ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY GẠCH VĨNH THẮNG

PHẦN I: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀMÁY GẠCH VĨNH THẮNG Xã Kim Sơn-Huyện Đông Triều-Tỉnh Quảng Ninh - Chương I: Giới thiệu chug về nhà máy - Chương II: Xác định phụ tải nhà máy - Chươn

PHẦN I: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ

MÁY GẠCH VĨNH THẮNG (Xã Kim Sơn-Huyện Đông Triều-Tỉnh Quảng Ninh)

- Chương I: Giới thiệu chug về nhà máy

- Chương II: Xác định phụ tải nhà máy

- Chương III: Chọn phương án cấp điện và chọn máy biến áp

- Chương IV: Tính toán thiết kế chọn dây

- Chương V: Tính toán ngắn mạch và chọn thiết bị

- Chương VI: Tính toán chế độ làm việc

- Chương VII: Tính toán nối đất

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

1.1 Giới thiệu chung về nhà máy.

1.1.1 Loại ngành nghề.

Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dâncũng được nâng cao nhanh chóng Các công trình xây dựng trong công nghiệp cũngnhư dân sinh luôn được yêu cầu cao về mặt thẩm mỹ và vẫn đảm bảo được các về độbền cơ học

Cụ thể với đồ án em đang thực hiện thì Công ty trách nhiệm hữu hạn VĩnhThắng là một công ty sản xuất gạch men với quy trình công nghệ hiện đại, dây chuyềnsản xuất gạch là tự động với các máy móc sử dụng điện hoàn toàn bằng điện từ lònung, dây chuyền tráng men đến cho khi hoàn thành sản phẩm Sản phẩm của công typhục vụ cho các công trình xây dựng công nghiệp đến các các hộ sinh hoạt

1.1.2 Quy mô của nhà máy.

Toàn nhà máy có diện tích khoảng 162.000m2 Trong đó có 2 khu sản xuấtchính Ngoài ra còn các khu vực khác như khu nhà kho chứa hàng, khu hành chính củacông ty, khu nhà ăn…

Hình 1.1 Sơ đồ mặt bằng toàn nhà máy

Các số liệu thiết kế cung cấp điện cho nhà máy

(m 2 )

P dl

(kW) Cos� Yêu cầu mức độ tin cậy cung cấp

điện

2 Phân xưởng sản xuất gạchmen cao cấp 5225 Theo tínhtoán Rất Quan trọng

Bảng 1.1 Số liệu thiết kế của nhà máy

- Hiện tại nhà máy có 2 phân xưởng sản xuất:

 Phân xưởng sản xuất gạch men cao cấp (loại gạch 40 x 40cm).Trong phânxưởng này có 2 dây chuyền sản xuất gạch men giống nhau

 Phân xưởng sản xuất gạch men loại 2 (loại gạch 30 x 30 cm).Trong phânxưởng này có 1 dây chuyền sản xuất gạch men loại 2

- Công nghệ sản xuất của 2 phân xưởng :

 Nguyên vật liệu qua cân đo: Đất, cát, đá bi, nước đã được trộn đều được đưavào máy ép dể trở thành các hạt nhuyễn và sau đó được chuyển đến lò sấy 5tầng

 Tại lò sấy, nguyên liệu được sấy phun và được hình thành lên khuôn gạch đãđịnh sẵn

 Lò nung xương: gạch được đưa vào lò nung với nhiệt độ khoảng 1500oC Cóquạt ở trên lò để làm nhiệm vụ hút khói bụi và hạ nhiệt cho các viên gạch ralò

 Sau khi được nung lần 1, gạch sẽ được chuyển đén dây chuyền tráng men.Tại đây, gạch được tráng 1 lớp men trên bề mặt và tiếp tục được đưa quanung lần 2

