Thiết kế cấp điện cho xưởng cơ khí trường đại học công nghiệp tp hồ chí minh (cơ sở 1) đồ án tốt nghiệp khoa công nghệ điện

Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài - Thiết kế mạng điện hạ áp cho xưởng thực hành cơ khí - Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosφ cho phân

Trang 1

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

KHÓA LUẬN TỐT NGHỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO XƯỞNG CƠ KHÍ TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP

TPHCM (cơ sở 1)

SINH VIÊN LÊ VĂN HÙNG 14070831

THÂN HOÀNG PHƯƠNG 14073311

LÊ MẠNH CƯỜNG 14042201 LỚP DHDI10E

GVHD GV LÂM TẤN CÔNG

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NĂM 2018

Trang 2

PHIẾU GIAO ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài

- Thiết kế mạng điện hạ áp cho xưởng thực hành cơ khí

- Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosφ cho phân xưởng

4 Kết quả

- Hiểu được quy trình thiết kế một phân xưởng

- Biết cách tính toán và lựa chọn thiết bị

Giảng viên hướng dẫn

Lâm Tấn Công

Tp HCM, ngày 04 tháng 06 năm 2018 Sinh viên

Lê Văn Hùng

Lê Mạnh Cường Trần Hoàng Phương

Trang 3

ii

-

Trang 4

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN CUNG CẤP ĐIỆN VÀ GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1

Tổng quan cung cấp điện 1

1.1 Giới thiệu đề tài 1

1.2 Mục tiêu thiết kế 2

1.3 Nội dung tính toán thiết kế 3

1.4 1.4.1 Thông số thiết bị trong toàn xưởng 3

1.4.2 Nội dung tính toán 4

CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 5

Tính toán phụ tải động lực của xưởng thực hành cơ khí 5

2.1 2.1.1 Phân nhóm phụ tải động lực 5

2.1.2 Tính toán phụ tải động lực cho từng nhóm 7

2.2 Tính toán chiếu sáng cho xưởng thực hành cơ khí 11

2.3 Công suất toàn xưởng thực hành cơ khí 14

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO XƯỞNG THỰC HÀNH 15

Xác định tâm phụ tải 15

3.1 3.1.1 Ý nghĩa của việc xác định tâm phụ tải 15

3.1.2 Xác định tâm phụ tải 15

3.2 Chọn phương án cấp điện cho xưởng thực hành cơ khí 23

3.2.1 Phương án cấp điện 23

3.2.2 Phân tích và lựa chọn phương án cấp điện cho xưởng thực hành 28

3.2.3 Sơ đồ nguyên lí của xưởng thực hành cơ khí 29

3.2.4 Xác định dung lượng tụ bù và chọn máy biến áp 32

3.3 Lựa chọn phương pháp tính tiết diện dây dẫn chọn CB 35

3.4 Tính toán chọn tiết diện dây dẫn 37

3.5 Chọn CB (APTOMAT) 46

3.5.1 Tính toán ngắn mạch 46

3.5.2 Chọn CB (APTOMAT) cho xưởng thực hành cơ khí 48

CHƯƠNG 4 :BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 59

Trang 5

iv

4.2.1 Tụ điện 60

4.2.2 Máy bù đồng bộ 60

4.3 Vị trí và phân bố thiết bị bù trong mạng điện hình tia 61

4.3.1 Vị trí 61

4.3.2 Tính toán tụ bù: 63

4.4 Lựa chọn dây dẫn, CB, contactor cho tụ bù: 65

4.4.1 Chọn dây dẫn: 65

4.4.2 Chọn CB: 65

4.4.3 Chọn contactor : 65

CHƯƠNG 5 : NỐI ĐẤT 67

Các hệ thống nối đất 67

5.1 5.1.1 Mục đích và ý nghĩa của hệ thống nối đất: 67

Sơ đồ nối đất: 69

5.2 5.2.1 Sơ đồ IT 69

5.2.2 Sơ đồ TN 71

5.2.3 Sơ đồ TT 75

PHỤ LỤC ……… … 78

Trang 6

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1 : Thông số thiết bị trong phân xưởng 3

