Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho công ty cổ phần Hapaco

105 trang huongle 1860

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho công ty cổ phần Hapaco", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

do_an_thiet_ke_cung_cap_dien_cho_cong_ty_co_phan_hapaco.pdf

Nội dung text: Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho công ty cổ phần Hapaco

MỤC LỤC CHƢƠNG 1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN HAPACO 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY 2 1.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển 2 1.1.2. Tên gọi và địa chỉ 4 1.1.3. Lĩnh vực sản xuất kinh doanh 4 1.1.4. Bộ máy tổ chức của nhà máy 5 CHƢƠNG 2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TỪNG PHÂN XƢỞNG 2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 9 2.2.XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƢỞNG XEO 10 2.2.1. Phân nhóm phụ tải cho phân xƣởng xeo. 10 2.2.2. Chọn dung lƣợng, số lƣợng máy biến áp. 13 2.2.3. Xác định phụ taỉ chiếu sáng cho phân xƣởng xeo 21 2.2.2. Xác định phụ tải tính toán toàn phân xƣởng. 22 2.3. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƢỞNG BỘT 22 2.3.1. Phân nhóm phụ tải cho phân xƣởng bột: 22 2.3.2. Xác định phụ tải tính toán của từng nhóm phụ tải: 24 2.3.3. Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xƣởng bột: 30 2.3.4. Xác định phụ tải tính toán toàn phân xƣởng. 30 2.4. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO KHU XỬ LÝ NƢỚC THẢI VÀ NỒI HƠI 31 2.4.1. Phân nhóm phụ tải 31 2.4.2. Xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm. 31 2.4.3. Xác định phụ tải chiếu sáng . 34 2.4.4. Xác định phụ tải tính toán toàn phân xƣởng. 34 2.5. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TOÀN NHÀ MÁY 36 2.6. BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI CỦA CÁC PHÂN XƢỞNG VÀ NHÀ MÁY 36 1
2.6.1. Tâm phụ tải. 36 2.6.2. Biểu đồ phụ tải điên. 37 CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO CÔNG TY CỔ PHẦN HAPACO 40 3.1. CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP VẬN HÀNH 40 3.2. TÂM PHỤ TẢI ĐIỆN 41 3.3. XÁC ĐỊNH SỐ LƢỢNG DUNG LƢỢNG CÁC MÁY BIẾN ÁP 42 3.3.1. Xác định số lƣợng máy biến áp 42 3.3.2. Chọn dung lƣợng máy biến áp 42 3.4. CÁC PHƢƠNG ÁN ĐI DÂY MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY 44 3.5. TÍNH TOÁN SO SÁNH CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CHO 2 PHƢƠNG ÁN 46 3.5.1. Tính toán kinh tế kỹ thuật cho các 2 phƣơng án 46 3.5.2. So sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cho 2 phƣơng án 50 3.6. TÍNH TOÁN NGẮN MẶCH 50 3.6.1. Tính toán dòng ngắn mặch 52 3.7. CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ 53 3.7.1. Trạm phân phối trung tâm 53 3.7.2. Trạm biến áp phân xƣởng 59 CHƢƠNG 4. THIẾT KẾ MẠNH ĐIỆN HẠ ÁP CHO PHÂN XƢỞNG BỘT 66 4.1. PHỤ TẢI CỦA PHÂN XƢỞNG BỘT 66 4.2. LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƢỞNG BỘT 66 4.2.1. Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho phân xƣởng bột 66 4.2.2. Chọn vị trí tủ động lực và phân phối 68 4.3. CHỌN TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC 69 4.3.1. Chọn tủ phân phối: 69 2
4.3.2. Chọn tủ động lực và dây dẫn tới các thiết bị: 71 CHƢƠNG 5. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG BÙ COSΨ 78 5.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 78 5.2. CHỌN THIẾT BỊ BÙ 80 5.3. XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƢỢNG BÙ 81 5.3.1. Xác định dung lƣợng bù: 81 5.3.2. Tính toán phân phối dung lƣợng bù: 81 5.4. CHỌN KIỂU LOẠI VÀ DUNG LƢỢNG TỤ 85 CHƢƠNG 6. THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO MẠNG ĐIỆN PHÂN XƢỞNG BỘT 89 6.1. NGUYÊN TẮC VÀ TIÊU CHUẨN CHIẾU SÁNG 89 6.1.1. Yêu cầu đối với chiếu sáng: 89 6.1.2. Tiêu chuẩn chiếu sáng: 90 6.2. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 91 6.3. CÁC LOẠI VÀ CHẾ ĐỘ CHIẾU SÁNG 91 6.3.1. Các loại chiếu sáng: 91 6.3.2. Chế độ chiếu sáng: 92 6.4. CHỌN HỆ THỐNG VÀ ĐÈN CHIẾU SÁNG 93 6.4.1. Chọn hệ thống chiếu sáng: 93 6.4.2. Chọn loại đèn chiếu sáng: 93 6.5. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 95 6.6. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG 96 6.6.1. Chọn aptomat tổng và cáp từ tủ phân phối tới tủ chiếu sáng: 96 6.6.2. Chọn aptomat nhánh và dây dẫn đến các bóng đèn: 97 KẾT LUẬN 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 3
LỜI MỞ ĐẦU Trong xã hội ngày càng phát triển mức sống của con ngƣời ngày càng đƣợc nâng cao, dẫn đến nhu cầu tiêu thụ điện năng tăng. Các doanh nghiệp các công ty ngày cang gia tăng sản xuất trên tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế. Mặt khác nhu cầu nhu cầu tiêu dung của con ngƣời đòi hỏi cả về chất lƣợng sản xuất lẫn mẫu mã phong phú. Chính vì vậy các công ty xí nghiệp luôn phải cải tiến trong việc thiết kế, lắp đặt các thiết bị tiên tiến để sản xuất ra hàng loạt sản phẩm đạt hiệu quả đáp ứng đƣợc nhu cầu của khách hàng. Trong hàng loạt các công ty xí ngiệp kể trên có cả Công ty Cổ phần Hapaco. Do đó nhu cầu sử dụng điện trong các nhà máy ngày càng tăng cao đòi hỏi nghành công ngiệp năng lƣợng điện phải đáp ứng kịp thời theo sự phát triển của các ngành công ngiệp. hệ thống cung cấp điện ngầy càng phức tạp, việc thiết kế cung cấp có nhiệm vụ đề ra những phƣơng án cung cấp điện hợp lý và tối ƣu. Là một sinh viên ngành điện, cùng với kiến thức đã học tại bộ môn Điện công nghiệp - Trƣờng Đại học Dân Lập Hải Phòng em đã đƣợc nhận đề tài tốt nghiệp: “ Thiết kế cung cấp điện cho công ty cổ phần Hapaco”. Đồ án này đã giúp em bƣớc đầu có kinh nghiệm về thiết kế cung cấp điện, điều này không thể thiếu đƣợc sự giúp đỡ của các thầy, cô những ngƣời đi trƣớc giàu kinh nghiệm. Qua đây em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hƣớng dẫn kĩ sƣ Ngô Quang Vĩ cùng thầy Th.s Nguyễn Trọng Thắng đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. 4
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN HAPACO 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY 1.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển Tiền thân của Công ty Cổ phần HAPACO là Xí nghiệp Giấy bìa Đồng Tiến, đƣợc thành lập ngày 14/9/1960 trên cơ sở xƣởng giấy nhỏ đƣợc công tƣ hợp doanh thành DNNN, chuyên sản xuất các loại bìa cát tông với những thiết bị cũ chế tạo trong nƣớc, giải quyết một phần nhu cầu về giấy cho nhân dân thành phố trong thời kỳ chiến tranh. Năm 1975, do nhu cầu giấy viết, giấy in tài liệu tăng cao, Xí nghiệp đã mở rộng đầu tƣ thêm dây chuyền sản xuất giấy mỏng, cung cấp các loại giấy in, viết, đánh máy. Tháng 12 năm 1986, Xí nghiệp đổi tên thành Nhà máy Giấy Hải Phòng. Thời gian này chất lƣợng các sản phẩm giấy của Nhà máy không thể cạnh tranh đƣợc với những sản phẩm cùng loại của Nhà máy Giấy Bãi Bằng, Vĩnh Phú, vì vậy lãnh đạo Nhà máy đã quyết định chọn phƣơng thức sản xuất sản phẩm mới cho thị trƣờng phía Bắc, cải tiến các thiết bị sản xuất giấy vệ sinh trên dây chuyền thiết bị cũ, tiết kiệm hàng tỷ đồng, bên cạnh đó, đẩy mạnh xuất khẩu sang Liên Xô (cũ). Năm 1991, Nhà máy đã nhanh chóng tiếp cận thị trƣờng Đài Loan, xuất khẩu sang Đài Loan sản phẩm giấy đế, một mặt hàng hoàn toàn mới tại Việt Nam thời gian đó, nhờ vậy, sản xuất kinh doanh của Nhà máy ổn định và tăng trƣởng vững chắc. 5
