Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế biến thức ăn thuỷ sản trà nóc

Trong quá trình thiết kế cấp điện, một phương án được xem là hợp lý và tối ưu khi nó thỏa các yêu cầu sau :  Vốn đầu tư nhỏ bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ tính chất của ph

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay , điện năng ngày càng đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Điện năng đã quyết định phần lớn tốc độ công nghiệp hóa và hiện đại hóa Nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy trên lưới phân phối luôn là mối quan tâm hàng đầu của các nhà phân phối điện năng cũng như người sử dụng

Thực tế , trong hệ thống điện luôn có những vấn đề cần xử lý nhằm mục đích ổn định sự cung cấp liên tục cho khách hàng Để ngăn ngừa các sự cố tránh hư hỏng thiết bị, tránh nguy hiểm đối với người sử dụng điện yêu cầu đầu tiên là khi thiết kế mạng điện hạ áp phải đúng kỹ thuật và đảm bảo an toàn

Tuy nhiên việc tính toán thiết kế cung cấp điện là một công việc hết sức khó khăn, đòi hỏi

ở nhà thiết kế ngoài lĩnh vực về chuyên môn kỹ thuật còn phải có sự hiểu biết về mọi mặt như : môi trường, xã hội, đối tượng cấp điện,… Trong quá trình thiết kế cấp điện, một phương án được xem là hợp lý và tối ưu khi nó thỏa các yêu cầu sau :

 Vốn đầu tư nhỏ bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ tính chất của phụ tải

 Chi phí vận hành hàng năm thấp

 Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

 Thuận tiện cho việc vận hành, bảo quản và sửa chửa

 Đảm bảo chất lượng điện năng ( nhất là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện áp bé nhất và nằm trong giới hạn cho phép so với định mức )

Tuy nhiên do còn hạn chế về kiến thức kinh nghiệm thực tế tài liệu tham khảo, thời gian thực hiện, nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót , kính mong thầy hướng dẫn góp ý xây dựng cho đồ án ngày càng hoàn thiện và để cũng cố kiến thức của em trong tương lai

Tháng 01 năm 2013 Sinh viên thực hiện

Hồ Xuân Mạnh

Sinh viên thực hiện

Hồ Xuân Mạnh

3.2.1/ Tính toán phụ tải nhóm 1 của xưởng 1(TĐL1.X1) … ……… …… ……….Trang 19 3.2.2/ Tính toán phụ tải nhóm 2 của xưởng 1(TĐL2.X1) ……… ……….… Trang 21 3.2.3/ Tính toán phụ tải nhóm 3 của xưởng 1(TĐL3.X1) ……… …… Trang 23

4.4/ Tính toán cụ thể ……….……….………….Trang 36 4.5/ Tính toán công suất chiếu sáng……….………….………Trang 46 4.6/ Tính toán và thống kê ổ cắm , quạt, máy lạnh của nhà máy………….……… Trang 50

4.8/ Tính toán tủ phân phối chính (TPPC) cho toàn nhà máy……… Trang 57 Chương 5 : BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG, LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP……… Trang 60 5.1/ Chọn bù công suất phản kháng……… ………Trang 60 a/ Tính toán công suất cần bù ……….……….Trang 60 b/ Chọn tụ bù ……….………Trang 61

c/ Phương pháp bù ………Trang 62 5.2/ Lựa chọn máy biến áp, máy phát điện dự phòng……….………Trang 62 5.2.1/ Chọn máy biến áp……….………Trang 62 5.2.2/ Chọn máy phát điện dự phòng………Trang 63 Chương 6 : CHỌN DÂY DẪN, PHƯƠNG PHÁP, CHỌN THANH CÁI……… …… Trang 64 6.1/ Phương pháp đi dây………Trang 64 6.2/ Sơ đồ đi dây ………Trang 64 6.3/ Chọn dây dẫn ……….………Trang 64 6.4/ Tính toán chọn dây dẫn ………Trang 65 6.5/ Chọn thanh cái cho các tủ điện chính………Trang 76 Chương 7 : KIỂM TRA SỤT ÁP VÀ TÍNH NGẮN MẠCH……….………Trang 78 PHẦN I – KIỂM TRA SỤT ÁP………Trang 78 7.1/ Yêu cầu kiểm tra sụt áp……….……… Trang 78 7.2/ phương pháp tính sụt áp……….Trang 78 7.2.1/ Tính sụt áp ở chế độ vận hành bình thường……….……….Trang 80 7.2.1.5/ Tính toán sụt áp tại các tủ chiếu sáng……….Trang 89 7.2.2/ Tính sụt áp ở chế độ vận hành khởi động……….Trang 90

PHẦN II – TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BA PHA VÀ MỘT PHA………Trang 107 7.3/ Phương pháp tính toán ngắn mạch ba pha của xưởng……… Trang 107 7.4/ Tính toán dòng ngắn mạch 3 pha tại các TĐL của xưởng 1 và xưởng 2…… ……Trang 107 7.5/ Tính toán dòng ngắn mạch 3 pha tại các TĐL của xưởng 3 và xưởng 4 ……….…Trang 109 7.6/ Tính toán dòng ngắn mạch 3 pha tại TCST, và các TCS1…TCS7……… Trang 110

