Các sốliệu về mặt bằng, thiết bị, địa hình, địa chất,….được tổng hợp lại sau đó người thiết kế sẽđưa ra các giải pháp thiết kế tối ưu cho nhà máy theo các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật,…
Trang 1PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN MÔN HỌC
1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài
(1) MSSV: ……… Lớp:
Ngành :
Chuyên ngành :
2 Tên đề tài :
3 Các dữ liệu ban đầu :
4 Các yêu cầu chủ yếu :
5 Kết quả tối thiểu phải có: 1)
2)
3)
4)
Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /………
Trang 3ĐỒ ÁN MÔN HỌC
6 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài
(1) MSSV: ……… Lớp:
Ngành :
Chuyên ngành :
7 Tên đề tài:
8 Tổng quát về Đồ án: Số trang: Số chương:
Số bảng số liệu: Số hình vẽ:
Số tài liệu tham khảo: Phần mềm tính toán:
Số bản vẽ kèm theo: Hình thức bản vẽ:
Hiện vật (sản phẩm) kèm theo:
9 Nhận xét: i Về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên:
ii Những kết quả đạt được của Đồ án:
iii Những hạn chế của Đồ án:
10 Điểm:
Trang 4… tháng … năm……….
Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)
MỤC LỤC
Trang 5Mục lục ……… ……… Trang 5 Lời mở đầu ……… Trang 7 Lời cảm ơn ……… Trang 8 Chương 1: Tổng quan
1.1 Tổng quan về phân xưởng ……… Trang 91.2 Tổng quan về cung cấp điện ……… Trang 10 1.2.1 Mô tả hiện trạng lưới điện khu vực ……… Trang 10 1.2.2 Tổng quan về cung cấp điện cho phân xưởng gia công kỹ nghệ …… Trang 10 1.2.3 Yêu cầu chung khi thiết kế cung cấp điện ……… Trang 10
Chương 2: Xác định phụ tải tính toán
2.1 Xác định phụ tải chiếu sáng ……… Trang 122.2 Xác định phụ tải động lực … ……… Trang 122.3 Xác định phụ tải toàn phân xưởng ………….………… Trang 23
Chương 3: Xác định tâm phụ tải
3.1 Mục đích xác định tâm phụ tải ……… Trang 243.2 Phương pháp xác định tâm phụ tải ……… Trang 243.3 Các phương pháp phân nhóm ……… Trang 253.4 Phân nhóm và xác định tâm phụ tải và tủ động lục cho phân xưởng ……… Trang 25
Chương 4: Tính toán dung lượng bù và chọn máy biến áp
4.1 Tính toán dung lượng bù ……….… Trang 27 4.1.1 Xác định tổng công suất phản kháng cần bù……… Trang 27 4.1.2 Phân phối tối ưu công suất bù……… Trang 27 4.1.3 Xác định công suất phản kháng bù và chọn tụ bù ……… … Trang 284.2 Chọn máy biến áp ……… Trang 29 4.2.1 Chọn vị trí trạm biến áp ……… … Trang 29 4.2.2 Chọn kiểu máy biến áp……….… Trang 29
Chương 5: Lựa chọn sơ đồ nối dây phía cao và hạ áp
5.1 Vạch phương án đi dây trong mạng điện phân xưởng……….… Trang 30 5.1.1 Yêu cầu ……….… Trang 30 5.1.2 Phân tích phương án đi dây ……… … Trang 30 5.1.3 Vạch phưng án đi dây ……… Trang 315.2 Xác định phương án lắp đặt dây ……… ……… Trang 31 5.2.1 Dây bọc cách điện ……….… Trang 31 5.2.2 Dây trần ……… Trang 315.3 Sơ đồ mặt bằng đi dây ……….…… Trang 32
Trang 65.4 Sơ đồ nguyên lý đi dây mạng phân xưởng ……… … Trang 33
Chương 6: Chọn thiết bị và dây dẫn, cáp
6.1 Chọn thiết bị ……… Trang 34
6.1.1 Chọn CB cho từng nhóm và toàn phân xưởng……… Trang 34
6.1.2 Chọn CB cho từng máy trong nhóm ……….……… Trang 356.2 Chọn dây dẫn ……… Trang 42 6.2.1 Chọn loại cáp và dây dẫn ……… Trang 42 6.2.2 Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng ……… Trang 42 6.2.3 Chọn dây dẫn cho phân xưởng ……….… Trang 42
Chương 7: Tính toán hệ thống nối đất, chống sét
7.1 Tính toán hệ thống nối đất ……… … Trang 607.2 Tính toán hệ thống chống sét ……… Trang 61 7.2.2 Lựa chọn thiết bị chống sét quá điện áp……… Trang 61 7.2.1 Tính toán chống sét trực tiếp……….…… Trang 62
Chương 8: Tính toán sụt áp, tổn thất điện năng
8.1 Tính toán sụt áp……… Trang 648.2 Tính toán tổn thất điện năng ……… Trang 65
Chương 9: Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho toàn phân xưởng