Tháng 12/1992, Nhà máy đổi tên thành Công ty Giấy Hải Phòng - HAPACO. Từ đây, Công ty đã lớn mạnh không ngừng, bình quân tăng trƣởng hàng năm 31%, đặc biệt năm 1996 tỷ lệ tăng trƣởng là 200%. HAPACO trở thành công ty đứng thứ 2 ở miền Bắc trong ngành Giấy. Đầu năm 1998, Công ty Giấy Hải Phòng đã tách 3 phân xƣởng sản xuất để tiến hành cổ phần hóa một bộ phận thành lập Công ty cổ phần Hải Âu (HASCO). Đến tháng 9/1999, vốn điều lệ của HASCO đã tăng trƣởng gấp 3 lần, chia cổ tức cho cổ đông trị giá bằng 100% vốn cổ phần. Với kết quả nhƣ trên, UBND Thành phố Hải Phòng quyết định cổ phần hóa phần còn lại của Công ty. Ngày 28/10/1999, Công ty Giấy Hải Phòng chính thức hợp nhất vào Công ty cổ phần Hải Âu, đổi tên thành Công ty Cổ phần Giấy Hải Phòng - HAPACO. Tháng 8/2000, Công ty là một trong 04 công ty cổ phần đầu tiên niêm yết cổ phiếu trên TTGDCK TP.HCM. Ngày 7/4/2006, trong phiên họp Đại hội đồng cổ đông thƣờng niên Công ty Đại hội đồng cổ đông đã nhất trí đổi tên Công ty từ Công ty Cổ phần Giấy Hải Phòng thành Công ty Cổ phần HAPACO. Ngày 25/11/2006, Nhà máy giấy Kraft của Công ty đã cho sản phẩm giấy đầu tiên, đây là nhà máy sản xuất giấy Kraft xuất khẩu lớn nhất miền bắc và lớn thứ 2 trong cả nƣớc với công suất 22.000 tấn/năm. Ngoài ra, Công ty đã hoàn thành và ký kết một số hợp đồng mua lại các nhà máy, các công ty trong và ngoài ngành giấy nâng tổng số công ty thành viên là 05 công ty, đáp ứng yêu cầu ổn định nguồn nguyên liệu sản xuất và đa dạng hóa ngành nghề kinh doanh của Công ty. 6
Bên cạnh đó với điều kiện thị trƣờng chứng khoán thuận lợi trong năm 2006, công ty cũng đã thực hiện đầu tƣ tham gia vào lĩnh vực tài chính chứng khoán nhƣ góp vốn vào Công ty Chứng khoán Hải Phòng, thành lập công ty quản lý quỹ. Hoạt động đầu tƣ tài chính của Công ty đã đem lại lợi ích đáng kể 1.1.2. Tên gọi và địa chỉ . Tên Công ty: Công ty Cổ phần HAPACO . Tên tiếng Anh: HAPACO Joint Stock Company . Trụ sở chính: Số 441A - Đại lộ Tôn Đức Thắng, TP.Hải Phòng . Điện thoại: (84 - 031) 3. 835 369 . Fax: (84 - 031) 3. 835 462 . Email: hapaco@hn.vnn.vn . Website: www.hapaco.vn 1.1.3. Lĩnh vực sản xuất kinh doanh + Sản xuất bột giấy và giấy các loại, sản phẩm chế biến từ nông lâm sản để xuất khẩu. + Sản xuất, kinh doanh xăng dầu và các sản phẩm chƣng cất từ dầu mỏ. + Sản xuất và kinh doanh hàng dệt may xuất khẩu. + Kinh doanh vận tải hành khách thủy, bộ. + Kinh doanh bất động sản, xây dựng văn phòng và chung cƣ cho thuê. 7
+ Đầu tƣ tài chính và mua bán chứng khoán. + Kinh doanh dịch vụ khách sạn, nhà hàng, du lịch sinh thái. + Đào tạo nguồn nhân lực. + Kinh doanh các sản phẩm và thiết bị máy móc, vật tƣ, nguyên liệu hóa chất thông thƣờng. 1.1.4. Bộ máy tổ chức của nhà máy Công ty cổ phần HAPACO đƣợc tổ chức và hoạt động tuân theo Luật doanh nghiệp đã đƣợc Quốc hội nƣớc Cộng hoà Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam khoá X kỳ họp thức 10 thông qua ngày 29/11/2005, tuân thủ các luật khác có liên quan và Điều lệ Công ty. Sau hơn 40 năm xây dựng và phát triển, Hapaco đã trở thành tập đoàn kinh tế lớn mạnh với 7 đơn vị trực thuộc, 05 công ty con và 02 công ty liên kết. Sơ đồ bộ máy của công ty: 8
Đại hội đồng cổ đông đông Ban kiểm soát Hội đồng quản trị ng quản trị Tổng giám đốc Phó tổng giám đốc Phó tổng giám đốc Phó tổng giám đốc sản xuất kinh doanh phụ trách dự án Phòng Phòng Phòng Phòng Phòng Trạm Xƣởng Tổ Tài Kế Kinh Bảo thu mua cơ điện chức chính hoạch doanh vệ và Quảng Hành Kế toán sản xuất XNK Quân sự Ninh chính Các xí nghiệp thành viên XN Nhà Nhà XN NM CN VP đại Trung giấy máy máy gia bột Công diện tâm đế giấy giấy công giấy ty tại tại Đài Tài XK HP số 2 Hải Hà HN Loan chính Nhà máy Công ty Công ty Công ty XN LD Cty Quản Công ty CP Bột giấy CP CP CP TM- HAPAC lý Quỹ Dệt may Hòa Bình Giấy Hapaco DV Hải O Văn Đầu tƣ HAPATEX Hải Âu Yên Phòng Bàn CK Sơn Hình 1.1: Sơ đồ tổ chức công ty Hapaco. 9
HAPACO Các đơn vị trực Các công ty con Các công ty liên kết thuộc - Nhà máy Giấy xuất - Công ty CP Giấy Hải - Công ty CP Chứng khẩu Âu khoán Hải Phòng.Xí - Nhà máy Giấy Hải - Công ty CP Hapaco Yên nghiệp Giấy Hapaco Phòng (Kraft) Sơn Văn Bàn - Nhà máy bột giấy - Công ty CP thƣơng mại Hoà Bình Dịch vụ Hải Phòng. - Xí nghiệp Gia công - Công ty CP Dệt may số 2. Hapatex. - Xí nghiệp Giấy đế - Công ty CP quản lý quỹ Đầu tƣ Chứng khoán. - Xƣởng cơ điện - Chi nhánh Công ty - tại Hà Nội - Văn phòng đại diện Đài Loan Hình 1.2: Sơ đồ cơ cấu tổ chức nhóm công ty. 10
Bảng 1.1: Phụ tải của công ty cổ phần giấy Hapaco Diện tích STT Tên phân xƣởng Công suất đặt ( kW) (m2) 1 PX xeo Theo tính toán 4872 2 PX bột Theo tính toán 4598 3 Khu xử lý nƣớc thải + Theo tính toán 1809 nồi hơi 4 Khu nhà văn phòng 150 1270 5 Kho tổng hợp 60 1032 6 Nhà ở công nhân viên 100 1586 286 3 Ðu?ng di?n d?n 4 6 173 5 2 1 T? l?: 1/4000 Hình 1.3: Sơ đồ mặt bằng công ty cổ phần giấy Hapaco. 11
CHƢƠNG 2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TỪNG PHÂN XƢỞNG 2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay có rất nhiều phƣơng pháp tính toán phụ tải, thông thƣờng những phƣơng pháp đơn giản việc tính toán thuận tiện lại cho kết quả không chính xác. Do đó theo yêu cầu cụ thể, nên chọn phƣơng pháp tính toán hợp lý. Thiết kế cung cấp điện cho các phân xƣởng bao gồm 2 giai đoạn: + Giai đoạn làm nhiệm vụ thiết kế + Giai đoạn bản vẽ thi công Trong giai đoạn làm nhiệm vụ thiét kế ( hoặc thiết kế kỹ thuật) ta tính sơ bộ gần đúng phụ tải điện dựa trên cơ sở tổng công suất đã biết của các hộ tiêu thụ ( bộ phận phân xƣởng). Ở giai đoạn thiết kế thi công, ta tiến hành xác định chính xác phụ tải điện dựa vào số liệu cụ thể về các hộ tiêu thụ của các bộ phận phân xƣởng Nguyên tắc chung để tính phụ tải của hệ thống điện là tính từ thiết bị dùng điện ngƣợc trở về nguồn, tức là tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ thống cung cấp điện. Sau đây là 1 vài hƣớng dẫn về cách chọn phƣơng pháp tính: Để xác định phụ tảu tính toán của các hộ tiêu thụ riêng biệt ở các điểm nút điện áp U<1000 V trong lƣới điện phân xƣởng nên dùng phƣơng pháp số thiêt bị sử dụng hiệu quả nhq bởi vì phƣơng pháp này có kết quả tƣơng đối chính xác, hoặc theo phƣơng pháp thống kê. Để xác định phụ tải cấp cao của hệ thống cung cấp điện, tức là tính từ thanh cái các phân xƣởng hoặc thanh cái trạm biến áp đƣờng dây cung cấp 12
cho xí nghiệp, ta nên áp dụng phƣơng pháp dựa trên cơ sở giá trị trung bình và các hệ số kmax, khd Khi tinh toán sơ bộ ở giai đoạn làm nhiệm vụ thiết kế với các cấp cao của hệ thống cung cấp điện có thể sử dụng phƣơng pháp tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu knc.Trong 1 số trƣờng hợp cá biệt thì có thể tính theo phƣơng pháp suất phụ tải trên 1 đơn vị sản xuất. Ở phạm vi đồ án này ta chọn phƣơng pháp số thiết bị sử dụng điện hiệu quả để tính toán phụ tải động lực cho các phân xƣởng theo từng nhóm thiết bị và theo từng công đoạn ( còn gọi là phƣơng pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb hay phƣơng pháp sắp xếp theo biểu đồ). Khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán hoặc khi không có các số liệu cần thiết để áp dụng các phƣơng pháp tƣơng đối đơn giản kể trên thì ta dùng phƣơng pháp này. Công thức tính nhƣ sau: Ptt = kmax.ksd.Pđm Trong đó: Ptt: Công suất tính toán kmax: Hệ số cực đại ksd: Hệ số sử dụng của nhóm thiết bị Phƣơng pháp này cho kết quả tƣơng đối chính xác vì khi xác định số thiết bị hiệu quả nhq chúng ta xét đến một loạt các yếu tố quan trọng nhƣ ảnh hƣởng của số lƣợng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng nhƣ sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng. 2.2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƢỞNG XEO 2.2.1. Phân nhóm phụ tải cho phân xƣởng xeo Phụ tải của phân xƣởng gồm 2 loại: phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng. Để có số liệu cho việc tính toán thiết kế sau này ta chia các thiết bị trong phân xƣởng ra làm từng nhóm. Việc chía nhóm đƣợc căn cứ theo các nguyên tắc sau: 13