7.7/ Phương pháp tính toán ngắn mạch một pha của xưởng ……… …Trang 113 7.8/ Tính toán dòng ngắn mạch 1 pha tại TCST, và các TCS1…TCS7……… Trang 115

Chương 8 :TÍNH TOÁN CHUNG VỀ AN TOÀN ĐIỆN, CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ CB Trang 119 PHẦN A – TÍNH TOÁN CHUNG VỀ AN TOÀN ĐIỆN……… ………Trang 119 8.1/ Chọn sơ đồ bảo vệ và dây nối đất của nhà máy ………Trang 119 8.1.1/ Chọn sơ đồ nối đất……….…Trang 119 8.1.2/ Lựa chọn sơ đồ nối đất cho phân xưởng……… Trang 123 8.2.1/ Thiết kế nối đất an toàn cho các xưởng sản xuất ………Trang 124 8.2.2/ Tính nối đất cho hệ thống……….……….Trang 125 PHẦN B – CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ (CB) ……….Trang 126 8.3/ Điều kiện chọn thiết bị bảo vệ (CB) ……… ………….Trang 126 8.4/ Tính toán chọn (CB) ……….…….……….Trang 127 Chương 9 : THIẾT KẾ CHỐNG SÉT CHO TOÀN NHÀ MÁY……… ……….Trang 149 9.1/ Đặc tính của sét……….………….Trang 149

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

- Quy trình công nghệ sản xuất gồm nhiều công đoạn như sau : nguyên liệu thô gồm cám và

cá khô v…v…được đưa vào máy nghiền thô để nghiền và trộn thô, sau đó loại bỏ cám và cá có kích thước quá lớn theo yêu cầu công nghệ.nguyên liệu sau khi nghiền được đưa sang máy sàng, máy trộn tinh để trộn tinh cho nguyên liệu được mịn và loại hết các tạp chất, sản phẩm của máy sàng và máy trộn tinh là nguyên liệu tinh Nguyên liệu tinh được đưa sang máy ép để cho ra các hạt thức ăn phù hợp cho tôm và cá Công đoạn sau máy ép là máy sấy, sấy các hạt khô lại và được đưa qua buồng làm nguội các hạt Sau đó các hạt được đưa đến buồng áo dầu (dinh dưỡng), cám vụn được thu lại nhờ máy hút hơi ẩm và bụi cám tại máy sấy Các hạt được đưa qua sàng thành phẩm, đưa qua bồn chứa, sau đó là đóng bao thành phẩm

- Nhà máy chế biến thức ăn thủy sản Trà Nóc được xây dựng tại khu công nghiệp Trà Nóc, TP.Cần Thơ nên rất thuận nợi cho giao thông đường bộ và đường thủy,gần thị trường tiêu thụ lớn

là trung tâm đồng bằng sông Cửu Long nơi nuôi trồng thủy sản lớn nhất nước ta Nhà máy đang sản xuất ổn định, đến nay nhà máy có một vai trò nhất định trong vùng và góp phần giải quyết việc làm cho hàng trăm lao động tại địa phương

- Mặt bằng nhà máy có diện tích 7750m2 bao gồm các khu vực sau:

+ Khu sản xuất : xưởng 1, xưởng 2, xưởng 3, xưởng 4 mỗi xưởng có diện tích là S= 34*22=748m2

+ Khu vực còn lại dùng làm văn phòng, hội trường, nhà kho, căng tin, nhà để xe

1.2/ GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN:

Tùy theo quy mô của công trình lớn hay nhỏ mà các bước thiết kế có thể phân chia tỉ mỉ hoặc gộp chung một số bước với nhau

Nói chung, cách tiến hành thiết kế cung cấp điện có thể phân chia thành các bước sau :

- Thu nhập dữ liệu ban đầu bao gồm :

+Nhiệm vụ, mục đích thiết kế cung cấp điện

+Đặc điểm quy trình công nghệ sản xuất của công trình sẽ cung cấp điện

+Dữ liệu về nguồn điện: công suất, phân bố, phân loại từng nơi tiêu thụ

- Xác định phụ tải tính toán, công xuất cho từng phân xưởng và cho nhà máy:

+Danh mục thiết bị điện

+Tính phụ tải động lực

+Tính phụ tải chiếu sáng

- Chọn trạm biến áp, trạm phân phối :

+Chọn công xuất và số lượng máy biến áp, vị trí trạm biến áp và trạm phân phối

+Chọn số lượng, vị trí của tủ điện phân phối, tủ điện động lực của mạng hạ áp

- Sơ đồ nối dây của toàn nhà máy :

+Chọn sơ đồ hình tia, sơ đồ phân nhánh

+Dây cáp đi ngầm dưới đất, đi nổi trên máng cáp

- Tính toán ngắn mạch trong mạng điện hạ áp:

+Tính ngắn mạch 1 pha

+Bản vẽ mặt bằng công trình

+Bản vẽ mặt bằng và sơ đồ đi dây cho thiết bị của mạng điện hạ áp

+Bản vẽ sơ đồ nguyên lý cung cấp điện mạng hạ áp, mạng điện chiếu sáng

+Bản vẽ nối đất an toàn, nối đất chống sét cho công trình

Bảng 1.1 - Danh sách thiết bị các xưởng 1,xưởng 2, xưởng 3, xưởng 4

Stt Tên thiết bị Số lượng/1 xưởng Pđm(KW) cosϕ Ksd

Tổng công suất 1 xưởng 570.03

Tổng công suất 4 xưởng 2280.12

26 Máy khóa gió 26 1.10 18.9 9.45 0.8 0.7

27 Máy khóa gió 27 0.746 18.9 12.6 0.7 0.7

28 Máy giải liệu 28 4.476 18.9 15.75 0.7 0.7

44 Máy kéo băng tải 44 0.75 29.7 12.6 0.65 0.7

- Phân loại phụ tải của nhà máy :

+ Phụ tải động lực: bao gồm các phụ tải phục vụ quá trình công nghệ, phần lớn là động cơ 3 pha

+ Phụ tải chiếu sáng

+ Phụ tải sinh hoạt: ổ cắm, quạt sinh hoạt cũng như quạt công nghiệp, máy lạnh

- Do các xưởng được lắp đặt với công xuất bằng nhau nên ta thiết kế phân nhóm cho một xưởng, các xưởng còn lại thì phân nhóm và tính tương tự.Dựa vào cách bố trí các thiết bị

và công suất ta phân chia làm 4 nhóm cho một xưởng, mỗi xưởng đặt 4 tủ động lực và 1

+ Tâm phụ tải được xác định theo công thức :

n

i

i dmi

P

X P

1

1

)

*(

i n

i dmi

P

Y P

1

1

)

*(

a/ Xác định tâm phụ tải cho các nhóm xưởng 1

 Nhóm 1 :

Stt Tên thiết bị Ký hiệu

𝑃đặ𝑡(kw) X

(m)

Y (m) Xi *𝑃𝑖 Yi *𝑃𝑖

𝒀 =∑ (𝑌đ𝑚𝑖 ∗ 𝑃đ𝑚𝑖)

17 𝑖=1

∑𝟏𝟕𝒊=𝟏Pđ𝒎𝒊 =

1463.11120.94 = 12.09(m)

Để thuận tiện thao tác và có vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 1 về tọa độ:

= 1133.47466.54 = 17(m)

𝒀 =∑ (𝑌đ𝑚𝑖 ∗ 𝑃đ𝑚𝑖)

12 𝑖=1

∑𝟏𝟐𝒊=𝟏Pđ𝒎𝒊 =

548.166.54= 8.2(m)

Stt Tên thiết bị Ký

hiệu

𝑃đặ𝑡(kw) X

(m)

Y (m) Xi *𝑃𝑖 Yi *𝑃𝑖

9 Máy khóa gió 26 1.10 18.9 9.45 20.79 10.395

10 Máy khóa gió 27 0.746 18.9 12.6 14.0994 9.3996

11 Máy giải liệu 28 4.476 18.9 15.75 84.5964 70.497

12 Máy vít tải 29 1.50 18.9 18.9 28.35 28.35

Stt Tên thiết bị Ký

hiệu

𝑃đặ𝑡(kw) X

(m)

Y (m) Xi *𝑃𝑖 Yi *𝑃𝑖

1 Máy khóa gió 30 0.746 22.5 18.9 16.785 14.0994

14 Máy kéo băng tải 43 0.75 29.7 15.75 22.275 11.8125

15 Máy kéo băng tải 44 0.75 29.7 12.6 22.275 9.45

𝑿 =∑15𝑖=1(𝑋đ𝑚𝑖∗ 𝑃đ𝑚𝑖)

∑𝟏𝟓𝒊=𝟏Pđ𝒎𝒊 =

1196.0748.75 = 24.5(m)

𝒀 =∑ (𝑌đ𝑚𝑖∗ 𝑃đ𝑚𝑖)

15 𝑖=1

∑𝟏𝟓 Pđ𝒎𝒊𝒊=𝟏

=568.65748.75 = 11.7(m)

Để thuận tiện thao tác và có vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 3 về tọa độ:

X = 28.35 (m) Y = 21.2 (m)

 Nhóm 4 :

Stt Tên thiết bị Ký

hiệu

𝑃đặ𝑡(kw) X

(m)

Y (m) Xi *𝑃𝑖 Yi *𝑃𝑖

45 Máy ép 45 223.80 29.7 6.3 6646.86 1409.94

46 Máynghiền 46 110.00 29.7 3.15 3267 346.5

𝑿 =∑2 (𝑋đ𝑚𝑖∗ 𝑃đ𝑚𝑖)𝑖=1

∑𝟐𝒊=𝟏Pđ𝒎𝒊 =

9913.86333.80 = 30(m)

𝒀 =∑ (𝑌đ𝑚𝑖∗ 𝑃đ𝑚𝑖)

2 𝑖=1

∑𝟏𝟐 Pđ𝒎𝒊𝒊=𝟏

=1756.44333.80 = 5.3(m)

Để thuận tiện thao tác và có vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 4 về tọa độ:

X = 32.9 (m) Y = 5 (m)