Bảng 2.1 : Thông số thiết bị theo nhóm 6

Bảng 2.2 : Các thông số liên quan sau khi tra và chọn 9

Bảng 2.3 : Thông số máy theo nhóm 1 10

Bảng 2.4 : Kết quả tính toán phụ tải theo nhóm 11

Bảng 2.5 :Thông số bộ đèn 12

Bảng 2.6 : Kết quả tính toán phụ tải theo nhóm 14

Bảng 3.1 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 1 17

Bảng 3.5 : Bảng tọa dộ phụ tải trong nhóm 5 21

Bảng 3.7 Thông số kĩ thuật của Máy biến áp 34

Bảng 3.8 Kết quả tính toán đối với từng phụ tải động lưc 44

Bảng 3.9 Kết quả lựa chọn dây dẫn cho từng phụ tải động lực 45

Bảng 3.9 : Bảng giá trị thông dụng của USC 47

Bảng 3.10 : Kết quả tính ngắn mạch cho từng nhóm 48

Bảng 3.11 : Kết quả chọn thết bị bảo vệ cho các tủ động lực 50

Bảng 3.12 : Kết quả chọn thiết bị bảo vệ cho từng phụ tải 50

Bảng 3.13 : Kết quả chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho từng tủ phân phối 51

Bảng 3.14 : Kết quả chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho từng phụ tải động lực 51

Bảng 5.1: Dòng điện định mức theo điện trở nối đất 76

Bảng :7,1 Bảng thông số Máy biến áp ABB chế tạo 78

Bảng 7.2 Bảng tra Nhq và Ksd 79

Bảng 7.3 Bảng tra Knc , Cosφ theo tên nhóm thiết bị 80

Bảng 7.4 Bảng tra Knc , Cosφ theo tên phân xưởng 81

Trang 7

vi

Hình 1.1 Mặt bằng phân xưởng 4

Hình 3.1 : Mặt bằng phân xưởng 16

Hình 3.2 : Sơ đồ mạng trục chính 25

Hình 3.3 : Sơ đồ mạng hình tia 26

Hình 3.4 : Sơ đồ mạch vòng 27

Hình 3.5 : Sơ đồ nguyên lý xưởng thực hành cơ khí 29

Hình 3.6 : Mặt bằng đi dây và thiết bị cho phân xưởng 31

Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý đi dây tới các tủ phân phối 35

Hình 3.8 : Sơ đồ tính ngắn mạch 46

Hình 3.9 : Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho các tủ động lực 52

Hình 3.10 : Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho phụ tải nhóm 1 53

Hình 3.11 : Sơ đồ cấp điện cho các phụ tải trong nhóm 2 54

Hình 3.12 : Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho phụ tải trong nhóm 3 55

Hình 4.1 : Bù tập trung 62

Hình 4.2 : Bù theo nhóm (khu vực) 63

Hình 4.3 : Hình ảnh tụ bù 64

Hình 4.1 : Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho tủ bù 66

Hình 5.1 : Sơ đồ hệ thống nối đất bảo vệ 68

Hình 5.2 :Hệ thống nối đất LE 69

Hình 5.4 : Sơ đồ IT 70

Hình 5.5 : Sơ đồ TN-C 71

Hình 5.7 : Sơ đồ TN-C-S 73

Hình 5.8 : Sơ đồ TT 75

Trang 8

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CUNG CẤP ĐIỆN VÀ GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Tổng quan cung cấp điện

1.1

Điện năng là nguồn năng lượng không thể thiếu được trong đời sống và sự phát triển của nhân loại Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực từ công nghiệp, dịch vụ cho đến cuộc sống hằng ngày của người dân Trong tương lai nhu cầu về điện năng sẽ càng tăng cao và cũng là bài toán nang giải cho nhiều nhà khoa học trên khắp thế giới về vấn đề nguồn năng lượng và luôn đi kèm bên nó là sự biến đổi khí hậu toàn cầu Những năm gần đây, Việt Nam là nước có tốc độ tăng trưởng kinh tế khá nhanh

