ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: CUNG CẤP ĐIỆN CHO XƯỞNG BIA

Thiết kế một hệ thống cung cấp điện cho một nhà máy, xí nghiệp là một trong những công tác quan trọng, đòi hỏi có chuyên môn, có tầm nhìn chiến lược vào khả năng phát triển kinh tế xã hội của đất nước. Trên hết, hệ thống cung cấp điện phải đảm bảo các yêu cầu về độ tin cậy , chất lượng điện , an toàn liên tục và kinh tế. Tập đồ án môn học này được xem như một bài tập lớn, để sinh viên tổng hợp kiến thức đã học, áp dụng vào thực tế tính toán, thiết kế cung cấp điện . Nhận thực hiện đề tài thiết kế môn học “Cung cấp điện cho phân xưởng nhà máy Bia “, mặc dù đã có nhiều cố gắng trong tính toán, trình bày và sưu tầm tư liệu nhưng vì trình độ có hạn nên không tránh khỏi sai sót. Kính xin quý Thầy, Cô vui lòng chỉ dẫn thêm. Tập đồ án này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của Thầy Lê Minh Phương, và các thầy cô giáo . Xin chân thành cảm ơn các thầy cô Trân trọng Sinh Viên Thực hiện Lê Minh Trung GVHD: LÊ MINH PHƯƠNG Bộ môn Cung Cấp Điện SVTT:LÊ MINH TRUNG .MSSV:402N0060 Trang 2 NHỮNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN I – ĐẶC ĐIỂMCỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VÀ PHÂN PHỐI ĐIỆN NĂNG Điện năng là một dạng năng lượngcó nhiều ưu đểm như : dể dàng chuyển tải (nhiệt , cơ , hóa..) dể truyền tải và phân bố . Chính vì vậy điện năng được dùng rất rộng rải trong mọi lỉnh vực của con người. Điện năng nói chung không tích trử được , trù một vài trường hợp cá biệt công suất nhỏ như pin ,ácquy , vì vậy giửa sản xuất và tiêu thụđện năng phải luôn luôn cân bằng . Qua trình sản xuất điện năng la quá trình điện từ . Đặc điểm của quá trình này là xảy ra rất nhanh . vì vậy để đảm bảo quá trình cung cấp và sản xuất điện an toàn tin cậy , đảm bảo chất lượng điện phải áp dụng nhiều biện pháp đồng bộ như điều độ , thông tin , đo lường , bảo vệ và tự động hóa … Điện năng là nguồn năng lượng chính của các nghành công nghiệp .Làđiều kiện quan trọng đểphát triển các đo thị và các khu dân cư.v.v.. Vì lý do đo khi lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội ,kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một bước, nhằm thoả mãn nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trước mắtmà còn dự kiến cho sự phát triển trong tương lai. Những đặc điểm trên cần phải xem xét thận trọng và toàn diện trong suốt quá trình từ nghiên cứu thiết kế ,xây dựng đến vận hành khai thác hệ thống sản xuất , phân phối và tiêu thụ điện năng. I I – NHỮNG YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Mục tiêu cơ bản của nhiện vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện năng yêu cầu với chất lượng điện tốt. Một số yêu cầu chính sau đây: 1. Độ tin cậy cung cấp điện Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào hộ tiêu thụ loại nào.Trong điều kiện cho phép người ta cố gắng chọn phương pháp cung cấp điện có độ tin cậy càng cao càng tốt. 2. Chất lượng điện Chất lượng điện được đánh giá bằng hai chỉ tiêu tần số và đện áp. Chỉ tiêu tần số do điều độ miền điều chỉnh .Chỉ có những hộ tiêu thụ lớn hàng chục MW trở lên mới phải quan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số của hệ thống điện . Vì vậy người thiết kế cung cấp điện thường chỉ phải quan tâm chất lượng điện áp cho khách hàng . Nói chung điện áp ở lưới trung hạ áp cho phép dao động xung quanh giá trị ± 5% đện áp định mức . Đối với những phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp như nhà máy hóa,chất điện tử , cơ khí chính xác … điện áp chỉ cho phép dao động ± 2,5%. 3. An toàn trong cung cấp: Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị .Muốn đat được yêu cầu đó , người thiết kế phải chọn hồ sơ cung cấp điện hợp lý . rỏ ràng , mạch lạc dể hiểu tránh được sự nhầm lẫn trong vận hành, các thiết bị điện phải được chọn đúng chủng loại , đúng công suất. Công tác xây dựng lắp đặt hệ thống cung cấp điện ảnh hưởng đến đô an toàn cung cấp điện . Cuối cùng,việc vận hành quản lý cung cấp điện có vai trò đặc biệt quan trọng.người sử dụng phải chấp hành những quy định về an toàn sử dụng diện . 4. Tính kinh tế : Khi đánh giá so sánh các phương án cung cấp điện,chỉ tiêu kinh tế được xét đến khi các chỉ tiêu kỷ thuật nêu trên đả được đảm bảo . Chỉ tiêu kinh tế đánh giá thông qua: tổng số vố đầu tư , chi phí vận hành và thời gian thu hồi vốn đầu tư . I I I . CÁC BƯỚC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN 1 Tổng quan giới thiệu thiết bị .GVHD: LÊ MINH PHƯƠNG Bộ môn Cung Cấp Điện SVTT:LÊ MINH TRUNG .MSSV:402N0060 Trang 3 2 Tính toán phụ tải sử dụng điện . 3Lựa chọn máy biến áp , trạm phân phối , bù công suất phản kháng . 4Lựa chọn dây dẫn và kiểm tra sụt áp . 5Tính toán ngắn mạch và lựa chọn thiết bị bảo vệ (CB) , khởi động từ ,cầu chì .v .v… 6Tính toán về an toàn.Chống sét