 Lò nung men: Lò nung này giúp tạo lớp men đẹp cho sản phẩm

 Sau khi ra khỏi lò nung 2 gạch đã thành sản phẩm và đưa ra phân loại chấtlượng

Hình 1.2: Sơ đồ quy trình dây chuyền sản xuất gạch men

Dưới đây là bảng số liệu nhóm thiết bị trong 2 phân xưởng sản xuất:

Bảng 1.2 Thiết bị trong phân xưởng sản xuất gạch men cao cấp

Bảng 1.3 Thiết bị trong phân xưởng sản xuất gạch men loại 2

1.1.3 Phụ tải điện của nhà máy

a.Các đặc điểm của phụ tải điện

Các thiết bị của nhà máy đều được sử dụng điện áp cấp 0,4kV và được chia làm

Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải một pha, công suất không lớn dùng

để đảm bảo ánh sang trong sản xuất Điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị với

độ lệch điện áp cho phép: = ± 5%Udm( Theo quy phạm trang bị điện I.2.39)

b Các yêu cầu về cung cấp điện của xí nghiệp

Các yêu cầu về cung cấp điện phải dựa vào phạm vi và mức độ quan trọng củacác thiết bị để từ đó vạch ra phương thức cấp điện cho từng thiết bị cũng như các phânxưởng trong xí nghiệp Vì vậy khi thiết kế cung cấp điện phải thỏa mãn 2 điều kiệnsau:

- Công suất định mức của toàn nhà máy

- Điện áp 1 pha 220V cung cấp cho các thiết bị chiếu sáng với tần số 50H z

Về yêu cầu cung cấp điện:

Hầu hết các phụ tải trong nhà máy đều thuộc hộ tiêu thụ điện loại II, do đó tuy

có tầm quan trong tương đối lớn nhưng khi ngừng cung cấp điện nó chỉ dẫn đến thiệthại về kinh tế do hư hỏng sản phẩm, ngưng trệ sản xuất và lãng phí lao động… Vìvậy, nhà máy chỉ cần cung cấp bằng 1 nguồn điện, và 1 nguồn dự phòng với công suấtđặt từ trên lưới nhỏ hơn khoảng thời gian nhất định

1.2 Liên kết điện trong khu vực

Hệ thống điện xung quanh nhà máy bao gồm

 2 lộ đường dây 35kV trên không

XT 371 từ Đông Triều đi Gia Mỗ

XT376 từ Đông Triều đi Mạo Khê

 1 lộ 110kV 172A5.3- 173E5.9 từ Uông Bí đi Tràng Bạch cách nhà máy 3.5km

 Các lộ đều có khả năng mang tải thêm 7MVA

Hình 1.3: Sơ đồ liên kết điện trong khu vực

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI NHÀ MÁY

Khi thiết kế cung cấp điện cho 1 công trình thì nhiệm vụ đầu tiên của ngườithiết kế là phải xác định được nhu cầu điện của phụ tải công trình đó (hay là công suấtđặt của nhà máy…)

Tùy theo quy mô của công trình ( hay nhà máy) mà phụ tải điện phải được xácđịnh theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển trong tương lai Cụthể là muốn xác định phụ tải điện cho một xí nghiệp, nhà máy thì chủ yếu dựa vào cácmáy móc thực tế đặt trong các phân xưởng và xét tới khả năng phát triển của cả nhàmáy trong tương lai (đối với xí nghiệp nhà máy công nghiệp thì chủ yếu là tương laigần) còn đối với công trình có quy mô lớn (như thành phố, khu dân cư…) thì phụ tảiphải kể đến tương lai xa Như vậy, việc xác định nhu cầu điện là giải bài toán phụ tảingắn hạn (đối với các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp) còn dự báo phụ tải dài hạn (đốivới thành phố, khu vực…) Nhưng ở đây ta chỉ xét đến dự báo phụ tải ngắn hạn vì nóliên quan trực tiếp đến công việc thiết kế cung cấp điện

Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi côngtrình đi vào sử dụng Phụ tải này thường được gọi là phụ tải tính toán Người thiết kếcần phải biết phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện như : máy biến áp, dây dẫn, cácthiết bị đóng, cắt, bảo vệ… để tính các tổn thất công suất, tổn thất điện áp, để lựa chọncác thiết bị bù… Chính vì vậy, phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kếcung cấp điện

Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất và số lượng các thiết bịđiện, chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ của mỗi nhà máy, xí nghiệp,trình độ vận hành của công nhân v.v…Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán làmột nhiệm vụ khó khăn nhưng lại rất quan trọng Bởi vì nếu phụ tải tính toán được xácđịnh nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện, có khả năngdẫn đến cháy nổ rất nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thìcác thiết bị điện được chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, gây lãng phí và không kinh tế

2.1 Xác định phụ tải động lực tính toán cho nhà máy

Hiện nay, có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính toán những phương phápđơn giản, tính toán thuận tiện thường kết quả không chính xác ngược lại, nếu độ chínhxác được nâng cao thì phương pháp tính phức tạp vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế,tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho thích hợp, sau đây là một sốphương pháp xác định phụ tải tính toán thường dùng nhất

Ở đây ta xác định phụ tải động lực nhà máy theo hệ số đồng thời Ta chia phụ tải động lực nhà máy thành 3 nhóm phụ tải:

 Nhóm 1: Nhóm phụ tải quan trọng loại 1

- Phân xưởng gạch men cao cấp –vị trí 2

 Nhóm 2: Nhóm phụ tải quan trọng loại 2

- Phân xưởng gạch men loại 2 –vị trí 5

 Nhóm 3: Nhóm phụ tải không quan trọng

- Kho nhiên liệu – vị trí 1

2.1.1 Phân xưởng sản xuất gạch men cao cấp(nhóm 1)

Trong phân xưởng có 2 dây chuyền sản xuất gạch men cao cấp với số liệu tính toán như sau:

Bảng 2.1 Số liệu tính toán trong phân xưởng gạch men cao cấp.

Hệ số công suất toàn phân xưởng là:

9

1 9 i 1

Ta chon gốc tọa độ là ở điểm E1, ta đo khoảng cách tới phụ tải rồi tính tâm phụ tải của từng nhóm động lực:

2531,5

i i

X P X

P

� = 56,90(m)

80411, 252531,5

i i

Y P Y

P

� =31,76 (m)

Để dễ dàng tính toán và mỹ quan ta chọn: X1=50 Y1=30

Phụ tải tổng hợp của nhóm 1 được xác đinh theo hệ số đồng thời

Ở đây m = 20>10 nên ta lấy k

dt

=0,7

Y (m)

Bảng 2.2 Số liệu tính toán trong phân xưởng gạch men loại 2

Hệ số công suất toàn phân xưởng là:

10

1 9 i 1

P

� =18 (m)

Để dễ dàng tính toán và mỹ quan ta chọn : X1=42 Y1=18

Phụ tải tổng hợp của nhóm 2 được xác đinh theo hệ số đồng thời

Y (m0

Bảng 2.3 Số liệu phụ tải động lực tính toán toàn nhà máy

Hệ số công suất toàn phân xưởng là:

9

1 9 i 1

P cos

549,6

790P

i i

X P X

P

� =127 (m)

Để dễ dàng tính toán và mỹ quan ta chọn : X1=157 Y1=127

Phụ tải tổng hợp nhóm 3 được xác đinh theo hệ số đồng thời

2.2 Tính toán chiếu sáng cho nhà máy.

2.2.1 Các yêu cầu của thiết kế chiếu sáng.

Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:

 Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định.

