Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương

vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng. IV.2. Chọn số lượng,dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian. (TBA xí nghiệp hoặc trạm phân phối trung tâm) IV.3. Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho Nhà máy. V. Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của Nhà máy. VI. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. Các bản vẽ trên khổ a0 I. Sơ đồ nguyên lý mạng điện phân xưởng Sửa chữa cơ khí. II. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện của toàn Nhà máy. Các số liệu về nguồn điện và nhà máy. 1.Điện áp:tự chọn theo công suất của Nhà máy và khoảng cách từ nguồn đến Nhà máy. 2.Công suất của nguồn điện :vô cùng lớn. 3.Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của TBA khu vực:250 MVA. 4.Đường dây cung cấp điện cho nhà máy dùng loại dây AC. 5.Khoảng cách từ nguồn đến Nhà máy: 15 km. 6.Nhà máy làm việc 3 ca. Phụ tải điện nhà máy công nghiệp địa phương (mặt bằng nhà máy số 8) số trên mặt bằng tên phân xưởng công suất đặt(kw) 1 Phân xưởng cơ khí chính 1200 2 Phân xưởng lắp ráp 800 3 Phân xưởng sửa chữa cơ khí theo tính toán 4 Phân xưởng rèn 600 5 Phân xưởng đúc 400 6 Bộ phận nén ép 450 7 Phân xưởng kết cấu kim loại 230 8 Văn phòng và phòng thiết kế 80 9 Trạm bơm 130 10 Chiếu sáng phân xưởng xác định theo diện tích Danh sách thiết bị phân xưởng sửa chữa cơ khí STT Tên thiết bị số lượng Công suất một máy toàn bộ Bộ phận máy 1 Máy cưa kiểu đai 1 1,0 1,0 2 Bàn 2 3 Khoan bàn 1 0,65 0,65 4 Máy ép tay 1 5 Máy mài thô 1 2,8 2,8 6 Máy khoan đứng 1 2,8 2,8 7 Máy bào ngang 1 4,5 4,5 8 Máy xọc 1 2,8 2,8 9 Máy mài tròn vạn năng 1 2,8 2,8 10 Máy phay răng 1 4,5 4,5 11 Máy phay vạn năng 1 7,0 7,0 12 Máy tiện ren 1 8,1 8,1 13 Máy tiện ren 1 10,0 10,0 14 Máy tiện ren 1 14,0 14,0 15 Máy tiện ren 1 4,5 4,5 16 Máy tiện ren 1 10,0 10,0 17 Máy tiện ren 1 20,0 20,0 bộ phận lắp ráp 18 Máy khoan đứng 1 0,85 0,85 19 Cầu trục 1 24,2 24,2 20 Bàn lắp ráp 1 0,45 0,45 21 Bàn 1 0,85 0,85 22 Máy khoan bàn 1 23 Máy đo cân bằng tĩnh 1 24 Bàn 1 25 Máy ép tay 1 26 Bể dầu có tăng nhiệt 1 2,5 2,5 27 Máy cạo 1 1,0 1,0 28 Bể ngâm nước nóng 1 29 Bể ngâm natri hiđrôxit 1 30 Máy mài thô 1 2,8 2,8 31 Máy nén cắt liên hợp 1 1,7 1,7 32 Bàn để hàn 1 33 Máy mài phá 1 2,8 2,8 34 Quạt lò rèn 1 1,5 1,5 35 Lỗ tròn 1 36 Máy ép tay 1 37 Bàn 1 38 Máy khoan đứng 1 0,85 0,85 39 Bàn nắn 1 40 Bàn đánh dấu 1 bộ phận sửa chữa điện 41 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 3,0 3,0 42 Bể ngâm nước nóng 1 3,0 3,0 43 Bàn 1 44 Dao cắt vật liệu cách điện 1 45 Máy ép tay 1 46 Máy cuốn dây 1 1,2 1,2 47 Máy cuốn dây 1 1,0 1,0 48 Bể ngâm tẩm có băng nhiệt 1 3,0 3,0 49 Tủ xấy 1 3,0 3,0 50 Máy khoan bàn 1 0,65 0,65 51 Máy để cân bằng tĩnh 1 52 Máy mài thô 1 2,8 2,8 53 Bàn thử nghiệm thiết bị điện 1 7,0 7,0 bộ phận đúc đồng 54 Dao cắt có tay đòn 1 55 Bể khử dầu mỡ 1 3,0 3,0 56 Lò điện để luyện khuôn 1 5,0 5,0 57 Lò điện để nấu chảy babit 1 10,0 10,0 58 Lò điện để mạ thiếc 1 3,5 3,5 59 Đá lát để đổ babit 1 60 Quạt lò đúc đồng 1 1,5 1,5 61 Bàn 1 62 Máy khoan bàn 1 0,65 0,65 63 Bàn nắn 1 64 Máy uốn các tấm mỏng 1 1,7 1,7 65 Máy mài phá 1 2,8 2,8 66 Máy hàn điểm 1 25,0 25,0 buồng nạp điện 67 Tủ để nạp acquy 1 68 Giá đỡ thiết bị 1 69 Chỉnh lu sêlênium 1 0,6 0,6 70 Bàn 1  Lời mở đầu Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng được nâng cao nhanh chóng. Trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước thì các loại hình doanh nghiệp Nhà nước nói chung và nhà máy cơ khí địa phương nói riêng là những mục tiêu hàng đầu trong việc sản xuất ra sản phẩm và phát triển nền kinh tế quốc dân. Nhiệm vụ sản xuất chủ yếu của nhà máy cơ khí địa phương là chế tạo, lắp đặt những kết cấu kim loại, gia công, sửa chữa lắp ráp cơ khí phục vụ cho sự nghiệp cơ khí hoá sản xuất nông nghiệp địa phương, các mặt hàng thiết yếu dùng trong xây dựng, sinh hoạt. Ngoài những mặt hàng trên nhà máy còn có dây chuyền sản xuất bi gang, phục vụ cho các máy nghiền than của các nhà máy Xi măng và các nhà máy Nhiệt điện. Để thực hiện tốt nhiệm vụ sản xuất chiến lược của mình, không những chỉ đòi hỏi về tính chất công nghệ mà còn yêu cầu đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao trong lĩnh vực cung cấp điện cho nhà máy. 1. Quy mô, năng lực của nhà máy: - Nhà máy có tổng diện tích là 4576 m2 nhà xưởng, bao gồm 9 phân xưởng, được xây dựng tập trung tương đối gần nhau. - Dự kiến trong tương lai nhà máy sẽ được mở rộng và được thay thế, lắp đặt các thiết bị máy móc hiện đại hơn. Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế cấp điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai về mặt kỹ thuật và kinh tế, phải đề ra phương pháp cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không để quá dư thừa dung lượng mà sau nhiều năm xí nghiệp vẫn không khai thác hết dung lượng công suất dự trữ dẫn đến lãng phí. 2 . Quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy: - Theo quy trình trang bị điện và quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy, thì việc ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, gây thiệt hại về kinh tế, do đó ta xếp xí nghiệp vào phụ tải loại II. vì vậy yêu cầu cung cấp điện phải được đảm bảo liên tục. - Để quy trình sản xuất của xí nghiệp đảm bảo vận hành tốt thì phải đảm bảo chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện cho toàn xí nghiệp và cho các phân xưởng quan trọng trong xí nghiệp. 3. Phạm vi đề tài. - Đây là một đề tài thiết kế môn học, nhưng do thời gian có hạn nên việc tính toán chính xác và tỷ mỉ cho công trình là một khối lượng lớn, đòi hỏi thời gian dài, do đó ta chỉ tính toán chọn cho những hạng mục quan trọng của công trình. - Sau đây là những nội dung chính mà bản thiết kế sẽ đề cập đến: I. Mở đầu. I.1.Giới thiệu chung về nhà máy:vị trí địa lý,kinh tế;đặc điểm công nghệ;đặc điểm và phân phối phụ tải. I.2.Nội dung tính toán thiết kế;các tài liệu tham khảo… II. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy. III. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí. IV. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy. IV.1. Chọn số lượng,dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng. IV.2. Chọn số lượng,dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian. (TBA xí nghiệp hoặc trạm phân phối trung tâm) IV.3. Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho Nhà máy. V. Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của Nhà máy. VI. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. Chương 1.giới thiệu chung về nhà máy. I.Vị trí địa lý,vai trò kinh tế Nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương có địa điểm hợp lý tạo điều kiện khai thác và tận dụng năng lực sản xuất và nâng cao hiệu quả sản xuất của nhà máy. Địa điểm có ảnh hưởng lâu dài đến trạng thái cơ bản về mọi mặt trong vùng lãnh thổ,khu vực và địa phương (xét về các mặt kinh tế chính trị,văn hóa xã hội,môi trường…) phù hợp với quy hoạch dài hạn về phân vùng kinh tế của Trung Ương và địa phương. Nguyên tắc: -Gần nguồn cung cấp nguyên vật liệu (sắt thép) ,năng lượng (điện năng ,nhiên liệu, dầu khí…) ,lao động và gần thị trường tiêu thụ sản phẩm trước mắt và lâu dài. -Phù hợp với quy hoạch dài hạn về kinh tế và quốc phòng của Trung Ương và địa phương. -Có đủ điều kiện thiên nhiên (khí hậu ,địa chất,thuỷ văn…) thuận lợi cho quá trình sản xuất của nhà máy,đảm bảo chất lượng sản phẩm,phát huy năng lực và hiệu quả sản xuất theo thiết kế. -Đảm bảo điều kiện xây dựng và mở rộng trước mắt,an ninh quốc phòng và kinh tế. -Liên doanh liên kết sản xuất trong vùng công nghiệp và vùng kinh tế. II.đặc điểm và phân bố phụ tải Nhà máy làm việc 3 ca liên tục thời gian sử dụng công suất cực đại TMAX=5000 h , các thiết bị làm việc với công suất tải gần định mức. Các phân xưởng rèn và đúc luôn đòi hỏi nhiều điện năng hơn cả. Các phân xưởng này đều là hộ tiêu thụ loại I. Phân xưởng sửa chữa cơ khí cùng ban quản lý và phòng thí nghiêm đều là hộ tiêu thụ loại III . Nhà máy được cấp điện từ trạm biến áp trung gian cách nhà máy 15 Km, bằng đường dây trên không lộ kép, dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực là SN=250 MVA. Chương II.xác định phụ tải tính toán 2.1.Đặt vấn đề. Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi,tương đương 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,vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn 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 công suất,tổn thất điện năng,tổn thất điện áp,lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng… 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…Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện,có khả năng dẫn đến cháy nổ…Ngược lại các thiết bị được chọn dư thừa công suất làm ứ đọng vốn đầu tư,gia tăng tổn thất… Cũng vì vậy có nhiều công trình nghiên cứu về phương pháp xác định phụ tải tính toán,xong cho đến nay vẫn chưa có phương án nào hoàn thiện.Những phương pháp cho kết quả tin cậy thì lại quá phức tạp,khối lượng tính toán và các thông tin ban đầu đòi hỏi quá lớn và ngược lại. Có thể đưa ra đây một số phương pháp thường được sử dụng nhiều hơn cả để xác định phụ tải tính toán khi quy hoạch và thiết kế hệ thống cung cấp điện: -phương pháp tính theo hệ số yêu cầu. -phương pháp tính theo công suất trung bình. -phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm -phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị sản xuất. 1.Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Công thức: P=k. Một cách gần đúng: P=k. Trong đó: Pdi , Pdmi :công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i. Ptt :phụ tải tính toán. Knc :hệ số nhu cầu,tra trong sổ tay kĩ thuật. Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản,tính toán thuận tiện. Nhược điểm của phương pháp là kém chính xác. 2.Xác định phụ tải tính toán theo xuất phụ tải trên một đơn vị sản phẩm. Công thức: P=p.F Trong đó: p:suất phụ tải trên 1mdiện tích sản xuất (kw/m) tra trong sổ tay kĩ thuật. F : diện tích sản xuất (m)là diện tích dùng để đặt máy sản xuất. Phương pháp này cho kết quả gần đúng,dùng để tính phụ tải các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều. 3.Xác định phụ tải tính toán theo xuất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. Công thức: P= Trong đó: M : số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong 1 năm (sản lượng). w:suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kwh/1đvsp). T:thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h). Phương pháp này thường được dùng cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tương đối chính xác. 4.Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb. (còn gọi là phương pháp trung bình hiệu quả n) Khi không có các số liệu cần thiết để có thể áp dụng các phương pháp tương đối đơn giản đã nêu ở trên,hoặc khi cần nâng cao độ chính xác của PTTT thì nên dùng phương pháp này. Công thức: P= k.k.P Trong đó: P :công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm (w). k.k:hệ số cực đại và hệ số sử dụng. ktra trong sổ tay kỹ thuật. kcó thể tra theo bảng hoặc đồ thị: k=f(n,k) n:số thiết bị dùng điện hiệu quả. N:số thiết bị trong nhóm. Số thiết bị dùng điện hiệu quả nlà số thiết bị có cùng công suất,cùng chế độ làm việc gây ra một hậu quả phát nhiệt (hoặc mức độ hủy hoại cách điện)đúng bằng các phụ tải thực tế (có cùng công suất và chế độ làm việc có thể khác nhau) gây ra trong quá trình làm việc, nđược xác định bằng biểu thức tổng quát sau: n= Khi n lớn thì việc xác định ntheo biểu thức trên khá phiền phức nên có thể xác định ntheo phương pháp gần đúng với sai số nhỏ trong khoảng 10%. a.Trường hợp m=3 và k0,4 thì n=n. Chú ý trong nhóm có n thiết bị mà tổng công suất của chúng không lớn hơn 5% tổng công suất của cả nhóm thì n=n-n. Trong đó: P:công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm. P:công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm. b.Trường hợp m=>3 và k0,2 , n sẽ được xác định theo biểu thức: n=n c.Khi không áp dụng được các trường hợp trên ,việc xác định nphải tiến hành theo trình tự: Trước hết tính: n= P= Trong đó: N –số thiết bị trong nhóm. n-số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất. P,P-tổng công suất của n và n thiết bị. Sau khi tính được nvà P,tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm được n=f(n, P),từ đó tính ntheo công thức: n=n.n Khi xác định phụ tải tính toán theo phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả n,trong một số trường hợp cụ thể có thể dùng công thức gần đúng như sau: *Nếu n3 và n<4 ,phụ tải tính toán được tính theo công thức: P= *Nếu n>3 và n<4 ,phụ tải tính toán được tính theo công thức: P= Trong đó: k:hệ số phụ tải của thiết bị thứ i. Nếu không có số liệu chính xác ,hệ số phụ tải có thể tính gần đúng như sau: k=0,9 đối với thiết bị làm việc dài hạn. k=0,75 đối với thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại. *Nếu n>300 và k0,5 ,phụ tải tính toán được tính theo công thức: P=1,05.k. *Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (các máy bơm,quạt nén khí…)phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình: P=P=k. *Nếu mạng có thiết bị một pha cần phải phân phối đều cho ba pha của mạng,trước khi xác định nphải quy đổi công xuất của một pha về phụ tải ba pha tương đương: -Nếu thiết bị một pha đấu vào điện áp pha : P=3.P -Nếu thiết bị một pha đấu vào điện áp dây : P=.P *Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn trước khi xác định ntheo công thức: P=.P Trong đó: :hệ số đóng điện tương đối phần trăm,cho trong lí lịch máy. 2.2.Trình tự xác định pTTT theo phương pháp Pvà k: 1.Phân nhóm phụ tải: Trong mỗi phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc rất khác nhau ,muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần phải phân nhóm thiết bị điện.Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo các nguyên tắc sau: -Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây hạ áp trong phân xưởng. -Chế độ của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để việc xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm. -Tổng công suất của nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy.Số thiết bị trong một nhóm không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường 812. Tuy nhiên thường thì khó thoả mãn cùng lúc cả ba nguyên tắc trên,do vậy người thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất. Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải đã nêu ở trên và căn cứ vào vị trí ,công suất của các thiết bị bố trí trong mặt bằng phân xưởng có thể chia các thiết bị trong phân xưởng ra làm các nhóm sau. Kết quả phân nhóm phụ tải được trình bày trong bảng sau: TT tên thiết bị số lượng kí hiệu Pdm (kw) Idm(A) 1máy toàn bộ nhóm 1 1 Máy cưa kiểu đai 1 1 1 1 2,53 2 Khoan bàn 1 3 0,65 0,65 1,65 3 Máy mài thô 1 5 2,8 2,8 7,09 4 Máy khoan đứng 1 6 2,8 2,8 7,09 5 Máy bào ngang 1 7 4,5 4,5 11,4 6 Máy xọc 1 8 2,8 2,8 7,09 7 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2,8 2,8 7,09 8 Máy phay răng 1 10 4,5 4,5 11,4 nhóm 2 1 Máy phay vạn năng 1 11 7 7 17,73 2 Máy tiện ren 1 12 8,1 8,1 20,51 3 Máy tiện ren 1 13 10 10 25,32 4 Máy tiện ren 1 14 14 14 35,45 5 Máy tiện ren 1 15 4,5 4,5 11,4 6 Máy tiện ren 1 16 10 10 25,32 7 Máy tiện ren 1 17 20 20 50,64 8 Máy khoan đứng 1 18 0,85 0,85 2,15 nhóm 3 1 Cầu trục 1 19 24,2 24,2 61,28 2 Bàn 1 21 0,45 0,45 1,14 3 Máy khoan bàn 1 22 0,85 0,85 2,15 4 Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2,5 2,5 6,33 5 Máy cạo 1 27 1 1 2,53 6 Máy mài thô 1 30 2,8 2,8 7,09 7 Máy nén cắt liên hợp 1 31 1,7 1,7 4,3 8 Máy mài phá 1 33 2,8 2,8 7,09 9 Máy khoan đứng 1 38 0,85 0,85 2,15 nhóm 4 1 Quạt lò rèn 1 34 1,5 1,5 3,26 2 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 41 3 3 6,51 3 Bể ngâm nớc nóng 1 42 3 3 6,51 4 Máy cuốn dây 1 46 1,2 1,2 2,6 5 Máy cuốn dây 1 47 1,0 1,0 2,17 6 Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt 1 48 3 3 6,51 7 Tủ xấy 1 49 3 3 6,51 8 Bàn thử nghiệm TBĐ 1 53 7,0 7,0 15,19 9 Quạt lò đúc đồng 1 60 1,5 1,5 3,26 nhóm 5 1 Lò điện để luyện khuôn 1 56 5 5 8,44 2 Lò điện để nấu chảy babit 1 57 10 10 16,88 3 Lò điện để mạ thiếc 1 58 3,5 3,5 5,91 4 Máy hàn điểm 1 66 25 25 32,92 nhóm 6 1 Máy khoan bàn 1 50 0,65 0,65 1,55 2 Máy mài thô 1 52 2,8 2,8 7,09 3 Bể khử dầu mỡ 1 55 3 3 7,6 4 Máy khoan bàn 1 62 0,65 0,65 1,55 5 Máy uốn các tấm mỏng 1 64 1,7 1,7 4,3 6 Máy mài phá 1 65 2,8 2,8 7,09 7 Chỉnh lưu sêlênium 1 69 0,6 0,6 1,52 2.Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải: Các giá trị : k,cos-tra trong bảng I.1 (page 321) n -tra trong bảng I.4 (page 323) a.Tính toán nhóm 1. nhóm 1 1 Máy cưa kiểu đai 1 1 1 1 2,53 2 Khoan bàn 1 3 0,65 0,65 1,65 3 Máy mài thô 1 5 2,8 2,8 7,09 4 Máy khoan đứng 1 6 2,8 2,8 7,09 5 Máy bào ngang 1 7 4,5 4,5 11,4 6 Máy xọc 1 8 2,8 2,8 7,09 7 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2,8 2,8 7,09 8 Máy phay răng 1 10 4,5 4,5 11,4 Tra phụ lục I.1 được : ksd = 0,14—0,2 cos= 0,5 — 0,6 Ta chọn ksd = 0,15 cos= 0,6 n*= p*= Trong đó: n: số thiết bị trong nhóm. n1: số thiết bị công suất có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất. P,p1:tổng công suất ứng với n và n1 thiết bị.ở đây Pmax = 4,5 0,5 Pmax = 2,25 Do vậy n=8 và n1=6. n*==0,75 p*===0,9245. Từ các số liệu n*=0.75 và p*=0,9245 ta tra bảng PL 1.4 (p323) được : nhq*=0,82. Số thiết bị dùng điện hiệu quả là : nhq=nhq*.n=0,82.8=6,56 Tra bảng phụ lục PL 1.5 với ksd=0,15 nhq=7 được kmax=2,48 Phụ tải tính toán nhóm 1: Ptt = kmax.ksd.Pdmi = 2,48.0,15.21,85 = 8,1282 (kw) Qtt = Ptt.tg = 8,1282.1.33 = 10,81 (VAr) Trong đó do cos= 0,6 nên tg=1,33 Stt== 13,547 (kw) Itt===20,58 (A). áp dụng công thức : Iđn = Ikđmax+kđt(Itt - ksd.Iddkd) Trong đó: Iđn:dòng điện đỉnh nhọn xuất hiện ứng với Pđn. Ikđmax:dòng điện khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm. Ikđmax=ksd.Iddkđ. Kkđ: động cơ không đồng bộ kkđ=5—7 động cơ đồng bộ kkđ=2--3 Iddkđ:là dòng danh định của thiết bị khởi động điện. Kđt:hệ số đồng thời Kđt=0,8—0,85 áp dụng công thức Pđm=.Uđm.Iđm.cos ta tính được. Iđm= chọn Kđt=0,8 Uđm=380 (v)=0,38 (kv) Ta tính được : Iđn = 11,4+0,8.(20,58-0,15.11,4) = 26,5 (A) Tính toán nhóm 2: nhóm 2 1 Máy phay vạn năng 1 11 7 7 17,73 2 Máy tiện ren 1 12 8,1 8,1 20,51 3 Máy tiện ren 1 13 10 10 25,32 4 Máy tiện ren 1 14 14 14 35,45 5 Máy tiện ren 1 15 4,5 4,5 11,4 6 Máy tiện ren 1 16 10 10 25,32 7 Máy tiện ren 1 17 20 20 50,64 8 Máy khoan đứng 1 18 0,85 0,85 2,15 Tổng công suất :Ptổng=74,45 (kw) Tra phụ lục I.1 được : ksd = 0,14—0,2 cos= 0,5 — 0,6 Ta chọn ksd = 0,15 cos= 0,6 n*= p*= Pmax = 20 0,5 Pmax = 10 Do vậy n=8 và n1=4. n*==0,5 p*===0,7253. Từ các số liệu n*=0.5 và p*=0,7253 ta tra bảng PL 1.4 (p323) được : nhq*=0,76. Số thiết bị dùng điện hiệu quả là : nhq=nhq*.n=0,76.8=6,08. Tra bảng phụ lục PL 1.5 với : ksd=0,15 nhq=6 được kmax=2,64 Phụ tải tính toán nhóm 2: Ptt = kmax.ksd.Pdmi = 2,64.0,15.74,45 = 29,48 (kw) Qtt=Ptt.tg=29,48.1,33=39,2 (VAr) Trong đó do cos= 0,6 nên tg=1,33 Stt== =49,13 (kw) Itt===74,65 (A). Iđn = Ikđmax + kđt.( Itt - ksd.Iddkd) = 50,64 + 0,8 .(74,65 - 0,15.50,64) =104,28 (A) Tính toán nhóm 3: nhóm 3 1 Cầu trục 1 19 24,2 24,2 61,28 2 Bàn 1 21 0,45 0,45 1,14 3 Máy khoan bàn 1 22 0,85 0,85 2,15 4 Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2,5 2,5 6,33 5 Máy cạo 1 27 1 1 2,53 6 Máy mài thô 1 30 2,8 2,8 7,09 7 Máy nén cắt liên hợp 1 31 1,7 1,7 4,3 8 Máy mài phá 1 33 2,8 2,8 7,09 9 Máy khoan đứng 1 38 0,85 0,85 2,15 Tổng công suất: Ptổng = 37,15 (kw) Tra phụ lục I.1 được : ksd = 0,14—0,2 cos = 0,5 — 0,6 Ta chọn ksd = 0,15 cos= 0,6 n*= p*= Pmax = 24,2 0,5 Pmax = 12,1. Do vậy n=9 và n1=1. n* = = 0,11. p* = = 0,65. Từ các số liệu n*=0.11 và p*=0,65 ta tra bảng PL 1.4 (p323) được : nhq*=0,22. Số thiết bị dùng điện hiệu quả là : nhq=nhq*.n=0,22.9=1,98. Tra bảng phụ lục PL 1.5 với : ksd=0,15 nhq=2. được kmax=3,11. Phụ tải tính toán nhóm 3: Ptt=kmax.ksd.Pdmi=3,11.0,15.37,15 =17,33 (kw) Qtt=Ptt.tg=17,33.1,33 = 23,04 (VAr). Trong đó do cos= 0,6 nên tg=1,33 Stt== = 28,88 (kw) Itt=== 43,88 (A). Iđn = Ikđmax + kđt.( Itt - ksd.Iddkd) = 61,28+0,8.(43,88-0,15. 61,28) =89,03 (A). Tính toán nhóm 4: nhóm 4 1 Quạt lò rèn 1 34 1,5 1,5 3,26 2 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 41 3 3 6,51 3 Bể ngâm nớc nóng 1 42 3 3 6,51 4 Máy cuốn dây 1 46 1,2 1,2 2,6 5 Máy cuốn dây 1 47 1,0 1,0 2,17 6 Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt 1 48 3 3 6,51 7 Tủ xấy 1 49 3 3 6,51 8 Bàn thử nghiệm TBĐ 1 53 7,0 7,0 15,19 9 Quạt lò đúc đồng 1 60 1,5 1,5 3,26 Tổng công suất: Ptổng = 24,2 (kw).Đây là những thiết bị làm việc dài hạn. Tra phụ lục I.1 được : ksd = 0,6 — 0,7 cos = 0,7 — 0,8 Ta chọn ksd = 0,7 cos= 0,7 n*= p*= Pmax = 7 0,5 Pmax = 3,5. Do vậy n=9 và n1=1. n* = = 0,11. p* = = 0,29. Từ các số liệu n*=0.11 và p*=0,29 ta tra bảng PL 1.4 (p323) được : nhq*=0,66. Số thiết bị dùng điện hiệu quả là : nhq=nhq*.n=0,66.9=5,94. Tra bảng phụ lục PL 1.5 với : Ksd =0,7. Nhq =6. được kmax=1,23. Phụ tải tính toán nhóm 4: Ptt=kmax.ksd.Pdmi=1,23.0,7.24,2 = 20,84 (kw) Qtt=Ptt.tg= 20,84.1,02 = 21,26 (VAr). Trong đó do cos= 0,7 nên tg= 1,02. Stt== = 29,77 (kw) Itt=== 45,23 (A). Iđn = Ikđmax + kđt.( Itt - ksd.Iddkd) = 15,19 + 0,8.(45,23 – 0,7.15,19) = 42,88 (A). Tính toán nhóm 5: nhóm 5 1 Lò điện để luyện khuôn 1 56 5 5 8,44 2 Lò điện để nấu chảy babit 1 57 10 10 16,88 3 Lò điện để mạ thiếc 1 58 3,5 3,5 5,91 4 Máy hàn điểm 1 66 25 25 32,92 Trong nhóm thiết bị có máy hàn điểm là thiết bị một pha sử dụng điện áp dây và làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên cần quy đổi về thành phụ tải ba pha tương đương có chế độ làm việc dài hạn. Theo bài ta có công suất của máy hàn điểm là 25 kVA. Tra phụ lục I.1 tìm được ksd = 0,5 – 0,6 cos= 0,35 -- 0,4 Pqđ = ..Pđm = ..25.0,9 = 19,5 (kw) Tổng công suất: Ptổng = 38 (kw). Tra phụ lục I.1 được : ksd = 0,7 — 0,8 cos = 0,9 — 0,95. Ta chọn ksd = 0,8. cos= 0,9. n*= p*= Pmax = 19,5. 