PHẦN MỞ ĐẦU

- -

Thiết kế một hệ thống cung cấp điện cho một nhà máy, xí nghiệp là một trong

những công tác quan trọng, đòi hỏi có chuyên môn, có tầm nhìn chiến lược vào khả năng phát triển kinh tế -xã hội của đất nước Trên hết, hệ thống cung cấp điện phải đảm bảo các yêu cầu về độ tin cậy , chất lượng điện , an toàn liên tục và kinh tế Tập đồ án môn học này được xem như một bài tập lớn, để sinh viên tổng hợp kiến thức đã học, áp dụng vào thực tế tính toán, thiết kế cung cấp điện Nhận thực hiện đề tài thiết kế môn học “Cung cấp điện cho phân xưởng nhà máy Bia “, mặc dù đã có nhiều cố gắng trong tính toán, trình bày và sưu tầm tư liệu nhưng vì trình độ có hạn nên không tránh khỏi sai sót Kính xin quý Thầy, Cô vui lòng chỉ dẫn thêm Tập đồ án này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của Thầy Lê Minh Phương, và các thầy cô giáo Xin chân thành cảm ơn các thầy cô ! Trân trọng ! Sinh Viên Thực hiện Lê Minh Trung

- -

NHỮNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ

CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN

I – ĐẶC ĐIỂMCỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VÀ PHÂN PHỐI ĐIỆN NĂNG

Điện năng là một dạng năng lượngcó nhiều ưu đểm như : dể dàng chuyển tải (nhiệt , cơ , hóa ) dể

truyền tải và phân bố Chính vì vậy điện năng được dùng rất rộng rải trong mọi lỉnh vực của con

người

Điện năng nói chung không tích trử được , trù một vài trường hợp cá biệt công suất nhỏ như pin

,ácquy , vì vậy giửa sản xuất và tiêu thụđện năng phải luôn luôn cân bằng

Qua trình sản xuất điện năng la quá trình điện từ Đặc điểm của quá trình này là xảy ra rất nhanh

vì vậy để đảm bảo quá trình cung cấp và sản xuất điện an toàn tin cậy , đảm bảo chất lượng điện phải

áp dụng nhiều biện pháp đồng bộ như điều độ , thông tin , đo lường , bảo vệ và tự động hóa …

Điện năng là nguồn năng lượng chính của các nghành công nghiệp Làđiều kiện quan trọng

đểphát triển các đo thị và các khu dân cư.v.v Vì lý do đo khi lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội

,kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một bước, nhằm thoả mãn nhu cầu điện năng không

những trong giai đoạn trước mắtmà còn dự kiến cho sự phát triển trong tương lai

Những đặc điểm trên cần phải xem xét thận trọng và toàn diện trong suốt quá trình từ nghiên cứu

thiết kế ,xây dựng đến vận hành khai thác hệ thống sản xuất , phân phối và tiêu thụ điện năng