 Phải tạo ra được ánh sáng gần giống với ánh sáng ban ngày

Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung (chiếu sáng cho toàn nhàmáy), chiếu sáng cục bộ (chiếu sáng cho các thiết bị) và chiếu sáng kết hợp (kết hợpgiữa cục bộ và chung) Do yêu cầu thị giác cần phải làm việc chính xác, nơi mà cácthiết bị chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các bóng tối sâu thiết kế chophân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp

Các phân xưởng cần độ chính xác cao, yêu cầu độ chiếu sáng tin cậy ta sử dụngđèn sợi đốt.

Bố trí đèn: Thường được bố trí theo các góc của hình thoi hoặc hình chữ nhật,

các hàng phải cách đều nhau, không được quá thưa hoặc quá dày

 Lấy 1 suất chiếu sáng Po (W/m2) phù hợp

 Xác định công suất tổng cần cấp cho khu vực diên tích S( m2)

Pcs = Po S (kW)

 Xác định số lượng bóng đèn: Chọn công suất 1 bóng đèn Pd , từ đây ta cóthể xác định số lượng bóng đèn

cs d

PnP



 Bố trí đèn trong khu vực

b Tính toán theo phương pháp hệ số sử dụng ( độ rọi yêu cầu).

Phương pháp này là phương pháp tính toán thông thường Dựa trên độ rọi yêu cầu để tính số bóng đèn phù hợp

Ở phương pháp này ta cần tính toán theo các bước sau

- Xác định chiều cao tính toán H =h - h1 - h2

Hình 2.1 Các độ cao treo đèn

Trong đó:

 h: Độ cao của phân xưởng

 h1: Độ cao treo đèn

 h2: Chiều cao mặt bằng làm việc

 H: Chiều cao tính toán

- Xác định hệ số không gian của phân xưởng kích thước a x b

kg

a bk

 Eyc: Độ rọi yêu cầu

 S : diện tích phân xưởng

 k : hệ số dữ trữ

 : hiệu suất của đèn

 kld: hệ số lợi dụng quang thông của đèn

c Sử dụng phần mềm chiếu sáng Dialux 4.11.

Giới thiệu chung:

Dialux là phần mềm thiết kế chiếu sáng chuyên nghiệp được sử dụng rộng rãitrong ngành kỹ thuật Phần mềm này cho phép người dùng hoạch định chiếu sáng 1cách nhân tạo với nhiều cách tính toán khác nhau

Thông số đầu vào của Dialux

 Kích thước hình dạng của căn phòng…

 Hệ số phản xạ màu sắc của nền, tường, trần…

 Môi trường tính toán khu vực sạch hay nhiều bụi…

 Độ cao treo đèn, độ cao làm việc

 Vị trí bố trí các thiết bị trong phòng, phân xưởng

 Lựa chọn bóng đèn trong thư viện mà nhà sản xuất hỗ trợ Dialux

 Lựa chọn kiểu treo đèn ( 1 dãy, nhiều dãy, tròn, xole…)

Các giá trị xuất ra của Dialux

 Bảng báo cáo về độ rọi

 Cường độ sáng, Biểu đồ phân bố độ rọi

 Đường đẳng rọi, ảnh 3D mô phỏng

2.2.4 Tính toán chiếu sáng cụ thể cho từng phân xưởng

Ta sử dụng Dialux để thiết kế chiếu sáng

a Phân xưởng sản xuất sản xuất gạch men cao cấp ( vị trí 2 trên sơ đồ)

Diện tích: S = 5225 m2 có kích thước: Dài : 95 m

Rộng: 55 mCao: 12 m

Hình 2.2: Ảnh 3D diện tích của phân xưởng sản xuất gạch men cao cấp

Hình 2.3: Hình vẽ mô tả đường đẳng rọi của phân xưởngTrong đó:

 Độ rọi ta chọn là 250 lux

 Hệ số suy giảm ánh sáng: 0,67 ( tương ứng với môi trường phòng sạch

b Khu nhiên liệu.

