỏa ra làm nhiệt độ trong phân xưởng tăng lên, nếu không trang bị hệ thống thông thoáng làm mát sẽ gây ảnh hưởng đến năng suất lao động, sản phẩm, các trang thiết bị ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân làm việc trong phân xưởng

Phân xưởng có diện tích 3500𝑚2ta trang bị 104 quạt trần công suất 120W và 18 quạt hút mỗi quạt công suất 40W, hệ số công suất trung bình là 0,8

Tổng công suất thông thoáng làm mát là:

- Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên đường dây hạ áp trong phân xưởng

- Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm

Trang 21

- Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy Số thiết bị trong một nhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các

tủ động lực thường là 8 ÷ 12 Tuy nhiên thường rất khó khăn để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên, vì vậy khi thiết

kế phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu nhất trong các phương án có thể

Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành 3

1 Máy nghiền đĩa 63DDR-1

Trang 22

2.3.2 Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực

a Nhóm1

Bảng 2.2: Phụ tải nhóm 1 của phân xưởng

Stt Tên thiết bị Số hiệu trên sơ đồ P

(kW) Cos φ

Q (kVAr)

S (kVA)

Trang 23

m > 10 lấy kđt = 0,7(Theo giáo trình cung cấp điện của TS.Ngô Hồng Quang)

Ở đây m = 7 nên ta lấy kđt = 0,8 :

Ptt = 0,8 × ∑ Ptti= 0,8 × 755 = 604(kW)

7

1

b Nhóm 2

Stt Tên thiết bị Số hiệu trên sơ đồ P

(kW) Cos φ Q

(kVAr)

S (kVA)

3 Máy phun tinh bột cation 20 37 0,85 19,49 43,53

4 Máy phun chất tăng trắng 6 55 0,65 31,76 84,62

Trang 24

Cosφ =∑ Pi9

1

∑ Si9 1

Phụ tải động lực của nhóm 2 được tính theo hệ sống đồng thời

Ở đây m = 9 nên ta lấy kđt = 0,8:

Ptt = 0,8 × ∑ Ptti = 0,8 × 742 = 593,6(kW)

9

1

c Nhóm 3

Stt Tên thiết bị trên sơ đồ Số hiệu P cosφ Q S

Phụ tải động lực của nhóm 2 được tính theo hệ sống đồng thời

Ở đây m = 8 nên ta lấy kđt = 0,8:

Trang 25

Ta có bảng tổng hợp các nhóm phụ tải như sau:

Bảng2.5: Tổng hợp phụ tải các nhóm trong phân xưởng

Ptt = Kdt× ∑ Ptti = 0,9 × 1774,4 = 1596,96(kW)

3

1

2.4 TỔNG HỢP PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG

Ta có bảng tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng như sau:

Bảng 2.6: Tổng hợp phụ tải phân xưởng

Trang 26

Qttpx = Ptt tg𝜑 = 1621,86 × 0,62 = 1430,34(kVAr) Phụ tải toàn phân xưởng là: 𝑆 = √1621,862+ 1430,342 = 2162,47( 𝑀𝑉𝐴)

2.5 TÍNH TOÁN BÙ HỆ SỐ CÔNG SUẤT LÊN GIÁ TRỊ 0,9

Hệ số công suất cos𝜑 là một tiêu chí đánh giá phân xưởng dùng điện có hợp lý và tiêt kiệm hay không Do đó nhà nước đã ban hành chính sách để khuyến khích các xí nghiệp nâng cao hệ số cosφ Hệ số công suất cosφ của các xí nghiệp tại nước ta hiện nay nói chung thường khoảng 0,6 ÷ 0,7 cần phấn đấu đưa lên trên 0,9

Hệ số cosφ được nâng lên sẽ mang lại những hiệu quả:

- Giảm tổn thất công suất trong mạng điện

- Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện

- Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp

Ngoài ra, việc nâng cao công suất cos𝜑 còn làm giảm được chi phí kim loại màu, góp phần làm ổn định điện áp, tăng khả năng phát điện của máy phát điện

Vì vậy việc nâng cao hệ số cos𝜑 , bù công suất phản kháng đã trở thành vấn đề quan trọng, cân phải được quan tâm đúng mức trong khi thiết kế cũng như vận hành hệ thống điện

2.5.1 Biện pháp nâng cao hệ số công suất

a. Nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên

Trang 27

- Thay đổi và cải tiến công nghệ để các thiết bị làm việc ở chế độ hợp lý nhất

- Thay động cơ không đồng bộ làm việc non tải bằng đông cơ công suất nhỏ hơn

- Giảm điện áp của động cơ non tải

- Hạn chế động cơ chạy không tải

- Dùng động cơ không đồng bộ thay thế động cơ không đồng bộ

- Nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ

- Thay thế những máy biến áp làm việc non tải bằng những máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn

b Nâng cao hệ số công suất cosφ bằng biện pháp bù công suất phản kháng

Bằng cách đặt các thiết bị bù ở gần các hộ tiêu thụ dùng điện để cung cấp công suất phản kháng, nhờ vậy sẽ giảm được lượng công suất phản kháng truyền tải trên đường dây

do đó nâng cao hệ số cos𝜑 của mạng Dựa trên từng hộ phụ tải mà ta tính toán thiết bị bù cho phù hợp với sử dụng

