Thiết kế hệ thống điện và tủ điện chữa cháy tự động cho xưởng sản xuất công ty TNHH PTDA việt nam

Là một nhà máy sản xuất các thiết bị công nghiệp vì vậy phụ tải của nhà máy đều làm việc theo dây chuyền, có tính chất tự động hóa cao.. Mục tiêu nghiên cứu  Mục tiêu chung Thiết kế h

1 Lý do chọn đề tài ………1

2 Mục tiêu nghiên cứu ……… 1

3 Nội dung nghiên cứu ……….2

4 Đối tượng, phạm vi, phương pháp nghiên cứu ……….2

5 Kế hoạch nghiên cứu 2

6 Dự kiến kết quả đạt được của đề tài và khả năng ứng dụng 2

7 Nội dung đồ án ……….2

PHẦN II: NỘI DUNG ……….4

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH PTDA VIỆT NAM …….4

1.1.1 Tên, địa chỉ công ty ……… 4

1.1.2 Quá trình hình thành và phát triển của công ty TNHH PTDA VIỆT NAM …… 4

1.1.3 Quy mô của công ty TNHH PTDA Việt Nam ……… 4

1.2 GIỚI THIỆU VỀ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY TNHH PTDA VIỆT NAM ………5

1.2.1 Đặc điểm về phân xưởng sản xuất ………5

1.2.2 Thiết bị trong phân xưởng sản xuất ……… 5

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT 7

2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ………7

2.2 CÁC ĐẠI LƯỢNG VÀ CÁC HỆ SỐ THƯỜNG GẶP KHI XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN……… 7

2.2.1 Công suất định mức (Pđm) ……….7

2.2.2 Phụ tải trung bình (Ptb) ……… 8

2.2.3 Phụ tải cực đại (Pmax) ……….8

2.2.4 Phụ tải tính toán (Ptt) ……….9

2.2.5 Hệ số sử dụng Ksd ………9

2.2.6 Hệ số cực đại (Kmax) ……….10

2.2.7 Hệ số nhu cầu (Knc) ……… 10

2.3.2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình ………12

2.4 Xác định phụ tải tính toán của từng dây chuyền phụ tải ………16

2.4.1 Xác định phụ tải tính toán các dây chuyền ………16

2.4.2 Xác định phụ tải chiếu sáng cho toàn phân xưởng sản xuất ……….18

2.4.3 Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng sản xuất ………20

2.4.4 Lựa chọn trạm biến áp cho phân xưởng sản xuất ……… 20

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN ………21

3.1 Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng sản xuất 21

3.1.1 Đặt vấn đề 21

3.1.2 Một số sơ đồ cung cấp điện cho mạng hạ áp phân xưởng ………22

3.1.3 Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho mạng điện hạ áp của phân xưởng sản

xuất……… 25

3.2 Chọn vị trí Trạm biến áp ……….25

3.3 Phương án kỹ thuật đường dây 22KV……… 25

3.4 Xác định ví trí số lượng công suất các tủ phân phối hạ áp 26

3.4.1 Ý Nghĩa ………26

3.4.2 Số lượng tủ biến áp phân phối ………26

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 27 4.1 Vấn đề chung ……… 27

4.2 Chọn khí cụ cho vị trí đấu nối ……….28

4.2.1 Chọn dao cách ly (LBS) ………28

4.2.2 Lựa chọn chống sét……… 29

4.3 Thiết bị trong trạm biến áp……… 32

4.3.1 Thiết bị cho tủ RMU……… 32

4.3.1.1 Chọn cầu chì (FCO)……… 32

4.3.2 Tủ máy biến áp……… 32

4.3.3 Chọn tủ phân phối hạ áp 34

4.3.3.1 Chọn áptomat cho tủ phân phối và áptomat xuất tuyến 35

4.3.3.2 Ngăn đo lường ……….41

4.4.1.2 Chọn cáp từ MBA về tủ hạ thế ……….42

4.4.1.3 Chọn cáp đến tủ tụ bù ………42

4.4.1.4 Lựa chọn dây hạ thế từ trạm biến áp đến các tủ phân phối ………43

4.4.2 Chọn thanh cái ……… 45

4.4.3 Chọn sứ đở cho thanh cái ………46

4.5 Thiết kế hệ thống chữa cháy tự động ……….46

4.5.1 Khái niệm, chức năng ………46

4.5.2 Các thành phần của một hệ thống báo cháy tự động ……… 46

4.5.3.Tủ điện chữa cháy tự động ………48

PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ……… 53

3.1 Kết luận ………53

TÀI LIỆU THAM KHẢO ……… 54

Bảng 1.1: Thông số các phân xưởng của công ty ……… 4

Bảng 1.2: Danh sách các thiết bị trong phân xưởng và một số thông số cơ bản của thiết bị ………5