I I – NHỮNG YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

Mục tiêu cơ bản của nhiện vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện

năng yêu cầu với chất lượng điện tốt

* Một số yêu cầu chính sau đây:

1 Độ tin cậy cung cấp điện

Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào hộ tiêu thụ loại nào.Trong điều kiện cho phép người ta cố

gắng chọn phương pháp cung cấp điện có độ tin cậy càng cao càng tốt

2 Chất lượng điện

Chất lượng điện được đánh giá bằng hai chỉ tiêu tần số và đện áp

Chỉ tiêu tần số do điều độ miền điều chỉnh Chỉ có những hộ tiêu thụ lớn hàng chục MW trở lên

mới phải quan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số của hệ

thống điện

Vì vậy người thiết kế cung cấp điện thường chỉ phải quan tâm chất lượng điện áp cho khách hàng

Nói chung điện áp ở lưới trung hạ áp cho phép dao động xung quanh giá trị ± 5% đện áp định mức

Đối với những phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp như nhà máy hóa,chất điện tử , cơ khí

chính xác … điện áp chỉ cho phép dao động ± 2,5%

3 An toàn trong cung cấp:

Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị Muốn đat được yêu

cầu đó , người thiết kế phải chọn hồ sơ cung cấp điện hợp lý rỏ ràng , mạch lạc dể hiểu tránh được sự

nhầm lẫn trong vận hành, các thiết bị điện phải được chọn đúng chủng loại , đúng công suất

Công tác xây dựng lắp đặt hệ thống cung cấp điện ảnh hưởng đến đô an toàn cung cấp điện

Cuối cùng,việc vận hành quản lý cung cấp điện có vai trò đặc biệt quan trọng.người sử dụng phải

chấp hành những quy định về an toàn sử dụng diện

4 Tính kinh tế :

Khi đánh giá so sánh các phương án cung cấp điện,chỉ tiêu kinh tế được xét đến khi các chỉ tiêu kỷ

thuật nêu trên đả được đảm bảo

Chỉ tiêu kinh tế đánh giá thông qua: tổng số vố đầu tư , chi phí vận hành và thời gian thu hồi vốn

đầu tư

I I I CÁC BƯỚC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

1- Tổng quan giới thiệu thiết bị

2- Tính toán phụ tải sử dụng điện

3-Lựa chọn máy biến áp , trạm phân phối , bù công suất phản kháng

4-Lựa chọn dây dẫn và kiểm tra sụt áp

5-Tính toán ngắn mạch và lựa chọn thiết bị bảo vệ (CB) , khởi động từ ,cầu chì v v…

6-Tính toán về an toàn.Chống sét

Chương I : TỔNG QUAN THUYẾT MINH CHUNG

I.1 GIỚI THIỆU VỀ PHÂN XƯỞNG :

Nhà máy Bia chai là một phần cũa nền công nghiệp nhẹ,có một vị trí đặc biệt trong nền

kinh tế quốc dân

Phân xưởng Bia là một phần của xí nghiệp công nghiệp Nhiệm vụ của phân xưởng là

chế biến , gia công nguyên liệu thô thành các loại sả phẩm tiêu dùng và phục vụ sản xuất để

phục vụ cho công việc phát triển và xây dựng đất nước

Phân xưởng Bia theo đề tài được giao là thiết kế phần cung cấp điện cho một xưởng

I.2 PHÂN NHÓM ĐỘNG LỰC :

Nhằm mục đích tạo sự thuận tiện trong công tác quản lý , vận hành cũng như khi thi

công đi cáp, ta phân nhóm thiết bị dựa vào các yếu tố sau :

- Theo quy trình sản xuất từng bộ phận trong nhà máy , và theo cách bố trí các máy nằm

gần nhau vào cùng một nhóm

- Số lượng các tủ động lực phải được phân bố đều trên các bộ phận sản xuất của phân

xưởng , sao cho khi vận hành hoặc sữa chữa không gây ảnh hưởng đến các bộ phận khác

I.3 XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI :

Mục đích của việc xác định tâm phụ tải là để tối ưu hóa việc phân nhóm các thiết bị vừa

phù hợp với công nghệ sản xuất lại vừa thuận tiện cho việc đi dây ; mặt khác việc xác định tâm

phụ tải cho phép ta giảm được tổn thất điện năng , tổn thất điện áp lại vừa có thể tiết kiệm