Các thiết bị gần nhau đƣa vào 1 nhóm Một nhóm tốt nhất nên có các thiết bị n ≤ 8 Đi dây thuận lợi không đƣợc chồng chéo, góc lƣợn của ống phải nhỏ hơn 120o Ngoài ra kết hợp với công suất của các nhóm gần bằng nhau Bảng 2.1: Bảng phân nhóm các phụ tải phân xƣởng xeo Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Động cơ khuấy 1 1 11 11 2 Bơm cấp bột 2 1 3 3 3 Bơm thúc bột 3 2 22 44 4 Động cơ sàng áp lực 4 2 22 44 5 Động cơ sàng dung 5 1 2,2 2,2 6 Bơm nƣớc trắng 6 1 5,5 5,5 Cộng theo nhóm 1 8 109.7 Nhóm 2 7 Động cơ khuấy 7 1 18,5 18,5 8 Bơm cấp bột 8 1 11 11 9 Bơm thúc bột 9 1 40 40 10 Động cơ sàng áp lực 10 1 40 40 11 Động cơ sàng dung 11 1 2,2 2,2 12 Bơm nƣớc trắng 12 1 8,5 8,5 Cộng theo nhóm 2 6 120.2 Nhóm 3 13 Bơm chân không số 1 13 1 30 30 14 Bơm chân không số 2 14 1 40 40 15 Bơm nƣớc trắng hầm 15 1 5,5 5,5 chân không 16 Bơm nƣớc trắng phân ly 16 1 5,5 5,5 17 Lô ép cao su 17 1 15 15 18 Lô quay đầu chân không 18 1 20 20 Cộng theo nhóm 3 6 116 Nhóm 4 19 Bơm chất độn 19 1 2,2 2,2 14
20 Khuấy chất độn 20 1 3 3 21 Bơm cao áp 21 1 30 30 22 Sấy 22 2 30 60 23 Bơm nƣớc ngƣng 23 1 7,5 7,5 24 Quat thông gió 24 1 7,5 7,5 Cộng theo nhóm 4 7 110,2 Nhóm 5 25 Lô ép quang 25 2 30 60 26 Lô ép gƣơng 26 1 30 30 27 Lô ép bóng số 1 27 1 5,5 5,5 28 Lô ép bóng số 2 28 1 3,5 3,5 29 Lô làm mát 29 1 15 15 30 Lô cuộn 30 1 15 15 Cộng theo nhóm 5 7 129 Nhóm 6 31 Máy cắt tờ 31 1 18,5 18,5 32 Dẫn chăn cắt tờ 32 1 3 3 33 Máy rung 33 1 11 11 34 Máy cắt cuộn 34 1 37 37 35 Bơm dầu 35 1 2,2 2,2 36 Máy đóng gói 36 1 4 4 37 Máy bọc cuộn 37 1 1,5 1,5 38 Máy nén khí 38 1 45 45 Cộng theo nhóm 6 8 122,2 Nhóm 7 39 Động cơ khuấy 39 1 44 44 40 Động cơ bơm bột 40 1 11 11 41 Tráng phấn 41 2 22 44 42 Lô lƣng 42 1 5,5 5,5 43 Lô dẫn 43 1 5,5 5,5 44 Lô nguyên liệu 44 1 3 3 45 Khuấy 45 1 0,5 0,5 Cộng theo nhóm 7 8 113,5 15
Nhóm 8 48 Bơm nƣớc tráng trắng 48 1 5,5 5,5 phấn 49 Khuấy tráng phấn 49 1 3 3 50 Sàng rung 50 1 0,5 0,5 51 Bơm chất tráng phấn 51 1 3 3 52 Khuấy đánh tan 52 2 22 44 53 Quạt sấy 53 1 3 3 54 Quạt thông gió 54 1 44 44 Cộng theo nhóm 8 8 103 2.2.2. Xác định phụ tải tính toán của từng nhóm phụ tải a) Tính toán cho nhóm 1 Bảng 2.2: Phụ tải tính toán nhóm 1 Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Động cơ khuấy 1 1 11 11 2 Bơm cấp bột 2 1 3 3 3 Bơm thúc bột 3 2 22 44 4 Đông cơ sàng áp lực 4 2 22 44 5 Động cơ sàng rung 5 1 2,2 2,2 6 Bơm nƣớc trắng 6 1 5,5 5,5 Cộng theo nhóm 1 8 109,7 Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 n1 5 Ta có n = 8 và n1 =5 khi đó n* = = = 0,625 n 8 Ta lại có P1 = 11 + 44 + 44 =99 (kW) và P∑ = 109,7 (kW) do đó 16
p1 99 P* = = = 0.9 p 109 ,7 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,63 * Do đó nhq= nhq . n = 0,63 . 8 = 5,04 Với ksd = 0,6 và nhq = 5,04 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc kmax = 1,41 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,41 . 109,7 = 92,8(kW) Qtt = Ptt . tgφ = 92,8 . 1,02 = 94,67(kVAr) Stt = Ptt / Cosφ = 92,8 / 0,7 = 132,57(kVA) b)Tính toán cho nhóm 2 Bảng 2.3: Phụ tải tính toán nhóm 2 Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Động cơ khuấy 7 1 18,5 18,5 2 Bơm cấp bột 8 1 11 11 3 Bơm thúc bột 9 1 40 40 4 Đông cơ sàng áp lực 10 1 40 40 5 Động cơ sàng rung 11 1 2,,2 2,2 6 Bơm nƣớc trắng 12 1 8,5 8,5 Cộng theo nhóm 2 6 120,2 Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 17
n1 2 Ta có n = 6 và n1 = 2 khi đó n* = = = 0,33 n 6 Ta lại có P1 = 40 + 40 =80 (kW) và P∑ = 120,2 (kW) do đó p1 80 P* = = = 0,665 p 120 ,2 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,6 * Do đó nhq= nhq . n = 0,6 . 6 = 3,6 Với ksd = 0,6 và nhq = 3,6 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc kmax = 1,46 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,46 . 120,2= 105,2(kW). Qtt = Ptt . tgφ = 105,2 . 1,02 = 107,4 (kVAr). Stt = Ptt / Cosφ = 105,2 / 0,7 = 150,3(kVA) c)Tính toán cho nhóm 3 Bảng 2.4: Phụ tải tính toán nhóm 3 Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Bơm chân không số 1 13 1 30 30 2 Bơm chân không số 2 14 1 40 40 3 Bơm nƣớc trắng hầm 15 1 5,5 5.5 chân không 4 Bơm nƣớc trắng phân ly 16 1 5,5 5,5 5 Lô ép cao su 17 1 15 15 6 Lô quay đầu chân không 18 1 20 20 Cộng theo nhóm 3 6 116 Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 18
n1 3 Ta có n = 6 và n1 =3 khi đó n* = = = 0,5 n 6 Ta lại có P1 = 40 + 30 + 20 =90 (kW) và P∑ = 116 (kW) do đó p1 90 P* = = = 0,77 p 116 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,76 * Do đó nhq= nhq . n = 0,76 . 6 = 4,56 Với ksd = 0,6 và nhq = 4,56 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc kmax = 1,41 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,41 . 116= 98,136(kW). Qtt = Ptt . tgφ = 98,136 . 1,02 =100 (kVAr). Stt = Ptt / Cosφ = 98,136 / 0,7 = 140(kVA) d)Tính toán cho nhóm 4 Bảng 2.5: Phụ tải tính toán nhóm 4 Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Bơm chất độn 19 1 2,2 2,2 2 Khuấy chất độn 20 1 3 3 3 Bơm cao áp 21 1 30 30 4 Sấy 22 2 30 60 5 Bơm nƣớc ngƣng 23 1 7,5 7,5 6 Quạt thông gió 24 1 7,5 7,5 Cộng theo nhóm 4 7 110.2 Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 19
n1 3 Ta có n = 7 và n1 =3 khi đó n* = = = 0,42 n 7 Ta lại có P1 = 30 + 30 + 30 =90 (kW) và P∑ = 110,2 (kW) do đó p1 90 P* = = = 0,81 p 110.2 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,57 * Do đó nhq= nhq . n = 0,57 . 7 = 3,99 Với ksd = 0,6 và nhq = 3.99 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc kmax = 1,46 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,46 . 110,2= 96,53(kW). Qtt = Ptt . tgφ = 96,53 . 1,02 =98,46 (kVAr). Stt = Ptt / Cosφ = 96,53 / 0,7 = 138(kVA) e)Tính toán cho nhóm 5 Bảng 2.6: Phụ tải tính toán nhóm 5 Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Lô ép quang 25 2 30 60 2 Lô ép gƣơng 26 1 30 30 3 Lô ép bóng số 1 27 1 5.5 5.5 4 Lô ép bóng số 2 28 1 3,5 3,5 5 Lô làm mát 29 1 15 15 6 Lô cuộn 30 1 15 15 Cộng theo nhóm 5 7 129 Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 20
n1 5 Ta có n = 7 và n1 =5 khi đó n* = = = 0,71 n 7 Ta lại có P1 = 30 + 30 + 30 + 15 + 15 =120 (kW) và P∑ = 129 (kW) do đó p1 120 P* = = = 0,93 p 129 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,8 * Do đó nhq= nhq . n = 0,8 . 7 = 5,6 Với ksd = 0,6 và nhq = 5,6 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc kmax = 1,37 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,37 . 129= 106(kW). Qtt = Ptt . tgφ = 106 . 1.02 =108,15 (kVAr). Stt = Ptt / Cosφ = 106 / 0,7 = 151(kVA) f)Tính toán cho nhóm 6 Bảng 2.7: Phụ tải tính toán nhóm 6 Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Máy cắt tờ 31 1 18,5 18,5 2 Dẵn chăn cắt tờ 32 1 3 3 3 Máy rung 33 1 11 11 4 Máy cắt cuộn 34 1 37 37 5 Bơm dầu 35 1 2,2 2,2 6 Máy đóng gói 36 1 4 4 7 Máy bọc cuộn 37 1 1,5 1,5 8 Máy nén khí 38 1 45 45 Cộng theo nhóm 6 8 122,2 21
Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 n1 2 Ta có n = 8 và n1 =2 khi đó n* = = = 0,25 n 8 Ta lại có P1 = 37 + 45 =82 (kW) và P∑ = 122,2 (kW) do đó p1 82 P* = = = 0,67 p 122 ,2 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,51 * Do đó nhq= nhq . n = 0,51 . 8 = 4,08 Với ksd = 0,6 và nhq = 4.08 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ) ta đƣợc kmax = 1,46 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,46 . 122,2= 107,04(kW). Qtt = Ptt . tgφ = 107,04 . 1,02 =109,2 (kVAr). Stt = Ptt / Cosφ = 107,04 / 0,7 = 152,9(kVA) g)Tính toán cho nhóm 7 Bảng 2.8: Phụ tải tính toán nhóm 7 Ký hiệu Công suất Toàn Số TT Tên nhóm và tên thiết bị trên mặt đặt bộ lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Động cơ khuấy 39 1 44 44 2 Động cơ bơm bột 40 1 11 11 3 Trắng phấn 41 2 22 44 4 Lô lƣng 42 1 5,5 5,5 5 Lô dẫn 43 1 5,5 5,5 6 Lô nguyên liệu 44 1 3 3 7 Khuấy 45 1 0,5 0,5 Cộng theo nhóm 7 8 113,5 22
Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 n1 3 Ta có n = 8 và n1 =3 khi đó n* = = = 0,375 n 8 Ta lại có P1 = 44 + 22 + 22 =88 (kW) và P∑ = 113,5 (kW) do đó p1 88 P* = = = 0.78 p 113.5 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,56 * Do đó nhq= nhq . n = 0,56 . 8 = 4,48 Với ksd = 0,6 và nhq = 4,48 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc kmax = 1,46 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,46 . 113,5= 99,42(kW). Qtt = Ptt . tgφ = 99,42 . 1,02 =101,4 (kVAr). Stt = Ptt / Cosφ = 99,42 / 0,7 = 142(kVA) h)Tính toán cho nhóm 8 Bảng 2.9: Phụ tải tính toán nhóm 8 Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên Số TT trên mặt đặt bộ thiết bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Bơm nƣớc tráng trắng 48 1 5,5 5,5 phấn 2 Khuấy tráng phấn 49 1 3 3 3 Sàng rung 50 1 0,5 0,5 4 Bơm chất tráng phấn 51 1 3 3 5 Khuấy đánh tan 52 2 22 44 6 Quạt sấy 53 1 44 44 7 Quạt thông gió 54 1 3 3 Cộng theo nhóm 8 8 103 23
Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 n1 3 Ta có n = 8 và n1 =3 khi đó n* = = = 0,375 n 8 Ta lại có P1 = 44 + 22 + 22 =88 (kW) và P∑ = 103 (kW) do đó p1 88 P* = = = 0,85 p 103 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,52 * Do đó nhq= nhq . n = 0,52 . 8 = 4,16 Với ksd = 0,6 và nhq = 4,16 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ) ta đƣợc kmax = 1,46 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,46 . 103= 90,22(kW). Qtt = Ptt . tgφ = 90,22 . 1.,02 =92,03 (kVAr). Stt = Ptt / Cosφ = 90,22 / 0,7 = 128,9(kVA) 2.2.3. Xác định phụ tải chiếu sáng của phân xƣởng xeo Phụ tải chiếu sáng của phân xeo xác định theo phƣơng pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích: Pcs = po . F Trong đó: 2 po: Suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m ) F: Diện tích đƣợc chiếu sáng ( m2 ) Phân xƣởng cơ xeo có diện tích S = 4872 m2 2 Tra bảng phụ lục với phân xƣởng có knc = 0,5, cosφ = 0,7, po = 14 (W/m ) 24
Pcs = po . F = 14 . 4872 = 68 (kW) 2.2.4. Xác định phụ tải tính toán toàn phân xƣởng Phụ tải tác dụng ( động lực ) toàn phân xƣởng: 6 Pđl = kđt . Ptti = 0,8 . ( 92,8 + 105,2 + 98,136 + 96,53 + 106 + 107,4 1 + 99,42 + 90,22 ) = 636,56 (kW) Phụ tải phản kháng của phân xƣởng: Qđl = Pđl . tgφ = 716,13 . 1,02 = 649,29 (kVAr) Phụ tải tính toán tác dụng toàn phân xƣởng: Ptt = Pđl + Pcs = 636,56 + 68 = 704,56 (kW) Phụ tải tính toán phản kháng toàn phân xƣởng: Qtt = Qđl = 649,29 (kVAr) Phụ tải tính toán toàn phần của phân xƣởng: 2 2 2 2 Stt = Ptt Qtt = 704,56 649,29 = 958,11 (kVA) 2.3. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƢỞNG BỘT 2.3.1. Phân nhóm phụ tải cho phân xƣởng bột Bảng 2.10: Bảng phân nhóm các phụ tải phân xƣởng bột Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Nghiền thủy lực 55 1 50 50 2 Bơm bột 56 1 30 30 3 Máy khuấy 57 2 50 100 4 Lọc cát nồng độ cao 58 1 11 11 5 Máy nghiền đĩa 59 1 90 90 6 Băng tải 60 1 11 11 Cộng theo nhóm 1 7 292 25
Nhóm 2 7 Phân ly sợi kép 61 1 100 100 8 Sàng yên ngựa 62 1 12 12 9 Máy đánh tơi sợi 63 1 55 55 10 Máy khuấy bột 64 1 30 30 11 Bơm thúc bột 65 1 75 75 12 Sàng áp lực 66 1 25 25 Cộng theo nhóm 2 6 297 Nhóm 3 13 Lọc cát nồng độ thấp cấp 67 1 10.5 10.5 1 14 Bơm lọc cát 68 1 25 25 15 Máy phân tán nhiệt 69 1 100 100 16 Máy cô nghiêng kiểu vit 70 1 15 15 17 Máy đùn ép vắt kiểu vít 71 2 60 120 18 Lọc cát nồng độ cao 72 1 20 20 Cộng theo nhóm 3 7 290,5 Nhóm 4 19 Máy nghiền đĩa 73 1 110 110 20 Máy cô đặc lƣới tròn 74 1 8.5 8.5 21 Khuấy sau nghiền 75 1 30 30 22 Bơm bột sau nghiền 76 1 10,5 10,5 23 Bơm nƣớc trắng 77 2 55 110 24 Bơm bột thành phần 78 1 11 11 Cộng theo nhóm 4 7 280 Nhóm 5 25 Nghiền thủy lực 79 1 90 90 26 Máy rửa nƣớc áp lực 80 1 65 65 27 Sàng nồng tròn 81 1 11,5 11,5 28 Mày khử mục 82 1 5 5 29 Máy phân ly sợi 83 1 55 55 30 Sàng áp lực 84 1 45 45 Cộng theo nhóm 5 6 271,5 Nhóm 6 31 Bơm lọc cát cấp 1 85 1 11 11 26
32 Bơm thúc bột 86 1 75 75 33 Máy rửa cao tốc 87 1 21,5 21.5 34 Máy khuấy 88 1 25 25 35 Bơm bột 89 1 25.5 25,5 36 Máy nghiền đĩa 90 1 85 85 37 Bơm bột thành phần 91 1 15 15 38 Bơm lọc cát cấp 2 92 1 20 20 Cộng theo nhóm 6 8 278 2.3.2. Xác định phụ tải tính toán của từng nhóm phụ tải a) Tính toán cho nhóm 1 Bảng 2.11: Phụ tải tính toán nhóm 1 Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Nghiền thủy lực 55 1 50 50 2 Bơm bột 56 1 30 30 3 Máy khuấy 57 2 50 100 4 Lọc cát nồng độ cao 58 1 11 11 5 Máy nghiền đĩa 59 1 90 90 6 Băng tải 60 1 11 11 Cộng theo nhóm 1 7 292 Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 n1 4 Ta có n = 7 và n1 = 4 khi đó n* = = = 0,57 n 7 Ta lại có P1 = 50 + 50 + 50 + 90 =240 (kW) và P∑ = 292 (kW) do đó 27
p1 240 P* = = = 0,82 p 292 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,75 * Do đó nhq= nhq . n = 0,75 . 7 = 5,25 Với ksd = 0,6 và nhq = 5,25 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc kmax = 1,41 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,41 . 292 = 247,03(kW) Qtt = Ptt . tgφ = 247,03 . 1,02 = 251,8(kVAr) Stt = Ptt / Cosφ = 247,03 / 0,7 = 352,9(kVA) b)Tính toán cho nhóm 2 Bảng 2.12: Phụ tải tính toán nhóm 2 Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Phân ly sợi kép 61 1 100 100 2 Sàng yên ngựa 62 1 12 12 3 Máy đánh tơi sợi 63 1 55 55 4 Máy khuấy bột 64 1 30 30 5 Bơm thúc bột 65 1 75 75 6 Sàng áp lực 66 1 25 25 Cộng theo nhóm 2 6 297 Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 n1 3 Ta có n = 6 và n1 = 3 khi đó n* = = = 0,5 n 6 Ta lại có P1 = 100 + 55 + 75 =230 (kW) và P∑ = 297 (kW) do đó 28
p1 230 P* = = = 0,77 p 297 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,76 * Do đó nhq= nhq . n = 0,76 . 6 = 4,56 Với ksd = 0,6 và nhq = 4,56 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ) ta đƣợc kmax = 1,46 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,46 . 297 = 260,17(kW) Qtt = Ptt . tgφ = 260,17 . 1,02 = 265,38(kVAr) Stt = Ptt / Cosφ = 260,17 / 0,7 = 371,67(kVA) c)Tính toán cho nhóm 3 Bảng 2.13: Tính toán nhóm 3 Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Lọc cát nồng độ thấp cấp 67 1 10,5 10,5 1 2 Bơm lọc cát 68 1 25 25 3 Máy phân tán nhiệt 69 1 100 100 4 Máy cô nghiêng kiểu vít 70 1 15 15 5 Máy đùn ép vắt kiểu vít 71 2 60 120 6 Lọc cát nồng độ cao 72 1 20 20 Cộng theo nhóm 3 7 290,5 Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 n1 3 Ta có n = 7 và n1 = 3 khi đó n* = = = 0,43 n 7 29
Ta lại có P1 = 60 + 60 + 100 =220 (kW) và P∑ = 290,5 (kW) do đó p1 220 P* = = = 0,75 p 290,5 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm ) ta đƣợc nhq = 0,7 * Do đó nhq= nhq . n = 0,7 . 7 = 4,9 Với ksd = 0,6 và nhq = 4,9 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc kmax = 1,41 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,41 . 290,5 = 245,76(kW) Qtt = Ptt . tgφ = 245,76 . 1,02 = 250,67(kVAr) Stt = Ptt / Cosφ = 245,76 / 0,7 = 351,08(kVA) d)Tính toán cho nhóm 4 Bảng 2.14: Tính toán nhóm 4 Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Máy nghiền đĩa 73 1 110 110 2 Máy cô đặc lƣới tròn 74 1 8,5 8,5 3 Khuấy sau nghiền 75 1 30 30 4 Bơm bột sau nghiền 76 1 10,5 10,5 5 Bơm nƣớc trắng 77 2 55 110 6 Bơm bột thành phần 78 1 11 11 Cộng theo nhóm 4 7 280 Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 30