Bảng 2.1.Dây chuyền phụ tải trong phân xưởng sản xuất ……….15

Bảng 2.2 Số liệu phụ tải dây chuyền I ……… 16

Bảng 2.3 Tổng kết phụ tải tính toán của các phân xưởng sản xuất ……… 17

Bảng 4-1: Bảng thông số kỹ thuật dao cách ly SERIES ……….28

Bảng 4-2: Bảng thông số kỹ thuật chống sét van LA-24 kV ……… 30

Bảng 4.3 Bảng đặc tính kỹ thuật chông sét văn GZ500……… 31

Bảng 4-4: Bảng thông số kỹ thuật Cầu chì ống cao áp loại 3GD1 403-4B………… 32

Bảng 4-5: Bảng thông số kỹ thuật Aptomat LV563305 - 500A 3P 36kA LV563305- 500A 3P 36kA……… 36

Bảng 4-6: Bảng thông số kỹ thuật Aptomat kiểu EZC250F3100 3P 100A Schneider 36 Bảng 4-7: Bảng thông số kỹ thuật Aptomat kiểu ) Schneider EZC250N3150, 3P,

150A ……….37

Bảng 4-8: Bảng thông số kỹ thuật Aptomat kiểu EZC250F3100 3P 100A Schneider 38 Bảng 4-9: Bảng thông số kỹ thuật Aptomat kiểu EZC250F3100 3P 100A Schneider 38 Bảng 4-10: Bảng thông số kỹ thuật Aptomat kiểu EZC250F3100 3P 100A

Schneider ………39

Bảng 4-11 Tính chọn dây từ máy biến áp tới tủ phân phối ……… 45

Bảng 4-12: Thông số kỹ thuật thanh cái ……….46

Hình 3.1 Sơ đồ mạng điện hạ áp kiểu hình tia ……… 22

Hình 3.2.sơ đồ đường trục cung cấp điện cho các thiết bị phân xưởng ………23

Hình 3.3 sơ đồ hổn hợp ……… 24

Hình 4.1 Dao cách ly ……… ………….29

Hình 4.2 Sơ đồ phân bố tủ phân phối ………40

Hình 4.3 Cấu trúc dây ……… 44 Hình 4.4 Tủ điều khiển 2 bơm động cơ điện và 1 bơm bù áp

………Error! Bookmark not defined

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa nước nhà hiện nay thì ngành công

nghiệp điện đang trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn và vai trò của nó đối với

ngành công nghiệp khác ngành càng được khẳng định Phân xưởng sản xuất là một

trong những khâu quan trọng trong nhà máy sản xuất công nghiệp, là mắt xích quan

trọng để tạo nên một sản phẩm công nghiệp hoàn chỉnh Loại phân xưởng chuyên môn

hóa một loại sản phẩm nó phát huy được mặt mạnh của mình, đóng góp vào việc thúc

đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp nói chung của nước nhà Trong thời kì công

nghiệp hóa, hiện đại hóa thì sản xuất công nghiệp càng được chú trọng hơn bao giờ

hết, được đầu tư trang bị các máy móc hiện đại có khả năng tự động hóa cao để không

bị lạc hậu so với các nước trong khu vực và trên thế giới Vì vậy phân xưởng sản xuất

đòi hỏi phải có nguồn điện cung cấp tin cậy

Tầm quan trọng của tiến trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đòi hỏi phải

có nhiều thiết bị, máy móc Vì thế nhà máy có tầm quan trọng rất lớn Là một nhà máy

sản xuất các thiết bị công nghiệp vì vậy phụ tải của nhà máy đều làm việc theo dây

chuyền, có tính chất tự động hóa cao Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, với kiến thức

được học tại trường em đã đi sâu nghiên cứu và chọn đồ án: “Thiết kế hệ thống điện và

tủ điện chữa cháy tự động cho xưởng sản xuất công ty TNHH PTDA Việt Nam” Qua

đồ án này em mong muốn hoàn thiện kiến thức đã học ở trường và bước đầu có những

kinh nghiệm về thiết kế hệ thống cung cấp điện trong thực tế

2 Mục tiêu nghiên cứu

 Mục tiêu chung

Thiết kế hệ thống điện và tủ điện chữa cháy tự động cho xưởng sản xuất của

công ty TNHH PTDA Việt Nam

 Mục tiêu cụ thể

Tìm hiểu chung về công ty và phân xưởng sản xuất của công ty TNHHPTDA

Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sản xuất

- Thiết kế bố trí thiết bị và chọn thiết kế bảo vệ cho phân xưởng sản xuất

3 Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu, thu thập số liệu về công suất, chức năng và công dụng của từng máy

trong xưởng

- Nghiên cứu, đề xuất phương án cấp điện phù hợp với vị trí từng máy để phù

hợp với chức năng và thuận lợi cho việc cấp điện

- Tính toán, thiết kế hệ thống chiếu sáng, chọn các thiết bị cho phân xưởng

- Nghiên cứu đề ra các phương pháp cung cấp điện cho phân xưởng, vẽ sơ đồ

nguyên lý cấp điện đến tủ

- Tính toán lựa chọn dây dẫn đảm bảo tính an toàn phù hợp với thiết bị, công suất

từng loại máy

4 Đối tượng, phạm vi, phương pháp nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống cấp nguồn điện cho phân xưởng sản xuất

- Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống cấp nguồn điện từ máy biến áp tại phân xưởng

phân phối đến các máy

- Phương pháp nghiên cứu: Thực trạng – Lý thuyết => Giải pháp

5 Kế hoạch nghiên cứu

- Nghiên cứu số liệu về các loại máy, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân

xưởng

- Viết báo cáo

- Hoàn thiện và báo cáo đề tài tại Trường đại học Quảng Bình

6 Dự kiến kết quả đạt được của đề tài và khả năng ứng dụng

- Thiết kế được hệ thống cấp điện cho phân xưởng sản xuất

- Đề xuất một phương án cấp nguồn thiết thực nhằm phục vụ tốt nhất cho hoạt

động của phân xưởng

7 Nội dung đồ án

- Ngoài lời mở đầu và kết luận, đồ án gồm có 4 chương:

- Chương I: Tìm hiểu chung về công ty và phân xưởng sản xuất của công ty

TNHH PTDA Việt Nam

Ngày …….tháng năm 2018

Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thưc hiện

Th.s Đoàn Cường Quốc Mai Trọng Nghĩa

C.n Lương Duy Minh

PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH PTDA

VIỆT NAM 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY

1.1.1 Tên, địa chỉ công ty

Địa chỉ: Xã Lý Trạch, huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình

Mã số thuế: 3100974587 (19/02/2014)

Người ĐDPL: Phạm Thị Ngọc Tú

Ngày hoạt động: 05/03/2014

Giấy phép kinh doanh: 3100974587

Lĩnh vực: Xử lý và tiêu huỷ rác thải không độc hại

1.1.2 Quá trình hình thành và phát triển của công ty TNHH PTDA VIỆT NAM

Đi vào hoạt động từ 05 tháng 03 năm 2014, Công ty TNHHPTDA Việt Nam đã

vượt qua điều kiện khó khăn của buổi đầu thành lập; dưới sự lãnh đạo của ban giám

đốc, cán bộ công nhân viên và lao động công ty đã đoàn kết, xây dựng công ty ngày

càng phát triển

Bên cạnh lĩnh vực xử lý và tiêu hủy rác thải không độc hại, công ty TNHH PTDA

Việt Nam đang triển khai phát triển về công nghiệp xản xuất Trong từng bước phát

triển, công ty không dừng lại ở đó mà tiếp tục xây dựng thêm phân xưởng sản xuất với

máy móc, công nghệ hiện đại, chú trọng vào nguồn điện cung cấp để nâng cao năng

suất lao động

1.1.3 Quy mô của công ty TNHH PTDA Việt Nam

Công ty TNHH PTDA Việt Nam được xây dựng trên địa bàn xã Lý Trạch, huyện

Bố Trạch, tinh Quảng Bình với diện tích gần 10.000 m2 để sử dụng vào mục đích xây

dựng Nhà máy phân loại xử lý rác thải, sản xuất biogas và phân bón khoáng hữu cơ

Bảng 1.1: Thông số các phân xưởng của công ty

1.2 GIỚI THIỆU VỀ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY

TNHH PTDA VIỆT NAM 1.2.1 Đặc điểm về phân xưởng sản xuất

Phân xưởng sản xuất là phân xưởng số 4 trong 7 phân xưởng của công ty

TNHHPTDA Việt Nam với diện tích gần 5000 m2 với 1 cửa ra vào chính và 1 cửa

phụ

Bên trong phân xưởng còn có kho, phần mặt bằng còn lại là đặt thiết bị

1.2.2 Thiết bị trong phân xưởng sản xuất

Thiết bị gồm có tổng số 12 máy, với công suất từ 3 – 46 kW

Bảng 1.2: Danh sách các thiết bị trong phân xưởng và một số thông số cơ bản của

Toàn

bộ

2 Máy nghiền rác thải sinh

hoạt

Trong đó: Quạt thông gió đã được quy đổi công suất về dài hạn ba pha

Công suất quy đổi của quạt thông gió:

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG

SẢN XUẤT 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đồng với phụ tải

thực tế (biến đổi) về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện.Nói cách

khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực

tế gây ra Do đó, chọn thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về

mặt phát nóng

Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống

cung cấp điện như: Máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ, tính toán tổn

thất điện năng, tổn thất công suất, tổn thất điện áp Phụ tải tính toán phụ thuộc vào

nhiều yếu tố như: Công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ,

và phương thức vận hành hệ thống 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 xác định nhỏ

hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ các thiết bị điện, có khi dẫn đến sự cố cháy nổ,

rất nguy hiểm.Nếu phụ tải tính toán lớn hơn thực tế nhiều thì các thiết bị điện được

chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, do đó gây lãng phí

2.2 CÁC ĐẠI LƯỢNG VÀ CÁC HỆ SỐ THƯỜNG GẶP KHI XÁC ĐỊNH

PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

2.2.1 Công suất định mức (P đm )

Công suất định mức của các thiết bị điện thường được nhà chế tạo ghi sẵn trong

lý lịch máy Đối với động cơ công suất ghi trên nhãn hiệu máy chính là công suất trên

trục động cơ.Công suất đầu vào của động cơ gọi là công suất đặt (Pđ)

Trong đó:

Pđ: Công suất đặt của động cơ (KW)

Pđm: Công suất định mức của động cơ (KW)

ηđc: Hiệu suất định mức của động cơ

Đối với các thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại như cầu trục, máy hàn và các thiết bị làm

việc dài hạn như quạt thông gió Khi tính phụ tải điện của nó ta phải quy đổi về công

suất định mức chế độ làm việc dài hạn, tức là quy đổi về chế độ làm việc có hệ số tiếp

điện tương đối ε% = 100 Công thức quy đổi như sau:

- Đối với quạt thông gió: (2.2)

- Đối với máy biến áp hàn: (2.3)

Trong đó:

- P’đm: Công suất định mức đã quy đổi về ε% = 100

- Pđm, Sđm, Cosφđm: Là các tham số đã cho trong lý lịch máy

2.2.2 Phụ tải trung bình (P tb )

Phụ tải trung bình là một đặc trưng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó

Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta khả năng đánh giá được giới hạn dưới

của phụ tải tính Trong thực tế phụ tải trung bình được xác định bằng biểu thức sau:

- Đối với thiết bị:

Trong đó:

Ap, Aq: Là điện năng thiêu thụ trong thời gian khảo sát (KWh, KVArh)

t: Là thời gian khảo sát (h)

- Đối với nhóm thiết bị

Biết phụ tải trung bình ta có thể đánh giá được mức độ sử sụng thiết bị.Phụ tải trung

bình là một số liệu quan trọng để xác định phụ tải tính toán, tính tổn hao điện năng

Thông thường phụ tải trung bình được xác định ứng với thời gian khảo sát là một ca

làm việc, một tháng hoặc một năm

2.2.3 Phụ tải cực đại (P max )

thời gian tương đối ngắn (thường từ 10÷30 phút) trị số này có thể dùng để chọn các

thiết bị điện theo điều kiện phát nóng Nó cho phép ta đánh giá được giới hạn trên của

phụ tải tính toán Thường người ta tính phụ tải cực đại ổn định là phụ tải trung bình

lớn nhất xuất hiện trong thời gian 10÷30 phút của ca có phụ tải lớn nhất trong ngày

 Phụ tải đỉnh nhọn Pđn: Là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng thời gian rất

ngắn 1 đến 2 giây thưởng xảy ra khi mở máy động cơ Chúng ta không những chỉ quan

tâm đến trị số phụ tải đỉnh nhọn mà còn quan tâm tời tần suất xuất hiện của nó Bởi vì

số lần xuất hiện của phụ tải đỉnh nhọn càng tăng thì càng ảnh hưởng đến sự làm việc

bình thường của các thiết bị dùng điện khác ở trong cùng một mạng điện Phụ tải đỉnh

nhọn được dùng để kiểm tra dao động điện áp, điều kiện tự khởi động của động cơ,

kiểm tra điều kiện làm việc của cầu chì, tính dòng điện kinh tế v.v

2.2.4 Phụ tải tính toán (P tt )

Khi thiết kế cung cấp điện cần có một số tài liệu cơ bản là phụ tải tính toán Có

số liệu đó ta có thể chọn các thiết bị điện, tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện áp,

tính và chọn các thiết bị rơle bảo vệ v.v

Quan hệ giữa phụ tải tính toán với các đại lượng khác Ptb ≤ Ptt ≤ Pmax

2.2.5 Hệ số sử dụng K sd

Hệ số sử dụng Ksd là một chỉ tiêu cơ bản để tính phụ tải tính toán Hệ số sử dụng của

thiết bị là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất định mức của thiết bị đó

Các công thức để tính hệ số sử dụng:

- Đối với một thiết bị

- Đối với một nhóm thiết bị

n

i đm

tb sd

P

P P

P K

tbi

1

1

(2.7)

Hệ số sử dụng nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của mức độ điện

trong một chu kỳ làm việc

2.2.6 Hệ số cực đại (K max )

Hệ số cực đại là tỉ số giữa phụ tải tính toán với phụ tải trung bình trong khoảng thời

gian đang xét

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

Hệ số cực đại phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả và nhiều yếu tố khác đặc trưng cho

chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm

Công thức tính Kmax rất phức tạp Trong thực tế người ta tính Kmax theo đường cong