được dây dẫn mà vẫn có thể bảo đảm vận hành mạng điện theo cách tối ưu nhất có thể có được

Phương pháp xác định tâm phụ tải :

Chọn hệ trục toạ độ xOy, tọa độ tâm phụ tải của phân xưởng dệt được xác định theo

công thức sau :

;

n

i dmi i

P

P x

n

i dmi i

P

P y Y

Trong đó :

xi , yi :là tọa độ trọng tâm các thiết bị của phân xưởng trên hệ trục XOY đã

của từng nhóm máy , ta xác định được tâm phụ tải của phân xưởng dệt

Khi đã xác định được vị trí tâm phụ tải của từng nhóm máy và của toàn phân xưởng ,

việc quyết định vị trí đặt tủ phân phối và các tủ động lực cho từng nhóm máy cần kết hợp với

các yếu tố sau đây :

- Phải phù hợp với hoạt động của công nghệ sản xuất và không gây ảnh hưởng chung đến vẽ mỹ quan của phân xưởng

- Thuận tiện cho việc thi công mương cáp và đi cáp đến các thiết bị, đồng thời thuận lợi cho công tác bảo trì, sữa chữa sau này

- Bảo đảm an toàn tuyệt đối cho con người và thiết bị Nếu tâm phụ tải tìm được không thỏa mãn các yếu tố trên ta có thể dời đến một vị trí

thích hợp gần nhất

I.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN :

I.4.1 Mục đích :

tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : công suất và số lượng các máy, chế độ vận hành của

chúng , quy trình công nghệ sản xuất, trình độ vận hành của công nhân v.v…Vì vậy xác định

chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng Bởi vì nếu phụ tải

tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ các thiết bị điện, có

khi dẫn tới nổ, cháy rất nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các

thiết bị điện được chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, do đó gây lãng phí

Do đó xác định phụ tải tính toán để làm cơ sở cho việc chọn lựa dây dẫn và các thiết bị

trong hệ thống cung cấp

I.4.2 Một số phương pháp xác định phụ tải tính toán :

Vì phụ tải điện của các máy là một hàm biến đổi theo thời gian và có nhiều yếu

tố ảnh hưởng tới nó nên thường phụ tải điện không biến thiên theo một quy luật nhất định Do

đó xác định chính xác phụ tải tính toán là một điều rất khó khăn.Hiện nay có nhiều phương

pháp xác định phụ tải tính toán tùy theo tính chất kinh tế mà ta chọn phụ tải tính toán theo

phương pháp chính xác hay gần đúng,nhưng thông dụng nhất hiện nay là phương pháp số thiết

này để xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng nhà máy sợi

Các phương pháp xác định phụ tải tính toán thường dùng:

a/ Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

P

1

Trong đó : Pđi , Pđmi - công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i, kW

Ptt , Qtt , Stt – công suất tác dụng , phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm thiết

bị, kW,kVAr,kVA

n – số thiết bị trong nhóm

Nếu hệ số công suất cos của các thiết bị trong nhóm khác nhau thì phải tính hệ số công

suất trung bình theo công thức sau :

n

n n

P P

P

P P

coscos

2 1

2 2 1

Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất

Công thức tính :

Ptt = p0.F

F -diện tích sản xuất,m2(tức là diện tích dùng để đặt máy sản xuất)

b/ Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất

Trong đó : M–số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm(sản lượng)

Tmax – thời gian sử dụng công suất lớn nhất ,h

c / Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb

Công thức tính :

Ptt = kmax.ksd.Pđm

kmax , ksd – hệ số cực đại và hệ số sử dụng max=Ptt/Ptb

/

ksdi – hệ số sử dụng của thiết bị thứ i ( tra bảng sổ tay )

Hệ số thiết bị hiệu quả nhq

1 2 1

)(/

P

1

.tgđmi kpti

kpt – hệ số phụ tải của từng máy

kpt =0.9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

kpt =0.75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

Nếu nhq  4 : Tìm kmax theo nhq và ksd

Ptt = kmax.ksd.Pđm = kmax.Ptb

Qtt = 1.1Qtb nếu nhq  10

Qtt = Qtbnh nếu nhq > 10

Ở đây Qtb = Ptb .tgtb ; costb = (cosi.Pđmi) /(Pđmi)

