Tài liệu Đồ án “Cung cấp điện cho phân xưởng nhà máy Bia “ doc

Nhiệm vụ của phân xưởng làchế biến , gia công nguyên liệu thô thành các loại sả phẩm tiêu dùng và phục vụ sản xuất đểphục vụ cho công việc phát triển và xây dựng đất nước Phân xưởng Bia

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

-ššššš -SVTT:LÊ MINH TRUNG MSSV:402N0060 Trang - 1 -

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 conngười

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 trọngđểphát triển các đo thị và các khu dân cư.v.v Vì lý do đo khi lập kế hoạch phát triển kinh tế xãhội ,kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một bước, nhằm thoả mãn nhu cầu điện năng khôngnhững 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 cứuthiết 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 lượngđiện 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 cốgắng 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 lênmới phải quan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số của hệthống 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 địnhmức Đối với những phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp như nhà máy hóa,chất điện tử , cơkhí 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 yêucầu đó , người thiết kế phải chọn hồ sơ cung cấp điện hợp lý rỏ ràng , mạch lạc dể hiểu tránh được sựnhầm 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 phảichấp 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 vốnđầu 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

SVTT:LÊ MINH TRUNG MSSV:402N0060 Trang - 3 -

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 nềnkinh tế quốc dân

Phân xưởng Bia là một phần của xí nghiệp công nghiệp Nhiệm vụ của phân xưởng làchế biến , gia công nguyên liệu thô thành các loại sả phẩm tiêu dùng và phục vụ sản xuất đểphục 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 xưởngchiếm diện tích 727 m2 , bao gồm các các bộ phận và thiết bị đặt sẵn theo bản vẽ mặt bằng

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 bịvừa phù hợp với công nghệ sản xuất lại vừa thuận tiện cho việc đi dây ; mặt khác việc xácđịnh tâm phụ tải cho phép ta giảm được tổn thất điện năng , tổn thất điện áp lại vừa có thể tiếtkiệm 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 theocông 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 đãchọn(xI :tính theo chiều ngang, yI: tính theo chiều dọc –của mặt bằng)

Pi : Công suất tính toán của các máy ( hoặc nhóm máy )

Từ các tọa độ xi , yi của các thiết bị trong từng nhóm máy ứng với công suất tính toáncủa 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 vớicác yếu tố sau đây :

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

- Thuận tiện cho việc thi công mương cáp và đi cáp đến các thiết bị, đồng thờithuận 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 tríthích hợp gần nhất.

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

I.4.1 Mục đích :

Phụ tải tính toán Ptt là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện Phụ tảitính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : công suất và số lượng các máy, chế độ vận hànhcủa chúng , quy trình công nghệ sản xuất, trình độ vận hành của công nhân v.v…Vì vậy xácđịnh chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng Bởi vì nếuphụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ các thiết bịđiện, có khi dẫn tới nổ, cháy rất nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiềuthì 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 bịtrong 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 phươngpháp xác định phụ tải tính toán tùy theo tính chất kinh tế mà ta chọn phụ tải tính toán theophương pháp chính xác hay gần đúng,nhưng thông dụng nhất hiện nay là phương pháp số thiết

bị hoạt động có hiệu quả nhq & trong phạm vi của đồ án này ta sẽ áp dụng theo phương phápnày 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

Công thức tính :

Ptt = knc..



n i di 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

knc – hệ số nhu cầu của các máy, thường cho trong các sổ tay

knc = Ptt / Pđm ]Nếu hệ số công suất cos của các thiết bị trong nhóm khác nhau thì phải tính hệ sốcông 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

SVTT:LÊ MINH TRUNG MSSV:402N0060 Trang - 5 -

Công thức tính :

Ptt = p0.FTrong đó : p0 – suất phụ tải trên 1 m2 diện tích sản xuất ,kW/m2 (tra sổ tay )

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

Công thức tính :

0

T Mw

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

w0-suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm,kWh /đvsp /đvsp

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

c / Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại k max và công suất trung bình P tb

Công thức tính :

Ptt = kmax.ksd.Pđm Trong đó : Pđm - công suất định mức, W

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

ksd = Ptbnh /Pđm = 





n i dmi n

/

Với : Pđm -công suất định mức của nhóm

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

Hệ số thiết bị hiệu quả nhq

1

2 1

)(/

1

; Qtt = 



n i dmi P

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 ởmạng điện áp thấp (U < 1000 V) nên dùng phương pháp tính theo hệ số cực đại kmax (tứcphương pháp thính theo hệ số hiệu quả),bởi vì phương pháp này có kết quả tương đối chínhxác

I.5 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐỈNH :

Là phụ tải ngắn hạn, được dùng để tính toán bảo vệ, tính toán khởi động; quyđịnh 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 trongnhóm Để xác định dòng đỉnh nhọn Iđn ta áp dụng theo công thức sau :

Iđn = kmm * ikđmax + Itt - ksd * iđmmax

Trong đó :

i kđmax : dòng khởi động của động cơ có dòng khởi động lớn nhất

i đmmax :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 xácđịnh 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

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

SVTT:LÊ MINH TRUNG MSSV:402N0060 Trang - 7 -

Iđmi

i dmi

 Immi =Kmm * Iđm i

Máy xúc chai :