Kmax = f.(Ksd, nhq) hoặc tra bảng

2.2.7 Hệ số nhu cầu (K nc )

Là tỷ số giữa phụ tải tính toán với công suất định mức Hệ số nhu cầu được tính

theo công thức sau:

Cũng giống như hệ số cực đại, hệ số nhu cầu thường tính cho phụ tải tác dụng của một

nhóm máy

2.2.8 Hệ số đồng thời (K đt )

Là tỉ số giữa công suất tác dụng tính toán cực đại tại nút khảo sát của hệ thống cung

cấp điện với tổng các công suất tác dụng tính toán cực đại của các nhóm hộ tiêu thụ

riêng biệt nối vào nút đó, tức là:

(2.10)

2.2.9 Hệ số thiết bị điện có hiệu quả (n hq )

Hệ số thiết bị hiệu quả nhq là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc,

chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế Người ta tính nhq

theo bảng hoặc theo công thức:





i tti

tt đt

P

P K

1

Khi số thiết bị trong nhóm > 5 thì số thiết bị hiệu quả được tính:

P1: Tổng công suất của n1 thiết bị

P: Tổng công suất của n thiết bị

Sau khi tính được n* và P* thì tra bảng đường cong ta tìm được nhq*:

nhq = n.nhq*

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

2.3.1 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

K nc

Nói một cách gần đúng có thể coi Pđ = Pđm

Khi đó:

Trong đó:

Pđi: Công suất định mức của thiết bị thứ i (KW)

Pđmi: Công suất định mức của thiết bị thứ i (KW)

Ptt, Qtt, Stt: Công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất toàn phần tính

toán của nhóm thiết bị (KW, KVAr, KVA)

n: Số thiết bị trong nhóm

Nếu hệ số công suất cosφcủa các thiết bị trong nhóm không giống nhau, ta phải

tính hệ số công suất trung bình theo công thức sau:

Hệ số nhu cầu của các loại máy khác nhau có trong các sổ tay

Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu có ưu điểm là đơn

giản, thuận tiện Nhược điểm chủ yếu của phương pháp này là kém chính xác Bởi vì

hệ số nhu cầu Knc tra được trong sổ tay là một số liệu cố định cho trước, không phụ

thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm máy

2.3.2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình

Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì khi xác định số thiết bị hiệu

quả nhq chúng ta đã xét tới một loạt các yếu tố như: Ảnh hưởng của một số thiết bị

trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất và sự khác nhau về chế độ làm việc của

chúng

Khi tính toán theo phương pháp này, trong một số trường hợp có thể dùng công

thức sau:

* Trường hợp n ≤ 3 và nhq <4, phụ tải tính toán được tính theo công thức:

* Trường hợp khi n>3 và nhq<4 phụ tải tính toán được tính theo công thức sau:

Trong đó:

Kti: Hệ số phụ tải từng máy, nếu không có số liệu chính xác có thể lấy gần đúng như

sau:

+ Kti = 0,9 đối với thiết bị làm việc dài hạn

+ Kti = 0,75 đối với thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại

* Đối với các thiết bị có phụ tải bằng phẳng (máy bơm, quạt gió ) phụ tải tính toán

có thể lấy bằng phụ tải trung bình:

Ptt = Ptb = Ksd.Pđm (2.19)

* Nếu mạng có các thiết bị một pha thì phải cố gắng phân bố đều các thiết bị đó lên 3

pha của mạng

Dựa vào các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc, thiết bị, biết được

công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị Nên chọn phương phù hợp với

phân xưởng

Để phân nhóm phụ tải ta dựa trên các nguyên tắc sau:

+ Các thiết bị trong nhóm phải có vị trí gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ

áp Nhờ vậy có thể tiết kiệm được về mặt kinh tế và tổn thất trên các đường dây hạ áp

trong phân xưởng

+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc để xác định phụ tải tính

toán được chính xác hơn và thuận tiện cho việc lựa chọn thiết bị bảo vệ

+ Tổng công suất của các nhóm thiết bị không nên quá chênh lệch, số thiết bị

trong một nhóm cũng không nên quá nhiều

Dựa vào những nguyên tắc phân nhóm điện ở trên, căn cứ vào vị trí, công suất

làm việc của thiết bị trên mặt bằng phân xưởng Thiết bị phụ tải được chia thành 5

nhóm Dưới đây là sơ đồ mặt bằng phân xưởng và bảng phân nhóm phụ tải của phân

xưởng

Hình 2.1 Sơ đồ mặt bằng phân xưởng sản xuất

Bảng 2.1.Dây chuyền phụ tải trong phân xưởng sản xuất

2 Máy phân loại tạp

2 Máy tạo viên phân

2.4 Xác định phụ tải tính toán của từng dây chuyền phụ tải

Tra phụ lục PL I.1 (trang 253 tài liệu “thiết kế cấp điện” của Ngô Hồng Quang – Vũ