Trong 4 phương pháp xác định phụ tải tính toán trên ,khi tính cho từng nhóm máy ở

mạng điện áp thấp (U < 1000 V) nên dùng phương pháp tính theo hệ số cực đại kmax (tức

phương pháp thính theo hệ số hiệu quả),bởi vì phương pháp này có kết quả tương đối chính

xác

I.5 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐỈNH :

Là phụ tải ngắn hạn, được dùng để tính toán bảo vệ, tính toán khởi động; quy định để xác định giá trị đỉnh của một nhóm động cơ là chọn giá trị đỉnh của một động cơ có

dòng mở máy lớn nhất cộng với dòng làm việc bình thường của các động cơ còn lại trong

Iđn = kmm * ikđmax + Itt - ksd * iđmmax

Trong đó :

ikđmax : dòng khởi động của động cơ có dòng khởi động lớn nhất

Itt : Dòng điện tính toán của một nhóm động cơ

iđmmax :dòng điện định mức của động cơ có dòng khởi động lớn nhất

ChươngII : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

IIA XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

IIA1 PHÂN NHÓM VÀ XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI CÁC NHÓM :

Dựa theo dây chuyền công nghệ và vị trí phân bố thiết bị , theo công suất ,ta tiến hành

phân chia các thiết bị theo nhóm, mỗi nhóm thích ứng với tủ cấp điện riêng

Căn cứ thực tế ta chia thành 5 nhóm ứng với 5 tủ động lực như sau :

IIA1/1: NHÓM I: Gồm các tải sau :

Chọn hệ trục toạ độ XOY, tọa độ tâm phụ tải của phân xưởng bia ta được xác định theo công thức sau :

;

n

i dmi i

P

P x

n

i dmi i

P

P y Y

Nhóm I gồm 14 thiết bị và có thông số như sau :

SỐ LIỆU CÁC THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG BIA CHAI

Máy xúc chai 68 2 7 0,7 0.7

Công thức tính dòng điện mở máy và dòng định mức của các thiết bị :

Iđmi

i dmi

dmi

U

P

cos3

Máy xúc chai :

Iđm

i dmi

dmi

U

P

cos3

7,0

*380

*3

1000

*54

STT TÊN THIẾT BỊ: nhóm1 KH X Y Pđm Ksd COSö Iđm Imm

)118311654

*147112911114

*931751574

*29115

)75,0

*5,262125912414

)14,204

*2314,2014,204

*2314,204

*2314,20

)75,0

*4614,204

*2314

,

20

Do tỷ lệ của các thiết bị phân bố trên bản vẽ là 1/100 nên từ các giá trị trên ta có

được tâm phụ tải của nhóm I như sau :

Tương tự ta có tâm phụ tải của nhóm III như sau : X=158 Y= 232

IIA2 XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢ CỦA TOÀN PHÂN XƯỞNG :

Chọn hệ trục toạ độ XOY, tọa độ tâm phụ tải của phân xưởng bia được xác định theo

công thức sau :

;

n

i dmi i

P

P x

n

i dmi i

P

P y Y

Với các số liệu đã tính đưỡc ở trên ta có :

X =

25,273

108

*2454,177

*9275,20

*15875,26

*5,1675,25

*3,

= 12,8 (m)

Y =

25,276

108

*25,1082,108

*9275,20

*232163

*75,2675,25

- Với phương án phân nhóm trên việc thiết kế các tủ động lực phù hợp với thiết

kế về xây dựng cơ bản cho từng bộ phận của phân xưởng

- Vị trí Tủ phân phối ta có thể chọn gần trạm biến áp , gần cửa ra vào , gần với

tâm phụ tải của nhóm đã tính toán, do đó sẽ tiết kiệm được dây dẫn và giảm được tổn

thất điện năng

- Do số thiết bị được chia khá đều theo công suất của từng máy trong xưởng,

nên khác biệt về dây dẫn, CB…là không lớn Việc cô lập kiểm tra, hay có sự cố tại một

nhóm thiết bị ta vẫn còn nguồn điện để sử dụng cho việc sữa chữa

IIA2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC NHÓM THIẾT BỊ :

Nhóm 1 : P đm1 = 25,75 KW ; số thiết bị của nhóm là n =14 ; Hệ số công suất của nhóm

lấy cos = 0.6

Tính theo phương pháp hệ số cực đại kmax và công suất trung bình

Trình tự tính toán như sau :

i

dmi sdi

P

P K

)(/

)75,25

dmi tb

p

cos p

- Tính Q tt1 : do nhq1 = 9 < 10 nên :