Số lượng những nhà máy, công ty hoạt động trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, dịch

vụ, thương mại gia tăng nhanh chóng Dẫn đến lượng điện năng tiêu thụ ở nước ta tăng lên một cách đáng kể và dự báo sẽ vẫn còn tiếp tục tăng trong nhiều năm đến Chính vì lý do đó, mà bài toán tiết kiệm năng lượng đã được đặt ra cho tất cả các doanh nghiệp và ý thức của từng người dân chúng ta Với sự phát triển của rất nhiều sản phẩm tiết kiệm năng lượng, đi kèm với nó cần phải có một đội ngủ kỹ sư, có trình

độ chuyên môn về thiết kế cung cấp để tạo ra một hệ thống điện không chỉ đảm bảo về

an toàn điện mà còn phải đảm bảo tất cả những tiêu chuẩn đã được đề ra Có như vậy, Việt Nam chúng ta mới theo kịp trình độ của các nước bạn

Giới thiệu đề tài

1.2

Trong xưởng thực hành cơ khí có nhiều loại máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú và phức tạp Các loại máy này có tính công nghệ cao và hiện đại Do vậy

mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao

Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai, về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung lượng công suất dự trữ

Đây là xưởng thực hành nên phân bố các thiết bị tương đối đều Phần lớn các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn Những đặc điểm này cần quan tâm khi phân nhóm

Trang 9

+ Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha, công suất không lớn Phụ tải chiếu sáng bằng phẳng , ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz

Mục tiêu thiết kế

1.3

 Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

 Đảm bảo trang bị điện vận hành đáp ứng được yêu cầu sử dụng

 Đảm bảo, phù hợp với các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam và thế giới

Trang 10

Nội dung tính toán thiết kế

Công suất (kw)

Hiệu suất Công

suất điện (kw)

1 Máy phay BMT 6000F 16 0.18 0.7 380 16.3 0.85 19.1

2 Máy tiện Washino M51 17 0.18 0.65 380 2.2

0.85

2.5

4 Máy tiện FSML - 1440VE 31 0.25 0.7 380 3.73

Trang 11

4

Hình 1.1 Mặt bằng phân xưởng Tổng diện tích của xưởng thực hành cơ khí là 648 m2 với kích thước chi tiết được thể hiện trên bản vẽ

1.4.2 Nội dung tính toán

Xác định phụ tải tính toán

+ Phân nhóm phụ tải của xưởng thực hành cơ khí

+ Tính phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị trong xưởng thực hành cơ khí Thiết kế mạng điện hạ áp cho xưởng thực hành cơ khí

+ Lựa chọn các phương án cấp điện

+ Lựa chọn các thiết bị cho xưởng thực hành cơ khí

Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosφ cho phân xưởng

Trang 12

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

Tính toán phụ tải động lực của xưởng thực hành cơ khí

2.1

2.1.1 Phân nhóm phụ tải động lực

Trong quá trình thiết kế đã cho ta biết các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị máy móc ,công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị trong phân xưởng

Do đó ta có thể chia phụ tải thành các nhóm và xác định phụ tải cho từng nhóm sau đó

ta xác định phụ tải tổng của toàn xưởng thực hành cơ khí

Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị làm việc ở chế độ khác nhau, muốn xác định phụ tải chính xác cần phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm phải tuân theo những nguyên tắc sau:

+ Các thiết bị ở cùng nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ vậy tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất các đường dây hạ áp trong phân xưởng

+ Chế độ làm việc của các thiết bị cùng một nhóm thường giống nhau để xác định phụ tải tính toán được chính xác và thuận tiện cho việc lựa chọn phương thức cấp điện

+ Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ nhau

Tuy nhiên trong thực tế rất khó có thể đảm bảo các nguyên tắc trên, tùy thuộc vào yêu cầu của mỗi nhóm phụ tải mà lựa chọn sự ưu tiên

Vì xưởng thực hành cơ khí của trường chủ yếu phục vụ cho việc giảng dạy và thực hành nên các thiết bị giống nhau hoặc có chức năng tương tự nhau nên phân vào cùng một nhóm để thuận tiện cho sinh viên thực hành và giảng viên dễ quản lí, hướng dẫn

Trang 13

6

Kết quả phân nhóm được thể hiện dưới bảng

Bảng 2.1 : Thông số thiết bị theo nhóm

Nhóm Kí

hiệu Tên máy

Số lượng Ksd Cosφ

Công suất (kw)