Bảng 2.1 BẢNG TỔNG KẾT TÂM PHỤ TẢI CỦA CÁC TỦ ĐỘNG LỰC

Ở PHÂN XƯỞNG 1

4 Nhóm 4 TĐL 4 333.80 32.9 5

 Vị trí đặt các tủ động lực của các xưởng 2, xưởng 3, xưởng 4 giống

Như xưởng 1

b.Tâm phụ tải tủ phân phối phụ 1 và tủ phân phối phụ 2

Do tủ động lực của các xưởng có công xuất giống nhau nên ta gộp chung 2 xưởng thành 1 nhóm và được cấp điện từ tủ phân phối phụ, gồm 2 tủ phân phối phụ (TPPP1 cho xưởng 1, 2) và (TPPP2 cho xưởng 3, 4)

Tủ phân phối phụ 1 (TPPP1) của xưởng 1 và xưởng 2:

2

TĐL1 1 120.94 41.85 21.2 5061.339 2563.928 TĐL2 2 66.54 55.35 21.2 3682.989 1410.648 TĐL3 3 48.75 66.6 21.2 3246.75 1033.5

∑𝟖𝒊=𝟏Pđ𝒎𝒊 =

49703.2781140.06 = 43.6(m)

𝒀 =∑ (𝑌đ𝑚𝑖∗ 𝑃đ𝑚𝑖)

8 𝑖=1

∑𝟖𝒊=𝟏Pđ𝒎𝒊 =

13354.1521140.06 = 11.7(m)

Để thuận tiện thao tác và có vẻ mỹ quan ta dời tủ phân phối phụ 1 về tọa độ:

X =32.5 (m) Y = 9.5 (m)

Tủ phân phối phụ 2 (TPPP2) của xưởng 3 và xưởng 4 :

Xưởng Tên tủ Nhóm Pđm (kW) X (m) Y (m) Xi *𝑃𝑖

Yi *𝑃𝑖

3

TĐL1 1 120.94 41.85 49 5061.339 5926.06 TĐL2 2 66.54 55.35 49 3682.989 3260.46 TĐL3 3 48.75 66.6 49 3246.75 2388.75 TĐL4 4 333.80 71.1 32.4 23733.18 10815.12

4

TĐL3 3 48.75 28.35 49 1382.06 2388.75 TĐL4 4 333.80 32.9 32.4 10982.02 12350.6

Tâm phụ tải phân phối được tính theo công thức:

𝑿 =∑ (𝑋đ𝑚𝑖∗ 𝑃đ𝑚𝑖)

8 𝑖=1

∑𝟖𝒊=𝟏Pđ𝒎𝒊 =

49703.2781140.06 = 43.6(m)

𝒀 =∑ (𝑌đ𝑚𝑖 ∗ 𝑃đ𝑚𝑖)

8 𝑖=1

46316.261140.06 = 40.6(m)

STT Tên tủ phân phối Pđm (kW) X (m) Y (m) Xi *𝑃𝑖

∑𝟐𝒊=𝟏Pđ𝒎𝒊 =

74103.92280.12= 32.5(m)

𝒀 =∑ (𝑌đ𝑚𝑖∗ 𝑃đ𝑚𝑖)

2 𝑖=1

∑𝟐 Pđ𝒎𝒊𝒊=𝟏

=53012.792280.12 = 23.25(m)

Để thuận tiện thao tác và có vẻ mỹ quan ta dời tủ phân phối chính về đặt cạnh trạm biến áp

X =0 (m) Y = 38.7 (m)

Bảng 2.2 BẢNG TỔNG KẾT TÂM PHỤ TẢI TOÀN NHÀ MÁY

Khu vực Tên tủ Kí hiệu P đm (kW) X (m) Y (m)

CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

n

i tbi

P P

tt

P P

Hệ số cực đại thường được tính với ca làm việc có phụ tải lớn nhất

Hệ số Kmax phụ thuộc vào số thiệt bị hiệu quả nhq(hoặc Nhq), vào hệ số sử dụng và hàng loạt các yếu tố khác đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm Trong

thực tế khi tính toán thiết kế người ta chọn Kmax theo đường cong Kmax= f(Ksd,nhq), hoặc tra trong

các bảng cẩm nang tra cứu

- Số thiết bị hiệu quả n hq:

Giả thiết có một nhóm gồm n thiết có công suất và chế độ làm việc khác nhau Khi

đó ta định nghĩa nhq là một số quy đổi gồm có nhq thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau và tạo nên phụ tải tính toán bằng với phụ tải tiêu thụ thực do n thiết bị tiêu thụ trên

2

)(

)(

(2.6)

-Hệ số nhu cầu K nc: Là tỉ số giữa công suất tính toán (trong điều kiện thiết kế) hoặc công suất tiêu thụ (trong điều kiện vận hành) với công suất đặt (công suất định mức) của nhóm hộ tiêu thụ

3.1.2/ Các phương pháp xác định phụ tải tính toán:

Hiện nay có rất nhiều phương pháp để tính toán phụ tải tính toán(PTTT), dựa trên cơ sở khoa học để tính toán phụ tải điện và được hoàn thiện về phương diện lý thuyết trên cơ sở quan sát các phụ tải điện ở xí nghiệp đang vận hành