Qtt1 = 1,1Qtb1 =1,1*11,588 = 12,746 (KVAR)

- Tính S tt1 : xác định theo công thức :

Stt1 = P tt21Q tt21  19,7762 11,5582 23,528 ( KVA)

38,0.3

58,23

Nhóm 2 : P đm2 =26,75 KW ; số thiết bị của nhóm là n = 15 ;

Tính theo phương pháp hệ số cực đại kmax và công suất trung bình

Trình tự tính toán như sau :

- Tính hệ số sử dụng :

i

dmi sdi

P

P K

)(/

)75,26

dmi tb

p

cos p

- Tính Q tt2 : do nhq2 = 10 nên :

Qtt2 = 1,1Qtb2 =1,1*12,037 = 13,24 (KVAR)

- Tính S tt2 : xác định theo công thức :

Stt2= P tt22Q tt22  13,24220,2332 24,17 ( KVA)

38,0.3

17,24

Nhóm 3 : P đm3 = 20,75 KW ; số thiết bị của nhóm là n = 12 ;

Tính theo phương pháp hệ số cực đại kmax và công suất trung bình

Trình tự tính toán như sau :

- Tính hệ số sử dụng :

i

dmi sdi

P

P K

)(/

)75,22

dmi tb

p

cos p

- Tính Q tt3 : do nhq3 = 7,6 < 10 nên :

Qtt3 = 1,1Qtb3 =1,1* 9,34 = 10,27 (KVAR)

- Tính S tt3 : xác định theo công thức :

Stt3 = P tt23Q tt23  10,27216,4342 19,38 ( KVA)

38,0.3

38,19

Nhóm 4 : P đm4 = 92 KW ; số thiết bị của nhóm là n = 8 ;

Tính theo phương pháp hệ số cực đại kmax và công suất trung bình

Trình tự tính toán như sau :

- Tính hệ số sử dụng :

i

dmi sdi

P

P K

)(/

)92

dmi tb

p

cos p

- Tính Q tt4 : do nhq4 = 5,44 < 10 nên :

Qtt4 = 1,1Qtb4 =1,1* 54,36 = 59,796 (KVAR)

- Tính S tt4 : xác định theo công thức :

4 2

102

Tính theo phương pháp hệ số cực đại kmax và công suất trung bình

Trình tự tính toán như sau :

- Tính hệ số sử dụng :

i

dmi sdi

P

P K

)(/

)108

27,154

3

U S

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO TỪNG NHÓM THIẾT BỊ

Q tt , KVAR

Máy bơm nước nónghấp 73 4 7,60 37,98 0,6 0,8

IIA3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG :

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp hệ số sử

dụng.Phương pháp này dùng để tính toán chiếu sáng chung ,không chú ý đến hệ số của tường

,của trần và của vật cản

Trình tự tính toán :Theo hướng dẫn [HDĐAMH – PTTB]

1* Kích thước :

chiều dài a = 28,5 m chiều cao H = 726,75 m

4* Chọn hệ chiếu sáng : chung đều

Chọn khoảng nhiệt độ màu :

Loại : EBP Standanrd

Cấp bộ đèn : 0,63G+0,09T Hiệu suất :Nd = 0,63 ; Ni=0,09

5,25

*5,28)

b a K

tt

=4,272

10* Hệ số bù :

Chọn hệ số suy giảm quang thông 1 = 0,7

Chọn hệ số suy giảm do bám bụi 2 = 1,25

5,1

412,175,726

*300

U

d S

E tc

351674lm

14* Xác định số bộ đèn :

bo cacbong

tong





= 70,4 Chọn số bộ đèn là Nbđ = 72

15* Kiểm tra sai số quang thông :

412,175,726

3516735000

*72

0

tong

tong bo cacbong bd

Sai số quang thông đạt yêu cầu (nằm trong khoảng cho phép từ –10% 20% )

16iệ* Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm v c :

142,175,726

708,0

*5000

*72

d S

U N

E tb bdcacbong bo

300,1(lx)

17* Phân bố các bộ đèn :