2,2 Máy phay vạn năng BMT 6000F 2 0,18 0,7 16,3 32,6

Trang 14

2.1.2 Tính toán phụ tải động lực cho từng nhóm

Tính toán phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi công trình cung cấp điện Việc này sẽ cung cấp các số liệu phục vụ cho việc thiết kế lưới điện về sau của người kĩ sư Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt, do đó việc chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệ cho nó sẽ được đảm bảo

Thực hiện phân nhóm các thiết bị có trong xưởng, mỗi nhóm khoảng từ 8-16 thiết bị, mỗi nhóm đó sẽ được cung cấp điện từ 1 tủ động lực riêng, lấy điện từ 1 tủ phân phối chung Các thiết bị trong nhóm nên chọn có vị trí gần nhau trên mặt bằng phân xưởng Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc, số lượng thiết bị trong 1 nhóm không nên nhiều quá vì gây phức tạp trong vận hành, giảm độ tin cậy cung cấp điện

Có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện như phương pháp hệ số nhu cầu,

hệ số tham gia cực đại Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa

cơ khí, vì đã có các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị, biết được công suất

và quá trình công nghệ của từng thiết bị nên chúng ta sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb (còn gọi là số thiết

bị hiệu quả nhq hay phương pháp sắp xếp biểu đồ) để tổng hợp nhóm phụ tải động lực Phương pháp được trình bày như sau:

Phương pháp này được áp dụng khi đã biết được chi tiết về đối tượng sử dụng điện (diện tích phân xưởng, sơ đồ bố trí thiết bị, máy móc, chủng loại và công nghệ của từng thiết bị)

Để xác định phụ tải phân xưởng ta thực hiện các bước sau.:

Trang 15

+ Kmax : Hệ số cực đại, tra theo đại lƣợng Ksd và số thiết bị hiệu quả nhq

+ nhq : Số thiết bị hiệu quả

Số thiết bị hiệu quả đƣợc xác định theo trình tự sau:

+ Xác định số thiết bị có công xuất ½ thiết bị có có công suất lớn nhất trong nhóm:

Trang 16

Trong phần tính toán cho mỗi nhóm ta sử dụng

1 Bảng tra : Bảng 3.1, trang 31, chương 3 (CUNG CẤP ĐIỆN của Nguyễn Xuân Phú, NXB khoa học và kĩ thuật)

2 Bảng tra trị số Kmax: Phụ lục I.6 trang 256 ( THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN của Ngô Hồng Quang và Vũ Văn Tẩm, NXB khoa học và kĩ thuật, Hà Nội-1998)

Bảng thông số sau khi tra và chọn

Trang 17

Tổng công suất điện (kw)

1.1 Máy tiện vạn năng

Trang 18

Bảng 2.4 : Kết quả tính toán phụ tải theo nhóm

2.2 Tính toán chiếu sáng cho xưởng thực hành cơ khí

Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng

a) Kích thước:

Chiều dài : a = 24 m Chiều rộng: b = 27 m Chiều cao : c = 3.5 m Diện tích: S = 648 m2 b) Màu sơn :

Hệ số phản xạ trần (màu trắng) = 0,7

Trang 19

- Với chỉ số địa điểm K = 4.7 hệ số sử dụng Ud = 0,78

- Tra bảng thông số bộ đèn ta có cấp, hiệu suất bộ đèn là: (0,73C + 0,00T) Vậy hiệu suất trực tiếp của bộ đèn là : = 0,73

Trang 20

k) Quang thông tổng :



l) Xác định số bộ đèn :  

- Chọn 196 bộ đèn m) Kiểm tra sai số quang thông:    

Phù hợp trong khoảng cho phép (-10% đến +20%) Kết luận: Chọn 189 bộ đèn n) Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm: 

Để thuận tiện cho việc lắp đặt, ta chọn số bộ đèn là 196 đèn huỳnh quang có gắn tụ Cos φ =0.93, tan φ = 0.4 =P*N=77*196=15.092 (kW) Qttcs = Pttcs*tanφ = 15.092*0.4= 6.036 (kVAR) Sttcs = √ =√ = 16.254 (kVA) Phụ tải chiếu sáng là thiết bị 1 pha sử dụng điện áp pha nên dòng điện đƣợc tính theo công thức Ittcs =