0,5 Pmax = 9,75. Do vậy n = 4 và n1=2. n* = = 0,5. p* = = 0,78. Từ các số liệu n*=0.5 và p*=0,78 ta tra bảng PL 1.4 (p323) được : nhq*=0,7. Số thiết bị dùng điện hiệu quả là : nhq=nhq*.n=0,7.4= 2,8. Tra bảng phụ lục PL 1.5 với : Ksd =0,8. Nhq =3. được kmax=1,14. Phụ tải tính toán nhóm 5: Vì n>3 và nhq<4 nên phụ tải tính toán nhóm 5 được tính theo công thức: Ptt = = 0,9.38 = 34,2 (kw) Qtt = Ptt.tg = 34,2.0,48 = 16,42 (kVAr). Trong đó do cos= 0,9 nên tg= 0,48. Stt== =38 (kVA) Itt=== 57,74 (A). Iđn = Ikđmax + kđt.( Itt - ksd.Iddkd) = 32,92 + 0,8 (57,74 –0,8.32,92 ) = 58,04 (A). Tính toán nhóm 6: nhóm 6 1 Máy khoan bàn 1 50 0,65 0,65 1,55 2 Máy mài thô 1 52 2,8 2,8 7,09 3 Bể khử dầu mỡ 1 55 3 3 7,6 4 Máy khoan bàn 1 62 0,65 0,65 1,55 5 Máy uốn các tấm mỏng 1 64 1,7 1,7 4,3 6 Máy mài phá 1 65 2,8 2,8 7,09 7 Chỉnh lưu sêlênium 1 69 0,6 0,6 1,52 Tổng công suất: Ptổng = 12,2 (kw). Tra phụ lục I.1 được : ksd = 0,15 — 0,2 cos = 0,5 — 0,6. Ta chọn ksd = 0,15 cos= 0,6 n*= p*= Pmax = 3. 0,5 Pmax = 1,5. Do vậy n =7 và n1= 4. n* = = 0,57. p* = = 0,84. Từ các số liệu n*=0.57 và p*=0,84 ta tra bảng PL 1.4 (p323) được : nhq*=0,69. Số thiết bị dùng điện hiệu quả là : nhq=nhq*.n=0,69.7=4,83. Tra bảng phụ lục PL 1.5 với : Ksd =0,15. Nhq =5. được kmax= 2,87. Phụ tải tính toán nhóm 6: Ptt = kmax.ksd.Pdmi = 2,87.0,15.12,2 = 5,25 (kw) Qtt = Ptt.tg = 5,25.1,33 = 7 (VAr). Trong đó do cos= 0,15 nên tg= 1,33. Stt== = 8,75 (kw) Itt=== 13,29 (A). Iđn = Ikđmax + kđt.( Itt - ksd.Iddkd) = 7,6 + 0,8.(13,29 – 0,15.7,6) = 17,32 (A). 3.Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí: Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích. Công thức tính : Pcs =P0. F (2-6) Trong đó : + P0 : Suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích (W/m2) + F : Diện tích cần được chiếu sáng (m2) Diện tích chiếu sáng toàn phân xưởng F = 336 (m2) Trong phân xưởng sửa chữa cơ khí,hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt,tra phụ lục I.2 tìm được P0 =14 (W/m2). Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng: Pcs = P0. F = 14.336 = 0,462 (kw) 4 . Phụ tải tính toán toàn phân xưởng : Phụ tải tác dụng của phân xưởng: Ppx = kdt. = 0,8.( 8,1282 + 29,48 +17,33 +20,84 +34,2 + 5,25 ) =92,2 (kw) Trong đó: Kdt: hệ số đồng thời của toàn phân xưởng .Ta lấy kdt=0,8. Phụ tải phản kháng của toàn phân xưởng: Qpx = kdt. = 0,8.(10,81+39,2+23,04+21,26+16,72+7) = 94,2 (kVAR) Phụ tải toàn phần của toàn phân xưởng kể cả chiếu sáng: Stt = = = 132,14 (kVA) Ittpx===200,8 (A). cos===0,7. Từ các kết quả trên ta có bảng tổng hợp kết quả xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí: Ptổng Ksd cos n nhq kmax Ptt Qtt Stt Itt Iđn Nhóm 1 21,85 0,15 0,6 8 6,56 2,48 81,282 10,81 13,547 20,85 26,5 Nhóm 2 74,45 0,15 0,6 8 6,08 2,64 29,48 39,2 49,13 74,65 104,28 Nhóm 3 37,15 0,15 0,6 9 1,98 3,11 17,33 23,04 28,88 43,88 89,03 Nhóm 4 24,2 0,7 0,7 9 5,64 1,23 20,84 21,26 29,77 45,23 42,88 Nhóm 5 38 0,8 0,9 4 2,8 1,14 34,2 16,42 38 57,74 58,04 Nhóm 6 12,2 0,15 0,6 7 4,83 2,87 5,25 7 8,75 13,29 17,32 2.3.xác định PTTT cho các phân xưởng còn lại. Theo bài ra ta biết trước công suất đặt và diện tích của các phân xưởng (theo tỉ lệ kích thước đã cho trong đầu bài) nên ở đây ta sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. 2.3.1. Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Ta có thể lấy gần đúng Pđ Pđm nên Ptt Trong đó: Pđi, Pđm : công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i. Ptt, Qtt, Stt : công suất tác dụng ,công suất phản kháng và công suất toàn phần của nhóm thiết bị. n:số thiết bị trong nhóm. knc:hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kĩ thuật. Nếu hệ số công suất cos của các thiết bị trong nhóm sai khác nhau không nhiều thì cho phép sử dụng hệ số công suất trung bình để tính toán : costb= 2.3.2.xác định PTTT của các phân xưởng : Các thông số knc,po,cos,coscs tra ở phụ lục I.2 và I.3 tài liệu I. Số trên mặt bằng Tên phân xưởng Công suất đặt (kw) Diện tích(m2) 1 Phân xưởng cơ khí chính 1200 988 2 Phân xưởng lắp ráp 800 780 3 Phân xưởng sửa chữa cơ khí theo tính toán 336 4 Phân xưởng rèn 600 480 5 Phân xưởng đúc 400 336 6 Bộ phận nén ép 450 308 7 Phân xưởng kết cấu kim loại 230 588 8 Văn phòng và phòng thiết kế 80 504 9 Trạm bơm 130 256 10 Chiếu sáng phân xưởng xác định theo diện tích 1.Phân xưởng cơ khí chính. Công suất đặt :Pd = 1200 (kw). Diện tích : S = 988(m2) Tra phụ lục I.3 với phân xưởng cơ khí ta có: knc = 0,3—0,4 cos = 0,5—0,6 Tra phụ lục I.2 với phân xưởng cơ khí ta có suất phụ tải chiếu sáng là po =13—16 (w/m2) Chọn knc =0,4 cos=0,5 po =15 (w/m2) Ơ đây ta sử dụng đèn sợi đốt có : coscs =1 tgcs =0 Công suất tính toán chiếu sáng: Qcs = Pcs.tgcs = 0 Pcs = po.S = 15.988 =14820 (w) =14,8 (kw) Công suất tính toán động lực : Pđl = Pđ.knc = 1200.0,4=480(kw) Qđl = Pđl.tg = 480*1,73 = 830,4 (kVAR) Trong đó do cos=0,5 nên tg=1,73. Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Pttpx = Pđl +Pcs = 480+14,8 = 494,8 (kw) Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qttpx = Qđl +Qcs = 830,4 (kVAR) Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: S ttpx= = 966,64 (kVA) Itt ==1468,7 (A). 2.phân xưởng lắp ráp. Công suất đặt :Pd = 800 (kw). Diện tích : S = 780(m2) Tra phụ lục I.3 với phân xưởng lắp ráp ta có: knc = 0,3—0,4 cos = 0,5—0,6 Tra phụ lục I.2 với phân xưởng lắp ráp ta có suất phụ tải chiếu sáng là po =13—16 (w/m2) Chọn knc =0,4 cos=0,5 po =15 (w/m2) Ơ đây ta sử dụng đèn sợi đốt có : coscs =1 tgcs =0 Công suất tính toán chiếu sáng: Qcs = Pcs.tgcs = 0 Pcs = po.S = 15.780 =11700 (w) =11,7 (kw) Công suất tính toán động lực : Pđl = Pđ.knc = 800.0,4=320(kw) Qđl = Pđl.tg = 320*1,73 = 553,6 (kVAR) Trong đó do cos=0,5 nên tg=1,73. Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Pttpx = Pđl +Pcs = 320 +11,7 = 331,7 (kw) Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qttpx = Qđl+Qcs = 553,6 (kVAR) Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: S tt= = 645,4 (kVA) I tt==980,5 (A). 3.Phân xưởng rèn. Công suất đặt :Pd = 600 (kw). Diện tích : S = 480(m2) Tra phụ lục I.3 với phân xưởng rèn ta có: knc = 0,5—0,6 cos = 0,6—0,7 Tra phụ lục I._..2 với phân xưởng rèn ta có suất phụ tải chiếu sáng là po =15 (w/m2) Chọn knc =0,6 cos=0,6 po =15 (w/m2) Ơ đây ta sử dụng đèn sợi đốt có : coscs =1 tgcs =0 Công suất tính toán chiếu sáng: Qcs = Pcs.tgcs = 0 Pcs = po.S = 15.480 =7200 (w) =7,2 (kw) Công suất tính toán động lực : Pđl = Pđ.knc = 600.0,6=360(kw) Qđl = P.tg = 360*1,33 = 478,8 (kVAR) Trong đó do cos=0,6 nên tg=1,33. Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Pttpx = Pđl +Pcs = 360 +7,2 = 367,2 (kw) Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qttpx = Qđl+Qcs = 478,8 (kVAR) Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: S tt = = 603,4 (kVA) Itt ==916,8 (A) 4.Phân xưởng đúc. Công suất đặt :Pđ = 400 (kw). Diện tích : S = 336(m2) Tra phụ lục I.3 với phân xưởng đúc ta có: knc = 0,6—0,7 cos = 0,7—0,8 Tra phụ lục I.2 với phân xưởng đúc ta có suất phụ tải chiếu sáng là po =12--15 (w/m2) Chọn knc =0,7 cos=0,7 po =15 (w/m2) Ơ đây ta sử dụng đèn sợi đốt có : coscs =1 tgcs =0 Công suất tính toán chiếu sáng: Qcs = Pcs.tgcs = 0 Pcs = po.S = 15.400 =6000 (w) =6 (kw) Công suất tính toán động lực : Pđl = Pđ.knc = 400.0,7=280(kw) Qđl = P.tg = 280*1,02 = 285,6 (kVAR) Trong đó do cos=0,7 nên tg=1,02. Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Pttpx = Pđl +Pcs = 280 +6= 286 (kw) Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qttpx = Qđl +Qcs = 285,6 (kVAR) Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: S tt = = 404,2 (kVA) Itt ==614,1 (A) 5.Bộ phận nén ép. Công suất đặt :Pd = 450 (kw). Diện tích : S = 308 (m2) Tra phụ lục I.3 với bộ phận nén ép ta có: knc = 0,6—0,7 cos = 0,7—0,8 Tra phụ lục I.2 với bộ phận nén ép ta có suất phụ tải chiếu sáng là po =10--15 (w/m2) Chọn knc =0,7 cos=0,7 po =15 (w/m2) Ơ đây ta sử dụng đèn sợi đốt có : coscs =1 tgcs =0 Công suất tính toán chiếu sáng: Qcs = Pcs.tgcs = 0 Pcs = po.S = 15.450 =6750 (w) =6,75 (kw) Công suất tính toán động lực : Pđl = Pđ.knc = 450.0,7=315(kw) Qđl = P.tg = 315*1,02 = 321,3 (kVAR) Trong đó do cos=0,7 nên tg=1,02. Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Pttpx = Pđl +Pcs = 315 +6,75 = 321,75 (kw) Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qttpx = Qđl+Qcs = 321,3 (kVAR) Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: S tt= = 454,7 (kVA) Itt ==691 (A) 6.Phân xưởng kết cấu kim loại. Công suất đặt :Pd = 230 (kw). Diện tích : S = 588 (m2) Tra phụ lục I.3 với phân xưởng kết cấu kim loại ta có: knc = 0,7—0,8 cos = 0,7—0,8 Tra phụ lục I.2 với phân xưởng kết cấu kim loại ta có suất phụ tải chiếu sáng là po =10 (w/m2) Chọn knc =0,8 cos=0,8 po =10 (w/m2) Ơ đây ta sử dụng đèn sợi đốt có : coscs =1 tgcs =0 Công suất tính toán chiếu sáng: Qcs = Pcs.tgcs = 0 Pcs = po.S = 10.588 =5880 (w) =5,88 (kw) Công suất tính toán động lực : Pđl = Pđ.knc = 230.0,8=184(kw) Qđl = Pđl.tg = 184*0,75 = 138 (kVAR) Trong đó do cos=0,8 nên tg=0,75. Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Pttpx = Pđl +Pcs = 184+5,88 = 189,88 =190 (kw) Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qttpx = Qđl +Qcs = 138 (kVAR) Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: S tt= = 234,8 (kVA) I tt==356,8 (A) 7.Văn phòng và phòng thiết kế. Công suất đặt :Pd = 80 (kw). Diện tích : S = 504(m2) Tra phụ lục I.3 với văn phòng và phòng thiết kế ta có: knc = 0,7—0,8 cos = 0,8—0,9 Tra phụ lục I.2 với văn phòng và phòng thiết kế ta có suất phụ tải chiếu sáng là po =10 (w/m2) Chọn knc =0,8 cos=0,8 po =10 (w/m2) Ơ đây ta sử dụng đèn sợi đốt có : coscs =1 tgcs =0 Công suất tính toán chiếu sáng: Qcs = Pcs.tgcs = 0 Pcs = po.S = 10.504 =5040 (w) =5,04 (kw) Công suất tính toán động lực : Pđl = Pđ.knc = 80.0,8=64(kw) Qđl = Pđl.tg = 64*0,75 = 48 (kVAR) Trong đó do cos=0,8 nên tg=0,75. Công suất tính toán tác dụng của văn phòng: Pttpx = Pđl +Pcs = 64+6,04 = 70,04 (kw) Công suất tính toán phản kháng của văn phòng: Qttpx = Qđl + Qcs = 48 (kVAR) Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: S tt = = 85 (kVA) Itt ==129 (A) 8.Trạm bơm . Công suất đặt :Pd = 130 (kw). Diện tích : S = 256(m2) Tra phụ lục I.3 với trạm bơm ta có: knc = 0,6 cos = 0,7 Tra phụ lục I.2 với trạm bơm ta có suất phụ tải chiếu sáng là po =10 (w/m2) Ơ đây ta sử dụng đèn sợi đốt có : coscs =1 tgcs =0 Công suất tính toán chiếu sáng: Qcs = Pcs.tgcs = 0 Pcs = po.S = 10.256 =2560 (w) =2,56 (kw) Phụ tải 380v của tram bơm : P đl = Pđ.knc = 130.0,6= 78(kw) Qđl = P.tg = 78*1,02 = 79,56 (kVAR) Trong đó do cos=0,7 nên tg=1,02. Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Pttpx = Pđl +Pcs = 78 +2,56 = 80,56 (kw) Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qttpx = Qđl + Qcs = 79,56 (kVAR) Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: S tt= = 113,2 (kVA) Itt == 172(A) tên phân xưởng Pđ(kw) knc cos p0 Pđt pCS Ptt Qtt Stt Phân xưởng cơkhí chính 1200 0,4 0,5 15 480 14,8 494,8 830,4 966,64 Phân xưởng lắp ráp 800 0,4 0,5 15 320 11,7 331,7 554 645.4 Phân xưởng sửa chữa cơ khí theo tính toán 14 92,2 0,462 ##### 94,2 132,14 Phân xưởng rèn 600 0,6 0,6 15 360 7,2 367,2 478,8 603,4 Phân xưởng đúc 400 0,7 0,7 15 280 6 286 285,6 404,2 Bộ phận nén ép 450 0,7 0,7 15 315 6,75 321,75 321,3 454,7 Phân xởng kết cấu kim loại 230 0,8 0,8 10 184 5,88 190 138 234,8 Văn phòng và phòng thiết kế 80 0,8 0,8 10 65 5,04 70,05 48 85 Trạm bơm 130 0,6 0,7 10 78 2,56 80,56 79,56 113,2 Chiếu sáng phân xưởng 2.4.Xác định PTTT tính toán của toàn nhà máy : *PTTT tác dụng của toàn nhà máy: Pttnm = kđt. Trong đó: Kđt : hệ số đồng thời,lấy bằng 0,8. Như vậy: Pttnm=0,8.2234,71=1787,8 (kw). *PTTT phản kháng của toàn nhà máy: Qttnm = kđt. = 0,8.2829,46 =2263,6 (kVAR). *PTTT toàn phần của nhà máy : Sttnm===2884,5 (kVA). *Hệ số công suất của toàn nhà máy: cosnm===0,62. 2.5.xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải: 2.5.1.tâm phụ tải điện : Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện momen phụ tải đạt giá trị cực tiểu,tức là=min. Trong đó: Pi và Li:công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải. Để xác định toạ độ của tâm phụ tải ta sử dụng biểu thức sau: x0 = y0 = z0 = Trong đó: xo,yo,zo:toạ độ của tâm phụ tải điện. Xi,yi,zi:toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ XYZ tuỳ chọn. Si:công suất của phụ tảI thứ i. Trong thực tế thường ít quan tâm đến toạ độ z.Tâm phụ tảI điện là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp,trạm phân phối,tủ phân phối,tủ động lực, nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện. 2.5.2.Biểu đồ phụ tải điện. Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng,có tâm trùng với tâm của phụ tảI điện,có diện tích tương ứng với công suất của phụ tảI theo tỉ lệ xích nào đó tuỳ chọn. Biểu đồ phụ tải điện cho phép người thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế,từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấp điện.Biểu đồ phụ tảI được chia thành hai phần Phần phụ tải động lực (phần hình quạt gạch chéo). Phần phụ tải chiếu sáng(phần hình quạt để trắng). Để vẽ được phụ tải cho các phân xưởng ,ta coi phụ tải của các phân xưởng phân bố đểu theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng. Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải thứ i được xác định qua biểu thức: Ri= m:tỉ lệ xích.ở đây chọn m=30 (kVA/mm2). Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo công thức: cs= Kết quả tính toán Ri và cs của biểu đồ phụ tải các phân xưởng được ghi trong bảng sau: TT Tên phân xưởng Pcs Ptt Stt tâm phụ tải R(mm) góc 1 Phân xưởng cơ khí chính 14,8 494,8 966,64 33 29 5,55 10,77 2 Phân xưởng lắp ráp 11,7 331,7 645.4 33 71 4,53 12,7 3 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 0,462 92,662 132,14 58 22 2,05 1,8 4 Phân xưởng rèn 7,2 367,2 603,4 58 40 4,38 7,06 5 Phân xưởng đúc 6 286 404,2 58 66 3,6 7,6 6 Bộ phận nén ép 6,75 321,75 454,7 58 83 3,8 7,6 7 Phân xưởng kết cấu kim loại 5,88 190 234,8 82 33 2,73 11,14 8 Văn phòng và phòng thiết kế 5,04 70,05 85 85 73 1,64 25,9 9 Trạm bơm 2,56 80,56 113,2 15 83 1,9 11,44 Toa độ các phân xưởng. Chương III thiết kế mạng đIện cao áp cho xí nghiệp I Yêu cầu đối với sơ đồ cung cấp điện : - Yêu cầu đối với các sơ đồ cung cấp điện và nguồn cung cấp rất đa dạng. Nó phụ thuộc vào giá trị của xí nghiệp và công suất yêu cầu của nó, khi thiết kế các sơ đồ cung cấp điện phải lưu ý tới các yếu tố đặc biệt đặc trưng cho từng xí nghiệp công nghiệp riêng biệt, điều kiện khí hậu, địa hình, các thiết bị đặc biệt đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện (ĐTCCCĐ) cao, các đặc điểm của quá trình sản xuất và quá trình công nghệ ... Để từ đó xác định mức độ đảm bảo an toàn cung cấp điện, thiết lập sơ đồ cấu trúc cấp điện hợp lý. Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện chủ yếu căn cứ độ tin cậy,tính kinh tế và tính an toàn.Độ tin cậy của sơ đồ cấp điện phụ thuộc vào loại hộ tiêu thụ mà nó cung cấp,căn cứ vào loại hộ mà quyết định số lượng nguồn cung cấp cho sơ đồ. Sơ đồ cung cấp điện (SĐCCĐ) phải có tính an toàn đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và thiết bị trong mọi trạng thái vận hành. Ngoài ra, khi lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cũng phải lưu ý tới các yếu tố kỹ thuật khác như đơn giản, thuận tiện cho vận hành, có tính linh hoạt trong sự cố, có biện pháp tự động hoá. II.Tổng hợp pTTT của xí nghiệp: - Kinh nghiệm cho thấy rằng phụ tải điện của xí nghiệp tăng lên không ngừng do việc hợp lý hoá tiêu thụ điện năng, tăng năng suất của các máy chính, tăng dung lượng năng lượng, thay hoặc hoàn thiện các thiết bị công nghệ, xây lắp thêm các thiết bị công nghệ,... .Để hợp lý hoá sơ đồ cung cấp điện và tất cả các phần tử của nó phụ thuộc vào việc đánh giá đúng đắn phụ tải điện, nếu không tính đến sự phát triển của phụ tải sẽ dẫn đến phá hoại các thông số tối ưu của lưới. - Nhưng do không có thông tin cụ thể về sự phát triển của phụ tải điện của xí nghiệp nên ở đây ta không xét đến mức gia tăng của phụ tải trong tương lai do đó phụ tải tính toán Stt đã tính trước với số năm dự kiến là 10. Stt(10) = 12181,55 KVA Ptt(10) = 9136,16 kw III. Xác định điện áp truyền tải từ hệ thống đến xí nghiệp: 3.1. Công thức kinh nghiệm: Trong tính toán điện áp truyền tải thông thường người ta thường sử dụng công thức kinh nghiệm sau: (a) Trong đó: + U : Điện áp truyền tải tính bằng (kv) + l : Khoảng cách truyền tải tính bằng (km) + P : Công suất truyền tải (kw) Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tảI điện năng về nhà máy sẽ là: U = 4,34. =28,66 (kv). Từ kết quả tính toán ta chọn cấpđiện áp trung áp 22kv từ hệ thống cấp cho nhà máy.Căn cứ vào vị trí,công suất và yêu cầu cung cấp điện cho các phân xưởng có thể đưa ra các phương án cung cấp điện: 3.2.Phương án về các TBA phân xưởng. Các TBA được lựa chọn trên các nguyên tắc sau: 1. Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu:gần tâm phụ tải,thuận tiện cho việc vận chuyển,lắp đặt ,vận hành,sửa chữa MBA ,an toàn và kinh tế. 2. Số lượng máy biến áp đặt trong các TBA được lựa chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải,điều kiện vận chuyển và lắp đặt,chế độ làm việc của phụ tải. Trong mọi trường hợp TBA chỉ đặt một MBA sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành,song độ tin cậy không cao.Các TBA cung cấp cho hộ loại I và II chỉ nên đặt 2MBA,hộ loại III có thể chỉ đặt 1 MBA. 3. Dung lượng MBAđược chọn theo điều kiện : n.khc.SđmB Stt. Và kiểm tra theo điều kiện sự cố một MBA (trong trạm có nhiều hơn 1MBA) (n-1).kqt.SđmB Sttsc. Trong đó: n: số máy biến áp có trong TBA. Khc: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường,ta chọn loại máy biến áp chế tạo tại Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, khc=1. Kqt: hệ số quá tải sự cố. Kqt =1,4 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá năm ngày đêm,thời gian quá tải trong một ngày đêm không quá 6h trước ,khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải không quá 0,93. Sttsc : công suất tính toán sự cố.Khi có sự cố,một MBA có thể loại bỏ một số phụ tải không quá quan trọng để giảm nhẹ dung lượng cho MBA,nhờ vậy có thể giảm bớt được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng tháI làm việc bình thường. Giả thiết trong các hộ loại I có 30%là phụ tải loại III nên : Sttsc=0,7.Stt. Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm,lắp đặt,thay thế,vận hành,sửa chữa và kiểm tra định kì. Phương án 1 .Ta đặt 4 TBA phân xưởng trong đó: Trạm biến áp B1.cấp điện cho phụ tải phân xưởng 2 (phân xưởng lắp ráp) và phân xưởng 9 (trạm bơm),trạm đặt hai máy làm việc song song. n.khc.SdmB Stt=645,4 +113,2 =758,6 (kVA). Với n=2, khc=1 ta có: SdmB ==379,3 (kVA) Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm= 560(kVA). Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sttsc lúc này chính là công suất tính toán cho phụ tải của phân xưởng lắp ráp và phân xưởng trạm bơm sau khi cắt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng (30% phụ tải loại III) : n.khc.SdmB Sttsc=0,7.Stt SđmB ==379,3 (kVA). Vậy trạm biến áp B1 đặt hai máy biến áp Sđm =560 kVA là hợp lý. Trạm biến áp B2.cấp điện cho phụ tải phân xưởng 1 (phân xưởng cơ khí chính ),trạm đặt hai máy làm việc song song. n.khc.SdmB Stt= 966,64 (kVA). Với n =2,khc=1 ta có: SdmB==483,32 (kVA) Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm= 560 (kVA). Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sttsc lúc này chính là công suất tính toán cho phụ tải của phân xưởng này sau khi cắt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng (30% phụ tải loại 3) : n.khc.SdmB Sttsc=0,7.Stt SđmB ==483,32 (kVA). Vậy trạm biến áp B2 đặt hai máy biến áp Sđm = 560 (kVA) là hợp lý. Trạm biến áp B3.cấp điện cho phụ tải phân xưởng 3 (phân xưởng sửa chữa cơ khí chính ),phân xưởng 4 (phân xưởng rèn) và phân xưởng 7(phân xưởng kết cấu kim loại ),trạm đặt hai máy làm việc song song. n.khc.SdmB Stt= 132,14 + 603,4 + 234,8 =970,34(kVA). Với n =2,khc=1 ta có: SdmB==485,17 (kVA) Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm= 560 (kVA). Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sttsc lúc này chính là công suất tính toán cho phụ tải của các phân xưởng này sau khi cắt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng (30% phụ tải loại 3) : n.khc.SdmB Sttsc=0,7.Stt SđmB ==485,17 (kVA). Vậy trạm biến áp B3 đặt hai máy biến áp Sđm =560 (kVA).là hợp lý. Trạm biến áp B4.cấp điện cho phụ tải phân xưởng 5 (phân xưởng đúc ), phân xưởng6(bộ phận nén ép) và phân xưởng8 (văn phòng và phòng thiết kế ),trạm đặt hai máy làm việc song song. n.khc.SdmB Stt= 404,2 + 454,7 + 85=943,9 (kVA). Với n =2,khc=1 ta có: SdmB==471,95 (kVA) Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm= 560 (kVA). Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sttsc lúc này chính là công suất tính toán cho phụ tải của các phân xưởng này sau khi cắt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng (30% phụ tải loại 3) : n.khc.SdmB Sttsc=0,7.Stt SđmB ==471,95 (kVA). Vậy trạm biến áp B4 đặt hai máy biến áp Sđm =560 (kVA). là hợp lý. Phương án 2. Ta đặt 3 TBA phân xưởng trong đó: Trạm biến áp B5.cấp điện cho phụ tải phân xưởng 2 (phân xưởng lắp ráp), phân xưởng 9 (trạm bơm) và phân xưởng 6 (bộ phận nén ép),trạm đặt hai máy làm việc song song. n.khc.SdmB Stt=645,4 +113,2 +454,7=1213,3 (kVA). Với n=2, khc=1 ta có: SdmB==606,65 (kVA) Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm= 750 (kVA) Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sttsc lúc này chính là công suất tính toán cho phụ tải của các phân xưởng này sau khi cắt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng (30% phụ tải loại 3) : n.khc.SdmB Sttsc=0,7.Stt SđmB ===606,65 (kVA). Vậy trạm biến áp B5 đặt hai máy biến áp Sđm = 750 (kVA) là hợp lý. Trạm biến áp B6.cấp điện cho phụ tải phân xưởng 1 (phân xưởng cơ khí chính ) và phân xưởng 3 (phân xưởng sửa chữa cơ khí),trạm đặt hai máy làm việc song song. n.khc.SdmB Stt= 966,64 +132,14=1098,78 (kVA). Với n =2,khc=1 ta có: SdmB==549,4 (kVA) Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm= 750 (kVA). Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sttsc lúc này chính là công suất tính toán cho phụ tải của các phân xưởng này sau khi cắt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng (30% phụ tải loại 3) : n.khc.SdmB Sttsc=0,7.Stt SđmB ===549,4 (kVA). Vậy trạm biến áp B6 đặt hai máy biến áp Sđm =750 (kVA) là hợp lý. Trạm biến áp B7.cấp điện cho phụ tải phân xưởng 4 (phân xưởng rèn ),phân xưởng 5 (phân xưởng đúc), phân xưởng 7(phân xưởng kết cấu kim loại ) và phân xưởng 8 (văn phòng và phòng thiết kế ),trạm đặt hai máy làm việc song song. n.khc.SdmB Stt= 603,4 + 404,2 + 234,8+ 85 =1327,4(kVA). Với n =2,khc=1 ta có: SdmB== 663,7 (kVA) Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm= 750 (kVA) Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sttsc lúc này chính là công suất tính toán cho phụ tải của các phân xưởng này sau khi cắt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng (30% phụ tải loại 3) : n.khc.SdmB Sttsc=0,7.Stt SđmB= == 663,7 (kVA). Vậy trạm biến áp B7 đặt hai máy biến áp Sđm =750 (kVA) là hợp lý. Các máy biến áp đều được sản xuất theo đơn đặt hàng tại Nhà Máy Chế Tạo Thiết Bị Điện Đông Anh nên không phải hiệu chỉnh nhiệt độ . 3.3.xác định vị trí các TBAPX phân xưởng. Trong các nhà máy thường sử dụng các kiểu TBA phân xưởng : *các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng có thể dùng loại liền kề có một tường của trạm chung với tường của phân xưởng nhờ vậy tiết kiệm được vốn xây dựng và ít ảnh hưởng đến công trinh khác. *trạm lồng cũng được sử dụng để cung cấp điện cho một phần hoặc toàn bộ phân xưởng vì có chi phí đầu tư thấp,vận hành bảo quản thuận lợi ,song về mặt an toàn khi có sự cố trong trạm hoặc phân xưởng không cao. *các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xưởng nên đặt gần tâm phụ tải nhờ vậy có thể đưa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn khá nhiều chiều dài mạng phân phối cao áp của xí nghiệp cũng như mạng hạ áp phân xưởng,giảm chi phí kim loại làm dây dẫn và tổn thất.Cũng vì vậy nên dùng trạm độc lập ,tuy nhiên vốn đầu tư xây dựng sẽ bị gia tăng. Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể có thể lựa chọn một trongcác loại trạm biến áp đã nêu.Để đảm bảo an toàn cho người cũng như thiết bị ,đảm bảo mỹ quan công nghiệp ,ở đây ta sử dụng loại trạm xây,đặt gần tâm phụ tải, gần các trục giao thông trong nhà máy,song cũng cần tính đến khả năng phát triển và mở rộng sản xuất. Để lựa chọn được vị trí đặt các TBA phân xưởng cần xác định tâm phụ tải của các phân xưởng hoặc các nhóm phân xưởng được cung cấp điện từ các TBA đó. Ta xác định vị trí đặt TBA của các phương án . TBA1 phương án 1. x0 = y0 = z0 = ở đây ta không quan tâm đến toạ độ z. Căn cứ vào vị trí của nhà xưởng ta đặt TBA B1tại M1(x0,y0). Đối với các TBA phân xưởng khác,tínhtoán tương tự ta xác định được vị trí đặt phù hợp cho các TBA phân xưởng trong phạm vi nhà máy. Bảng sau tổng kết vị trí đặt của các TBA phân xưởng của các phương án. Phương án tên trạm vị trí đặt Xoi Yoi phương án 1 B1 30,3 72,8 B2 33 29 B3 63,8 35,9 B4 60,4 74,8 phương án 2 B5 40,7 76,6 B6 36 28,2 B7 64 48,8 3.4.Phương án cung cấp điện cho các TBA phân xưởng. 1.Các phương án cung cấp điện cho các TBA phân xưởng. a.Phương án sử dụng sơ đồ dẫn sâu. Đưa đường dây trung áp 22kv vào sâu trong nhà máy đến tận các TBA phân xưởng.Nhờ đưa trực tiếp điện cao áp vào TBA phân xưởng nên sẽ giảm được vốn đầu tư xây dựng TBA trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm,giảm được tổn thất và nâng cao năng lực truyền tảI của mạng.Tuy nhiên nhược điểm của sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp điện không cao ,các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vận hành phải rất cao,nó chỉ phù hợp với các nhà máy có phụ tải rất lớn và các phân xưởng sản xuất nằm tập trung gần nhau nên ở đây ta không xét đến phương án này. b.Phương án sử dụng TBA trung gian (TBATG) Nguồn 22kv từ hệ thống về qua TBATG được hạ xuống điện áp 10 kv để cung cấp cho các TBA phân xưởng.Nhờ vậy sẽ giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng như các TBA phân xưởng,vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng được cảI thiện.Song phải đầu tư xây dựng TBATG ,gia tăng tổn thất trên mạng cao áp.Nếu sử dụng phương án này,vì nhà máy là hộ loại II ,TBATG nên đặt hai MBA với công suất được chọn theo điều kiện : n.SdmB Sttnm=2884,5 (kVA). SdmB Sttnm /2 = 2884,5/2 = 1442,25 (kVA). Chọn MBA tiêu chuẩn Sđm=1600(kVA). Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố với gỉa thiết các hộ loại I trong nhà máy đều có 30% là phụ tải loại III có thể tạm ngừng cung cấp điện khi cần thiết: (n-1)kqt.SdmB Sttsc =0,7.Sttnm SdmB ===1442,25 (kVA) Vậy TBATG sẽ đặt hai MBA loại 1600 (kVA) do Nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh sản xuất theo đơn đặt hàng. c.Phương án sử dụng Trạm phân phối trung tâm.(TPPTT) Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các TBA phân xưởng thông qua TPPTT. Nhờ vậy việc quản lý,vận hành mạng điện cao áp nhà máy sẽ thuận lợi hơn,tổn thất trong mạng giảm,độ tin cậy cung cấp điện được gia tăng,song vốn đầu tư cho mạng cũng lớn hơn.Trong thực tế đây là phựơng án thường được sử dụng khi điện áp nguồn không cao (không quá 35kv) ,công suất các phân xưởng tương đối lớn. 2.Xác định vị trí đặt TBATG (của nhà máy) ,TPPTT. Dựa trên hệ trục toạ độ xOy đã chọn có thể xác định được tâm phụ tải điện của nhà máy. x0 = y0 = trong đó: Si:công suất tính toán của phân xưởng thứ i. Xi,yi :toạ độ tâm phụ tải thứ i. x0 = = 47,8(mm) y0 = = 51,8(mm) Vị trí tốt nhất để đặt TBATG hoặc TPPTT có toạ độ làN(47.8,51.8) như trên, theo vị trí nhà xưởng. 3.Lựa chọn các phương án nối dây của mạng cao áp. Nhà máy thuộc hộ loại II ,đường dây từ TBATG về trung tâm cung cấp (TBATG hoặc TPPTT) của nhà máy ta sẽ dùng lộ kép. Do tính chất quan trọng của các phân xưởng nên mạng cao áp trong nhà máy ta sử dụng sơ đồ hình tia,lộ kép.Sơ đồ này có ưu điểm là sơ đồ nối dây rõ ràng,các TBAphân xưởng đều được cấp điện từ một đường dây riêng nên ít ảnh hưởng đến nhau,độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao ,dễ thực hiện biện pháp bảo vệ ,tự động hoá và dễ vận hành. Để đảm bảo mỹ quan và an toàn,các đường cáp cao áp trong nhà máy đều được đặt trong hào cáp xây dọc theo các tuyến giao thông nội bộ. Từ những phân tích trên ta có thể đưa ra 4 phương án thiết kế mạng cao áp được trình bày trên hinh sau. 3.5.tính toán kinh tế-kĩ thuật lựa chọn phương án hợp lý. Để lựa chọn phương án hợp lý ta sử dụng hàm chi phí tính toán Z và chỉ xét đến những phần khác nhau trong các phương án để giảm khối lượng tính toán. Z=(avh+atc).K+3.Imax2RC. Trong đó : Avh : hệ số vận hành,avh=0,1. Atc : hệ số tiêu chuẩn,atc=0,2. K :vốn đầu tư cho TBA và đường dây. Imax:dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị. R : điện trở của thiết bị. : thời gian tổn thất công suất lớn nhất. C:giá tiền 1 kWh tổn thất điện năng,C=1000đ/kwh. 3.5.1.phương án 1. Phương án sử dụng TBATG nhận điện 22kv từ hệ thống về ,hạ xuống điện áp 10 kv sau đó cấp cho các TBA phân xưởng. Các TBA Bi hạ từ điện áp 10 kv xuống 0,38 kv. 1.Chọn MBAPX và xác định tổn thất điện năng A trong các MBA. Sơ đồ phương án 1. Chọn MBAPX: Trên cơ sở chọn được công suất MBA ta có bảng kết quả chọn MBA cho các trạm BAPX: Tên MBA SĐM (kVA) UC/UH (kV) DPo (kW) DPN (kW) UN (%) I0 (%) Số máy Đơn giá (106Đ) Thành tiền TBATG 1600 22/10 2,3 16,5 6,5 1,0 2 195 390 B1 560 10/0.4 2,5 9,4 5,5 6 2 130 260 B2 560 10/0.4 2,5 9,4 5,5 6 2 130 260 B3 560 10/0.4 2,5 9,4 5,5 6 2 130 260 B4 560 10/0.4 2,5 9,4 5,5 6 2 130 260 Tổng vốn đầu tư cho TBA: KB=1430*106=1,43 Tỷ đồng *Xác định tổn thất điện năng DA trong các máy biến áp. DA =n.DP0.t + DPN.()2 t [kWh] Trong đó: n:Số máy biến áp đặt trong trạm t: thời gian tổn thất công suất lớn nhất Tra bảng 4.1với nhà máy cơ khí có Tmax=5000h.áp dụng công thức: =(0,124+10.Tmax).8760 (h) suy ra : =3411(h). t=8760h là thời gian đóng máy biến áp vào mạng, lấy bằng thời gian vận hành trong một năm DP0,.DPN :tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA Stt : công suất tính toán của TBA SđmB : công suất định mức của máy biến áp Tính tổn thất điện năng cho trạm biến áp trung gian Sttnm=2884,5 kVA SđmB=1600 kVA DABATG =n.DP0.t + DPN.()2 .t = Tương tự như vậy tính cho các trạm biến áp còn lại, số liệu ghi trong bảng dưới đây: Trạm Số máy Stt(kVA) SđmB(kVA) DP0(kW) DPN(kW) DA(kWh) BATG 2 2884,5 1600 2,3 16,5 131757,2 B1 2 758,6 560 2,5 9,4 73219 B2 2 966,64 560 2,5 9,4 91567,6 B3 2 970,34 560 2,5 9,4 91934 B4 2 943,9 560 2,5 9,4 89346,6 Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: DAB = 477 824,4(kWh) 2) Chọn dây dẫn,tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện cao áp. Chọn cáp cao áp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng: Cáp này được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế Jkt . Đối với nhà máy cơ khí địa phương, thời gian sử dụng công suất lớn nhất TMAX=5000 h , sử dụng cáp đồng, tra bảng ta được Jkt= 3,1 (A/mm2). Tiết diện kinh tế của cáp là: Cáp từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân xưởng là lộ kép đối với trạm 2 máy, lúc này: Với trạm 1 máy thì: Dựa vào Fkt ta chọn cáp có tiết diện gần nhất. Kiểm tra tiết diện cáp theo điều kiện phát nóng: khc.Icp.³ Isc Trong đó: khc=k1.k2 k1 hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ lấy k1=1 k2 hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm theo PL4.11 tìm được k2=0,93 Vì chiều dài cáp từ TBATG đến các trạm BAPX ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ ta có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép DUcp. - Chọn cáp từ TBATG đến trạm biến áp B1 Imax= Tiết diện kinh tế của cáp là: Tra bảng PLV.16 cáp đồng 3 lõi 6-10 kV cách điện XLPE vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo chọn cáp có tiết diện gần nhất là 16 mm2 có Icp=105A. Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng và sự cố 0,93.Icp=0,93.105=97,65 (A)> Isc=2.Imax=2.21,9=43,8(A) Cáp này thoả mãn điều kiện sự cố. Vậy chọn cáp có tiết diện F=16 mm2 với Icp=105A Tương tự như vậy, ta có: - Cáp từ TBATG đến B2 : Imax= Tiết diện kinh tế của cáp là: Tra bảng PLV.16 cáp đồng 3 lõi 6-10 kV cách điện XLPE vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo chọn cáp có tiết diện gần nhất là 16 mm2 có Icp=105(A). Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng và sự cố 0,93.Icp=0,93.105=97,65 (A) > Isc=2.Imax=2*27,9 =55,8 (A). Cáp này thoả mãn điều kiện sự cố. Vậy chọn cáp có tiết diện F=16 mm2 với Icp=105A - Cáp từ TBATG đến B3 Imax= Tiết diện kinh tế của cáp là: Tra bảng PLV.16 cáp đồng 3 lõi 6-10 kV cách điện XLPE vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo chọn cáp có tiết diện gần nhất là 16 mm2 có Icp=105(A). Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng và sự cố 0,93.Icp=0,93.105=97,65 (A) > Isc=2.Imax=2*28 =56 (A). Cáp này thoả mãn điều kiện sự cố. Vậy chọn cáp có tiết diện F=16 mm2 với Icp=105A - Cáp từ TBATG đến B4 Imax= Tiết diện kinh tế của cáp là: Tra bảng PLV.16 cáp đồng 3 lõi 6-10 kV cách điện XLPE vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo chọn cáp có tiết diện gần nhất là 16 mm2 có Icp=105(A). Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng và sự cố 0,93.Icp=0,93.105=97,65 (A) > Isc=2.Imax=2*27,2 =54,4 (A). Cáp này thoả mãn điều kiện sự cố. Vậy chọn cáp có tiết diện F=16 mm2 với Icp=105A *Chọn cáp hạ áp từ TBAPX đến các phân xưởng khác: Vì hai phương án có cáp hạ áp từ BAPX đến các phân xưởng là gần như giống nhau nên ta chỉ cần xét đến các đoạn cáp hạ áp khác nhau giữa các phương án để đánh giá kinh tế.Các đoạn giống nhau không cần xét . Trong phương án 1, ta cần chọn cáp từ : **TBA B3 đến phân xưởng 3(phân xưởng xửa chữa cơ khí). Cáp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép.Đoạn cáp ở đây cũng ngắn,tổn thất điện áp ở đây không đáng kể,nên có thể bỏ qua không kiểm tra lại điều kiện Ucp. Phân xưởng xửa chữa cơ khí được xếp vào hộ tiêu thụ loại 3 nên chỉ cần dùng một đường dây cáp đi trong rãnh nên k2=1. Điều kiện chọn cáp là Icp> Imax.. Theo công thứctính: Imax= Tra bảng PLV.13 cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3*50 +50) mm2 có Icp=206(A). **TBA B4 đến phân xưởng 6(bộ phận nén ép): Bộ phận nén ép có thể xếp vào hộ tiêu thụ loại 1 nên cần dùng hai đường dây cáp đi trong rãnh nên k2=0,93. Điều kiện chọn cáp là : 0,93.Icp> Imax.. Theo công thức tính: Imax= Tra bảng PLV.13 cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện 2*(3*150 +150) mm2 có Icp=387(A). ** TBA B4 đến phân xưởng 8( văn phòng và phòng thiết kế ): Văn phòng và phòng thiết kế được xếp vào hộ tiêu thụ loại 3 nên chỉ cần dùng một đường dây cáp đi trong rãnh nên k2=1. Điều kiện chọn cáp là Icp> Imax.. Theo công thức tính: Imax= Tra bảng PLV.13 cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện (3*25+25) mm2 có Icp=144(A). Tổng hợp kết quả chọn cáp phương án I được ghi trong bảng sau: Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp của phương án I: Đường cáp F(mm2) L(m) r0 (W/km) R Đơn giá (103đ/m) Thành tiền (103đ) TBATG-B1 2(3*16)  42,05 1,47  0,03 48  2018,4  TBATG-B2 2(3*16)  45 1,47  0,033  48  2160 TBATG-B3 2(3*16)  20,3 1,47  0,015  48  974,4 TBATG-B4 2(3*16)  15,95 1,47  0,012  48  765,6 B3-3  3*50+50  20,3  0,387  0,008  130  2639 B4-6  2*(3*150+150)  31,9 0,124   0,002  400  12760 B4-8  3*25+25 11,6  0,727  0,0084  60  696 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: KD= 22013,4*103đ=22 Triệu đồng *Tính tổn thất công suất tác dụng trên đường dây: Trong đó: n : số đường dây đi song song. Tổn thất DP trên đoạn cáp BATGắ B1: DP= Các đường dây khác cũng tính toán tương tự, kết quả tính toán ghi trong bảng: Tổn th._. cuộn tam giác hở báo chạm đất một pha trên cáp 22 kV. Máy biến dòng được đặt trên tất cả các lộ vào ra của trạm có tác dụng biến đổi dòng điện lớn thành dòng 5A để cung cấp cho các dụng cụ đo lường và bảo vệ. Sơ đồ Trạm phân phối trung tâm: Các máy cắt đặt tại trạm PPTT gồm có hai máy cắt nối đường dây trên không cấp điện cho trạm và hai phân đoạn thanh góp. Trên mỗi phân đoạn có 3 máy cắt nối thanh góp với các tuyến cáp cấp điện cho 3 trạm BAPX. Một máy cắt nối giữa hai phân đoạn thanh góp . Các máy cắt có nhiệm vụ đóng cắt mạch điện cao áp , đồng thời đóng cắt dòng điện phụ tải phục vụ cho công tác vận hành, máy cắt còn có chức năng cắt dòng ngắn mạch để bảo vệ các phần tử của hệ thống điện. Căn cứ vào số liệu kỹ thuật đã tính toán được của nhà máy ta chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng SIEMENS cách điện bằng SF6 , không cần bảo trì, loại 8DC11 Hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ có dòng định mức 1250 A. * Máy cắt 8DC11 được chọn theo các điều kiện sau : Điện áp định mức: Uđm MC Uđm mạng=22 kV Dòng điện định mức : Iđm MC =1250 Ilv max=2 Ittnm=2*37,85=75,7A Dòng điện cắt định mức : Icăt đm=25kAIN=1.06 kA Dòng cắt lớn nhất : Icăt.maxIxk =2,7 kA *Thanh dẫn chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra ổn định động. Thông số máy cắt đặt tại PPTT: Loại Uđm(kV) Iđm(kA) Icắt(kA) Ic.max Cách đIện 8DC11 24 1250 25 63 SF6 b)Lựa chọn và kiểm tra BU: MBA đo lường còn gọi là máy biến điện áp, ký hiệu BU, có chức năng biển đổi điện áp sơ cấp bất kỳ xuống 100 V hoặc 100/ệ3 cấp nguồn áp cho các mạch đo lường, điều kiển tín hiệu , bảo vệ. -BU được chọn theo điều kiện sau: -Điện áp định mức : UđmBUUđm.m=22 kV *Chọn BU 3 pha 5 trụ 4MS34 kiểu hình trụ do hãng Siemens chế tạo: Bảng thông số kỹ thuật của BU loại 4MS34: Thông số kỹ thuật máy biến áp 4MS34 Uđm (KV) 24 U chịu đựng tần số công nghiệp (kV) 50 U chịu đựng xung 1,2/50ms (kV) 125 U1đm (kV) 22/ U2đm(V) 100/ Tải định mức (VA) 400 c) Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng điện BI: Máy biến dòng điện BI có chức năng biến đổi dòng điện sơ cấp có trị số bất kỳ xuống 5A (đôi khi 1A và 10 A) nhằm cấp nguồn dòng cho đo lường tự động hóa và bảo vệ Rơle. BI được chọn theo các điều kiện sau: -Điện áp định mức : Uđm.BI Uđm.m=22 kV -Dòng điện sơ cấp định mức :khi có sự cố máy biến dòng có thể quá tải 30%, BI chọn theo dòng cưỡng bức qua MBA có công suất lớn nhất trong mạng là 3200 kVA. IđmBI Chọn BI loại 4ME14, kiểu hình trụ do hãng Siemens chế tạo Thông số kỹ thuật của BI loại 4ME14 Thông số kỹ thuật máy biến dòng 4ME14 Uđm (KV) 24 U chịu đựng tần số công nghiệp (kV) 50 U chịu đựng xung 1,2/50ms (kV) 125 I1đm (kA) 51200 I2đm(A) 1 hoặc 5 Iôđnhiệt (kA) 80 Iôđ động (kA) 120 d)Lựa chọn chống sét van: Chống sét van là một thiết bị có nhiệm vụ chống sét đánh từ đường dây trên không truyền vào trạm biến áp và trạm phân phối . Chống sét van được làm bằng một điện trở phi tuyến. Với điện áp định mức của lưới điện ,điện trở chống sét có trị số vô cùng lớn không cho dòng điện đi qua, khi có điện áp sét điện trở giảm đến 0 , chống sét van tháo dòng điện xuống đất. Người ta chế tạo chống sét van ở mọi cấp điện áp. Chống sét van được chọn theo cấp điện áp Uđm M=22 kV. Chọn loại chống sét van do hãng COOPER chế tạo có UĐM= 24 kV, loại giá đỡ ngang AZLP501B24. e ) Trạm BAPX: Vì các trạm BAPX rất gần trạm PPTT, phía cao áp chỉ cần đặt cầu dao và cầu chì. **Dao cách ly dùng để cách ly MBA khi sửa chữa. **Cầu chì dùng để bảo vệ ngắn mạch và quá tải cho MBA. Phía hạ áp đặt áp tô mát tổng và các áp tô mát nhánh, thanh cái hạ áp được phân đoạn bằng áptômát liên lạc, để hạn chế dòng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm và làm đơn giản việc bảo vệ ta lựa chọn phương thức cho 2 MBA làm việc độc lập (áptômát phân đoạn của thanh cái hạ áp ở trạng thái cắt). Chỉ khi nào một MBA bị sự cố mới sử dụng áptômát phân đoạn để cấp điện cho phụ tải của phân đoạn đi với MBA sự cố. Sơ đồ các trạm BAPX đặt hai MBA: 22/0,4 8DC11 Tủcao áp MBA Tủ AT tổng Tủ AT phân đoạn Tủ AT tổng MBA 22/0,4kV Tủ cao áp 8DC11 Tủ AT nhánh Tủ AT nhánh 1)Lựa chọn kiểm tra dao cách ly cao áp: Cầu dao hay còn gọi dao cách ly có nhiệm vụ chủ yếu lá cách ly phần mạng điện và không mang điện , tạo khoảng cách an toàn trông thấy, phục vụ cho công tác sửa chữa kiểm tra, bảo dưỡng lưới điện. Dao cách ly cũng có thể đóng cắt dòng không tải của MBA nếu công suất không lớn lắm. Cầu dao được chế tạo ở mọi cấp điện áp. Ta sẽ dùng chung một loại dao cách ly cho tất cả các trạm biến áp để dễ dàng cho việc mua sắm, lắp đặt thay thế. Dao cách ly được chọn theo các điều kiện sau: Điện áp định mức : Uđm Uđm,M=22 kV Dòng định mức : Iđm Ilv max=2*Ittnm=2*37,85=75,7 A Dòng ổn định động cho phép :iđmixk=2,7 kA Chọn loại 3 DC do hãng SIEMENS chế tạo: Thông số kỹ thuật của dao cách ly 3DC: UĐM(kV) IĐM(A) INT(kA) INMAX(kA) 24 630 16 40 2) Lựa chọn kiểm tra dao cầu chì cao áp: Cầu chì là thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ cắt đứt mạch điện khi có dòng điện lớn quá số cho phép đi qua. Vì thế chức năng của cầu chì là bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Trong lưới điện cao áp (>1000V) cầu chì được dùng ở các vị trí sau: + Bảo vệ MBA đo lường ở các cấp điện áp. + Kết hợp với cầu dao phụ tải thành bộ máy cắt phụ tải để bảo vệ ngắn mạch cho MBA . + Đặt phía cao áp của các trạm biến áp phân phối để bảo vệ ngắn mạch cho MBA. Cầu chì được chế tạo nhiều kiểu , ở nhiều cấp điện khác nhau, ở cấp điện trung áp và cao áp thường sử dụng loại cầu chì ống. * Ta sử dụng chung một loại cầu chì cao áp cho các trạm biến áp có công suất: B5,B6,B7(SĐMBA=750 kVA) Điện áp định mức : UđmCCUđmM=22 kV Dòng điện định mức : khi có sự cố một MBA ,máy còn lại có thể quá tải 40% : IđmCC IlvMAX= Dòng điện cắt định mức: Iđm.Cắt IN7 =1.057 kA (B7 có dòng ngắn mạch trên thanh cái lớn nhất) Chọn loại cầu chì ống cao áp do hãng Siemens chế tạo loại 3GD1.406_4B. Thông số kỹ thuật của cầu chì loại 3GD1.406_4B: UĐM (kV) IĐM (A) ICĂT NMIN (A) ICĂT N (kA) 24 32 270 31,5 3) Lựa chọn và kiểm tra áptômát: Aptômát là thiết bị đóng cắt hạ áp, có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Aptomat tổng, aptomat phân đoạn và áptomát nhánh đều chọn dùng các áptômát do hãng Merlin Gerlin chế tạo. Aptomat được chọn theo điều kiện sau: + Đối với áptômát tổng và áptômát phân đoạn : Điện áp định mức : UĐMA UđmM=0.38 kV Dòng định mức : IĐMAIlvMAX= + Trạm biến áp Bi: SĐM=750 kVA IlvMAX== Kết quả chọn aptomat tổng và áp tômát phân đoạn: Tên trạm Loại Số lượng UĐM (V) IĐM (A) ICĂT N Số cực B5,B6,B7 M16 3 690 1600 40 3 Đối với aptomat nhánh: Điện áp định mức : UĐMA UđmM=0.38 kV Dòng định mức : IĐMAITT= Trong đó : - n là số áp tômát nhánh đưa điện về phân xưởng. Kết quả lựa chọn các aptomat nhánh được ghi trong bảng : Kết quả lựa chọn áptômát nhánh, loại 4 cực của Merlin Gerlin: (Phụ tải 0.4kV) tên phân xưởng Stt  ITT(A)  Loại  SL  UĐM (V)  IĐM (A) IN (kA) Phân xưởng cơkhí chính 966,64 1468,7 M16 2 690 1600 40 Phân xưởng lắp ráp 645.4 980,5 M10 2 690 1000 40 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 132,14 200,8 NS250N 1 690 250 8 Phân xưởng rèn 603,4 916,8 M10 2 690 1000 40 Phân xưởng đúc 404,2 614,1 NS630N 2 690 630 10 Bộ phận nén ép 454,7 691 M08 2 690 800 40 Phân xưởng kết cấu kim loại 234,8 356,8 NS400N 2 690 400 10 Văn phòng và phòng thiết kế 85 129 NS250N 1 690 250 8 Trạm bơm 113,2 172 NS250N 2 690 250 8 4)Lựa chọn thanh góp: Thanh góp là nơi nhận điện năng từ nguồn cung cấp đến và phân phân phối điện năng cho các phụ tải tiêu thụ. Thanh góp là phần tử cơ bản của thiết bị phân phối . Thanh góp còn được gọi là thanh cái hoặc thanh dẫn. Tùy theo dòng phụ tải mà thanh góp có cấu tạo khác nhau. Khi dòng nhỏ thì dùng thanh cứng hình chữ nhật lắp đặt trên sứ cách điện. Khi dòng điện lớn thì dùng thanh dẫn ghép từ hai hay ba thanh dẫn chữ nhật đơn trên mỗi pha. Nếu dòng điện quá lớn thì dùng thanh dẫn hình máng để giảm hiệu ứng mặt ngoài và hiệu ứng gần, đồng thời tăng khả năng làm mát cho chúng. Thanh dẫn được chọn và kiểm tra theo điêu kiện ổn định nhiệt và ổn định động. - Chọn thanh cái bằng đồng cứng - Điều kiện chọn: k1 ´khc´Icp ³ IlvMAX Trong đó: - k1 =0.95 với thanh góp đặt ngang - Icp là dòng điện cho phép lâu dài