Diện tích: S = 1753 m2 có kích thước: Dài: 50m

Rộng: 35mCao: 8 m

 Độ rọi yêu cầu 200 lux

 Hệ số suy giảm ánh sáng: 0,67 ( tương ứng với môi trường phòng sạch

sẽ 3 năm vệ sinh 1 lần)

 Hệ số phản xạ của Trần:Tường:Nền =0,8 : 0,5 : 0,3

 Độ cao làm việc 0,8m

Hình 2.4: Hình vẽ mô tả đường đẳng rọi của phân xưởngThông số bóng đèn

Nhìn vào bảng thống kê ta thấy:

Tổng công suất chiếu sáng P

Hình 2.5 Hình 3D diện tích của kho chứa hàng

 Độ rọi yêu cầu 200 lux

 Hệ số suy giảm ánh sáng: 0,67 ( tương ứng với môi trường phòng sạch

sẽ 3 năm vệ sinh 1 lần)

 Hệ số phản xạ của Trần:Tường:Nền =0,8 : 0,5 : 0,3

 Độ cao làm việc: 0,76m

Hình 2 6 Hình vẽ mô tả đường đẳng rọi của phân xưởngThông số bóng đèn

Nhìn vào bảng thống kê ta thấy:

Tổng công suất chiếu sáng P

cs

=24,4 kW

d Tính toán phòng giám đốc trong khu hành chính (Trong khu hành chính )

Tính toán chiếu sáng trong phòng giám đốc phải vừa đảm bảo chất lượng ánh sáng và vừa phải đảm bảo tính thẩm mỹ cho gian phòng

Diện tích: S = 36 m2 có kích thước: Dài: 6m

Rộng: 6mCao: 4 m

Hình 2 7 Hình 3D diện tích của Phòng giám đốc

Độ rọi yêu cầu 350 lux

Hệ số suy giảm ánh sáng: 0,8 ( tương ứng với môi trường phòng luôn sạch sẽ )

lượng (n)

Bảng 2.5 Tổng hợp chiếu sáng các phân xưởng của nhà máy

e.Tính toán chiếu sáng ngoài trời

Hình 2.9 Hình 3D Tổng diện tích toàn nhà máyNhà máy có 2 sân làm việc chính

Sân kho lấy hàng S = 2500m2

Sân trước phân xưởng sản xuất gạch men S= 2000m2 Eyc = 40lux

Tổng chiều dài đường đi lại trong nhà máy L = 1200 m Eyc = 20 lux

2.3 Tính toán thông thoáng cho các khu vực

Trong các phân xưởng của nhà máy cần phải có hệ thống thông thoáng làm mátcho nhằm giảm nhiệt độ trong phân xưởng do trong quá trình sản xuất các thiết bịđộng lực, chiếu sáng và nhiệt độ cơ thể người tỏa ra sẽ gây tăng nhiệt độ phòng, nếukhông được trang bị hệ thống thông thoáng làm mát sẽ gây ảnh hưởng đến năng suấtlao động,sản phẩm,trang thiết bị,ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân làm việc trongphân xưởng.Trong các kho hàng, kho nhiên liệu ta xử dụng hệ thống quạt thông giónhằm giữ sản phẩm không bị ẩm ướt tránh gây hư hỏng sản phẩm và luôn trong điềukiện tốt nhất để đưa vào sử dụng.Trong khu hành chính ta sử dụng quạt trần và điềuhòa tùy thuộc vào mục đích sử dụng của từng phòng ban

Dựa vào yêu cầu nhà máy ta chọn:

Diện tích (m 2 )

Thiết bị

Công suất (W)

Số lượng (n)

5

Phân xưởng sản xuất

gạch men loại 2 (loại

Bảng 2.6 Tính toán thông thoáng cho các phân xưởngVậy tổng công suất thông thoáng và làm mát là:

Do phụ tải động lực so với 2 phụ tải còn lại có công suất lớn hơn rất nhiều nên

ta có thể coi các phụ tải có hệ số đồng thời là 1

Vậy công suất toàn nhà máy là:

Pi

Q= P.tg =3325,62 1,149= 3821,14(kVAr)Phụ tải của toàn nhà máy là

S = 3325,62+ j3821,14 (kVA) => S= 5065,65(MVA)

2.5 Tính toán bù công suất để nâng hệ số công suất lên giá trị 0.9

Hệ số công suất cosφ là một chỉ tiêu để đánh giá í nghiệp dùng điện có hợp lý

và tiết kiệm hay không Do đó Nhà nước đã ban hành các chính sách để khuyến khíchcác xí nghiệp phấn đấu nâng cao hệ số công suất cosφ Hệ số công suất cosφ của các xínghiệp nước ta hiện nay nói chung còn thấp(khoảng 0,6-0,7), chúng ta cần phấn đấunâng cao dần lên (đến trên 0,9)

Hệ số công suất cosφ được nâng lên sẽ đưa đến những hiệu quả sau đây:

 Giảm được tổn thất công suất trong mạng điện

 Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện

 Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp

Ngoài ra, việc nâng cao hệ số công suất cosφ còn đưa đến hiệu quả là giảmđược chi phí kim loại màu, góp phần làm ổn định điện áp, tăng khả năng phát điện củamáy phát điện v.v…

Vì những lý do trên mà việc nâng cao hệ số công suất cosφ, bù công suất phảnkháng đã trở thành vấn đề quan trọng, cần phải được quan tâm đúng mức trong khithiết kế cũng như khi vận hành hệ thống cung cấp điện

Biện pháp nâng cao hệ số công suất:

- Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên: là tìm các biện pháp để các hộ tiêu thụđiện giảm bớt được lượng công suất phản kháng tiêu thụ như:

 Thay đổi và cải tiến quy trình công nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế

độ hợp lý nhất

 Thay thế động cơ không đồng bộ làm việc non tải bằng động cơ có côngsuất nhỏ hơn

 Giảm điện áp của những động cơ làm việc non tải

 Hạn chế động cơ chạy không tải

 Dùng động cơ đồng bộ thay thế động cơ không đồng bộ

 Nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ

 Thay thế những máy biến áp làm việc non tải bằng những máy biến áp códung lượng nhỏ hơn

- Nâng cao hệ số công suất cos bằng biện pháp bù công suất phản kháng: Bằngcách đặt các thiết bị bù ở gần các hộ tiêu dùng điện để cung cấp công suất phảnkháng cho chúng, nhờ vậy sẽ giảm được lượng công suất phản kháng phảitruyền tải trên đường dây do đó nâng cao được hệ số cosφ của mạng.Dựa trêntừng hộ phụ tải mà ta có thể tính toán chọn thiết bị bù cho phù hợp với sử dụngCác loại thiết bị bù:

+ Tụ điện:

Ưu điểm:

 Suất tổn thất công suất tác dụng bé

 Không có phần quay nên lắp ráp bảo quản dễ dàng

 Tụ điện được chế tạo thành từng đơn vị nhỏ, vì thế có thể tùy theo sựphát triển của phụ tải trong quá trình sản xuất mà chúng ta ghép dần tụđiện vào mạng,khiến hiệu suất sử dụng cao và không phải bỏ nhiều vốnđầu tư ngay một lúc

Nhược điểm:

 Nhạy cảm với sự biến động của điện áp đặt lên cực của tụ điện

 Cấu tạo kém chắc chắn, dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch, khi điện áp tăngđến 110% Udm thì tụ điện dễ bị chọc thủng, do đó không được phép vậnhành

 Khi đóng tụ điện vào mạng trong mạng sẽ có dòng điện xung, còn khicắt tụ ra khỏi mạng, trên cực của tụ vẫn còn điện áp dư có thể gây nguyhiểm cho nhân viên vận hành

+Máy bù đồng bộ: là một động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ không tải.