Thông thường những phương pháp tính toán đơn giản, thuận tiện lại cho kết quả không thật chính xác, còn muốn chính xác cao thì phải tính toán lại phức tạp Do vậy tùy theo giai đoạn thiết kế thi công và yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính toán cho thích hợp

Nguyên tắc chung để tính PTTT của hệ thống là tính từ thiết bị điện ngược trở về nguồn, tức là được tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ thống cung cấp điện, và ta chỉ cần tính toán tại các điểm nút của hệ thống điện

Mục đích của việc tính toán phụ tải điện tại các nút nhằm:

- Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp từ dưới 1000V trở lên

- Chọn số lượng và công suất máy biến áp

- Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối’

- Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ

Tca -Thời gian của ca phụ tải lớn nhất

w0- Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

Khi biết w0 và tổng sản phẩm sản xuất trong cả một năm, PTTT được tính theo công thức sau:

max max

lv o lv

tt

T

M W T

A

Với Tlvmax[giờ]: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất trong năm

3.1.4/ Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải tính trên một đơn vị sản xuất:

Nếu phụ tải tính toán xác định cho hộ tiêu thụ có diện tích F, suất phụ tải trên một đơn vị là

3.1.5/ Xác định phụ tải theo công suất đặt (P đ ) và hệ số nhu cầu (K nc ):

Phụ tải tính toán được xác định bởi công thức:

Ptt = knc *



n

i dmi P

1

(kW)

Qtt = Ptt * tg (kVAr) (2.11) Trong công thức trên:

knc: hệ số nhu cầu, tra sổ tay kỹ thuật theo các số liệu thống kê của các xí nghiệp, phân xưởng tương ứng

cos φ: hệ số công suất tính toán tra sổ tay kỹ thuật từ đó tính được tg Nếu hệ số

cosư của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì ta phải tính hệ số cosư trung bình của

nhóm theo công thức sau:

P Cos

Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là kém chính xác vì Knc được tra trong các sổ tay thường thì không hoàn toàn đúng với thực tế mà nó chỉ có ý nghĩa dùng để tham khảo

3.1.6/ Xác định phụ tải tính toán theo hệ số K max và P tb :(còn gọi là phương pháp số

thiết bị hiệu quả hay phương pháp sắp xếp biểu đồ)

Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác, vì khi tính số thiết bị hiệu quả (nhq) chúng ta đã xét tới hàng lạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng Do

đó khi cần nâng cao độ chính xác của PTTT, hoặc khi không có số liệu cần thiết để áp dụng các phương pháp trên thì ta nên dùng phương pháp này

Công thức tính toán:

Ptt = Pca = Kmax*Ksd*Pđm

Các bươc tính toán:

- Tính số thiết bị hiệu quả theo công thức (2.6)

- Tính hệ số sử dụng của nhóm thiết bị theo công thức (2.3)

1

*Kpti (2.15) Với Kpti là hệ số phụ tải của thiết bị thứ i Có thể lấy gần đúng:

Kpt = 0.75 ( Chế độ làm việc ngắn hạn)

Kpt = 0.90 ( Chế độ làm việc dài hạn) + Nếu nhq 4:

-Tìm Kmax theo nhq và Ksd -Xác định PTTT theo công thức:

Ptt = Kmax* Ksd* Pđm = Kmax* Ptb (2.16)

Qtt = 1.1Qtb (Nếu nhq  10) = Qtb (Nếu nhq > 10) Trong đó Ptb và Qtb là công suất tác dụng và công suất phản kháng trung bình của nhóm: Ptb = Ksd* Pđm

Qtb = Ptb* tgtb (2.17) (cos φtb tính theo công thức (2.12) )

+ Phụ tải tính toán của nhóm :

- Với tủ động lực: Stt = P tt2 Q tt2 (2.18)

- Với tủ phân phối:

n

- Dòng điện tính toán : Itt =

dm

tt U

Đối với một máy bị thì dòng đỉnh nhọn là dòng mở máy Còn đối với nhóm thiết bị thì dòng đỉnh nhọn xuất hiện khi máy có dòng điện mở máy lớn nhất trong nhóm khởi động, còn các máy khác làm việc bình thường Do đó dòng đỉnh nhọn được tính theo công thức sau:

Iđn = Ikđ = Kmm* Iđm (Đối với một thiết bị)

= Ikđmax+ Itt – Ksd*Iđmmax (Đối với một nhóm thiết bị) (2.21) Trong đó: Kmm là hệ số mở máy

+ Với động cơ KĐB, rotor lồng sóc Kmm = 57 + Động cơ DC hoặc KĐB rotor dây quấn Kmm = 2.5 + Đối với MBA và lò hồ quang thì Kmm 3.