Phân bố thành 8 dãy đèn, mỗi dãy gồm 9 bộ

Kiểm tra : a=28,5 ;b=25,5 ; p= 0,5 Lngang ; q=0,5 Ldọc

10.107,11

n

i tti i

P

P X

n

i tti i

P

P Y

 X = 12,8( cm )

Y = 16,9( cm )

Trong thực tế ta chọn vị trí tủ PP ở gần hướng trạm BA ,gần vị trí cửa ra vào ,thuận tiện

cho việc đi dây đến tủ đông lực và TB  Ta Chọn : X =0,5(m) : Y = 4 (m)

- Công suất tính toán tủ phân phối

Pttpp =.Pttđl + Psh  Pttpp = 248,21 +28,22 = 276,43 (KW)

Theo đề tài thiết kế thì điện áp nguồn cung cấp cho phân xưởng là 22 KV , nên để

cung cấp điện cho các thiết bị của phân xưởng ( điện áp định mức Uđm = 380 V cho các thiết bị

động lực và Uđm = 220 V đối với phụ tải chiếu sáng ) ta phải thiết kế trạm biến áp phân xưởng ,

trạm này có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ 22 KV xuống 0,4 KV cung cấp cho mạng hạ áp

I CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT MÁY BIẾN ÁP VÀ KẾT CẤU TRẠM :

Về mặt nguyên lý thì vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng càng gần tâm phụ tải càng tốt

hạ áp đã được định vị trên bản vẽ mặt bằng số 34 , ta nhận thấy không thể thiết kế trạm biến áp

ở bên trong phân xưởng , do vậy ta sẽ chọn vị trí đặt máy biến 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 dựng thấp 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 sản xuất và công tác

phòng cháy chữa cháy cũng dễ dàng hơn so với cách lắp đặt MBA bên trong phân xưởng

II CHỌN KIỂU MÁY BIẾN ÁP :

Theo công suất tính toán của phân xưởng mà ta đã tính được thì công suất máy 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 cấp điện áp là 22 KV/0,4KV.Ở đây ta không dùng tổ 3 máy biến áp 1 pha vì

chọn như thế sẽ làm tăng chi phí đầu tư ban đầu do giá thành cao hơn và tổ 3 MBA 1 pha

chiếm nhiều diện tích đặt hơn so với MBA 3 pha có công suất tương ứng

III CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP :

IIB3.1/Chọn số lượng :

Xác định số lượng máy biến áp của trạm biến áp xuất phát từ việc đảm bảo tin cậy cung cấp điện đối với loại hộ tiêu thụ Với phân xưởng dệt ta có thể xếp vào nhóm hộ tiêu thụ

loại 2 & 3( hộ có thể ngừng cung cấp trong một thời gian nào đó), ta giả thiết rằng khi thiết kế

chung cho toàn xí nghiệp thì ta đã có tính việc phân công suất cho các trạm biến áp phân xưởng

và đã có tính đến khoảng dự trữ chung (tức là đã có MBA dự phòng hoặc có dự trữ từ các trạm

biến áp phân xưởng kế cận chung nhà máy với phân xưởng dệt ),vì vậy khi thiết kế trạm biến

áp phân xưởng dệt ta chỉ đặt một máy biến áp

IIB3.2/ Chọn công suất biến áp :

Khi xác định công suất MBA cần tính đến khả năng quá tải của máy biến áp Nếu

không xét đến khả năng quá tải của máy biến áp có thể làm tăng công suất đặt của chúng một

cách vô ích Khả năng quá tải của máy biến áp được xác định tùy thuộc vào đồ thị phụ tải của

hộ tiêu thụ nhận điện từ máy biến áp

- Đồ thị phụ tải của phân xưởng bia được cho như sau :

-Biến đổi đồ thị phụ tải nhiều bậc của MBA thành đồ thị phụ tải hai bậc đẳng trị

-Dựa vào điều kiện quá tải thường xuyên và công suất tính toán phân xưởng

( Sttpp = 347,68 KVA ) ta chọn sơ bộ công suất định mức MBA là S = 320 KVA

-Từ đồ thị phụ tải và công suất định mức máy biến áp ta tiến hành xác định vùng quá tải (vùng

t

t S

2 2



 ;

h

t S



trong đó : Si - phụ tải của MBA ở thời gian ti

tqt –thời gian quá tải

Xác định Smax theo 2h quá tải :