của thanh dẫn - IlvMAX là dòng điện làm việc lớn nhất Ilvmax = 2*ITTNM=2*37,85 = 75,7(A) - khc là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ khc = Với : - qcp là nhiệt độ lâu dài cho phép của thanh dẫn đồng là 70oc - qxq là nhiệt độ môi trường xung quanh; qxq = 42oc - qđm là nhiệt độ môi trường định mức; qđm=25oc Thay số vào ta được: Vậy : ICP Tra bảng VI.19 (p313) ta chọn thanh dẫn đồng tiết diện hình chữ nhật có kích thước 25*3(mm2) có dòng điện cho phép ICP =340(A) Kiểm tra cáp đã chọn: Để đơn giản ở đây ta chỉ cần kiểm tra với tuyến cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất IN7=1.057 kA Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện ổn định nhiệt: Ftd>Fôđn ú Ftd > a.IN. Trong đó : - Ftd =25*3 =75(mm2) - acu=7 - tqđ=0,12s - IN7=1.057(KA) Thay số vào ta được: 75 > 7´1.057´=2,56. Như vậy thanh dẫn chọn thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt Chương IV Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng SCCK. Phân xưởng Sửa chữa cơ khí có diện tích là 336 m2, gồm 70 thiết bị được chia làm 6 nhóm. Công suất tính toán của phân xưởng là 132,14 kVA, trong đó có 0,462 kW sử dụng cho hệ thống chiếu sáng. Để cấp điện cho các động cơ và máy công cụ, trong xưởng dự định đặt một tử phân phối nhận điện từ TBA B6 về và cấp điện cho 6 tủ động lực đặt rải rác cạch tường phân xưởng, mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải. Đặt tại tủ phân phối của xưởng một áptômát tổng và 7 áptômát nhánh cấp điện cho 6 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng. Tủ động lực được cấp điện bằng đường cáp hình tia, đầu vào đặt dao cách ly cầu chì, các nhánh ra đặt cầu chì. Mỗi động cơ máy công cụ được điều khiển bằng một khởi động từ (KĐT) đã gắn sẵn trên thân máy, trong KĐT có rơ le nhiệt bảo vệ quá tải dài hạn. Các cầu chì trong tủ động lực chủ yều bảo vệ ngắn mạch, đồng thời làm dự phòng cho bảo vệ quá tải của KĐT. I ) Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối. Lựa chọn áptômát cho tủ phân phối Dựa vào số liệu tính toán các nhóm của phân xưởng SCCK: Tên bộ phận  Ptt (kW)  Qtt (kVAr)  Stt (kVA)  Itt (A) Nhóm 1 81,282 10,81 13,547 20,85 Nhóm 2 29,48 39,2 49,13 74,65 Nhóm 3 17,33 23,04 28,88 43,88 Nhóm 4 20,84 21,26 29,77 45,23 Nhóm 5 34,2 16,42 38 57,74 Nhóm 6 5,25 7 8,75 13,29 Chiếu sáng 0,462 0 0,462 0,7  Toàn PX 188,844 117.73 168,54 256,34 Chọn Aptômat của Merlin Gerin cho các tủ động lực. tuyến Itt loại Iđm(A)  Uđm(V)  Icắt N(kA)  Số cực TPP-ĐL1 20,85 C60a 40 440 3 4 TPP-ĐL2 74,65 NC 100H 100 440 6 4 TPP-ĐL3 43,88 C60N 63 440 6 4 TPP-ĐL4 45,23 C60N 63 440 6 4 TPP-ĐL5 57,74 C60N 63 440 6 4 TPP-ĐL6 13,29 C60a 40 440 3 4 TPP-CS 0,7 C60a 40 440 3 4 Aptomat tổng 188,844 NS250N 250 690 8 4 Chọn cáp từ TBA B6 về tủ phân phối của phân xưởng: IX= Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do Len chế tạo loại (3*70+35) mm2 , có ICP=254(A) đặt trong hào cáp. Trong tủ hạ áp của biến áp B6 ở đầu đường dây đến tủ phân phối đã đặt 1 áptômát loại NS250N do hãng Merlin Gerlin chế tạo, IĐM=250A. Kiểm tra cáp theo điều kiện phối hợp với áptômát: ICP Vậy tiết diện cáp đã chọn là hợp lý . Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực: Cáp chọn phải thoả mãn điều kiện: Khc.Icp³Itt Các đường cáp này đi trong các rãnh cáp nằm trong phân xưởng . Chúng được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, điều kiện ổn định nhiệt khi ngắn mạch. Do các đường cáp riêng biệt nên Khc=1. Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp, khi bảo vệ bằng áptômát : ICP + Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ ĐL1: ICPITT=20,85A Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do Len chế tạo loại (4G2,5) mm2 , có ICP=41A . Kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp, khi bảo vệ bằng áptômát : ICP ICP=A Vậy cáp được chọn hoàn toàn thỏa mãn. Các tuyến cáp khác được chọn tương tự , kết quả ghi trong bảng:  Tuyến  Itt nhóm(A)  Fcáp(mm2)  Icp(A) Số lõi TPP-ĐL1 20,85 4G2,5 41 4 TPP-ĐL2 74,65 4G10 87 4 TPP-ĐL3 43,88 4G4 53 4 TPP-ĐL4 45,23 4G4 53 4 TPP-ĐL5 57,74 4G6 66 4 TPP-ĐL6 13,29 4G2,5 43 4 TPP-CS 0,7 4G2,5 43 4 Chọn các tủ động lực và dây dẫn đến các TB của phân xưởng: 1) Lựa chọn các tủ động lực: Các tủ động lực đều chọn loại tủ do Liên Xô(cũ) chế tạo CP62-7/I đầu vào có cầu dao và cầu chì 400A , 8 đầu ra 100A Cầu dao và cầu chì được chọn theo điều kiện sau: + Chọn cầu dao: IđmCD ³ Ittnh Uđm ³ UđmLĐ + Chọn cầu chì I DC ³ Ittnh UđmCC ³ UđmLĐ Chọn cầu chì cho tủ ĐL1: Nhóm 1:  TT tên thiết bị  số lượng kí hiệu  Pdm (kw)  Idm(A)  1máy toàn bộ 1 Máy cưa kiểu đai 1 1 1 1 2,53 2 Khoan bàn 1 3 0,65 0,65 1,65 3 Máy màI thô 1 5 2,8 2,8 7,09 4 Máy khoan đứng 1 6 2,8 2,8 7,09 5 Máy bào ngang 1 7 4,5 4,5 11,4 6 Máy xọc 1 8 2,8 2,8 7,09 7 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2,8 2,8 7,09 8 Máy phay răng 1 10 4,5 4,5 11,4 - Cầu chì bảo vệ 1 động cơ được chọn theo 2 điều kiện : Idc ³ Itt = IđmĐ Idc ³ = Trong đó - kt là hệ số quá tải của động cơ kt = 1 - IđmĐ dòng định mức của động cơ tính theo công thức: Iđm = - Cầu chì bảo vệ 2,3 động cơ Trường hợp này cầu chì được chọn theo 2 điều kiện: Idc ³ Idc ³ - Chọn cầu chì tổng theo 2 điều kiện: Idc ³ Ittnh Idc ³ Tất cả ta đều sử dụng loại cầu chì PH-2 do Liên Xô(cũ) chế tạo. + Cầu chì bảo vệ đường dây từ ĐL1 đến máy cưa kiểu đai có Pđm = 1(kW) Idc ³ Itt = IđmĐ = 2.53(A) Idc ³ == Chọn dây chảy có Iđmdc = 30(A) + Cầu chì bảo vệ đường dây từ ĐL1 đến máy khoan bàn có Pđm = 0.65(kW) Idc ³ Itt = IđmĐ = 1.65(A) Idc ³ == Chọn dây chảy có Iđm = 30(A) + Cầu chì bảo vệ đường dây từ ĐL1 đến máy mài thô có Pđm = 2.8(kW) Idc ³ Itt = IđmĐ = 7.1(A) Idc ³ == Chọn dây chảy có Iđm = 30(A) + Cầu chì bảo vệ đường dây từ ĐL1 đến máy khoan đứng có Pđm=2.8(kW) Idc ³ Itt = IđmĐ = 7.1(A) Idc ³ == Chọn dây chảy có Iđm = 30(A) + Cầu chì bảo vệ đường dây từ ĐL1 đến máy bào ngang có Pđm = 4.5(kW) Chọn dây chảy có Iđm = 30(A) + Cầu chì bảo vệ đường dây từ ĐL1 đến máy xọc có Pđm=2.8(kW) Idc ³ Itt = IđmĐ = 11.4(A) Idc ³ == Chọn dây chảy có Iđm = 30(A) + Cầu chì bảo vệ đường dây từ ĐL1 đến máy mài tròn vạn năng có Pđm=2.8(kW) Idc ³ Itt = IđmĐ = 7.1(A) Idc ³ == Chọn dây chảy có Iđm = 30(A) + Cầu chì bảo vệ đường dây từ ĐL1 đến máy phay răng có Pđm=4,5(kW) Idc ³ Itt = IđmĐ = 11,4(A) Idc ³ == Chọn dây chảy có Iđm = 30(A) + Chọn cầu chì tổng theo 2 điều kiện: Idc ³ Ittnh1 = 20,85A Idc ³ =A Chọn dây chì có Iđm = 200(A) Các nhóm khác chọn Idc cầu chì tương tự ,kết quả ghi trong bảng. 2) .Chọn dây dẫn từ tủ động lực đến từng động cơ: Tất cả các loại dây dẫn chọn loại dây bọc do Liên Xô (cũ) sản xuất PPTO đặt trong ống sắt kích thước 3/4” : Công thức xác định tiết diện theo điều kiện phát nóng: k1.k2.Icp ³ Itt Û khc.Icp ³ Itt Trong đó: - k1 hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến sự chênh lệch nhiệt độ môi trường chế tạo và môi trường đặt dây k1 =1 - k2 hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến lượng cáp đặt chung1rãnh k2 =0,8->khc = 0,8 - Icp dòng phát nóng cho phép. Bảo vệ bằng cầu chì kiểm tra thêm điều kiện: khc.Icp ³ ; a = 3 Chọn dây cho nhóm 1: + Chọn dây dẫn từ tủ ĐL1 đến máy cưa kiểu đai có công suất Pđm =1(kW) Chọn dây 2,5 mm2 có Icp = 25(A) khc.Icp ³ Itt Û 0,8.25 = 20(A) > 2,53 (A) Do bảo vệ đường dây bằng cầu chì phải kết hợp với điều kiện sau: khc.Icp ³ Û 0,8.25 = 20(A) >; -->Dây đã chọn thoả mản điều kiện + Chọn dây dẫn từ tủ ĐL1 đến máy khoan bàn có công suất Pđm =0.65(kW) Chọn dây 2,5 mm2 có Icp = 25(A) khc.Icp ³ Itt Û 0,8.25 = 20(A) > 1.65 (A) Do bảo vệ đường dây bằng cầu chì phải kết hợp với điều kiện sau: khc.Icp ³ Û 0,8.25 = 20(A) >; -->Dây đã chọn thoả mản điều kiện + Chọn dây dẫn từ tủ ĐL1 đến máy khoan đứng có công suất Pđm =4.5(KW) Chọn dây 2,5 mm2 có Icp = 25(A) khc.Icp ³ Itt Û 0,8.25 = 20(A) > 11.4 (A) Do bảo vệ đường dây bằng cầu chì phải kết hợp với điều kiện sau: khc.Icp ³ Û 0,8.25 = 20(A) >; -->Dây đã chọn thoả mãn điều kiện. Dây từ tủ ĐL1 đến các động cơ khác đều có công suất bằng hoặc bé hơn 4,5 kW, tất cả đều chọn dây 2,5mm2. Các nhóm khác cũng chọn tương tự kết quả ghi trong bảng: Bảng tổng kết lựa chọn dây dẫn và cầu chì: TT tên máy KH phụ tải dây dẫn cầu chì Pđm (kW) Iđm (A) mã hiệu ĐK ống thép F Mã hiệu Iv0/Idc nhóm 1 1 Máy ca kiểu đai 1 1 1  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 2 Khoan bàn 3 0,65 0,65  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 3 Máy mài thô 5 2,8 2,8  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 4 Máy khoan đứng 6 2,8 2,8  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 5 Máy bào ngang 7 4,5 4,5  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 6 Máy xọc 8 2,8 2,8  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 7 Máy mài tròn vạn năng 9 2,8 2,8  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 8 Máy phay răng 10 4,5 4,5  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 nhóm 2 1 Máy phay vạn năng 11 7 17,73 PPTO  3/4"  4  PH-2 100/40 2 Máy tiện ren 12 8,1 20,51  PPTO 3/4"  4  PH-2 100/60 3 Máy tiện ren 13 10 25,32  PPTO 3/4"  4  PH-2 100/60 4 Máy tiện ren 14 14 35,45  PPTO 3/4"  6  PH-2 250/100 5 Máy tiện ren 15 4,5 11,4  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 6 Máy tiện ren 16 10 25,32  PPTO 3/4"  4  PH-2 100/60 7 Máy tiện ren 17 20 50,64  PPTO 3/4"  8  PH-2 250/150 8 Máy khoan đứng 18 0,85 2,15  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 nhóm 3 1 Cầu trục 19 24,2 61,28 PPTO  3/4"  10  PH-2 250/150  2 Bàn 21 0,45 1,14  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 3 Máy khoan bàn 22 0,85 2,15  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 4 Bể dầu có tăng nhiệt 26 2,5 6,33  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 5 Máy cạo 27 1 2,53  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 6 Máy mài thô 30 2,8 7,09  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 7 Máy nén cắt liên hợp 31 1,7 4,3  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 8 Máy mài phá 33 2,8 7,09  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 9 Máy khoan đứng 38 0,85 2,15  PPTO 3/4"  2,5  PH-2 100/30 Nhóm 4 1 Quạt lò rèn 34 1,5 3,26 PPTO  3/4" 2,5   PH-2 100/30  2 Bể ngâm dung dịch kiềm 41 3 6,51  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 3 Bể ngâm nớc nóng 42 3 6,51  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 4 Máy cuốn dây 46 1,2 2,6  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 5 Máy cuốn dây 47 1,0 2,17  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 6 Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt 48 3 6,51  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 7 Tủ xấy 49 3 6,51  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 8 Bàn thử nghiệm TBĐ 53 7,0 15,19  PPTO 3/4" 4  PH-2 100/40 9 Quạt lò đúc đồng 60 1,5 3,26  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 nhóm 5 1 Lò điện để luyện khuôn 56 5 8,44  PPTO 3/4" 2,5  PH-2  100/30  2 Lò điện để nấu chảy babit 57 10 16,88  PPTO 3/4" 4  PH-2 100/40 3 Lò điện để mạ thiếc 58 3,5 5,91  