n1 3 Ta có n = 7 và n1 = 3 khi đó n* = = = 0,43 n 7 Ta lại có P1 = 55 + 55 + 110 =220 (kW) và P∑ = 280 (kW) do đó p1 220 P* = = = 0,78 p 280 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,64 * Do đó nhq= nhq . n = 0,64 . 7 = 4,48 Với ksd = 0,6 và nhq = 4,48 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc kmax = 1,46 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,46 . 280 = 245,28(kW) Qtt = Ptt . tgφ = 245,28 . 1,02 = 250,18(kVAr) Stt = Ptt / Cosφ = 245,28 / 0,7 = 350,4(kVA) e)Tính toán cho nhóm 5 Bảng 2.15: Tính toán nhóm 5 Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Máy thủy lực 79 1 90 90 2 Máy rửa nƣớc áp lực 80 1 65 65 3 Sàng nồng tròn 81 1 11,5 11,5 4 Máy khử mực 82 1 5 5 5 Máy phân ly sợi 83 1 55 55 6 Sàng áp lực 84 1 45 45 Cộng theo nhóm 5 6 271,5 Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 31
n1 4 Ta có n = 6 và n1 = 4 khi đó n* = = = 0,66 n 6 Ta lại có P1 = 90 + 65 + 55 + 45 =255 (kW) và P∑ = 271,5 (kW) do đó p1 255 P* = = = 0,94 p 271,5 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,68 * Do đó nhq= nhq . n = 0,68 . 6 = 4,08 Với ksd = 0,6 và nhq = 4,08 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc kmax = 1,46 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,46 . 271,5 = 273,8(kW) Qtt = Ptt . tgφ = 273,8 . 1,02 = 279,3(kVAr) Stt = Ptt / Cosφ = 273,8 / 0,7 = 391,14(kVA) f)Tính toán cho nhóm 6 Bảng 2.16: Tính toán nhóm 6 Ký hiệu Công suất Toàn Số TT Tên nhóm và tên thiết bị trên mặt đặt bộ lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 6 1 Bơm lọc cát cấp 1 85 1 11 11 2 Bơm thúc bột 86 1 75 75 3 Máy rửa cao tốc 87 1 21,5 21,5 4 Máy khuấy 88 1 25 25 5 Bơm bột 89 1 25,5 25,5 6 Máy nghiền đĩa 90 1 85 85 7 Bơm bột thành phần 91 1 15 15 8 Bơm lọc cát cấp 2 92 1 20 20 Cộng theo nhóm 6 8 278 Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : 32
Cosφ = 0,7 n1 2 Ta có n = 8 và n1 = 2 khi đó n* = = = 0,25 n 8 Ta lại có P1 = 75 + 85 =160 (kW) và P∑ = 278 (kW) do đó p1 160 P* = = = 0,577 p 278 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,57 * Do đó nhq= nhq . n = 0,57 . 8 = 4,56 Với ksd = 0,6 và nhq = 4,56 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ) ta đƣợc kmax = 1,46 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,46 . 278 = 243,5(kW) Qtt = Ptt . tgφ = 243,5 . 1,02 = 248,4(kVAr) Stt = Ptt / Cosφ = 243,5 / 0,7 = 347,85(kVA) 2.3.3. Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xƣởng bột 2 Lấy suất chiếu sáng chung cho xƣởng là po = 14 (W/m ) Phân xƣởng có diện tích S = 4598 m2 Pcs = po . S = 14 . 4598 = 64,37 (kW) 2.3.4. Xác định phụ tải tính toán toàn phân xƣởng Phụ tải tác dụng ( động lực ) toàn phân xƣởng: 6 Pđl = kđt . Ptti = 0,9 . ( 247,03 + 260,17 + 245,76 + 245,28 + 273,8 + 1 243,5 ) = 1212,5 (kW) Phụ tải phản kháng tính toán toàn xƣởng: 6 Qtt = Qđl = kđt . Qtti = 0,9 . ( 251,8 + 265,38 + 250,67 + 250,18 + 1 279,3 + 248,4 ) = 1236,6 (kVAr) Phụ tải tính toán tác dụng toàn phân xƣởng: 33
Ptt = Pđl + Pcs = 1212,5 + 64,37 =1276,87 (kW) Phụ tải toàn phần của xƣởng: 2 2 2 2 Stt = Ptt Qtt = 1276,87 1236,6 = 1777,5 (kVA) Ptt 1276 ,87 Cosφpx = = = 0,7 Stt 1777 ,5 2.4. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO KHU NỒI HƠI VÀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI 2.4.1. Phân nhóm phụ tải Bảng 2.17: Bảng phân nhóm các phụ tải nồi hơi và khu xử lý nƣớc thải Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Quạt hút gió 1 93 1 80 80 2 Quạt đẩy gió 94 1 45 45 3 Bơm nƣớc trắng 1 95 2 22 44 4 Bơm nƣớc trắng 2 96 1 15 15 5 Động cơ tải xỉ 97 1 2.2 2.2 6 Quạt hút gió 2 98 1 55 55 Cộng theo nhóm 1 7 241,2 Nhóm 2 7 Bơm bột 99 2 55 110 8 Bơm cao áp 100 2 45 90 9 Bơm hóa chất 101 1 2.5 2.5 10 Gầu múc 102 1 7,5 7,5 11 Chạy tròn 103 1 3 3 12 Khí nén 104 1 8,5 8,5 Cộng theo nhóm 2 8 221,5 2.4.2. Xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm a)Tính toán cho nhóm 1 Bảng 2.18: Tính toán nhóm 1 34
Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Quạt hút gió 1 93 1 80 80 2 Quạt đẩy gió 94 1 45 45 3 Bơm nƣớc trắng 1 95 2 22 44 4 Bơm nƣớc trắng 2 96 1 15 15 5 Động cơ tải xỉ 97 1 2,2 2,2 6 Quạt hút gió 2 98 1 55 55 Cộng theo nhóm 1 7 241,2 Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 n1 3 Ta có n = 7 và n1 = 3 khi đó n* = = = 0,43 n 7 Ta lại có P1 = 80 + 45 + 55=180 (kW) và P∑ = 241,2 (kW) do đó p1 180 P* = = = 0,75 p 241,2 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,7 * Do đó nhq= nhq . n = 0,7 . 7 = 4,9 Với ksd = 0,6 và nhq = 4,9 ta tra bảng tìm kmax(Tra trang 256 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ) ta đƣợc kmax = 1,41 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,41 . 278 = 241,2(kW) Qtt = Ptt . tgφ = 241,2 . 1,02 = 246,02(kVAr) Stt = Ptt / Cosφ = 241,2 / 0,7 = 344,57(kVA) b)Tính toán cho nhóm 2 35
Bảng 2.19: Tính toán nhóm 2 Ký hiệu Công suất Toàn Tên nhóm và tên thiết Số TT trên mặt đặt bộ bị lƣợng bằng ( kW) (kW) Nhóm 1 1 Bơm bột 99 2 55 110 2 Bơm cao áp 100 2 45 90 3 Bơm hóa chất 101 1 2.5 2.5 4 Gầu múc 102 1 7,5 7,5 5 Chạy tròn 103 1 3 3 6 Khí nén 104 1 8,5 8,5 Cộng theo nhóm 2 8 221,5 Tra (PL1.3, trang 254) sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : Cosφ = 0,7 n1 4 Ta có n = 8 và n1 = 4 khi đó n* = = = 0,5 n 8 Ta lại có P1 = 55 + 45 + 55 + 45=200 (kW) và P∑ = 221,5 (kW) do đó p1 200 P* = = = 0,9 p 221,5 * Tra bảng tìm nhp (Tra trang 255 sách “Thiết kế cấp điện” Ngô Hồng Quang – * Vũ Văn Tẩm) ta đƣợc nhq = 0,58 * Do đó nhq= nhq . n = 0,58 . 8 = 4,64 Với ksd = 0,6 và nhq = 4,9 ta tra bảng tìm kmax( sách Thiết kế hệ thống điện, trang 256) ta đƣợc kmax = 1,41 Phụ tải tính toán của nhóm: Ptt = ksd . kmax . P∑ = 0,6 . 1,41 . 221,5 = 187,4(kW). Qtt = Ptt . tgφ = 187,4 . 1.02 = 191,1(kVAr) Stt = Ptt / Cosφ = 187,4 / 0,7 = 267,7(kVA) 36
2.4.3. Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xƣởng nồi hơi và khu xủ lý nƣớc thải 2 Lấy suất chiếu sáng chung cho xƣởng là po = 9 (W/m ) Phân xƣởng có diện tích S = 1809 m2 Pcs = po . S = 9 . 1809 = 16,3 (kW) 2.4.4. Xác định phụ tải tính toán toàn phân xƣởng Phụ tải tác dụng ( động lực ) toàn phân xƣởng: 8 Pđl = kđt . Ptti = 0,8 . ( 241,2 + 187,4) = 342,88 (kW) 1 Phụ tải phản kháng tính toán toàn xƣởng: 8 Qtt = Qđl = kđt . Qtti = 0,8 . ( 246,02 + 191,1) = 349,7 (kVAr) 1 Phụ tải tính toán tác dụng toàn phân xƣởng: Ptt = Pđl + Pcs = 342,88 + 16,3 = 359,18 (kW) Phụ tải toàn phần của xƣởng: 2 2 2 2 Stt = Ptt Qtt = 359,18 349,7 = 501,3 (kVA) Ptt 359 ,18 Cosφpx = = = 0,7 Stt 501,3 Tính toán tƣơng tự cho các phân xƣởng còn lại ta có bảng tổng kết sau: 37
Bảng 2.20: Thống kê các phụ tải P P P Cosφ/ F o P cs P Q S STT Tên Phân Xƣởng đ K (W/ dl (kW tt tt tt (kW) nc tgφ (m2) (kW) ( kW) (kVAr) ( kVA) m2) ) 1 Phân xƣởng xeo 0,5 0.7/1,02 4872 14 636,56 68 704,56 649,29 958,11 64.3 1276,8 2 Phân xƣởng bột 0,5 0,7/1,02 4598 14 1212,5 1236,6 1777,5 7 7 Phân xƣởng nồi hơi + khu xử lý 3 0,5 0,7/1,02 1809 9 342,88 16,3 359,18 349,7 501,3 nƣớc thải 19,0 4 Nhà văn phòng 150 0.7 0.8/0,75 1270 15 105 124,5 93,03 155,4 5 10,3 5 Kho tổng hợp 60 0,4 0,6/1,33 1032 10 24 34,32 45,64 57,1 2 15,8 6 Nhà ở công nhân viên (4 tầng) 100 0,7 0,8/0,75 1586 10 70 85,86 64,4 107,32 6 2438,6 Tổng 2585,3 6 38
2.5. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy 10 Pttnm = kđt . Pttpxi i 1 Trong đó kđt: hệ số đồng thời lấy bằng 0,8 Pttpxi: phụ tải tính toán của các phân xƣởng đã xác định ở trên Pttnm = 0,8 . 2585,3 = 2068,24 (kW) Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy 10 Qttnm = kđt . Qttpxi = 0,8 . 2438,66 = 1950,93 (kVAr) i 1 Phụ tải tính toán toàn phần của toàn nhà máy 2 2 2 2 Sttnm = Pttnm Qttnm = 2068,24 1950,93 = 2843,3 (kVA) Hệ số công suất toàn nhà máy Pttnm 2068 ,24 Cosφnm = = = 0,73 Sttnm 2843 ,3 2.6. BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI CÁC PHÂN XƢỞNG VÀ NHÀ MÁY 2.6.1. Tâm phụ tải điện Tâm phụ tải điện là điểm thỏa mãn điều kiện momen phụ tải đạt giá trị n cực tiểu Pi .li → Min i 1 Trong đó: Pi và li là công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải Để xác định toạ độ của tâm phụ tải có thể sử dụng các biểu thức sau: n n xSii ySii x = i=1 y = i=1 o n o n Si Si i=1 i=1 39