9.1 Thiết kế chiếu sáng cho văn phòng xưởng ……… ……… Trang 66 9.1.1 Thiết kế chiếu sáng cho phòng hành chính ……… Trang 66 9.1.2 Thiết kế chiếu sáng cho phòng KCS ……… Trang 68 9.1.3 Thiết kế chiếu sáng cho phòng thiết kế ……… Trang 709.2 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất ……….…… Trang 729.3 Thiết kế chiếu sáng cho kho dụng cụ ……… Trang 75
LỜI MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài: Đây là đề tài “ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN
XƯỞNG GIA CÔNG KỸ NGHỆ ” đã chọn cho em để đánh giá thực lực, khả năng học
Trang 7tập của em trong 3 năm học vừa qua, nó giúp bản thân em hoàn thiện hơn về kiến thứcchuyên ngành cũng như giúp em có thêm những trải nghiệm mới để trước khi vào đời.
Mục đích nghiên cứu: Điện năng đã, đang và sẽ là một phần không thể thiếu trong
sự phát triển của nền kinh tế quốc dân Với vai trò quan trọng của mình điện năng đóngvai trò quyết định đến tốc độ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Nâng cao công suất
và chất lượng điện năng với độ tin cậy cấp điện cao đang là mối quan tâm hàng đầu củachính phủ, nhà cung cấp điện cũng như người sử dụng Đó cũng chính là mục đích để emkhi em làm đề tài này nhằm trang bị cho mình có thêm những kiến thức về cung cấp điện
để góp một phần nhỏ công sức của mình hòa cùng với sự phát triển của đất nước
Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu của đồ án môn học xoay quanh vấn đề
thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các phân xưởng, các nhà máy xí nghiệp Để đảm bảocho nhà máy hoạt động an toàn, hiệu quả và tiết kiệm
Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong đồ án là
phương pháp thu thập số liệu sau đó đưa ra giải pháp thiết kế theo yêu cầu thực tế Các sốliệu về mặt bằng, thiết bị, địa hình, địa chất,….được tổng hợp lại sau đó người thiết kế sẽđưa ra các giải pháp thiết kế tối ưu cho nhà máy theo các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật,… Kết cấu của đề tài gồm 8 chương chính liên quan đến các vấn đề về cung cấp điện,chiếu sáng, bù công suất, chọn thiết bị bảo vệ, sơ đồ nối dây cao hạ áp, hệ thống nối đấtđất và chống sét cho phân xưởng…
Tuy nhiên, do còn hạn chế về kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tế do đó đề tài sẽkhông tránh khỏi những sai sót Kính mong nhận được ý kiến góp ý của quý Thầy cô để
đề tài ngày càng hoàn thiện hơn
LỜI CẢM ƠN
Đồ án môn học là bài kiểm tra đánh giá giúp sinh viên hệ thống lại toàn bộ khốilượng kiến thức đã được học trong suốt quá trình ngồi trên ghế giảng đường Đại học
Trang 8Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quí Thầy cô trong khoa Công nghê thông tinĐiện – Điện tử đã tận tình truyền đạt, giảng dạy những kiến thức và kinh nghiệm quí báutrong suốt quãng thời gian em học tập và nghiên cứu tại trường.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy đã tận tình giúp đỡ và chỉ bảo em trong suốtquá trình làm đồ án môn học
Trong quá trình làm đồ án này, em đã cố gắng tìm hiểu, phân tích và tổng hợp nhữngkiến thức đã được học cũng như tham khảo những tài liệu có liên quan nhằm đạt kết quảtốt nhất Nhưng do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên chắc chắn sẽ không tránhkhỏi những sai sót Kính mong quí thầy cô đóng góp những ý kiến quý báu để đề tài hoànthiện hơn
Xin trân thành cảm ơn đến tất cả bạn bè đã giúp đỡ trong quá trình làm đồ án
ngày tháng năm 2017
Sinh viên thực hiện
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ PHÂN XƯỞNG
- Phân xưởng gia công kỹ nghệ có kích thước 15m x 18m = 270m2 bao gồm hai khu vực
Trang 9thước 6m x 3m = 18m2và một nhà kho có kích thước 6,5m x 3m = 19,5m2 Chiều cao củaphân xưởng có kích thước là 4,5m.