Ưu điểm:

 Bù công suất phản kháng

 Điều chỉnh điện áp

Nhược điểm:

 có phần quay nên lắp ráp, bảo quản và vận hành khó khăn

- Tính bù công suất cho các nhóm phụ tải động lực

Dung lượng bù được xác định theo công thức

Q  P � (tg   tg  )

Trong đó:

Ptt - phụ tải tác dụng tính toán của nhà máy, kW

1 - góc ứng với hệ số công suất trung bình trước khi bù

2 - góc ứng với hệ số công suất cần nâng lên

cos2 = 0,9 � tgφ2 = 0,484

Tính toán cho các nhóm phụ tải ta có bảng sau:

(kVAr)

Bảng 2.8 Tính toán bù công suất phản kháng

Ta chọn thiết bị bù như sau

Q bù

(kVAr)

tủ bù FRACO 4J500500kVAr-440V

Q= P tg =3325,62 0,484= 1610,67(kVAr)Phụ tải của toàn nhà máy là

S = 3325,62+ j1610,67 (kVA) => S=3695,13 (kVA)

2.6.Dự báo phụ tải tính toán của nhà máy trong tương lai

Nhà máy được thiết kế xây dựng với mục đích kinh doanh vì vậy được xếp vào nhóm phụ tải loại 2 Trong nhà máy có 1 phân xưởng chính (nhóm 1) và 1 phân xưởngsản xuất phụ ( nhóm 2) nếu ngưng sản xuất có thể gây thiệt hại kinh tế cho toàn bộ nhàmáy

Trong vòng 2 năm tới nhà máy dự kiến đưa vào xây dựng 2 dây chuyền sản xuất mới với tổng công suất đặt dự kiến là: Sdự báo= 1450(kVA)

Vậy tổng công suất nhà máy trong thời gian sắp tới là:

2.7 Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy.

2.7.1.Lý thuyết tính toán biểu đồ phụ tải.

Mỗi phân xưởng có một biểu đồ phụ tải Tâm đường tròn biểu đồ phụ tải đặt tạitrọng tâm của phụ tải phân xưởng Tính gần đúng ta có thể coi như phụ tải của phânxưởng được phân bố đều theo diện tích của phân xưởng Vì vậy, trọng tâm của phụ tảiphân xưởng được coi như tâm hình học của phân xưởng.

Vòng tròn phụ tải được chia làm 2 phân chính

 Phần phụ tải động lực là phần hình quạt được gạch chéo

 Phần phụ tải chiếu sáng là phần hình quạt không gạch chéo

Với hệ số tỉ lệ lựa chọn kVA/mm2, m =3

tti

csi csi

2.7.2 Tính toán cho các phân xưởng

a Khu nhiên liệu:

Công suất tính toán:

tt1 tt1 tt1

S  P Q  89,5 29,94 94,38(kVA)Bán kính vòng tròn phụ tải

Kết luận chương 2

Ở chương này ta tính toán phụ tải toàn nhà máy có kể đến phụ tải dự báo sau 2 năm là: S = 5145,13 (kVA)

Trong đó ta chia phụ tải nhà máy thành 4 nhóm chính gồm:

 Phụ tải quan trọng loại 1

 Phụ tải quan trọng loại 2

 Phụ tải không quan trọng

 Phụ tải dự báo

CHƯƠNG III CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP

3.1 Khái niệm chung

Phương án cung cấp điện là phương án thiết kế cung cấp điện từ hệ thống lướiđiện trong khu vực đến nhà máy Ở đây ta thiết kế cung cấp điện từ lưới 35kV đến vịtrí đặt máy biến áp của nhà máy

Phương án cung cấp điện phải thỏa mãn các điều kiện cơ bản sau:

 Đảm bảo chất lượng điện năng, Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