Văn Tẩm – NXB KH&KT-2008) đối với phân xưởng cơ khí ta được: ksd = 0,2; Cosφ =

0,7

2.4.1 Xác định phụ tải tính toán các dây chuyền

Bảng 2.2 Số liệu phụ tải dây chuyền I

- Số thiết bị trong nhóm: n =2 thiết bị

- Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm: P =49 (kW)

- Thiết bị có công suất lớn nhất: Máy nghiền rác thải sinh hoạt Pmax = 46 (kW)

Từ n* và P* tra bảng PL I.5 (trang 255 tài liệu “thiết kế cấp điện” của Ngô Hồng

Quang – Vũ Văn Tẩm – NXB KH&KT-2008) ta được: nhq* = 0,93

Ta có: nhq = nhq*.n = 0,93x2 = 1.86 lấy nhq= 6

Với nhq= 6, ksd = 0,2 tra bảng PL I.6 (trang 256 tài liệu “thiết kế cấp điện” của Ngô

Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm – NXB KH&KT-2006) ta được:

kmax = 2,24

* Phụ tải tính toán dây chuyền I:

95.2149.2,0.24,2

95

35 31



đm

tt tt

U

S

Phụ tải của các dây chuyền còn lại tính tương tự

Sau khi tính toán cho các dây chuyền, ta có bảng tổng kết sau:

Bảng 2.3 Tổng kết phụ tải tính toán của các phân xưởng sản xuất

Dây chuyền P tt

(KW)

Q tt (kVAr)

S tt (kVA)

I tt (A)

2.4.2 Xác định phụ tải chiếu sáng cho toàn phân xưởng sản xuất

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất phụ

tải trên một đơn vị diện tích sản xuất

Công thức tính:

Pcs = P0.F Trong đó:

P0 - Suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng (W/m2)

F - Diện tích được chiếu sáng (m2)

Đối với phân xưởng sản xuất chiếu sáng được sử dụng hệ thống đèn sợi đốt, tra

PL I.2 suất phụ tải cho các khu vực (trang 253 tài liệu “thiết kế cấp điện” của Ngô

Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm – NXB KH&KT-2008)

ta lấy: P0 = 13 (W/m2) Cosφ = 1

Phân xưởng có diện tích 5000m2 (dài 93m x rộng 53.76m)

Phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất là:

Pcs = P0.F = 13 5000 = 65000 (W) = 65 (kW)

Hình 2.2 Sơ đồ đi dây mạng điện chiếu sáng toàn phân xưởng sản xuất

2.4.3 Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng sản xuất

Phụ tải tác dụng tính toán của toàn phân xưởng:

2 2

48,157716

209,89

2.4.4 Lựa chọn trạm biến áp cho phân xưởng sản xuất

Biến áp là thiết bị quan trọng bậc nhất trong hệ thống cung cấp điện Việc lựa

chọn đúng và xác định đúng chế độ vận hành của máy biến áp có ảnh hưởng lớn đến

chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của toàn hệ thống cung cấp điện

Phụ tải toàn phần tính toán của toàn phân xưởng:

2 2

2 2

48,157)

65+716,138()

Chọn máy biến áp 300 kVA- 22/0,4kV tra bảng PL II 2 Thông số kỹ thuật máy

biến áp phân phối do THIBIDI chế tạo (trang 253 tài liệu “thiết kế cấp điện” của Ngô

Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm – NXB KH&KT-2008)

-Thông số kỹ thuật máy biến áp 300kVA

Tổn hao không tải Po (W): 510

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN

3.1 Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng sản xuất

3.1.1 Đặt vấn đề

Mạng điện hạ áp ở đây được hiểu là mạng động lực hoặc chiếu sáng trong phân

xưởng với cấp điện áp là 380V

Mạng điện hạ áp làm nhiệm vụ phân phối và truyền tải điện năng từ tủ hạ áp đến

từng thiết bị điện, các máy móc trong phân xưởng có hoạt động thường xuyên, liên tục

được hay không phần lớn phụ thuộc vào mạng điện hạ áp của phân xưởng Vì vậy sơ

đồ cung cấp điện cần phải đạt những yêu cầu sau:

- Độ tin cậy cung cấp điện

Độ tin cậy cung cấp điện là khả năng của hệ thống cung cấp đầy đủ và liên tục điện

năng cho hộ tiêu thụ, với chất lượng điện năng (điện áp và tần số) đảm bảo (đúng quy

định)