- Phân xưởng sản xuất chính có hai khu vực bao gồm 14 loại máy với 33 máy được phân
bố đều trên mặt bằng theo mục đích sản xuất và sử dụng Các thiết bị trong phân xưởnggia công kỹ nghệ đảm nhiệm các chức năng khác nhau từ giai đoạn gia công gỗ ban đầucho đến khi hoàn thiện sản phẩm
Phòng thiết kế
Phòng KCS
12 13
6
7 8
9
1 1
16 3
3
4
6 15 3
3 3
5
7 9
14
7400
9500 8500
6800
Hình 1.1 Sơ đồ mặt bằng của phân xưởng
1.2 TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN
1.2.1 Mô tả hiện trạng lưới điện khu vực
- Lưới điện cấp cho khu vực phân xưởng gia công kỹ nghệ là lưới điện 3 pha trung thế
22kV đi trên không với khoảng cách từ lưới điện đến đầu phân xưởng là 20m
1.2.2 Tổng quan về cung cấp điện cho phân xưởng gia công kỹ nghệ
Trang 10- Phân xưởng gia công kỹ nghệ sử dụng thiết bị cả một pha và ba pha, do đó yêu cầu hệ
thống cung cấp điện cung cấp điện ba pha 380V và điện áp một pha 220V để đưa phânxưởng vào hoạt động
- Phân xưởng được yêu cầu cung cấp điện qua một máy biến áp ba pha đấu ∆/Y, máybiến áp này có nhiệm vụ cấp điện cho phân xưởng gia công kỹ nghệ có công suất250kVA hoạt động ổn định
- Căn cứ hiện trạng lưới điện khu vực, vị trí mặt bằng của phân xưởng gia công kỹ nghệ,công trình cung cấp điện cho phân xưởng gia công kỹ nghệ được thực hiện như sau: Lắpmột máy biến áp ba pha 22kV/0,4kV với dung lượng máy biến áp phù hợp với tổng phụtải tính toán của phân xưởng Mạng điện hạ áp cấp từ máy biến áp đến các tủ phân phối
và các tủ động lực sử dụng cáp ngầm đặt trong ống nhựa chôn dưới đất theo tiêu chuẩnIEC Các thiết bị được liên kết với nhau theo dạng hình tia và liên thông, các tủ động lựcđược đặt gần tâm phụ tải Các thiết kế chiếu sáng, an toàn điện và chống sét tuân theo tiêuchuẩn IEC đối với mạng điện được thiết kế
1.2.3 Yêu cầu chung khi thiết kế cung cấp điện
- Mục tiêu chính của thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn luôn đượccung cấp điện năng với chất lượng và độ an toàn nằm trong phạm vi cho phép
- Một phương án cấp điện được xem là hợp lý khi thỏa mãn các yêu cầu sau:
+ Vốn đầu tư nhỏ, chú ý đến tiết kiệm các vật tư và kim loại hiếm
+ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất hộ tiêu thụ
+ Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị
+ Đảm bảo chất lượng điện năng (điện áp và tần số)
+ Thuận tiện cho vận hành và sửa chữa
+ Chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp
- Những yếu tố đó thường mâu thuẫn với nhau, do đó ta cần kết hợp hài hòa tùy thuộcvào hoàn cảnh cụ thể của đối tượng yêu cầu thiết kế
- Tuy nhiên để đạt được hiệu quả cao trong cung cấp điện người ta thường vạch ra tất cảcác phương án có thể có, sau đó tiến hành so sánh các phương án với nhau về phươngdiện kỹ thuật và kinh tế để tìm ra phương án tối ưu Phương pháp đó gọi là phương pháp
Trang 11+ Xác định cấu trúc mạng điện.