Ikđmax và Ksd là dòng khởi động và hệ số sử dụng của thiết bị

U đm (kV) K sd

(

)(

i dmi hq

P

P n

Hệ số sử dụng nhóm:

675.094.120

70.81

i

đmi sdi sd

P

P K K

Vậy ta chọn Kmax1 =1.21 (dựa vào Bảng A.2,trang 9, Hướng dẫn đồ án môn học

thiết kế cung cấp điện-Phan Thị Thanh Bình, Dương Lan Hương, Phan Thị Thu Vân)

Hệ số công suất của nhóm 1:

1 2 1 2

KVA Q

S I

dm

tt

38,03

53.1933

05.981

tt

tt S P

9 26 Máy khóa gió 1.10 0.38 0.7 0.8 2.09 5 10.46

10 27 Máy khóa gió 0.746 0.38 0.7 0.7 1.42 5 7.09

11 28 Máy giải liệu 4.476 0.38 0.7 0.7 9.73 5 48.63

12 29 Máy vít tải 1.50 0.38 0.5 0.7 3.26 5 16.30

Tổng công suất 66.54

 Số thiết bị hiệu quả của nhóm 2 là :

32.56.832

57.4427)

(

)(

i dmi hq

P

P n

Hệ số sử dụng nhóm 2 là:

66.054.66

44.44

i

đmi sdi sd

P

P K K

Vậy ta chọn Kmax2 = 1.26

Hệ số công suất của nhóm 2 :

7 0 54 66

03 47 ) (

12

1

12

1 2

đmi i tb

P

P Cos



.441.11

S I

dm

tt

38 , 0 3

08 74 3

33.55

55 42 7 0 55 112 [ 65 127 ]

Stt Kí

hiệu Tên thiết bị

P đm (kW)

U đm (kV) K sd Cos I đm

14 43 Máy kéo băng tải 0.75 0.38 0.7 0.65 1.76 5 8.78

15 44 Máy kéo băng tải 0.75 0.38 0.7 0.65 1.76 5 8.78

Tổng công suất 48.75

 Số thiết bị hiệu quả của nhóm 3 là :

70.406.506

56.2376)

(

)(

i dmi hq

P

P n

Hệ số sử dụng nhóm 3 là:

68.075.48

38.33

P

P K K

Công suất tác dụng trung bình của nhóm 3 là :

) ( 15 33 75 48 68 0

15

1 3

i đmi sd

10.3682

.321.11

S I

dm

tt

38,03

21.553

77.41

 Dòng đỉnh nhọn của nhóm 3 là :

Chọn Kmm =3, với động cơ có công suất lớn nhất trong nhóm là P = 18.65 (kw)

I kđmax K mmI đmmax 340.53121.58(A)

) ( 10 177 ] 53 40 7 0 88 83 [ 58 121 ]

U đm (kV) K sd Cos I đm

66.233

i

đmi sdi sd

P

P K K

Hệ số công suất của nhóm 4 :

6 0 8 333

66 233 ) (

2

1

2

1 4

đmi i tb

P

P Cos



S I

dm

tt

38,03

44.5553

80.3334

tt

tt S P

=> Vì phụ tải nhóm 4 có công suất lớn 𝑆𝑡𝑡4= 555.44(𝑘𝑣𝐴) và

cosφ = 0.6 nên ta phải bù công xuất phản kháng Q tại chỗ nhằm giảm tổn thất điện

áp, tổn thất điện năng và giảm dòng điện mở máy của động cơ

Với 𝑆𝑡𝑡4 = 555.44(𝑘𝑣𝐴) nên ta chọn : cosφ𝑠𝑎𝑢𝑏ù = 0.8

 Tính toán công suất cần bù :

+ trước khi bù : cos  4 10.6tg11.333

- Chọn vị trí đặt tụ bù : đặt tại thanh cái tủ động lực 4 (TĐL4.X1)

- Công suất phản kháng sau khi bù Q :

)(

95.24320095.4434

Q tt saubù  tt  bù   

- Tổng công suất biểu kiến sau khi bù :

S tt4saubù P22 (Q tt4 Q bù)2  333.802 (443.95200)2 413.44[KVA]

- Hệ số công suất sau khi đặt tụ bù cho nhóm 4 :

81.044.413

8.333

_

4 4

saubù tt

tt saubù

*3

44.413

*3

- Dòng đỉnh nhọn của nhóm 4 sau khi bù là :

Chọn Kmm =3, với động cơ có công suất lớn nhất trong nhóm là P=223.80 (kw)

Ikđmax K mm*I đmmax 3*567.391702.17(A)

=> Iđn4I kđmax [I tt4K sd*I đmmax]1702.17[628.150.7*567.39]1933.15(A)

3.2.5/ Tính toán phụ tải cho tủ phân phối 1 (TPP1)

- Chọn Kdt = 0.7 Vì số tủ động lực (TĐL) 6-9 tủ (Theo tiêu chuẩn IEC)

- Tinh toán công suất cho tủ phân phối phụ 1 (TPPP1)

n





  A U

S I

dm

TPPP tt TPPP

38 , 0 3

1 953 3

1 _ 1

53.7401

_

1

TPPP tt

TPPP tt S P

Vì phụ tải TPPP1 có 𝐶𝑂𝑆𝜑𝑡𝑡 = 0.77 nên ta phải bù công suất phản kháng Q tại chỗ

Với 𝑆𝑡𝑡_𝑇𝑃𝑃𝑃1 = 953.1(𝑘𝑣𝐴) nên ta chọn : cosφ𝑠𝑎𝑢𝑏ù = 0.85

- Tính toán công suất cần bù :