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 4 Máy hàn điểm 66 19,5 32,92  PPTO 3/4" 6  PH-2 150/100 nhóm 6 1 Máy khoan bàn 50 0,65 1,55  PPTO 3/4" 2,5 PH-2  100/30  2 Máy mài thô 52 2,8 7,09  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 3 Bể khử dầu mỡ 55 3 7,6  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 4 Máy khoan bàn 62 0,65 1,55  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 5 Máy uốn các tấm mỏng 64 1,7 4,3  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 6 Máy mài phá 65 2,8 7,09  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 7 Chỉnh lu sêlênium 69 0,6 1,52  PPTO 3/4" 2,5  PH-2 100/30 Chương V Tính bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cho nhà máy 5-1. Đặt vấn đề Điện năng được tiêu thụ chủ yếu trong các xí nghiệp, công nghiệp. Các xí nghiệp này tiêu thu khoảng trên 70% tổng số điện năng sản suất ra, vì thế vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện năng trong xí nghiệp có ý nghĩ rất lớn. Về mặt sản xuất ra là phải tận dụng hết khả năng của các nhà máy phát điện đễ sản xuất ra nhiều điện nhất, đồng thời về mặt dùng điện phải hết sức tiết kiệm, giảm tổn thất điện năng đến mức tiết nhỏ nhất. Phấn đấu để 1kWh điện ngày càng làm ra nhiều sản phẩn hoặc chi phí điện năng cho một sản phẩn ngày càng giảm . Tính chung trong toàn bộ hệ thống thường có 10-15% năng lượng bị phát ra bị mất mát trong quá trình truyền tải và phân phối. Mạng điện xí nghiệp thường dùng điện áp tương đối thấp đường dây lại dài phân tán đến từng phụ tải gây tổn thất điện năng lớn. Vì thế việc thực hiện các biện pháp tiết kiệm điện năng trong các xí nghiệp có ý nghĩa hết sức quan trọng, không những có lợi cho bản thân các xí nghiệp, mà còn có lợi cho nền kinh tế quốc dân. Hệ số cosj là một chỉ tiêu đánh giá một xí nghiệp dùng điện có hợp lý hay không. 1. ý nghĩa việc nâng cao hệ số cosj Công suất phản kháng được tiêu thụ ở động cơ không đồng bộ, MBA, trên đường dây tải điện và mọi nơi có từ trường . Yêu cầu của công suất phản kháng chỉ có thể giảm đến tối thiểu chứ không thể triệt tiêu vì nó cần thiết để tạo ra từ trường là yếu tố trung gian thiết trong quá trình chuyển hoá điện năng. Công suất tác dụng P là công suất được tiến hành như cơ năng hoặc nhiệt năng trong các máy dùng điện , còn công suất phản kháng Q là công suất từ hoá trong máy điện xuay chiều, nó không sinh ra công. Trong xí nghiệp công nghiệp các động cơ không đồng bộ tiêu thụ khoảng 65-75%, MBA 15-22% các phụ tải khác 5-10% tổng dung lượng công suất phản kháng yêu cầu. Việc bù công suất phản kháng cho xí nghiệp nhằm nâng cao hệ số công suất đến cosj=(0,9-0,95) Nâng cao hệ số công suất cosj là một trong những biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng hệ số công suất được nâng lên sẻ đưa đến hiệu quả sau đây : + Giảm tổn thất công suất trong mạng điện: Chúng ta đã biết tổn thất công suất trên đường dây được tính DP = Khi giảm Q ta giảm được thành phần tổn thất DP(Q) do Q gây ra + Giảm tổn thất điện năng trong mạng DU = Khi giảm Q ta giảm được thành phần tổn thất DU(Q) do Q gây ra + Tăng khả năng truyền tải đường dây và MBA: Khả năng truyền tải của đường dây và MBA phụ thuộc vào điều kiện phát nóng, tức là phụ thuộc vào dòng điện cho phép của chúng: I = Khi giảm Q -> khả năng truyền tải được tăng lên. Vì những lý do trên ngoài việc nâng cao hệ số công suất cosj, bù công suất phản kháng trở thành vấn đề quan trọng 2. Các biện pháp nâng cao hệ số cosj Các biện pháp nâng cao hệ số cosj chia ra thành 2 nhóm chính: Nhóm các biện pháp nâng cao hệ số cosj tự nhiên (không dùng thiết bị bù) và nhóm nâng cao hệ số cosj bằng cách bù công suất phản kháng. a. Nâng cao hệ số cosj tự nhiên: Tìm các biện pháp để hộ tiêu thụ giảm bớt lượng công suất phản kháng Q: - Thay đổi cải tiến quy trình công nghệ để các chế độ làm việc hợp lý nhất - Thay thế các động cơ không đồng bộ làm việc non tải bằng động cơ có công suất nhỏ hơn - Hạn chế động cơ chạy không tải - Dùng động cơ đồng bộ thay thế cho động cơ không đồng bộ - Nâng cao chất lượng sửa chữa - Thay thế những MBA làm việc non tải bằng MBA có công suất nhỏ hơn b. Dùng biện pháp bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số cosj: Nâng cao hệ số công suất bằng phương pháp bù. Bằng cách đặt các thiết bị bù ở gần các hộ dùng điện để cung cấp công suất phản kháng để giảm được lượng công suất phản kháng truyền tải trên đường dây do đó nâng cao hệ số cosj của mạng điện. Biện pháp bù không giảm được lượng công suất phản kháng của hộ tiêu thụ mà chỉ giảm được lượng công suất truyền tải trên đường dây. Để đánh giá hiệu quả việc giảm tổn thất công suất tác dụng chúng ta đưa ra một chỉ tiêu đó là đương lương kinh tế của công suất phản kháng kkt. Đương lượng kinh tế của công suất phản kháng kkt là lượng công suất tác dụng (kW) tiết kiệm được khi bù (kVAr) công suất phản kháng: Ptiết kiệm = kkt.Qbù Bù công suất phản kháng đưa lại hiệu quả kinh tế trên nhưng phải tốn kém mua sắm thiết bị bù và chi phí vận hành của chúng . Vì vậy quyết định việc bù phải dựa trên cơ sở tính toán và so sánh kinh tế - kỹ thuật 5-2.Xác định và phân bố dung lượng bù toàn nhà máy: 1. xác định dung lượng bù: Theo kết quả tính toán ở chương II ta có công suất: Ptt = 1787,8(kW) Qtt = 2263,6 (kAVr) Stt = 2884,5(kVA) Hệ số công suất của nhà máy: cosj =0,62. Bài toán đặt ra cần phải nâng cao hệ số cosj lên 0,95 Tổng công suất phản kháng cần bù cho nhà máy để nâng cao hệ số công suất cosj1=0,62 lên cosj2 = 0,95 là: QbS = Ptt(tgj1 - tgj2).a Trong đó: - Ptt Công suất tính toán của toàn nhà máy. - tgj1: Trị số ứng với hệ số cosj1 trước khi bù với cosj1 =0.62 -> tgj1 = 1,265. - tgj2: Trị số ứng với hệ số cosj2 sau khi bù với cosj2 = 0,95 -> tgj2 = 0,33. - a: hệ số xét tới khả năng nâng cao hệ số cosj bằng những biện pháp không đặt thiết bị bù a = 1 - QbS tổng dung lượng cần bù. QbS = 1787,8.(1,265 – 0,33) = 1671,6(kVAr) 2. Phân bố dung lượng bù cho các trạm BAPX: Từ trạm PPTT về các máy BAPX là mạng hình tia gồm 3 nhánh có sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế như sau: Trong đó RC5 RC7 là điện trở đường dây từ TPPTT đến TBA PX RB5RB7 là điện trở của TBA PX đã quy đổi về kV + Dung lượng cần bù được tính như sau : Qbi = Qi -- Rtd = = Rtd = 0,007 () Ri:điện trở nhánh thứ i. Ri=Rb+Rc. *Rb:điện trở máy biến áp. Rb=.103 *Rc:điện trở đường dây cáp: Rc=r0.L (m) Q =Qi:phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy. Q = 830,4 + 554 + 94,2 + 478,8 + 285,6 + 321,3 + 138 + 48 + 79,56 = 2829,86(kVAR) Q5=554 + 321,3 + 79,56 =954,86 (kVAR) Q6 = 830,4 + 94,2 = 924,6 (kVAR) Q7 = 478,8 + 285,6 + 138 + 48 =950,4 (kVAR) Xác định công xuất bù tối ưu cho nhánh: Qbi = Qi -- Căn cứ vào các số liệu máy biến áp ở chương trước ta có bảng kết quả sau Tuyến cáp RI Qi Qb PPTT-B5 2,15 954,86 951 PPTT-B6 2,19 924,6 921 PPTT-B7 2,16 950,4 946,6 5.3) Chọn tụ bù và sơ đồ đấu tụ a) Để bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy ta dùng tụ điện tĩnh kết quả chọn tụ và số lượng tụ như sau STT Qb Loại tụ Qtụ SL 5 951 KC2-0,38-3Y3 50 20 6 921 KC2-0,38-3Y3 50 20 7 946,6 KC2-0,38-3Y3 50 20 b)Vị trí đặt thiết bị bù . Về nguyên tắc để có lợi nhất về mặt giảm tổn thất điện áp, tổn thất điện năng cho đối tượng dùng điện là đặt phân tán các bộ tụ bù cho từng động cơ điện, tuy nhiên nếu đặt phân tán quá sẽ không có lợi về vốn đầu tư, lắp đặt và quản lý vận hành . Vì vậy việc đặt thiết bị bù tập trung hay phân tán là tuỳ thuộc vào cấu trúc hệ thống cấp điện của đối tượng, theo kinh nghiệm ta đặt thiết bị bù ở phía hạ áp của trạm biến áp phân xưởng tại tủ phân phối. Sơ đồ lắp tụ cho trạm 2 máy BA mắc song song â Tủ aptomat tổng Tủ bù cosj Tủ bù cosj Tủ aptomat tổng Tủ phân phối cho các phân xưởng Tủ aptomat phân đoạn Tủ phân phối cho các phân xưởng Chương VI Thiết kế chiếu sáng cho mạng phân xưởng scck 6.1 Đặt vấn đề: Hệ thống chiếu sáng trong một phân xưởng , một nhà máy có vai trò quan trọng đối với việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, nâng cao năng suất lao động, an toàn kỹ thuật và lao động cho người vận hành và sản xuất. Hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau: Người lao động không bị chói , lóa mắt. Không tạo ra những khoảng tối bởi những vật che chắn. Phải tạo ra được ánh sánh càng gần tự nhiên càng tốt. 6.2 Xác định số lượng, công suất bóng đèn: Phân xưởng SCCK có diện tích 336 m2 ; chiều rộng là 9m,chiều dài là 22,5m Vì là xưởng sửa chữa cơ khí, dự định dùng đèn sợi đốt, chọn độ rọi E=30 lx. Căn cứ vào trần nhà cao 4,5 m, mặt công tác h2=0,8m, độ cao treo đèn cách trần h1=0.7m. Vậy H=4,5- 0,8- 0,7=3m. Tra bảng với đèn sợi đốt, bóng vạn năng có L/H=1,8. ịXác định được khoảng cách giữa các đèn. L=1,8*H=5,4(m). Căn cứ vào bề rộng của phân xưởng 9m, chọn L=4,5 m ịĐèn được bố trí 2 bóng một hàng, cách nhau 4,5m, cách tuờng 2,25 m. Chiều dài của xuởng 22,5(m) ị Có 5 hàng vậy tổng cộng 10 bóng. Xác định chỉ số phòng: j = Lấy hệ số phản xạ của tường 30%, của trần 50%. Tra bảng tìm được hệ số sử dụng Ksd=0.53. Lấy hệ số dự trữ K=1,3, hệ số tính toán Z=1,1. Xác định được quang thông mỗi bóng đèn là: F= Chọn bóng 150W,có F=2200(lumen). Công suất chiếu sáng toàn phân xưởng Pcs= n.P0 = 10.0,15 = 1,5(kW) 6.3 Thiết kế mạng điện của hệ thống chiếu sáng chung: Đặt riêng 1 tủ chiếu sáng, đặt cạnh cửa ra vào, lấy điện từ tủ phân phối của xưởng.Tủ gồm 1 Aptomat tổng 3 pha và 5 Aptomat nhánh 1 pha, mỗi Aptomat nhánh cấp điện cho 2 bóng đèn. Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ cấp điện trên mặt bằng như hình vẽ: Sơ đồ mạng điện chiếu sáng xưởng cơ khí Chọn aptomat tổng : Aptomat tổng được chọn theo đIều kiện : Uđm.A Uđm =380 V Iđm.A Itt = Vì chiếu sáng bằng đèn sợi đốt nên cos=1 Itt = Chọn aptomat C60L do Merlin Gerlin chế tạo có các thông số sau : Iđm= 25 A ; IcN = 20 kA ; Uđm = 440V ; loại4 cực. Chọn đường cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng Chọn theo điều kiện phát nóng : khc . Icp Itt =2,3 A lấy khc = 1 Icp 2,3A Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do Lens chế tạo loạI 4G1,5 ; Có ICP=31 A Kiểm tra điều kiện chọn dây kết hợp với áp tômát: Cáp đã chọn hoàn toàn thoả mãn . Chọn aptomat nhánh Các áptômát nhánh chọn giống nhau, mỗi áptômát cấp điện cho 2 bóng loại 150W. Dòng qua áptômát(1pha). Aptomat nhánh được chọn theo điều kiện : Uđm.A Uđm =220 V Iđm.A Itt = Chọn 5 áp tômát 1 pha loại NC45a do hãng Merlin Gerlin chế tạo có thông số sau: Iđm=6 A ; UđmA=400V; IN=4.5 kA; 2cực Chọn dây dẫn từ áptômát nhánh đến các bóng đèn: Dây dẫn được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép: Khc*Icp ITT=2.73A Kiểm tra điều kiện chọn dây kết hợp với áp tômát: Vậy chọn cáp đồng 2 lõi tiết diện 2*1.5 mm2 có ICP=26A do LENS sản xuất. Tài liệu tham khảo 1. Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp,đô thị và nhà cao tầng. Tác giả:Nguyễn Công Hiền-Nguyễn Mạnh Hoạch. 2. Mạng lưới điện. Tác giả:Nguyễn Văn Đạm. 3. Thiết kế cấp điện. Tác giả:Ngô Hồng Quang-Vũ Văn Tầm. 4. Bảng giá các thiết bị điện. ._.