 Đảm bảo mỹ quan

 Có chỉ tiêu về kinh tế - kỹ thuật hợp lý

 Thuận tiện trong thi công lắp đặt, quản lý, vận hành sửa chữa khi gặp sự cố

3.2 Chọn nguồn cấp điện

Các chỉ tiêu về kinh tế - kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồcung cấp điện Do vậy, ta phải thiết kế sao cho sơ đồ cung cấp điện đảm bảo yêu cầutin cậy cung cấp điện và yêu cầu về chất lượng điện năng

Căn cứ vào các yêu cầu trên và dựa trên bố trí lưới điện xung quanh nhà máy, ta

đề xuất các phương án cấp điện sau

Phương án 1:

Hình 3.1 Phương án cấp điện thứ nhất

Xây dựng một xuất tuyến mới XT 373-35kV từ xuất tuyến 376

Trong đó: Chiều dài đoạn AB = 672m

Chiều dài đoạn BC =5m Tổng chiều dài: L = 677m

Nhận xét:

Khoảng cách từ đường dây 35kV trong 2 trường hợp 1 và 2 đều không lớn (<1000m) và đều đảm bảo cung cấp đủ công suất cho nhà máy Để thuận tiện cho tínhtoán, ta sử dụng phương án 2

3.2.1.Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp nhà máy.

Do nhà máy được đặt trên khu đất rộng ngoài khu công nghiệp, cách xa các khudân cư khác lên ta chọn đường dây trên không , lộ kép, dây nhôm lõi thép Khoảngcách từ nguồn đến nhà máy là 327m Ta tính toán chọn dây theo điều kiện dòng chophép Icp

Tính toán thiết kế đi dây trong nhà máy là tính toán phía hạ áp Vì vậy ta sử dụng phương pháp chọn dây dẫn theo điều kiện dòng phát nóng lâu dài cho phép Icp

Và kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Công thức xác định tiết diện cho phép theo Icp:

 k2: hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ tính đến số lượng đặt chung rãnh (Chọn cáp đi riêng nên k =1 Bảng PL28)

 k3: hệ số phụ thuộc vào môi trường lấy k3=0,95 với dây PVC

 Icp: dòng phát nóng cho phép nhà chế tạo cho ứng với từng loại dây ( cáp)

 Itt: dòng điện làm việc lớn nhất qua dâyDòng điện làm việc chạy trong dây:

ttnm max

dm

S I

 Sttnm: công suất tính toán toàn nhà máy (lấy theo phụ tải dự báo)

Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn:

ttnm max

Chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 50mm2 tra bảng 2, sách lưới điện 1 dây dẫn AC50 có Icp =210A.

Kiểm tra dây dẫn khi sự cố đứt 1 dây:

I  2 I �  2 42, 43 84,86(A) I �    210(A)

Vậy dây dẫn thỏa mãn điều kiện phát nóng khi sự cố

Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp:

Với dây AC50 có khoảng cách trung bình hình học là Dtb=1,94m với các thông

3.3.Đề xuất các phương án cấp điện

3.3.1.Chọn công suất máy biến áp cho nhà máy

Ta chọn máy biến áp theo các điều kiện sau:

Điều kiện bình thường: Tổng công suất của các máy biến áp phải lớn hơn hoặc bằng công suất tính toán tổng

dmB MBA max ptquantrong

Trong đó: + ΣSđmB : Tổng công suất các máy biến áp

+ SMBAmax : Công suất lớn nhất của máy biến áp

+ Sptquantrong : Công suất phụ tải quan trọng

3.3.2 Vị trí đặt trạm biến áp của nhà máy

Đối với các nhà máy sản xuất công nghiệp sản xuất theo dây chuyển thì quátrình tọa ra sản phẩm phải thông qua các khâu khác nhau và có mối quan hệ với nhau.Khi xảy ra một sự cố ở một khâu nào đó do máy móc, do điện áp giảm, do người vậnhành… thì quá trình sản xuất có thể bị gián đoạn làm giảm số lượng sản phẩm, chất