Trong đó xo, yo,: toạ độ của tâm phụ tải điện xi, yi,: 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 thƣờng 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 động lực nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lƣới điện. 2.6.2 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 tƣơng ứng với công suất của phụ tải theo tỷ lệ xích nào đó tuỳ chọn. Biểu đồ phụ tải điện cho phép ngƣời thiết kế hình dung đƣợc sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các phƣơng án cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải điện dƣợc chia thành hai phần: Phần phụ tải động lực ( phần hình quạt lớn hơn) và phần phụ tải chiếu sáng ( phần hình quạt nhỏ hơn). Để vẽ đƣợc biểu đồ phụ tải cho các phân xƣởng, ta coi phụ tải của các phân xƣởng phân bố đều theo diện tích phân xƣởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng với tâm hình học của phân xƣởng trên mặt bằng. Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i đƣợc xác định qua biểu thức: S R= i i m.Π Trong đó: m là tỉ lệ xích, ở đây chọn m = 3 kVA/ mm2 Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ dƣợc xác định theo công thức sau: 40
360.Pcs α=cs Ptt Kết quả tính toán Ri và αcsi của biểu đồ phụ tải các phân xƣởng đƣợc ghi trong bảng sau: Bảng 2.21: Bán kính R và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân xƣởng Tâm phụ Tên phân P P S tải R TT cs tt tt α o xƣởng kW kW kVA x y mm cs mm mm 1 PX xeo 68 704,56 958,11 82,4 31,5 10,08 37,75 2 PX bột 64,37 1276,87 1777,5 50,3 34,2 13,74 18,14 PX nồi 3 hơi+khu xử lý 16,3 359,18 501,3 60,1 72,8 7,3 16,34 nƣớc thải Khu nhà văn 4 19,15 124,05 155,4 26,4 70,3 4,06 55,57 phòng 5 Kho tổng hợp 10,32 34,32 57,1 22,5 53,4 2,46 108,25 Nhà ở công 6 nhân viên ( 4 15,86 85,86 107,32 130,2 50,8 3,38 66,5 tầng) 41
3 y 501 4 72,8 155 3 70,3 4 5 6 53,4 57 6 50,8 5 107 2 1777 2 34,2 1 31,5 1 958 0 22,5 26,4 50,3 60,1 82,4 130,2 x Hình 2.1: Biểu đồ phụ tải của công ty. 42
CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO CÔNG TY CỔ PHẦN HAPACO 3.1. CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP VẬN HÀNH Cấp điện áp vận hành là cấp điện áp liên kết hệ thống cung cấp điện của nhà máy đóng tàu với hệ thống điện. Cấp điện áp vận hành phụ thuộc vào công suất truyền tải và khoảng cách truyền tải theo một quan hệ khá phức tạp. Công thức kinh nghiệm để chọn cấp điện áp truyền tải: U = 4,34. l + 0,016.P ( kV ) Trong đó: P: công suất tính toán của nhà máy ( kW) l: khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy ( km) Nhƣ vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là: Phụ tải tính toán của nhà máy có kể đến sự phát triển của phụ tải trong tƣơng lai. St = So.(1+α.t) Trong đó St: Phụ tải tính toán dự báo tại thời diểm sau t năm So: phụ tải tính toán xác định tại thời điểm ban đầu. t: số năm dự báo ( lấy t= 10 năm) α: hệ số gia tăng của phụ tải ( lấy α = 0,05) Ta có: Pt = Po . ( 1 + α.t ) = 2068,24 . ( 1 + 0,05 . 10 ) = 3102,36 ( kW) Qt = Qo . ( 1 + α.t ) = 1950,93 . ( 1 + 0,05 . 10 ) = 2926,4 ( kVAr) 43
St = So . ( 1 + α.t ) = 2843,3 . ( 1 + 0,05 . 10 ) = 4264,95 ( kVA) Cấp điện áp vận hành xác định theo công thức kinh nghiệm. U = 4,34 . l 0,016P = 4,34 . 15 0,016.3102,36 = 34,89 ( kV) Từ kết quả tính toán ta chọn cấp điện áp 35 kV liên kết từ hệ thống điện tới nhà máy 3.2. TÂM PHỤ TẢI ĐIỆN Tâm phụ tải điện là điểm thỏa mãn điều kiện momen phụ tải đạt giá trị n cực tiểu Xlii → Min i 1 Trong đó Pi và li là công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải Để xác định tọa độ của tâm phụ tải có thể sử dụng các biểu thức sau: n n xSii ySii x = i=1 y = i=1 o n ; o n ; Si Si i=1 i=1 Trong đó xo, yo, : tọa độ của tâm phụ tải xi, yi, : tọa độ của phụ tải thứ i tính theo 1 hệ trục tọa độ OXYZ tùy chọn Si: công suất của phụ tải thứ i n: số phụ tải điện Trong thực tế ít quan tâm đến tọa độ z. Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ động lực nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lƣới điện Tâm phụ tải điện của nhà máy 44
958 ,11.82,4 1777 ,5.50,3 501,3.60,1 155 ,4.26,4 57,1.22,5 xo= + 3556 ,73 107,32.130,2 = 61,24 3556 ,73 958 ,11.31,5 1777 ,5.34,2 501,3.72,8 155 ,4.70,3 57,1.53,4 107,32.50,8 yo= + = 3556 ,73 3556 ,73 41,3 Tâm phụ tải điện của nhà máy là Mo ( xo, yo) = Mo ( 61,24; 41,3) 3.3. XÁC ĐỊNH SỐ LƢỢNG, DUNG LƢỢNG TRẠM BIẾN ÁP 3.3.1. Xác định số lƣợng máy biến áp Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xƣởng, quyết định đặt 4 trạm biến áp phân xƣởng Trạm B1 cấp điện cho phân xƣởng xeo Trạm B2 cấp điện cho phân xƣởng bột Trạm B3 cấp điện cho phân xƣởng nồi hơi+khu xử lý nƣớc thải và khu nhà ở công nhân viên Trạm B4 cấp điện cho kho tổng hợp và khu nhà văn phòng 3.3.2. Chọn dung lƣợng máy biến áp Phụ tải tính toán của nhà máy có kể đến sự phát triển trong 10 năm tới: Sttnm(0) = 2843,3 ( kVA) Sttnm(10) = 4264,95 (kVA) Điều kiện chọn công suất MBA Nếu 1 MBA: SđmB Stt Nếu 2 MBA: 2SđmB Stt kqtsc . SđmB Ssc Trong đó SđmB: Công suất định mức của MBA ( kVA) Stt: Công suất tính toán của phụ tải ( kVA) 45
Ssc: Công suất phụ tải mà trạm cần truyền tải khi có sự cố ( kVA) kqtsc: Hệ số quá tải sự cố ( k = 1,4) Trạm biến áp trung tâm: S 4264,95 SđmB tt = = 2132,48 ( kVA) 2 2 S sc 4264 ,95 SđmB = = 3046,39 (kVA) 1,4 1,4 Tra bảng PL II.4 trang 260 sách “ Thiết kế cấp điện” ta chon máy biến áp ba pha hai cuôn dây do Việt Nam chế tạo có thông số kỹ thuật: Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật MBA của trạm PPTT Sđm Điện áp (kV) Tổn thất UN% Loại I0% (kVA) C H Po PN C-H TDH 3200 35 6,6 11,5 37 7,0 4,5 Trạm biến áp phân xƣởng: Nên chọn cùng một cỡ máy hoặc không quá 2-3 cỡ máy Trạm biến áp phân xƣởng B1: Stt 958,11 SđmB ≥ = = 479,05 ( kVA) 2 2 S sc 958,11 SđmB ≥ = = 684,36 (kVA) 1,4 1,4 Chọn máy biến áp 1000 kVA của ABB sản xuất tại Việt Nam không phải hiệu chỉnh theo điều kiện nhiệt độ Chọn tƣơng tự các trạm biến áp khác, những máy biến áp có Sđm ≤ 1000 kVA ta chọn MBA của hãng ABB sản xuất tại Việt Nam nên không phải hiệu chỉnh nhiệt độ. Các trạm dùng loại trạm kề, có 1 tƣờng chung với tƣờng phân xƣởng. 46
Bảng 3.2: Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX Ký hiệu Tên phân xƣởng Stt (kVA) Số máy SđmB (kVA) Tên trạm 1 PX. Xeo 958,11 2 800 B1 2 PX. Bột 1777,5 2 1600 B2 PX. Nồi hơi+khu xử lý 3 501,3 nƣớc thải 2 630 B3 6 Nhà ở công nhân viên 155,4 5 Kho tổng hợp 57,1 1 250 B4 4 Khu nhà văn phòng 155,4 3.4. CÁC PHƢƠNG ÁN ĐI DÂY MẠNG CAO ÁP Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của nó. Vì vậy các sơ đồ cung cấp điện phải có chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết và chất lƣợng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ, an toàn trong vận hành khả năng phát triển trong tƣơng lai và tiếp nhận các phụ tải mới. Ta đề xuất 2 kiểu sơ đồ nối điện chính nhƣ sau: 47
a. Kiểu đi dây 1: 2XLPE(3.16) 3 4 B3 2XLPE(3.16) B4 6 5 2XLPE(3.16) B2 2XLPE(3.35) B1 2 1 Hình 3.1: Kiểu đi dây số 1. b.Kiểu đi dây 2: 3 4 B3 2XLPE(3.25) B4 6 5 2XLPE(3.16) B2 2XLPE(3.50) B1 2XLPE(3.16) 2 1 Hình 3.2: Kiểu đi dây số 2. 48