 Tụ Điện

- Ưu điểm:

+ Giảm tổn thất công suất tác dụng bé

+ Không có phần quay nên lắp ráp bảo quản dễ dàng

+ Tụ điện được chế tạo thành từng đơn vị nhỏ, vì thế có thể tùy theo sự phát triển của phụ tải trong quá trình sản xuất sử dụng cao và không phải bỏ chi phí đầu tư ngay một lúc

-Nhược điểm:

+ Nhạy cảm với sự biến động cảu điện áp lên cực tụ điện

+ Cấu tạo kém chắc chắn, dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch, khi điện áp tăng đến 110% Uđm thì tụ điện dễ bị chọc thủng, do đó không được phép vận hành

Trang 28

+ Khi đóng tụ điện vào mạng trong mạng sẽ có dòng điện xung, còn khi cắt

tụ ra khỏi mạng, trên cực của tụ vẫn còn điện áp dư có thể gây nguy hiểm cho nhân viên vận hành

 Máy bù đồng bộ:

-Ưu điểm:

+ Bù công suất phản kháng + Điều chỉnh điện áp -Nhược điểm: có phần quay lên lắp ráp, bảo quản và vận hành khó

2.5.2 Tính bù công suất cho các nhóm phụ tải động lực

Dung lượng bù được xác định theo công thức:

Qb = Ptt× (tgφtb− tgφ) Trong đó:

- Ptt: Công suất tính toán (kW)

- 𝑐𝑜𝑠𝜑𝑡𝑏 = 0,85 => tg𝜑𝑡𝑏 = 0,62

- cosφ = 0,9 => tgφ = 0,48 Tính toán cho các nhóm phụ tải ta có bảng sau:

Bảng2.7: Tính toán bù công suất phản kháng

Trang 29

Phụ tải tính toán toàn phân xưởng là 1961,5 (kVA)

Trong đó phụ tải phân xưởng được chia làm 3 nhóm :

- Phụ tải quan trọng loại 1

- Phụ tải quan trọng loại 2

- Phụ tải loại 3 và chiếu sáng, làm mát

Trang 30

Biểu đồ phần trăm các phụ tải của phân xưởng :

Hình 2.3: Biểu đồ phụ tải của phân xưởng theo từng nhóm

Trang 31

CHƯƠNG III: CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN VÀ

MÁY BIẾN ÁP 3.1 CHỌN NGUỒN CẤP ĐIỆN

Phương án cấp điện là phương án thiết kế điện từ hệ thống lưới đến khu vực phân xưởng Ở đây ta thiết kế cung cấp điện từ lưới 35 kV đến vị trí đặt máy biến áp của phân xưởng

Phương án cấp điện phải thỏa mãn các điều kiện cơ bản sau:

- Đảm bảo chất lượng điện năng, đảm bảo độ tin cậy cũng cấp điện

- Đảm bảo mỹ quan

- Thuận tiện thi công lắp đặt, quản lý, vận hành sửa chữa khi gặp sự cố

3.1.1 Xác định vị trí đặt TBA của phân xưởng

Vị trí tối ưu đặt TBA phải thỏa mãn điều kiện:

-Trạm được đặt ở những nơi thuận tiện lắp đặt, vận hành cũng như thay thế và tu sửa sau này

-Trạm không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư trong phân xưởng

Vị trí trạm còn phải thuận lợi cho việc phòng chống cháy nổ, làm mát tự nhiên, đồng thời tránh được các hóa chất hoặc khí ăn mòn của phân xưởng có thể gây ra

Ta chọn vị trí đặt trạm biến áp như hình vẽ:

Trang 32

Hình 3.1: Vị trí đặt trạm biến áp

Trang 33

3.1.2 Các phương án chọn nguồn cấp điện

a Phương án1

Hình 3.2 Phương án cấp nguồn 1 Xây dựng 1 xuất tuyến mới 35kV từ trạm 110/35/22kV Yên Thủy-Hòa Bình với chiều dài 2,8km

Trang 34

b Phương án 2

Hình 3.3 Phương án cấp nguồn 2 Xây dựng 1 xuất tuyến mới 374-35kV từ xuất tuyến 371 Vân Đình-Xà Kiều với chiều dài lộ 400m

Trang 35

c Phương án 3

Hình 3.4 Phương án cấp nguồn 3

Trang 36

Xây dựng 1 xuất tuyến mới 35kV từ trạm 110/35/22kV Thanh Oai-Hồng Dương với chiều dài 5,6km

Nhận xét: phương án 2 tối ưu cả về chỉ tiêu kĩ thuật cũng như kinh tế so với

phương án 1 và 3 nên chọn phương án 2 làm phương án tính toán

3.2 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MBA

3.2.1 Chọn công suất máy biến áp

Ta chọn MBA theo điều kiện sau:

-Đk bình thường: Tổng công suất của các MBA phải lớn hơn hoặc bằng tổng công suất tính toán tổng:

∑SđmB ≥ ∑ Stt (1) -Đk sự cố: Khi xảy ra sựu cố ở 1 MBA công suất lớn nhất thì các MBA còn lại vẫn phải đáp ứng được việc cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng và các MBA đó được phép quá tải, trong thiết kế ta lấy kqt = 1,4

(∑SđmB− SMBAmax ) × 1,4 ≥ Sptqt (2) Trong đó:

+ ∑Sđm : Tổng công suất các MBA + SMBAmax: Công suất lớn nhất của MBA + Sptqt : Công suất phụ tải quan trọng

3.2.2 Chọn số lượng máy biến áp

Đây là phân xưởng sản xuất giấy theo dây chuyền nên quá trình tạo ra sản phẩm phải thông qua các khâu khác nhau và có mối quan hệ mật thiết với nhau Khi xảy ra sự

cố ở một khâu nào đó do máy móc, điện áp, người vận hành thì quá trình sản xuất có thể

bị gián đoạn làm giảm số lượng sản phẩm, chất lượng sản phẩm kém, phế phẩm nhiều gây thiệt hại lớn về mặt kinh tế của nhà máy, xí nghiệp

Trang 37

Chất lượng điện năng ảnh hưởng rất lướn đến sự làm việc bình thường của các thiết bị điện cũng như số lượng và chất lượng sản phẩm làm ra

Việc lựa chọn số lượng MBA dựa trên cơ sở độ tin cậy cung cấp điện

Phụ tải các nhóm được thống kê như bảng sau:

Bảng 3.1: Thống kê các loại phụ tải của phân xưởng

Stt Tên nhóm Loại phụ tải P

(kVAr)

S (kVA)

- Phương án 1 : Chọn 2 MBA x 1250 kVA

- Phương án 2: Chọn 4 MBA x 630 kVA

- Phương án 3: Chọn 2 MBA trong đó:

+ 1MBA x 1600 kVA cho phu tải loại I

+ 1MBA x 750 kVA cho phụ tải loại II và chiếu sáng làm mát

+ 2 máy phát dự phòng cho phụ tải loại I và II

a Phương án 1: Dùng 2 MBA x 1250kVA

Hinh 3.5: Phương án chọn 2MBA

Trang 38

Với phương án chọn 2 MBA ta chọn theo 2dk là đk bình thường và đk sự cố

VậyMBA phải thỏa mãn { ∑ SdmB ≥ Stt(1)

SdmB× 1,4 ≥ ∑ Sptqt(2)Theo đk (1): 2 × SdmB ≥ 1961,5 => SdmB ≥ 980,75( kVA)

Ta chọn 2MBA 3 pha 1250kVA- (35/0,4 ) do công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo với thông số kỹ thuật (Bảng 1.5 trang 33_ sổ tay tra cứu thiết bị điện Ngô Hồng

Chọn theo đk (2): Giả sử 1 MBA gặp sự cố thì MBA còn lại phải thỏa mãn :

SdmB× 1,4 ≥ ∑ Sptqt

<=> 1250 × 1,4 ≥ 806 + 772,14 <=> 1750 ≥ 1578,14 Vậy chọn 2MBA công suất 1250kVA thỏa mãn

b Phương án 2: Dùng 4 MBA x 630kVA

Với phương án 4 MBA ta chọn theo 2 đk là đk bình thường và đk sự cố.Vậy MBA được chọn phải thỏa mãn: { ∑ SdmB ≥ Stt (1)

(∑ sdmB− ∑ SMBAmax) × 1,4 ≥ ∑ Sptqt (2) Chọn theo đk (1): 4 × SdmB ≥ Stt

<=> 4 × SdmB ≥ 1961,5 => SdmB ≥ 490,3

Trang 39

Giả sử có 1 MBA bị sự cố thì MBA còn lại phải thỏa mãn dk (2):

(∑ SdmB− ∑ SMBAmax) × 1,4 ≥ ∑ SptqtThay số ta được: (630 × 3 − 630) × 1,4 = 1764 ≥ 1578,14 (thỏa mãn)

Vậy chọn 4MBA có công suất 630kVA thỏa mãn

c Phương án 3 : Dùng 2MBA gồm 1 máy 1600kVA và 1 máy 750kVA

Ta chọn: 1MBA x 1600kVA, 1MBA x 750kVA và sử dụng máy phát cho phụ tải

loại 1 và 2 của phân xưởng

Trong đó:

Trang 40

- 1MBA x1600 kVA: cấp cho phụ tải loại 1

- 1MBA x 750 kVA: cấp cho phụ tải loại 2 và 3

Hinh 3.7: Phương án chọn MBA 3

Với phương án này ta chỉ chọn theo đk (1):

Bảng 3.4: Thông số các máy biến áp

S B

(kVA)

Điện áp (kV)

∆P (kW)

∆P N

(kW) U N % I 0 %

V (10 6 đ)

Định dạng
Số trang	87
Dung lượng	1,81 MB