+ trước khi bù : cos  0.77tg1 0.828

- Chọn vị trí đặt tụ bù : đặt tại thanh cái của tủ phân phối phụ 1 (TPPP1)

- Công suất phản kháng sau khi bù Q :

) (

450 150

600

1 _ 1

Qtt TPPP saubù  tt TPPP  bù   

- Tổng công suất biểu kiến sau khi bù :

S tt_saubu P2tt_TPPP1Q tt_TPPP1saubù  740.532 4502 866.54(KVA)

- Hệ số công suất sau khi đặt tụ bù :

85.054.866

53.740

1 _

1 _ 1

saubù TPPP tt

TPPP tt saubù

TPPP tt

S P COS

- Dòng tính toán sau khi đặt tụ bù :

) ( 57 1316 38

0

* 3

54 866

* 3

1 _ 1

 Tính toán tương tự cho xưởng 2, xưởng 3, xưởng 4, TPPP2,

Bảng 3.5 -Tổng hợp tính toán phụ tải các xưởng 1, 2, 3, 4,TPPP1,TPPP2

2

TĐL1.X2 0.7 98.05 99.25 139.53 212.00 386.00 0.67 6.76 1.21 TĐL2.X2 0.75 55.33 49.26 74.28 112.55 210.42 0.66 5.32 1.26 TĐL3.X2 0.75 41.77 36.10 55.21 83.88 177.10 0,68 4.70 1.26 TĐL4.X2 0.81 333.8 243.95 413.44 628.15 1933.15 0.70

Tủ phân phối phụ 1

Tủ phân phối phụ 2

(Sau bù) 0.85 740.53 450.00 866.54 1316.5 2750

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

4.1/ Các yêu cầu chung của hệ thống chiếu sáng:

Trong thiết kế chiếu sáng vấn đề quan trọng nhất ta phải quan tâm là đáp ứng yêu cầu về

độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác Ngoài độ rọi, hiệu quả chiếu sáng còn phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp lý cho các chao chụp đèn,

sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế kỹ thuật và mỹ quan Vì vậy khi thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau:

- Không bị lóa mắt, vì với cường độ ánh sáng mạnh mẽ làm cho mắt có cảm giác lóa, thần kinh bị căng thẳng, thị giác sẽ mất chính xác

- Không bị lóa do phản xạ, ở một số vật có các phản xạ cũng khá mạnh và trực tiếp

do đó khi bố trí đèn phải chú ý hiện tượng này

- Không có bóng tối, nơi sản xuất không nên có bóng tối mà phải sáng đều, có thể quan sát được toàn bộ phân xưởng Để khử các bóng tối cục bộ người ta thường dùng các bóng mờ và treo cao đèn

- Phải có độ rọi đồng đều, để khi quan sát từ nơi này qua nơi khác mắt không điều tiết quá nhiều gây nên mỏi mắt

- Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày, điều này quyết định thị giác của

ta đánh giá được chính xác hay sai lầm

- Đảm bảo độ rọi ổn định trong quá trình chiếu sáng bằng cách hạn chế sự dao động của điện áp lưới điện, cố định đèn chắc chắn, cần hạn chế quang thông bù

- Đảm bảo độ rọi đầy đủ trên bề mặt làm việc

4.2/ Các đại lượng cơ bản trong kỹ thuật chiếu sáng:

Quang thông: ∅ (lm) lumen

Là thông lượng bức xạ hữu ích trong hệ thống chiếu sáng (lượng ánh sáng)

Cường độ ánh sáng I (cd):

Là tỷ số giữa quang thông phát ra trong một đơn vị góc khối theo nào một hướng đó:

Quang hiệu: H (lm/w) (hay hiệu suất phát sáng)

Quang hiệu được xác định bằng tỷ số quang thông phát ra trên công suất của ánh sáng

𝐻 = ∅𝑃

 Hình dạng và kích thước

 Tính năng kỹ thuật của nguồn sáng Trong nhà ở và công trình cũng như trong các gian phòng sản xuất của nhà máy, xí

nghiệp, nguồn chiếu sáng thường là bóng đèn sợi đốt hoặc bóng đèn huỳnh quang

Giữa 2 loại nguồn bóng đèn huỳnh quang và bóng đèn sợi đốt thì thường được so sánh về

độ rọi(bình thường bóng đèn huỳnh quang có độ rọi cao hơn) và định suất năng lượng tiêu thụ

Bóng đèn huỳnh quang có ánh sáng tốt cho việc quan sát, nhìn nhận các vật thể nhất là trong trường hợp các vật thể cần phân biệt có kích thước nhỏ, tinh vi, hoặc cần dùng màu sắc ánh sáng để nâng cao năng suất công tác Mặt khác, khi làm việc trong môi trường có sử dụng đèn huỳnh quang còn đảm bảo được an toàn lao động Bóng đèn huỳnh quang có sự phát sáng tốt giống với ánh sáng tự nhiên và tạo được độ rọi cao mà tiêu thụ công suất điện không lớn lắm

Nên dùng nguồn sáng là bóng đèn huỳnh quang ở những vị trí sau:

- Trong các phòng thường xuyên có người nhưng thiếu ánh sáng tự nhiên

- Trong các phòng có yêu cầu trang trọng

- Trong các phòng cần phân biệt chính xác về màu sắc

- Trong các phòng, gian sản xuất có yêu cầu cường độ nhìn cao trong một thời gian lâu hoặc cần tạo điều kiện tốt cho việc quan sát

4.3.2 Chọn thiết bị chiếu sáng:

Sự lựa chọn thiết bị chiếu sáng phải dựa trên các điều kiện sau:

- Tính chất của môi trường xung quanh

- Các yêu cầu về sự phân bố ánh sáng và sự giảm chói

- Các phương án kinh tế

Hạn chế sự loá mắt:

Để đảm bảo hạn chế sự lóa mắt, chiều cao đèn nhỏ nhất cho phép đối với loại đèn sợi đốt hoặc đèn huỳnh quang phải phù hợp với yêu cầu chiếu sáng của từng đối tượng Ngoài ra cần chú ý một số điểm sau:

Chiều cao đèn không hạn chế khi:

- Trong trường hợp đèn bố trí không nằm trong trường nhìn tạo một góc nhỏ hơn 45o

so với đường thẳng nằm ngang

- Đèn có chụp kính mờ hoặc chụp mờ khuếch tán trong vùng từ 0o đến 900 bên trong lắp bóng đèn sợi đốt có công suất nhỏ hơn 60 W

Trong các phòng thuộc nhà hoặc công trình công cộng:

- Độ chói bề mặt của đèn không vượt quá 500cd/m2

.

- Trong các lớp học, phòng họp, phòng bệnh nhân, phòng ngủ trẻ em thì độ chói bề mặt của đèn nhỏ hơn 200cd/m2

- Các phòng khác cho phép độ chói bề mặt của đèn nhỏ hơn 300cd/m2

4.3.3 Lựa chọn độ rọi theo yêu cầu:

 Độ rọi là độ sáng trên bề mặt được chiếu sáng Độ rọi được chọn phải đảm bảo nhìn rõ mọi chi tiết cần thiết mà mắt nhìn không bị mệt mỏi

 Khi lựa chọn giá trị độ rọi phải dựa trên thang độ rọi, không được chọn giá trị ngoài thang rọi

 Việc chọn độ rọi theo yêu cầu phụ thuộc vào các yếu tố sau :

- Loại công việc, kích thước các vật, sự sai biệt của vật và hậu cảnh

- Mức độ căng thẳng của công việc

- Lứa tuổi người sử dụng

- Hệ chiếu sáng, loại nguồn sáng lựa chọn

4.3.4 Lựa chọn chiếu sáng treo đèn:

Tùy theo đặc điểm đối tượng, loại công việc, loại bóng đèn, sự giảm chói, bề mặt làm việc

Ta có thể phân bố các đèn sát trần có h' = 0 hoặc cách trần 1 khoảng cách h' nào đó, chiều cao bề mặt làm việc có thể trên độ cao 0,8 m so với sàn (mặt bàn) hoặc ngay trên sàn tùy theo công việc Khi đó độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc là:

h'' = H – h' – 0.8 H: Độ cao từ mặt sàn đến trần

Cần chú ý rằng chiều cao htt đối với đèn huỳnh quang không vượt quá 4m, nếu không độ sáng trên bề mặt làm việc sẽ không đủ cung cấp cho công nhân Còn đối với đèn thủy ngân cao áp, đèn halogen kim loại nên treo đèn ở độ cao 5 m trở lên để giảm chói

4.3.5 Các phương pháp tính toán:

4.3.5.1 Phương pháp quang thông:

Phương pháp quang thông xác định độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc

 Quang thông tổng:

∅𝑡ổ𝑛𝑔 = 𝐸𝑡𝑐 𝑆 𝑑

𝑈

∅𝑡ổ𝑛𝑔 : tổng quang thông rơi trên mặt phẳng làm việc

Etc: độ rọi theo tiêu chuẩn [lx]

S: diện tích mặt phẳng làm việc [m2] d: hệ số bù

U: hệ số sử dụng

 Độ rọi trung bình ban đầu trên bề mặt làm việc:

Giới hạn của phương pháp quang thông: Phương pháp quang thông xác định giá

trị độ rọi trung bình chỉ được sử dụng khi các bộ đèn được phân bố đều trong căn phòng

có các bề mặt tán xạ Giá trị độ rọi trung bình được xác định bằng tỷ số quang thông tổng rơi trên diện tích bề mặt làm việc Giá trị trung bình này có thể khác giá trị trung bình tính từ các độ rọi tại một số điểm

4.3.5.2 Phương pháp chỉ số địa điểm:

Chỉ số địa điểm K:

𝐾 = 𝑎𝑏

ℎ𝑡𝑡(𝑎 + 𝑏)

htt: chiều cao h tính toán

a, b: chiều dài và chiều rộng căn phòng

Dùng phương pháp điểm cũng có thể tính được độ rọi của một điểm khi đã biết cách

bố trí đèn, chiều cao treo đèn và công suất bóng lắp trong mỗi đèn

Phương pháp điểm dùng để tính toán các trường hợp chiếu sáng hỗn hợp, chiếu sáng cục bộ, chiếu sáng bên ngoài và chiếu sáng các mặt phẳng nghiêng