Trạm biến áp trung tâm của nhà máy sẽ đƣợc lấy điện từ hệ thống bằng đƣờng dây trên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép. Để đảm bảo an toàn, đảm bảo không gian và mỹ quan cho nhà máy mạng cao áp đƣợc dùng cáp ngầm. Từ trạm PPTT đến các trạm biến áp phân xƣởng B1, B2, B3 dùng cáp lộ kép, đến trạm B4 dùng cáp lộ đơn. 3.5. TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ KĨ THUẬT CHO 2 PHƢƠNG ÁN Đƣờng dây cấp điện từ hệ thống về trạm PPTT của nhà máy bằng đƣờng dây trên không loại AC 2 Tra bảng với dây dẫn AC và Tmax = 4500h đƣợc Jkt = 1,1 (A/mm ) Ta có: Sttnm 4264 ,95 Ittnm = = = 35,18 (A) 2 3.U đm 2 3.35 I ttnm 35,18 2 Fkt = = = 31,98 (mm ) J kt 1,1 2 Chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 35 mm , ký hiệu AC – 35 có Icp = 165 (A) 1,4.SđmB 1,4.3200 Kiểm tra sự cố khi đứt 1 dây: Isc = = = 73,90 (A) 3Uđm 3.35 Icp > Isc = 73,90 (A). Dây dẫn chọn thỏa mãn. Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp, vì tiết diện dây đã chọn vƣợt cấp cho sự gia tăng của phụ tải trong tƣơng lai nên không cần kiểm tra theo ∆U. 3.5.1. Tính toán kinh tế kỹ thuật cho các phƣơng án a. Phƣơng án 1: 49
Chọn cáp từ trạm PPTT đến các trạm biến áp phân xƣởng đƣợc dùng cáp đồng 6,6 kV, 3 lõi cách điện XLPE đai thép vỏ PVC. 2 Với cáp đồng và Tmax = 4500 h, tra bảng đƣợc Jkt = 3,1 A/mm . Chọn cáp từ trạm PPTT đến trạm B1: SttB1 958 ,11 Imax = = = 41,9 (A) 2. 3.U đm 2. 3.6,6 I m ax 41,9 2 Fkt = = = 13,52 (mm ) J kt 3,1 2 Chọn cáp có tiết diện F = 16 mm , ký hiệu 2XLPE ( 3x16) có Icp = 110 (A). Kiểm tra điều kiện phát nóng: Isc = 2Imax = 2. 41,9 = 83,8 < 110 (A). Chọn cáp từ trạm PPTT đến trạm B2: SttB 2 1777 ,5 Imax = = = 77,7 (A) 2. 3.U đm 2. 3.6,6 77,7 2 Fkt = = = 25 (mm ) 3,1 2 Chọn cáp có tiết diện F = 35 mm , có Icp = 170 (A). Kiểm tra điều kiện phát nóng: Isc = 2Imax = 2. 77,7 = 155,4 < 170 (A) Chọn tƣơng tự cho các đƣờng cáp khác. Bảng 3.3: Kết quả chọn cáp cao áp 6,6 kV phƣơng án 1 Giá (103 Đƣờng cáp F ( mm2) L (m) Tiền (103 đ/m) đ/m) PPTT – B1 16 140 48 6720 PPTT – B2 35 150 105 15750 PPTT – B3 16 30 48 1440 PPTT – B4 16 95,4 48 4579,2 3 Tổng K1 = 28489,2 . 10 đ Tổn thất công suất tác dụng: 50
2 ∆P = S . R . 10-3 (kW) U 2 Trong đó: S: Công suất truyền tải (kVA) U: Điện áp truyền tải (kV) R: Điện trở tác dụng (Ω) Tổn thất trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến trạm B1: cáp có ro = 1,47 Ω/km, L = 140m → R = ro . l = 1,47 . 0,14 = 0,206 (Ω) 2 ∆P = 958 ,11 . 0,206 . 10-3 = 4,34 (kW) 6,62 Tính tƣơng tự cho các tuyến cáp khác: Bảng 3.4: Kết quả tính toán ∆P phƣơng án 1 S Đƣờng cáp F (mm2) L (m) r ( /km) R ( ) tt P (kW) o (kVA) PPTT – B1 16 140 1,47 0,206 958,11 4,34 PPTT – B2 35 150 0,668 0,1 1777,5 7,25 PPTT – B3 16 30 1,47 0,044 656,7 0,436 PPTT – B4 16 95,4 1,47 0,14 212,5 0,145 Ta có tổng của P là: ∆P1 = 12,171 (kW) Tổn thất điện năng: A1 = P1. Tra bảng với Tmax =4500h và cosφ = 0,73 ta đƣợc thời gian tổn thất lớn nhất =3000h A1 = P1. = 12,171 . 3000 = 36513 (kWh) Chi phí tính toán hàng năm của phƣơng án 1: Z = ( atc + avh) . Ki + Yi . ∆A Trong đó: 51
atc: Hệ số thu hồi vốn đầu tƣ avh: Hệ số vận hành Ki: Vốn đầu tƣ Yi . ∆A = C . ∆A: Phí tổn vận hành hàng năm Tính toán với đƣờng cáp lấy atc = 0,2, avh = 0,1, C = 750 đ/kWh Chi phí vân hành cho phƣơng án 1: 3 3 Z1 = (0,1 + 0,2) . 28489,2 . 10 + 750 . 36513 = 35931,51 . 10 (đồng) b. Phƣơng án 2: Tính toán tƣơng tự cho phƣơng án 2 ta có bảng tổng kết: Bảng 3.5: Kết quả chon cáp phƣơng án 2 Giá (103 Đƣờng cáp F ( mm2) L (m) Tiền (103 đ/m) đ/m) PPTT – B3 25 30 75 2250 B3 – B1 16 120 48 5760 PPTT – B2 50 150 130 19500 B2 – B4 16 55,8 48 2678,4 3 Tổng K2 = 30188,4 . 10 đ Bảng 3.6: Kết quả tính toán ∆P phƣơng án 2 S Đƣờng cáp F (mm2) L (m) r ( /km) R ( ) tt P (kW) o (kVA) PPTT – B3 25 30 0,93 0,028 1614,81 1,68 B3 – B1 16 120 1,47 0,177 958,11 3,73 PPTT – B2 50 150 0,494 0,074 1990 6,73 B2 – B4 16 55,8 1,47 0,082 212,5 0,085 Ta có tổng của P là: ∆P2 = 12,225 (kW) Tổn thất điện năng: 52
A2 = P2. = 12,225 . 3000 = 36675 (kWh) Chi phí tính toán hàng năm phƣơng án 2: 3 3 Z2 = 0,3 . 30188,4 . 10 + 750 . 36675 = 36562,77 . 10 (đồng) 3.5.2. So sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của 2 phƣơng án: Bảng 3.7: So sánh kinh tế 2 phƣơng án mạng cao áp 3 3 Phƣơng án Ki .10 Ai (kWh) Zi .10 1 28489,2 36513 35931,51 2 30188,4 36675 36562,77 Theo bảng trên ta thấy: Xét vể mặt kinh tế thì phƣơng án 1 có chi phí tính toán hàng năm (Z) là nhỏ nhất. Xét về mặt kỹ thuật thì phƣơng án 1 có tổn thất điện năng hàng năm bé nhất. Xét về mặt quản lý vận hành thì phƣơng án 1 có sơ đồ tia nên thuận lợi cho vận hành và sửa chữa. Vây chọn phƣơng án 1 làm phƣơng án tối ƣu của mạng cao áp. 3.6. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH Cần tính điểm ngắn mạch N1 tại thanh cái trạm PPTT để kiểm tra máy cắt, thanh góp và tính các điểm ngắn mạch N2 tại phia cao áp trạm BAPX để kiểm tra cáp và tủ cao áp của trạm. N1 N2 BATG MC ĐDK Cáp PPTT BAPX N1 N2 XHT ZD ZC HT 53
Tính điện kháng của hệ thống: 2 U tb XHT = S N Trong đó: SN: Công suất ngắn mạch của MC đầu đƣờng dây trên không SN = Scắt = 3 . Uđm . Iđm Máy cắt đầu đƣờng dây trên không là loại SF6, ký hiệu 8DB10 có Uđm = 35 kV, Iđm = 2500 A, Ic đm = 31,5 kA. Utb = 1,05 . Uđm = 1,05 . 35 = 36,75 (kV) 36,752 → XHT = = 0,7 (Ω) 3.35.31,5 Đƣờng dây trên không loại AC – 35 có ro = 0,33 Ω/km, xo = 0,413 Ω/km, l = 4,5km. → RD = ro . l = 0,33 . 4,5 = 1,485 (Ω) XD = xo . l = 0,413 . 4,5 = 1,8585 (Ω) Các đƣờng cáp 6,6 kV: Cáp từ trạm PPTT đến trạm B1: (tra PLV.16: TKCĐ có thông số sau: cáp có ro = 1,47 Ω/km, xo = 0,128 Ω/km, l = 0,14 km. → RC = ro . l = 1,47 . 0,14 = 0,206 (Ω) -3 XC = xo . l = 0,128 . 0,14 = 17,92 . 10 (Ω) Các đƣờng cáp khác tính tƣơng tự, kết quả ghi trong bảng sau: Bảng 3.8: Thông số của ĐDK và cáp cap áp 2 Đƣờng cáp F (mm ) L (m) Xo ( /km) ro ( /km) RC ( ) XC ( ) -3 PPTT – B1 16 140 0,128 1,47 0,206 17,92 . 10 -3 PPTT – B2 35 150 0,113 0,668 0,1002 16,95. 10 -3 PPTT – B3 16 30 0,128 1,47 0,0441 3,84 . 10 54
PPTT – B4 16 95,4 0,128 1,47 0,1402 0,012 BATG – PPTT 35 4500 0,413 0,33 1,485 1,8585 Trạm biến áp phân xƣởng: Các trạm biến áp phân xƣởng ta chọn 3 loại MBA sản xuất tại Việt Nam nên không phải hiệu chỉnh nhiệt độ. Loại 800 kVA có: Uc = 6,6 kV, UH = 0,4 kV, ∆Po = 1,4 kW, ∆PN = 10,5 kW, UN = 5% 2 10,5.0,4 3 -3 → RB = .10 = 2,63 . 10 (Ω) 800 2 2 5.0,4 3 XB = .10 = 0,01 (Ω) 100.800 Các máy BAPX khác tính tƣơng tự, kết quả ghi trong bảng sau: Bảng 3.9: Thông số của các máy BAPX S PN Máy biến áp đm U R ( ) X ( ) (kVA) (kW) N% B B -3 B1 800 10,5 5 2,63 . 10 0,01 -3 -3 B2 1600 16,0 6,5 1 . 10 6,5. 10 -3 B3 630 8,2 4 3,31 . 10 0,01 B4 250 4,85 4 0,0124 0,0256 3.6.1. Tính toán dòng ngắn mạch Ngắn mạch tại điểm N1của trạm PPTT: Utb 36,75 IN1 = = = 7,2 (kA) 2 2 3.Z1 3. 1,485 1,8585 0,7 ixkN1 = 2 . 1,8 . IN1 = 2 . 1,8 . 6,6 = 18,3 (kA) Tính ngắn mạch tại điểm N2 của trạm B1: 55
36,75 IN2 = = 6,88 (kA) 3. 1,485 0,206 2 1,8585 0,01792 0,7 2 ixkN2 = 2 . 1,8 . 6,88 = 17,5 (kA) Các điểm N2 khác tính tƣơng tự, kết quả ghi trong bảng sau: Bảng 3.10: Kết quả tính dòng điện ngắn mạch Điểm tính N IN (kA) ixk (kA) Thanh cái PPTT 7,2 18,3 Thanh cái B1 6,88 17,5 Thanh cái B2 7,01 17,86 Thanh cái B3 7,09 18,05 Thanh cái B4 6,98 17,76 3.7. CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ 3.7.1. Trạm phân phối trung tâm a. Lựa chọn và kiểm tra máy cắt Bảng 3.11: Điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt đại lƣợng chọn và kiểm tra Điều kiện Điện áp định mức, kV UđmMC UđmLĐ Dòng điện định mức, A IđmMC Icb Dòng điện cắt định mức, kA ICđm IN Dòng điện ổn định động, kA Iđ.đm ixk Dòng điện ổn định nhiệt, kA tqd Inh.đm I . tnh.dm 56