√ = ( )

Trang 21

Line 1 gồm 5 dãy gồm 70 bộ đèn công suất tổng 5390 Kw

2.3 Công suất toàn xưởng thực hành cơ khí

Phụ tải tính toán của toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí là :

Trang 22

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO XƯỞNG THỰC HÀNH CƠ KHÍ

Xác định tâm phụ tải

3.1

3.1.1 Ý nghĩa của việc xác định tâm phụ tải

Tâm phụ tải để đặt tủ động lực (hoặc tủ phân phối) ở tâm phụ tải nhằm cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ nhất và chi phí hợp lý Tuy nhiên vị trí đặt tủ còn phụ thuộc vào yếu tố mỹ quan

3.1.2 Xác định tâm phụ tải

Tâm phụ tải là một điểm nằm trong mặt bằng phụ tải, nếu ta đặt tủ phân phối chính hay trạm biến áp tại đó thì các chi phí về kim loại màu, về tổn thất công suất, về tổn thất điện năng và tổn thất điện áp xem như là rất nhỏ

Chọn hệ trục tọa độ Oxy: Lấy góc bên trái phía dưới làm gốc tọa độ, trục tung oy trùng với cạnh rộng của mặt bằng phân xưởng, trục ox trùng với cạnh dài của mặt bằng phân xưởng

Dựa vào hệ trục toạ độ ta xác định được tâm phụ tải của từng nhóm máy và của toàn phân xưởng

Công thức xác định tâm phụ tải:

, : Tọa độ của điểm tải thứ i

:Công suất của điểm tải thứ i

X,Y: Tọa độ của trạm biến áp phân phối

Trang 23

16

SƠ ĐỒ PHÂN BỐ PHỤ TẢI

Hình 3.1 : Mặt bằng phân xưởng

Trang 24

Ta tiến hành tính tâm phụ tải của từng nhóm

1 1.1.1 Máy tiện vạn năng MA2160 11,07 13,57 8

2 1.1.2 Máy tiện vạn năng MA2160 9,3 11,8 8

Bảng 3.1 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 1

Trang 25

11 2.2.1 Máy phay vạn năng BMT 6000F 4,5 7 16,3

12 2.2.2 Máy phay vạn năng BMT 6000F 2,6 5,1 16,3

Trang 26

Trang 27

Trang 28

Bảng 3.5 : Bảng tọa dộ phụ tải trong nhóm 5

Trang 29

Trang 30

= ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑

∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = 6,1 (m)

Để tiện lợi và thẩm mỹ, ta đặt tủ động lực nhóm 1 ở vị trí có tọa độ: X =26 m, Y = 0

3.2 Chọn phương án cấp điện cho xưởng thực hành cơ khí

3.2.1 Phương án cấp điện

 Chọn phương án cung cấp điện

 Những yêu cầu của bản thiết kế cấp điện

 Độ tin cậy cấp điện

Đó là mức độ đảm bảo liên tục cấp điện cho hộ tiêu dùng, điều này phụ thuộc

vào tính chất và yêu cầu của phụ tải Với những công trình quan trọng cấp quốc

gia như Hội trường Quốc hội, Nhà khách Chính phủ, Ngân hàng, Nhà nước, Đại sứ

quán, khu quân sự, sân bay, bến cảng v.v… phải đảm bảo liên tục cấp điện ở mức cao

nhất, nghĩa là với bất kỳ tình huống nào cũng không để mất điện Những đối tượng

kinh tế như nhà máy, xí nghiệp tổ hợp sản xuất, tốt nhất đặt máy phát điện dự phòng;

khi mất điện lưới sẽ dùng điện máy phát cấp cho phụ tải quan trọng như lò, phân

xưởng sản xuất chính … Khách sạn cũng nên đặt máy phát điện dự phòng Tuy nhiên,

quyền đặt máy phát điện dự phòng do phía khách hàng (xí nghiệp, khách sạn) quyết

định Người thiết kế chỉ là cố vấn, gợi ý, giúp họ cân nhắc, so sánh, lựa chọn phương