Iđm

i dmi

7 , 0

* 380

* 3

1000

* 54

T TÊN THIẾT BỊ: nhóm2 KH X Y P đm K sd COSö I đm I mm

) 1 183 1 165 4

* 147 1 129 1

* 111 4

* 93 1

* 75 1 57 4

* 29 1

* 15 (

) 75 , 0

* 5 , 262 1

* 259 1

* 241 4

*

223

= 133,32mm

SVTT:LÊ MINH TRUNG MSSV:402N0060 Trang - 9 -

) 1

* 4 , 20 4

* 23 1

* 4 , 20 1

* 4 , 20 4

* 23 1

* 4 , 20 4

* 23 1

* 4 , 20

) 75 , 0

* 46 1

* 4 , 20 4

* 23 1

* 4 ,

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 theocông 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 = 133,3*25,7516,5*26,75273158,25*20,7592*177,4245*108 = 12,8 (m)

Y = 23*25,7526,75*163232276*20,25,7592*108,2108,25*108 = 14,9 (m)

Vậy tâm phụ tải của nhà máy là : O ( 12,8 ; 14,9 m )

NHẬN XÉT :

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

- Sơ đồ đi dây thoáng dể thi công,thiết kế vừa đạt vẽ mỹ quan , vừa thuận tiệncho vận hành nên đáp ứng được tính kỹ thuật và mỹ thuật

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 nhómlấy cos = 0.6

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

Trình tự tính toán như sau :

n i

dmi sdi P

P K

)(/

) 75 , 25

n 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 : SVTT:LÊ MINH TRUNG MSSV:402N0060 Trang - 11 -

Stt1 = 2 19 , 776 2 11 , 558 2 23 , 528

1 2

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 :

n i

dmi sdi P

P K

)(/

) 75 , 26

n 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= 2 13 , 24 2 20 , 233 2 24 , 17

2 2

17,24

- Tính I dn2 = ikđmax2 + [ Ittn2 - ( Ksd2 iđmmax2 )]

Trong nhóm 1, máy bơm nước nóng hấp có dòng định mức lớn nhất

iđm max2 = 37,98

Vậy : Iđn2 = 37,98+36,72 -0,6 * 7,60 = 70,14(A)

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 :

n i

dmi sdi

P

P K

)(/

) 75 , 22

n 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 = 2 10 , 27 2 16 , 434 2 19 , 38

3 2

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 :

n i

dmi sdi P

P K

)(/

) 92

n 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 :

Stt4 = 2 82 , 59 2 59 , 796 2 102

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 :

n i

dmi sdi P

P K

)(/

) 108

27,154

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO TỪNG NHÓM THIẾT BỊ

Tên nhóm & thiết bị KH P đm

Quạt công nghiệp 75 0,75 1,42 7,12 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 sửdụng.Phương pháp này dùng để tính toán chiếu sáng chung ,không chú ý đến hệ số củatường ,của trần và của vật cản

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

sàn : màu xanh đậm Hệ số phản xạ :s = 0,2

3* Độ rọi yêu cầu :

Tra bảng 2 [HDĐAMH – PTTB]

Ta chọn Etc = 300 lx

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

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 , 1

* 75 , 726

* 300

.

U

d S



bo cacbong

tong





= 70,4 Chọn số bộ đèn là Nbđ = 72

15* Kiểm tra sai số quang thông :

412 , 1

* 75 , 726

351673 5000

* 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 :

SVTT:LÊ MINH TRUNG MSSV:402N0060 Trang - 17 -

* 75 , 726

708 , 0

* 5000

* 72

.

d S

U N

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

10 107 , 11

n i

tti i

P

P X

n i

tti i

P

P Y

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

vì các yếu tố sau :

- Giảm được chiều dài mạng phân phối hạ áp  giảm chi phí kim loại màu  giảm giáthành

- Giảm được tổn thất điện năng

SVTT:LÊ MINH TRUNG MSSV:402N0060 Trang - 19 -

Tuy nhiên với tâm phụ tải của phân xưởng đã tìm được ở phần trên và với các thiết bị

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 :

(KVA) 100%

90% 95%

75%

60% 80%

40% 40%

tqt 10h t (h) 0 6 7 10 12 13 15 17 24

- Chọn máy biến áp theo điều kiện quá tải thường xuyên khi vận hành :

0,7.S < SMBA < S

-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 gạch chéo ) như hình vẽ

- Công suất đẳng trị của MBA được chọn xác định theo biểu thức :

qt

i i

t S

2 2



 ;

h

t S

2 1



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 , 347 3 296 ,





KVA Xác định Smin theo 10h non tải :

S min =

h

t S

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

SVTT:LÊ MINH TRUNG MSSV:402N0060 Trang - 21 -

- 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 chomạng 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 ốngnhựa 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 làmcho dây mau bị già cổi, hư hỏng cách điện …tạo được sự thông thoáng về không gian domạng điện không gây ảnh hưởng đến các hoạt động đi lại, vận chuyển trong phân xưởng, giữđược 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 cápngầm 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 4 5 6 7

1

k k k k

I lvlo



(A.10)[HDĐAMH -PTTB]

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 :

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

Icp = 621A ,r0 =0,0601 (/km)

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

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

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

= 336,9 (A) Chọn cáp một lỏi : F = 150 mm2

= 70,7 (A) Chọn cáp một lỏi : F = 16 mm2

I cp = 113 (A) r0 = 1,15 (/km)

SVTT:LÊ MINH TRUNG MSSV:402N0060 Trang - 23 -