+ Lựa chọn thiết bị
+ Tính toán chống sét, nối đất chống sét, nối đất an toàn cho người vận hành và thiết bị.+ Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đối với mạng điện thiết kế ( các tổn thất, bù côngsuất, …)
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 2.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG
- Đây là phân xưởng gia công kỹ nghệ có diện tích 270m2, ta tra bảng phục lục trong sáchbài giảng môn “Cung cấp điện” ta chọn P0=14 W/m2
- Phụ tải tính toán tiêu thụ:
PTTCS = P0 F
= 14 270 = 3780 (W) = 3,78 (kW)
Trang 12- Ta chọn chiếu sáng cho phân xưởng là đèn huỳnh quang có hệ số cosφCS = 0,8.
=> tgφCS = 0,75
- Phụ tải tính toán phản kháng:
QTTCS = PTTCS tgφCS
= 3,78 0,75 = 2,84 (kVAr)
- Phụ tải tính toán toàn phần:
- Dòng điện tính toán của phụ tải chiếu sáng:
2.2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC
Trong phân xưởng này, các thiết bị trong từng nhóm máy ở mạng điện áp thấp (U
< 1000V) Do đó lựa chọn phương pháp tính theo hệ số cực đại Kmax (Phương pháp tínhtheo hệ số hiệu quả), phương pháp này có kết quả tương đối chính xác và phù hợp với yêucầu thực tế
- Hệ số công suất trung bình
Trang 13nhóm lượng
hiệu trên mặt bằng
Khoan tay: Pđm3pha = 3 0,45 = 1,35 (kW)
Khoan tay: Pđm3pha = 3 0,45 = 1,35 (kW)
Máy mài: Pđm3pha = 3 0,5 = 1,5 (kW)
- Hệ số sử dụng trung bình của thiết bị nhóm 1:
= 0,19 0,2
- Tổng số thiết bị trong nhóm 1: n = 8 thiết bị
- Tổng số thiết bị có P ≥ 1,5 kW là: n1 = 4 thiết bị
- Tổng công suất thiết bị nhóm 1 là: Pđm = 11,05 (kW)
- Tổng công suất thiết bị nhóm 1 có P ≥ 1,5 kW là: P1 = 7,5 (kW)
Từ các số liệu trên ta sẽ tính được p* và n* để tìm được n*hq
Trang 14Với n* = 0,5 và p* = 0,7 ta tra bảng phục lục trong sách bài giảng môn “Cung cấp điện”
- Phụ tải tính toán toàn phần của nhóm 1:
- Dòng điện tính toán của nhóm 1:
ii) Phụ tải tính toán nhóm 2
Tên Thiết bị và
nhóm
Số lượng
Ký hiệu trên mặt bằng
Y (m)
NHÓM 2
Quạt công nghiệp 1 10 1,5 380(3P) 0,15 0,75 15,5 8,5Máy cắt tôn 1 12 0,5 380(3P) 0,15 0,7 15,5 10,5
Trang 15- Tổng công suất thiết bị 1 pha:
- Hệ số sử dụng trung bình của thiết bị nhóm 2:
- Tổng số thiết bị trong nhóm 2: n = 5 thiết bị
- Tổng số thiết bị có P ≥ 2,5 kW là: n1 = 1 thiết bị
- Tổng công suất thiết bị nhóm 2 là: Pđm = 9,5 (kW)
- Tổng công suất thiết bị nhóm 2 có P ≥ 2,5 kW là: P1 = 5 (kW)
Từ các số liệu trên ta sẽ tính được p* và n* để tìm được n*hq
Với n* = 0,2 và p* = 0,53 ta tra bảng phục lục trong sách bài giảng môn “Cung cấp điện”
Do các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên ta chọn Kpt = 0,7
- Phụ tải tính toán tiêu thụ của nhóm 2:
Trang 16QTT2 = PTT2.tgφTB2
= 6,65 0,94 = 6,25 (kVAr)
- Phụ tải tính toán toàn phần của nhóm 2:
- Dòng điện tính toán của nhóm 2:
iii) Phụ tải tính toán nhóm 3
Tên Thiết bị và
nhóm
Số lượng
Ký hiệu trên mặt bằng
Y (m)
Trang 17- Hệ số sử dụng trung bình của thiết bị nhóm 3:
- Tổng số thiết bị trong nhóm 3: n = 8 thiết bị
- Tổng số thiết bị có P ≥ 2,5 kW là: n1 = 3 thiết bị
- Tổng công suất thiết bị nhóm 3 là: Pđm = 20,5 (kW)
- Tổng công suất thiết bị nhóm 3 có P ≥ 2,5 kW là: P1 = 15 (kW)
Từ các số liệu trên ta sẽ tính được p* và n* để tìm được n*hq
Với n* = 0,4 và p* = 0,73 ta tra bảng phục lục trong sách bài giảng môn “Cung cấp điện”
- Phụ tải tính toán toàn phần của nhóm 3:
- Dòng điện tính toán của nhóm 3:
Trang 18iv) Phụ tải tính toán nhóm 4
Tên Thiết bị và
nhóm
Số lượng
Ký hiệu trên mặt bằng
Y (m)
- Hệ số sử dụng trung bình của thiết bị nhóm 4:
- Tổng số thiết bị trong nhóm 4: n = 5 thiết bị
Trang 19- Tổng công suất thiết bị nhóm 4 là: Pđm = 21,5 (kW)
- Tổng công suất thiết bị nhóm 4 có P ≥ 5 kW là: P1 = 20 (kW)
Từ các số liệu trên ta sẽ tính được p* và n* để tìm được n*hq
Với n* = 0,6 và p* = 0,93 ta tra bảng phục lục trong sách bài giảng môn “Cung cấp điện”
Do các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên ta chọn Kpt = 0,7
- Phụ tải tính toán tiêu thụ của nhóm 4:
- Phụ tải tính toán toàn phần của nhóm 4:
- Dòng điện tính toán của nhóm 4:
Trang 20v) Phụ tải tính toán nhóm 5
Tên Thiết bị và
nhóm
Số lượng
Ký hiệu trên mặt bằng
Y (m)
- Hệ số sử dụng trung bình của thiết bị nhóm 5:
- Tổng số thiết bị trong nhóm 5: n = 7 thiết bị
- Tổng số thiết bị có P ≥ 2,5 kW là: n1 = 4 thiết bị
- Tổng công suất thiết bị nhóm 5 là: Pđm = 21,5 (kW)
- Tổng công suất thiết bị nhóm 5 có P ≥ 2,5 kW là: P1 = 19 (kW)
Từ các số liệu trên ta sẽ tính được p* và n* để tìm được n*hq
Trang 21Với n* = 0,6 và p* = 0,9 ta tra bảng phục lục trong sách bài giảng môn “Cung cấp điện”
- Phụ tải tính toán toàn phần của nhóm 5:
- Dòng điện tính toán của nhóm 5:
vi) Phụ tải tính toán tổng phân xưởng
Từ các số liệu phụ tải tính toán động lực của từng nhóm ở trên ta sẽ tính được phụtải tính toán động lực của toàn phân xưởng
Trang 22- Phụ tải tính toán tiêu thụ của toàn phân xưởng:
- Dòng điện tính toán của phụ tải động lực:
2.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TOÀN PHÂN XƯỞNG
Để tính được phụ tải tổng hợp cho phân xưởng thì ta đã tính được phụ tải chiếusáng, phụ tải động lực và hệ số đồng thời Ở đây là phụ tải tính toán của phân xưởng giacông kỹ nghệ có hệ số đồng thời thường lấy (0,85 1) nên ta sẽ chọn Kđt = 0,9 vì đây là
hệ số phù hợp với phân xưởng
- Phụ tải tính toán tiêu thụ của toàn phân xưởng:
- Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng:
CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI 3.1 MỤC ĐÍCH XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI
Trang 23- Tâm phụ tải là vị trí trung tâm về mặt công suất của nhóm phụ tải được khảo sát Tại vịtrí này công suất trên mặt bằng được cân bằng, việc xác định tâm phụ tải nhằm mục đích
bố trí dây dẫn hợp lý, tối ưu Nó là cơ sở để lựa chọn vị trí lắp đặt các tủ phân phối và tủđộng lực
- Để xác định tâp phụ tải, ta dựng hệ trục tọa độ Oxy trên mặt bằng thiết kế cung cấpđiện Có thể lựa chọn hệ trục tùy ý theo mặt bằng Tại phân xưởng này ta chọn gốc tọa độtại góc trái phía dưới của mặt bằng Trục hoành là trục X, trục tung là trục Y như hình 3.1
Hình 3.13.2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI
- Tâm phụ tải được xác định bằng cách phân chia thiết bị ra từng nhóm nhỏ và tìm tâmphụ tải từng nhóm, sau đó lấy kết quả các nhóm này để xác định tâm phụ tải cho toànphân xưởng
- Tâm phụ tải từng nhóm :
Trong đó:
X, Y : Tọa độ tâm phụ tải của nhóm
Xi, Yi: Tọa độ từng thiết bị
Pđmi : Công suất định mức của thiết bị
- Tâm phụ tải toàn phân xưởng:
Trong đó:
XPX, YPX : Tọa độ tâm phụ tải toàn bộ phân xưởng
Xi, Yi : Tọa độ tâm phụ tải từng nhóm
Trang 24Pi : Công suất định mứctừng nhóm thiết bị
3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN NHÓM
- Tùy theo từng trường hợp cụ thể và số thiết bị trong phân xưởng mà ta phân nhóm thiết
bị theo các phương pháp sau:
+ Phân nhóm theo dây chuyền sản xuất
+ Phân nhóm theo mặt bằng
+ Phân nhóm theo chế độ làm việc
+ Phân nhóm theo cấp điện áp
3.4 PHÂN NHÓM VÀ XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC CHO PHÂN XƯỞNG
Trang 25Để thuận tiện cho việc lắp đặt và vận hành ta có tọa độ tâm phụ tải của nhóm 4 là (3,74 ; 7,42) và tọa độ của tủ động lực 4 là (8,5 ; 7,42)
- Nhóm 5:
Để thuận tiện cho việc lắp đặt và vận hành ta có tọa độ tâm phụ tải của nhóm 5 là (3 ; 10,46) và tọa độ của tủ động lực 5 là (8,5 ; 11,5)
=> Tâm phụ tải của toàn phân xưởng:
Để thuận tiện cho việc lắp đặt và vận hành ta có tọa độ tâm phụ tải của toàn phân xưởng là (6,5 ; 8,13) và tọa độ của tủ động lực tổng là (8,5 ; 0,5)
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN DUNG LƯỢNG BÙ VÀ CHỌN MÁY
BIẾN ÁP 4.1 TÍNH TOÁN DUNG LƯỢNG BÙ
Trang 26Trong đó: P(kW) là công suất tác dụng tính toán của phân xưởng
4.1.2 Phân phối tối ưu công suất bù
- Về phân phối tù bù thì chúng ta có thể đặt tụ bù 1 trong 4 trường hợp sau:
+ Đặt tụ bù phía cao áp của xí nghiệp
+ Đặt tụ bù tại thanh cái hạ áp trạm biến áp xí nghiệp
+ Đặt tụ bù tại các tủ động lực (TĐL)
+ Đặt tụ bù tại đầu cực động cơ
Hình 4.1 Các đặt tụ bù cho mạng điện hạ áp
- Trong thực tế để bù cosφ cho phân xưởng, người ta tiến hành bù như sau:
+ Với XN nhỏ nên đặt tụ bù tại thanh cái hạ áp trạm BA xí nghiệp
Trang 27+ Với XN loại vừa có một trạm BA và một số phân xưởng có CS khá lớn và khá
xa trạm BA, có thể đặt phân tán tụ bù tại các tủ phân phối PX và tại cực động cơ có công suất lớn ( vài chục kW)
+ Với xí nghiệp qui mô lớn gồm hàng chục phân xưởng, để xác định vị trí và côngsuất bù thường tính theo 2 bước:
Bước 1: Xác định công suất bù đặt tại thanh cái hạ áp tất cả các trạm biến
áp của phân xưởng
Bước 2: Phân phối công suất bù của từng trạm ( đã xác định từ bước 1) chocác phân xưởng mà trạm biến áp đó cấp điện
+ Cũng có thể đặt tụ bù toàn bộ phía cao áp, hoặc một phần bên cao áp, một phần bên hạ áp tuỳ thuộc vào độ chêch lệch giá tụ cao và hạ áp
- Trong trường hợp bù tụ tại nhiều vị trí (trường hợp 2 và 3), công suất bù tối ưu tại một điểm i nào đó được xác định theo biểu thức:
Trong đó: Qi : công suất phản kháng yêu cầu tại nút i;
Q∑ : tổng công suất phản kháng yêu cầu ;
Ta có tgφ1 = tgφPX = 0,89
Ta sẽ nâng công suất bộ tù bụ lên 0,95 nên ta có cosφ2 = 0,95
tgφ2 = 0,33
Tổng công suất bộ tụ bù là:
Trang 28Qb = PTT.(tgφ1 – tgφ2) = 50,14 (0,89 – 0,33) =28,08 (kVAr)Vậy ta chọn dùng bộ tụ bù do DAE YEONG chế tạo và đặt tụ bù tại các tủ động lực của từng nhóm.
Loại tụ Số lượng Qb (kVAr) Uđm (V) Iđm (A) Số pha
Tuy nhiên với tâm phụ tải của phân xưởng đã tìm được ở phần trên , ta nhận thấykhông thể thiết kế trạm biến áp ở bên trong phân xưởng , do vậy ta sẽ chọn vị trí đặt máybiến áp ở bên ngoài và sát với tường của phân xưởng , kết cấu trạm biến áp theo nguyên
lý trạm đặt trên nền ngoài trời , xung quanh rào lưới thép
Cách chọn trên có ưu điểm là thi công dễ dàng , nhanh chóng và chi phí xây dựngthấp hơn nhiều so với cách lắp đặt bên trong phân xưởng ; ngoài ra có thể kể đến các yếu
tố phụ như : giữ được vẽ mỹ quan của phân xưởng , không gây trở ngại cho quy trình sảnxuất và công tác phòng cháy chữa cháy cũng dễ dàng hơn so với cách lắp đặt MBA bêntrong phân xưởng
4.2.2 Chọn kiểu máy biến áp
Dựa vào phụ tải tính toán phản kháng bù của phân xưởng mà ta đã tính, ta có:
Vậy phân xưởng có phụ tải tính toán toàn phần là STT = 52,83 kVA thì công suấtmáy biến áp phân xưởng tương đối nhỏ và theo cấp điện áp cho mạng động lực(380 V) và mạng chiếu sáng (220 V) , ta chọn máy biến áp là loại máy biến áp điện lực
3 pha làm mát tự nhiên do ABB chế tạo có công suất là P = 100kVA, cấp điện áp là
Uđm = 22 kV/0,4kV, ∆P0 = 320 W, ∆PN = 2050 W và UN = 4%
CHƯƠNG 5: LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY PHÍA CAO ÁP VÀ HẠ ÁP 5.1 VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY TRONG MẠNG PHÂN XƯỞNG
5.1.1 Yêu cầu
Trang 29- Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu phụ tải.