án cấp điện Các khu vực dân cư, các nhà cao tầng có cầu thang máy cần phải đặt máy

phát điện dự phòng Các hộ dân có điều kiện kinh tế cho phép cũng nên đặt máy phát

điện dự phòng Thỏa mãn các điền kiện trên, việc cung cấp điện cho hộ tiêu thụ đảm

bảo độ tin cậy cao

 Chất lượng điện

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

áp Chỉ tiêu tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điện quốc gia điều chỉnh Ở hệ

thống điện Việt Nam, tần số được giữ ở mức 49,5 - 50,5 Hz Người thiết kế phải đảm

bảo chât lượng điện áp cho khách hàng Ở lưới điện trung áp và hạ áp chỉ cho phép

giao động điện áp quanh giá trị định mức ±5% (Uđm ±5%)

 An toàn

Tất cả các công trình thiết kế cấp điện phải có tính an toàn cao, bao gồm an toàn

Trang 31

24

điện và những quy định an toàn các ngành khác có liên quan Phải hiểu rõ môi trường lắp đặt hệ thống cấp điện và những đặc điểm của đối tượng cấp điện Bản vẽ thi công phải hết sức chính xác, chi tiết và đầy đủ những chỉ dẫn rõ ràng, cụ thể Cần nhấn mạnh, khâu lắp đặt có ý nghĩa hết sức quan trọng, có thể nâng cao hay hạ thấp tính an toàn của hệ thống cấp điện Khâu này dễ bị làm ẩu, làm sai khác với thiết kế và không tuân thủ các quy định về an toàn

 Tính kinh tế

Trong quá trình thiết kế, thường xuất hiện nhiều phương án Ví dụ, cấp điện cho

xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng nào đó có nên đặt máy phát điện dự phòng hay không, đưa điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây trên không hay đường dây cáp, tuyến đường dây nên đi hình tia hay liên thông……Mỗi phương án có ưu, nhược điểm riêng, điều có mâu thuẫn giữa hai mặt kinh tế và kĩ thuật Một phương án đắt tiền có ưu điểm

là độ tin cậy và chất lượng điện cao hơn Thông thường, để đánh giá kinh tế phương án cấp điện qua 2 đại lượng: vốn đầu tư và phí tổn vận hành Phương án kinh tế không phải là phương án có vốn đầu tư ít nhất, mà là phương án có tổng hoà hai đại lượng trên, sao cho thời hạn thu hồi vốn đầu tư là sớm nhất

Trang 32

 Các phương án cung cấp điện

 Một số phương án

 Sơ đồ mạng trục chính:

Hình 3.2 : Sơ đồ mạng trục chính

Đặc điểm:

+ Các phụ tài được đấu nối chung từ một đường trục

+ Chi phí đầu tư, bão dưởng, vận hành cao, độ tinh cậy cung cấp điện thấp

+ Thường xảy ra sự cố trên đường dây

+ Có nhiều mối nối các phụ tải phụ thuộc vào nhau

Trang 33

26

 Sơ đồ mạng điện hình tia:

Hình 3.3 : Sơ đồ mạng hình tia Đặc điểm:

+ Mỗi phụ tải được cung cấp một đường dây riêng biệt

+ Chi phí vận hành, bào dưởng, đầu tư cao

+ Độ tinh cậy cung cấp điện cao

+ Các phụ tải không phụ thuộc vào nhau

+ Để lắp đặt thêm đường dây dự phòng

Trang 34

+ Chi phí đầu tư, bào dưởng, vận hành cao

+ Độ tinh cậy cung cấp điện cao nhất

+ Khó trong việc lựa chọn thiết bị

Trang 35

28

3.2.2 Phân tích và lựa chọn phương án cấp điện cho xưởng thực hành cơ khí

Mạng điện hạ áp ở đây được hiểu là mạng động lực hoặc chiếu sáng trong phân xưởng với cấp điện áp thường là 380/220 V

Sơ đồ nối dây của mạng động lực có hai dạng cơ bản là mạng hình tia và mạng phân nhánh và ưu khuyết điểm của chúng như sau:

+ Sơ đồ hình tia có ưu điểm là nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng điện được cấp từ một đường dây, do đó chúng ít ảnh hưởng lẫn nhau độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động động hóa cao dễ vận hành bảo quản Khuyết điểm của nó là vốn đầu tư lớn, vì vậy sơ đồ nối dây hình tia được dùng cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 1 và loại 2