Ta có Sttpp = 1817,66 KVA

S max=

qt

i i dt

t

t S

2 2



5

2.68,3473.296,





KVA Xác định Smin theo 10h non tải :

S min =

h

t S

 Chọn MBT này

Tra bảng 8.20 [HDĐAMH -PTTB],ta có các thông số máy biến áp được chọn :

Loại : MBA 3 pha Hiệu :ABBchế tạo :22/0,4 KV

Công suất định mức : S = 1600 KVA

Tổn hao không tải : P0 = 720 (W)

Do Cosö của toàn phân xưởng =0,795 < 0,85 nên để giảm tổn thất cho máy biến áp và các

thiết bị sử dụng điện ta tiến hành tính toán và lắp đặt tụ bù

- Vói Cosö =0,795 (trước bù )  tgö = 0,763

- Ta cần bù Cosö =0,95 (sau bù)  tgö =0,328

Qbù = Pttpx (tgö(trước bù ) - tgö(sau bù ) ) =294,43*0,535 =128 (KVAr)

Vậy ta cần lắp năm tụ bù mổi tụ 25(KVAr) Tổng cộng là 150(KVAr)

Chương IV : CHỌN DÂY DẪN VÀ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

I.PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY DẪN HẠ ÁP ĐẾN CÁC THIẾT BỊ :

Trong thiết kế này ta chọn phương án đi dây ngầm trong rãnh và chôn dưới đất cho mạng động lực từ tủ phân phối chính đi đến các tủ động lực và từ tủ động lực đi đến các thiết bị

, riêng phần dây dẫn cung cấp cho mạng chiếu sáng ta sẽ thiết kế đi dây nổi đặt trong ống nhựa

PVC và lắp đặt trên tường , sơ đồ nối dây và sơ đồ nguyên lý được thể hiện trên các bản vẽ Ta

có các nhận xét sau về phương án đi dây đã chọn :

- Ưu điểm : thuận tiện trong thi công ; tránh được ảnh hưởng của nhiệt độ của môi

trường trong phân xưởng,tránh được các tác động rủi ro khách quan tác động lên dây dẫn làm

cho dây mau bị già cổi, hư hỏng cách điện …tạo được sự thông thoáng về không gian do mạng

điện không gây ảnh hưởng đến các hoạt động đi lại, vận chuyển trong phân xưởng, giữ được vẽ

mỹ quan chung trong toàn xưởng

- Khuyết điểm : Vốn lắp đặt hệ thống cáp ngầm đắt tiền hơn hệ thống đi dây nổi

Nhưng do quy mô của phân xưởng bia đã cho không lớn vì vậy ta chọn phương án cáp ngầm để cấp điện cho phân xưởng

II TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN CHO MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG :

Dòng điện cho phép: Icp dây

7 6 5 4

1

k k k k

I lvlo

Với k4 :hệ số ảnh hưởng của cách lắp đặt

k5 :hệ số ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau

k6 :hệ số ảnh hưởng của đất chôn cáp

k7 :hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ của đất

Tra bảng H1-19,H1-20,H1-21,H1-22 [HDTKCTBĐTTC IEC] cho các hệ số k :

Khi ta chọn cáp ta có sử dụng hệ số K là tích các hệ số hiệu chỉnh ,ở đây các dây

dẫn được chôn dưới đất do đó hệ số hiệu chỉnh :

K= k 4 k 5 k 6 k 7

- Với k 4 = 0,8

- Tại phân xưởng bia chai đất ẩm nên k 6 =1,33

- Nhiệt độ của đất t0 =250 C k7 = 0,95

1/ Chọn cáp từ trạm biến áp về tủ phân phối phân xưởng:

Từ máy biến áp về tủ phân phối chỉ có một nha1nhánh nên k 5 =1,do đó hệ số hiệi

528

= 614,8 Chọn cáp đồng 3 lỏi trung tính cách điện bằng giấy tẩm nhựa thông không cháy có vỏ chì

hay nhôm , đặt trong đất ,điện áp < 1KV,loại CBT(3G 300)

75,35

= 55,50 (A) Chọn cáp một lỏi : F = 6 mm2

9,38

= 60,4 (A) Chọn cáp một lỏi : F = 6 mm2

44,29

= 47,71 (A) Chọn cáp một lỏi : F = 6 mm2

154

= 239,09 (A) Chọn cáp một lỏi : F = 70 mm2