- An toàn trong vận hành
- Linh hoạt khi có sự cố và thuận tiện sữa chữa
- Đảm bảo tính kinh tế: ít phí tổn kim loại màu
- Sơ đồ nối dây đơn giản rõ ràng
5.1.2 Phân tích phương án đi dây
i) Phương án đi dây hình tia
Hình 5.1 Sơ đồ hình tia
- Ưu điểm
+ Các thiết bị không phụ thuộc lẫn nhau
+ Độ tin cậy cung cấp điện cao
+ Dễ vận hành, dễ sửa chửa
- Nhược điểm: Vốn đầu tư lớn
ii) Phương án đi dây phân nhánh
Trang 30+ Gây sụt áp và quá tải khi xảy ra sự cố tại đầu đường dây.
+ Việc tính toán chọn lựa dây dẫn và thiết bị bảo vệ đường dây phức tạp
5.1.3 Vạch phương án đi dây
- Từ tủ phân phối đến các tủ động lực thường đi dây hình tia
- Từ tủ động lực đến các thiết bị thường dùng sơ đồ hình tia cho các thiết bị công suất lớn
và sơ đồ phân nhánh cho các thiết bị công suất nhỏ
- Các nhánh từ tủ phân phối không nên quá nhiều (n ≤ 10) và tải của các nhánh này cócông suất gần bằng nhau
- Khi phân tải cho các nhánh nên chú ý dòng định mức của CB chuẩn
( 6,10,20,32,63,125,200,315A )
- Đối với phụ tải loại 1 chỉ sử dụng sơ đồ hình tia
5.2 XÁC ĐỊNH PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT DÂY.
Trang 31Hình 5.3 Sơ đồ mặt bằng đặt tủ động lực
5.4SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐI DÂY MẠNG PHÂN XƯỞNG.
Trang 32Hình 5.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp điện cho phân xưởng
Trang 336.1 CHỌN THIẾT BỊ
- Chọn loại CB: 1 pha, 3 pha, kín, hở, 1 cực, 3 cực,…
- Chọn CB thoả các điều kiện;
+ UđmCBUđmLĐ
+ IđmCB Itt
+ IcdmCBIN
tt tt
tb
PI
3.U.cos φ
UđmCB: điện áp định mức của CB;
UđmLĐ: điện áp định mức của lưới điện
IđmCB: dòng điện định mức của CB;
Itt: dòng điện tính toán
IcđmCB: dòng cắt định mức của CB;
IN: dòng điện ngắn mạch lớn nhất đi qua CB
+ Đặc tính bảo vệ
Loại B: Nguồn có công suất ngắn mạch thấp, dây có chiều dài lớn
Loại C: Bảo vệ cho trường hợp chung
Loại D, K: Bảo vệ cho trường hợp dòng quá độ ban đầu lớn ( Máy biến áp, Động cơ, Điện trở)
Loại MA Bảo vệ động cơ khi phối hợp với các contactor ngắt
6.1.1 Chọn CB cho từng nhóm và toàn phân xưởng
Từ các số liệu phụ tải tính toán của phân xưởng trong bảng 2.6 dựa vào số liệu đó
ta sẽ chọn được CB cho phân xưởng
i) Chọn MCCB tổng cho toàn phân xưởng
Ta có ITTPX = 101,54 (A), nên ta chọn MCCB 3pha mã hiệu ABN203c cho phân xưởng
có Icp = 125(A), dòng ngắn mạch Icu = 30(KA) Do hãng LS chế tạo
ii) Chọn MCCB cho từng nhóm máy
Trang 34- Từ việc tính toán trước ta có Ittn2 = 13,84(A), nên ta chọn MCCB 3pha mã hiệuABN103c với số lượng là 2 cái cho nhóm 2 có Icp = 15 (A), dòng ngắn mạch
Trang 36Vậy, ta chọn MCB 3P mã hiệu BKN 2P có Icp = 6 (A), dòng ngắn mạch Icu = 6 (kA), do hãng LS chế tạo.
Trang 37Vậy, ta chọn MCB 3P mã hiệu BKN 3P có Icp = 6 (A), dòng ngắn mạch Icu = 6 (kA), do hãng LS chế tạo.
Trang 38Vậy, ta chọn MCB 3P mã hiệu BKN 3P có Icp = 6 (A), dòng ngắn mạch Icu = 6 (kA), do hãng LS chế tạo.