+ Sơ đồ phân nhánh có ưu khuyết điểm ngược lại so với sơ đồ hình tia vì vậy loại sơ đồ này được dùng khi cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 2 và 3

Trong thực tế người ta thường kết hợp hai dạng sơ đồ cơ bản đó thành những sơ đồ hỗn hợp để nâng cao độ tin cậy và linh hoạt của sơ đồ người ta thường đặt các mạch

dự phòng chung hoặc riêng

 Với ưu nhược điểm của các loại sơ đồ như trên ta nhận thấy với những đặc điểm của phân xưởng và để đảm bảo tính kinh tế kỹ thuật ta lựa chọn phương án cung cấp điện bằng sơ đồ hình tia với phương án đi dây ngầm để cấp điện cho xưởng thực hành cơ khí

Trang 36

3.2.3 Sơ đồ nguyên lí của xưởng thực hành cơ khí

Hình 3.5 : Sơ đồ nguyên lý xưởng thực hành cơ khí

Trang 37

DL1  DL6: các tủ động lực cung cấp điện cho các nhóm phụ tải

Nhóm 1  Nhóm 6: Các nhóm phụ tải của phân xưởng

Trang 38

SƠ ĐỒ ĐI DÂY CHO TOÀN PHÂN XƯỞNG

Hình 3.6 : Mặt bằng đi dây và thiết bị cho phân xưởng

*Chú thích:

TPPT: Tủ phân phối tổng

TPP1->TPP6: Các tủ động lực từ 1 đến 6

Trang 39

bị phía hạ áp gọi là thiết bị phân phối hạ áp (thanh cái hạ áp, aptômat, cầu dao, cầu chảy )

Kết cấu của trạm biến áp phụ thuộc vào loại trạm, vị trí, công dụng của chúng Các trạm biến áp trung gian thường được xây dựng với hai dạng chính:

+ Trạm biến áp ngoài trời có các thiết bị phân phối phía cao áp được đặt ở ngoài trời các thiết bị phân phối phía thứ cấp được đặt trong các tủ điện hoặc đặt trong nhà

+ Trạm biến áp trong nhà: toàn bộ thiết bị của trạm từ phía sơ cấp đến phía thứ cấp được đặt trong nhà với các tủ phân phối tương ứng

Tất cả các trạm biến áp cần phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản sau:

+ Sơ đồ và kết cấu phải đơn giản đến mức có thể

Trang 40

+ Giá thành hợp lí và có hiệu quả kinh tế cao

Các yêu cầu trên có thể mâu thuẫn với nhau, vì yậy trong tính toán thiết kế cần phải tìm lời giải tối ưu bằng cách giải các bài toán kinh tế kĩ thuật

Vị trí của trạm biến áp có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của mạng điện Nếu vị trí của trạm biến áp đặt quá xa phụ tải thì có thể dẫn đến chất lượng điện áp bị giảm, làm tổn thất điện năng Nếu phụ tải phân tán, thì việc đặt các trạm biến áp gần chúng có thể dẫn đến số lượng trạm biến áp tăng, chi phí cho đường dây cung cấp lớn và như vậy hiệu quả kinh tế sẽ giảm

Căn cứ vào sơ đồ bố trí các thiết bị trong phân xưởng thấy rằng các phụ tải được bố trí với mật độ cao trong nhà xưởng nên không thể bố trí máy biến áp trong nhà Vì vậy nên đặt máy phía ngoài nhà xưởng ngay sát tường

Công suất của máy biến áp được chọn căn cứ vào công suất của phụ tải và khả năng chịu quá tải của máy biến áp Số lượng máy được chọn còn phụ thuộc vào yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện

Điều kiện lựa chọn máy biến áp

Với trạm 1 máy

Với trạm hai máy

Trong đó:

: Công suất định mức của MBA

: Hệ số quá tải

Xưởng thực hành cơ khí thuộc loại tiêu thụ loại 2 nên lựa chọn 1 máy máy biến

Định dạng
Số trang	90
Dung lượng	1,45 MB