Chất lượng điện được đánh giá qua 2 chỉ tiêu là tần số và điện áp Chỉ tiêu tần số do cơ

quan điều khiển hệ thống điện quốc gia điều chỉnh

- An toàn

Công trình cấp điện phải được thiết kế có tính an toàn cao: an toàn cho người vận

hành, người sử dụng và an toàn cho chính các thiết bị điện và toàn bộ công trình

- Kinh tế

Trong quá trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án, mỗi phương án đều có

những ưu, nhược điểm riêng, đều có những mâu thuẫn giữa hai mặt kinh tế và kỹ

thuật Một phương án đắt tiền thường có ưu điểm là độ tin cậy và chất lượng điện cao

hơn Thường đánh giá kinh tế phương án cấp điện qua hai 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 tổng hoà của hai đại lượng trên sao cho thời hạn thu hồi vốn đầu tư là sớm

nhất

3.1.2 Một số sơ đồ cung cấp điện cho mạng hạ áp phân xưởng

* Sơ đồ hình tia

Hình 3.1 Sơ đồ mạng điện hạ áp kiểu hình tia

a) Sơ đồ 1 cấp; b) Sơ đồ 2 cấp ; 1 - tủ phân phối TBA ; 2 - tủ phân phối động

lực ; 3 - thiết bị tiêu thụ điện

Ưu điểm:

- Độ tin cậy cung cấp điện cao (sự cố xảy ra ở một đường dây không làm ảnh hưởng

đến sự cung cấp điện của các thiết bị được cung cấp từ các đường dây khác

-Dể dàngáp dụng các phương tiện tự động điều khiển và bảo vệ

Nhược điểm:

- Chiếm nhiều diện tích

- Độ cơ động không cao khi có sự thay đổi công nghệ sản xuất

Loại sơ đồ hình tia này thường được áp dụng trong các trường hợp:

a Các phụ tải tập trung có công suất lớn (trạm bơm, trạm khí nén, lò nung, vv.)

b Các phụ tải quan trọng đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao (thiết bị lò luyện

thép, hóa chất, chế biến dầu, vv.)

c Các động cơ công suất thấp lấy điện từ tủ phân phối

* Sơ đồ đường trục

Hình 3.2.sơ đồ đường trục cung cấp điện cho các thiết bị phân xưởng

Ưu điểm:

-Đơn giản hóa cơ cấu của trạm biến áp

-Tính linh động và đa năng của mạng điện, cho phép thay đổi vị trí của các thiết bị dể

dàng khi công nghệ sản xuất thay đổi

Nhược điểm:

-Độ tin cậy cung cấp điện không cao, vì khi xảy ra sự cố ở bất kỳ thiết bị nào củng có

thể dẩn đến sự ngừng điện của các thiết bị khác mắc chung trên đường trục

-Có thể dẩn đến sự lảng phí kim loại trong trường hợp chọn tiết diện không đổi của

đường trục

Loại sơ đồ phân nhánh này thường được áp dụng trong các trường hợp :

-Phụ tải phân bố đều trên mặt bằng phân xưởng

-Có sự liên hệ công nghệ giửa các thiết bị, khi một trong các thiết bị tắt máy đòi hỏi

các thiết bị khác củng ngừng theo

-Sự phân bố đối xứng của các cơ cấu thiết bị dọc theo chiều dài phân xưởng

* Sơ đồ hổn hợp

Hình 3.3 sơ đồ hổn hợp a)cho phụ tải phân tán ; b)cho phụ tải tập trung ;

c)sơ đồ chuỗi ; d) khối máy biến áp – đường trục

Để tận dụng các ưu điểm và hạn chế nhược điểm của cả hai loại sơ đồ trên,

mạng điện phân xưởng thường được xây dựng theo sơ đồ hổn hợp (hình 3.3) bao gồm

một phần sơ đồ hình tia và một phần đường trục tùy theo quy trình công nghệ mà tỉ lệ

của các mạng điện được phân bố phù hợp Sơ đồ đương trục được xây dựng với nhiều

cấu trúc khác nhau phụ thuộc vào sự phân bố của phụ tải Hình 3.3a áp dụng đối với

phân xưởng có phụ tải phân bố phân tán Hình 3.3b áp dụng cho phân xưởng có phụ

tải tập trung theo từng nhóm Trong một số trường hợp đối với các phụ tải kém quan

trọng hoặc phụ tải ở xa tủ phân phối, thì có thể áp dụng sơ đồ dạng chuổi (hình 3.3d)

Ở sơ đồ này chỉ nên áp dụng không quá 4 thiết bị cho mổi chuổi

3.1.3 Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho mạng điện hạ áp của phân xưởng sản

xuất

Phân xưởng sản xuất có diện tích là 5000m2 gồm 12 thiết bị được dùng điện được

chia làm 7 dây chuyền phụ tải động lực và 1 phụ tải chiếu sáng Để cung cấp điện cho

phân xưởng ta sử dụng sơ đồ hình tia Điện năng từ trạm biến áp phân xưởng được đưa

về tủ phân phối của phân xưởng, trong tủ phân phối đặt 1 áptômát tổng và 5 áptômát

nhánh cấp điện cho 4 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng Từ tủ phân phối đến các tủ động

lực và chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý và vân hành

Mỗi tủ động lực cung cấp điện cho một dây chuyền phụ tải theo sơ đồ đường trục

3.2 Chọn vị trí Trạm biến áp

Vị trí của trạm biến áp phải thoả các yêu cầu sau:

 An toàn và liên tục cung cấp điện

 Gần trung tâm phụ tải thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới

 Thao tác vận hành quản lý dễ dàng

 Phòng nổ, cháy, bụi bặm, khí ăn mòn

 Tiết kiếm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ

 Thông thường thì việc lắp đặt trạm không ở đúng vị trí tâm phụ tải mà ta

tính toán trên bản vẽ Do vậy tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể trong thực tế để

đặt trạm sao cho hợp lý nhất

Để đảm bảo vị trí phù hợp với các yêu cầu trên ta chọn vị trí đặt trạm gần nhà để

máy phát điện dự phòng ( sơ đồ cấp điện)

3.3 Phương án kỹ thuật đường dây 22KV

-Nguồn cấp cho khu vực quy hoạch lấy từ đường dây 22KV

-Điểm đầu xuất tuyến 478-E3 Quảng Trạch

-Đấu nối tại khoảng giữa 2 cột M46 và M47

- Xây dựng mới đường dây 22KV từ điểm đấu nối đến khu vực quy hoạch, trong khuôn

viên xây dựng Trạm biến áp 300KVA đấu nối, phân phối cho từng khu chức năng

3.4 Xác định ví trí số lượng công suất các tủ phân phối hạ áp

3.4.1 Ý Nghĩa

Hệ thống điện bao gồm các thiết bị điện được nối với nhau theo nguyên tắc chặt chẽ

tạo nên một cơ cấu đồng bộ hoàn chỉnh

Mỗi thiết bị điện cần được lựa chọn đúng để thực hiện tốt chức năng trong sơ đồ cấp

điện góp phần làm cho hệ thống cung cấp vận hành được đảm bảo các chỉ tiêu kỹ

thuật, kinh tế và an toàn

3.4.2 Số lượng tủ biến áp phân phối

Căn cứ vào ví trí trên mặt bằng, công suất tiêu thụ và quy mô sản xuất của từng máy

trong nhà máy quyết định việc lựa chọn vị trí đặt trạm phân phối điện trung tâm để cấp

điện cho các tủ biến áp tại các vị trí trong phân xưởng sản xuất

Toàn phân xưởng có 7 dây chuyền thiết bị Căn cứ vào công suất, vị trí và công suất

định sẵn của máy biến áp, quyết đinh đặt tủ biến áp phân phối các dây chuyền thiết bị

như sau:

- Tủ phân phối 1(TPP1): Cấp điện cho dây chuyền A (49kw)

- Tủ phân phối 2(TPP2): Cấp điện cho dây chuyền B, dây chuyền C (70kw)

- Tủ phân phối 3(TPP3): Cấp điện cho dây chuyền D, dây chuyền E (57kw)

- Tủ phân phói 4(TPP4): Cấp điện cho dây chuyền F, dây chuyền G (52kw)

- Tủ phân phối 5(TPP5): Cấp điện chiếu sáng toàn phân xưởng (65kw)

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO PHƯƠNG ÁN

Để cấp điện cho các khu ta chọn đặt một trạm biến áp nhận điện từ đường dây

22KV để cấp điện cho các thiết bị ( 5 tủ phân phối cho các thiết bị ) để sử dụng

Đặt trạm biến áp trong khuôn viên của nhà máy (chọn trong sơ đồ )

Trạm biến áp đặt một aptomat tổng cấp điện cho 5 tủ phân phối

Trong chế độ làm việc lâu dài, các khí cụ điện và các bộ phận dẫn điện khác sẽ làm

việc tin cậy nếu chúng được chọn theo đúng điện áp và dòng điện định mức

Trong chế độ quá tải, dòng điện qua các khí cụ và các bộ phận dẫn điện khác sẽ lớn

hơn so với dòng điện định mức Sự làm việc tin cậy của các phần tử trên được đảm bảo

bằng các quy định giá trị và thời gian điện áp hay dòng điện tăng cao không vượt quá

giới hạn cho phép

Trong chế độ ngắn mạch, các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện

khác vẫn đảm bảo sự làm việc tin cậy nên quá trình lựa chọn chúng phải dựa vào các

thông số theo đúng điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt

Đối với máy cắt điện, máy cắt phụ tải và cầu chì, khi lựa chọn các thiết bị này cần

quan tâm đến điều kiện: khả năng cắt của thiết bị trên

Ngoài ra còn phải chú ý đến vị trí lắp đặt thiết bị, nhiệt độ môi trường xung quanh,

mức độ ẩm ướt, mức độ nhiểm bẩn và chiều cao lắp đặt thiết bị