Các máy cắt nối vào thanh cái 6,6 kV chọn cùng một loại SF6, ký hiệu 8DC11 do SIEMENS chế tạo có bảng thông số sau: Bảng 3.12: Thông số kỹ thuật tủ đầu vào 8DC11 Loại Uđm (kV) Iđm (A) IđmC (kA) iđ (kA) 8DC11 7,2 1250 25 63 Kiểm tra: IđmMC ≥ Icb = 280 A Iđmcắt ≥ IN = 6,88 kA iđm.đ ≥ ixk = 17,5 kA b. Tính chọn và kiểm tra dao cách ly Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly theo điều kiện sau: Bảng 3.13: Điều kiện chọn và kiểm tra dao cách ly đại lƣợng chọn và kiểm tra Điều kiện Điện áp định mức, kV UđmDCL UđmLĐ Dòng điện định mức, A IđmDCL Icb Dòng điện ổn định động, kA Iđ.đm ixk Dòng điện ổn định nhiệt, kA tqd Inh.đm I . tnh.dm 57
Thông số của dao cách ly đƣợc chọn trong bảng . Bảng 3.14: Kiểm tra dao cách ly Kết quả STT Đại lƣợng kiểm tra Thông số định mức 1 Điện áp định mức (kV) 36 2 Dòng điện định mức (A) 630 3 Dòng điện ổn định động (kA) 80 4 Dòng điện ổn định nhiệt (kA) 31.5 c. Chọn và kiểm tra thanh dẫn Thanh dẫn cấp điện áp 6,6 kV chọn thanh dẫn đồng cứng. Chọn thanh dẫn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép: K1 . K2 . Icp ≥ Icb Thanh dẫn đặt nằm ngang: K1 = 0,95 K2: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ. ' K CP 0 2 CP 0 Trong đó: 0 cp =70 c : Nhiệt độ cho phép lớn nhất khi làm việc bình thƣờng. 0 0 =25 c : Nhiệt độ môi trƣờng thực tế. ' 35 C : Nhiệt độ cực đại môi trƣờng. 0 70 35 K 2 70 25 K2 = 0,88 58
Chọn Icb theo điều kiện quá tải của MBA: 1,4SđmB Icb = 3.U đm 1,4SđmB 1,4.3200 → Icp ≥ = = 469 (A) K1.K 2 . 3.U đm 0,95.0,88. 3.6,6 Chọn thanh dẫn đồng, tiết diện tròn 40x5, có dòng Icp = 700 (A) d. Lựa chọn và kiểm tra BU Máy biến điện áp, ký hiệu BU hay TU là máy biến áp đo lƣờng dùng để biến đổi điện áp từ một trị số nào đó (thƣờng U 1000V ) xuống100V hoặc 100 3V cấp điện cho đo lƣờng, tín hiệu và bảo vệ. Trên mỗ phân đoạn của thanh góp ta sử dụng một mát biến điện áp BU. BU đƣợc chọn theo điều kiện sau: - Điện áp. - Sơ đồ đấu dây, kiểu máy. - Cấp chính xác. - Công suất định mức. Chọn và kiểm tra BU phía 6,6kv BU đƣợc chọn theo điều kiện: Điện áp định mức : UdmBU ≥ Udm m = 6,6 kV 59
Bảng 3.15: Thông số kỹ thuật của BU loại 4MS32 Thông số kỹ thuật Udm kV 12 U chịu đựng tần số công nghiệp 1', kV 28 U chịu đựng xung 1,2/50 µs , kV 75 U1dm , kV 12/ 3 U2 dm ,V 100/ Tải định mức , VA 400 Trọng lƣợng , kG 45 Chọn và kiểm tra BU phía 35kV: Chọn BU loại 4MS36, kiểu hình trụ do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau Bảng 3.16: Thông số kỹ thuật của BU loại 4MS36 Thông số kỹ thuật Udm kV 36 U chịu đựng tần số công nghiệp 1', kV 70 U chịu đựng xung 1,2/50 µs , kV 170 U1dm , kV 35/ U2 dm ,V 100/ Tải định mức , VA 400 Trọng lƣợng , kG 45 60
e. Chọn máy biến dòng điện BI Máy biến dòng điện, ký hiệu BI hay TI là máy biến áp đo lƣờng dùng để biến đổi dòng điện từ một trị số lớn bất kỳ xuống 5A, 10A hoặc 1A cấp cho đo lƣờng, tín hiệu và bảo vệ. BI đƣợc chọn theo điều kiện sau: U U - Điện áp định mức : đmBI đm mang - Sơ đồ đấu dây, kiểu máy. - Dòng điện định mức : I đmBI I cb Chọn BI cho đƣờng dây trên không từ hệ thống về: k qtsc .S đmMBA 1.3 3200 I đmBI 73.9 A 3 35 3 35 Chọn BI loại 4MA76 do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Bảng 3.17: Thông số kỹ thuật của BI loại 4MA76 Ký Uđm (kV) U chịu U chịu I1đm (A) I2đm (A) Iô.đ.động hiệu đựng đựng (kA) tsố (kV) sung (kV) 4MA76 36 70 170 100 5 120 Chọn biến dòng do SIEMENS chế tạo loại 4MA72 có thông số kỹ thuật cho ở bảng sau: Bảng 3.18: Thông số kỹ thuật máy biến dòng điện loại 4MA72 Ký Uđm (kV) U chịu U chịu I1đm (A) I2đm (A) Iô.đ.động hiệu đựng đựng (kA) tsố (kV) sung (kV) 4MA72 12 28 75 20 – 2500 1 hoặc 5 120 f. Lựa chọn chống sét van 61
Chống sét van là một thiết bị có nhiệm vụ chống sét đánh từ đƣờng dây trên không truyền vào trạm biến áp. Với điện áp định mức thì điện trở của chống sét có tỉ trị số vô cùng lớn không cho dòng điện đi qua, khi có điện áp sét thì điện trở có giá trị rất nhỏ, chống sét van sẽ tháo dòng điện sét xuống đất. Chọn chống sét van cho cấp điện áp 35kV: chọn chống sét van do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo loại AZLP501B30, loại giá đỡ ngang. Chọn chống sét van cho cấp điện áp 6,6kV: chọn chống sét van do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo loại AZLP501B10, loại giá đỡ ngang Chống sét van đƣợc chọn theo cấp điện áp Uđmm = 10 kV Tủ Tủ BU Tủ BU Tủ MC MC Tủ MC Các tủ MC đầu ra của phân đoạn TG1 và và Các tủ MC đầu ra của phân đoạn TG2 phân đầu vào CSV CSV đầu vào đoạn Hình 3.2: Sơ đồ ghép nối trạm phân phối trung tâm. Tất cả các tủ hợp bộ đều của hãng SIEMENS, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì. Dao cách ly có 3 vị: hở mạch, nối mạch và tiếp đất. 3.7.2. Trạm biến áp phân xƣởng a. Chọn tủ đầu vào trọn bộ 62
Vì các trạm BAPX rất gần trạm PPTT, phía cao áp chỉ cần đặt dao cách ly. Phía hạ áp đặt áptômát tổng và các áptômát nhánh. Trạm 2 máy biến áp đặt thêm áptômát liên lạc giữa 2 phân đoạn. Đặt 1 tủ đầu vào 6,6 kV có dao cách ly 3 vị trí, cách điện bằng SF6, không phải bảo trì, loại 8DH Bảng 3.19: Thông số kỹ thuật của tủ đầu vào 8DH10 Loại Uđm (kV) Iđm (A) INt (kA) IN max (kA) 8DH10 7,2 200 25 25 Tủ cao áp MBA Tủ aptomat Tủ aptomat CD - CC 6,6/0,4KV tổng nhánh Hình 3.3: Sơ đồ nối trạm biến áp phân xƣởng đặt 1 MBA. Tủ cao MBA Tủ Tủ Tủ A Tủ Tủ MBA Tủ cao áp 6,6/0,4 aptomat aptomat phân aptomat aptomat 6,6/0,4 áp KV tổng nhánh đoạn nhánh tổng KV Hình 3.4: Sơ đồ đấu nối trạm phân xƣởng đặt 2 MBA. 63
b. Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp Dùng một loại cầu chì cao áp cho tất cả các trạm biến áp để thuận tiện cho việc mua sắm, lắp đặt và sửa chữa. Cầu chì đƣợc chọn theo các tiêu chuẩn sau: Điện áp định mức: UđmCC ≥ Uđmm = 6,6 kV 1,4.SđmBA 1,4.1600 Dòng điện định mức: IđmCC ≥ Icb = = = 215,5 (A) 3.U đm 3.6,6 Dòng điện cắt định mức: Iđmcắt ≥ IN = 7,2 kA Ta chọn loại cầu chì 3GD1 120-2B do hãng SIEMENS chế tạo có các thông số sau: Bảng 3.20: Thông số kỹ thuật của cầu chì 3GD1 120-2B Uđm (kV) Iđm (kV) Icắt min (A) Icắt N (kA) 7,2 100 400 80 c. Chọn và kiểm tra áptômát Các máy biến áp chọn loại do ABB sản xuất tại Việt Nam Bảng 3.21: Thông số kỹ thuật các biến áp phân xƣởng Sđm (kVA) UC (kV) UH (kV) P0 (W) PN (W) UN% 250 6,6 0,4 640 4100 4 630 6,6 0,4 1200 8200 4 800 6,6 0,4 1400 10500 5 1600 6,6 0,4 2100 16000 6,5 Với trạm 2 MBA ta đặt 2 tủ áptômát tổng, 2 tủ áptômát nhánh và 1 tủ áptômát phân đoạn. Với trạm 1 MBA ta đặt 1 tủ áptômát tổng và 1 tủ áptômát nhánh. 64
Áptômát đƣợc chọn theo dòng làm việc lâu dài: Stt IđmA ≥ Ilv max = Itt = 3.U đm UđmA ≥ Uđmm Với áptômát tổng sau MBA, để dự trữ có thể chọn theo dòng định mức của MBA: SđmB IđmA ≥ IđmB = 3.U đm Áptômát phải đƣợc kiểm tra năng cắt ngắn mạch: Icắt đm ≥ IN Dòng lớn nhất qua áptômát tổng máy 1600 kVA 1600 Imax = = 2309,4 (A) 3.0,4 Dòng lớn nhất qua áptômát tổng máy 800 kVA 800 Imax = = 1155 (A) 3.0,4 Dòng lớn nhất qua áptômát tổng máy 630 kVA 630 Imax = = 909,33 (A) 3.0,4 Dòng lớn nhất qua áptômát tổng máy 400 kVA 400 Imax = = 577,35 (A) 3.0,4 65
Bảng 3.22: Áptômát đặt trong các trạm BAPX Trạm biến Số U I Loại đm đm I (kA) áp lƣợng (V) (A) cắt N B1, C125N 3 690 1250 25 (2 x 80kVA) C801N 4 690 800 25 B2 CM30N 3 690 3200 50 1600 (2 x 16KVA) CM1600N 4 690 50 B3 C100N 3 690 1000 25 (2 x 630 kVA) NS60E 4 500 600 15 B4, NS63N 1 500 630 10 (1 x 25kVA) NS250N 2 500 250 8 c. Chọn và kiểm tra cáp Chọn cáp đồng 3 lõi, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA chế tạo. Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: F .I t N qd Trong đó: : Hệ số nhiệt độ, với đồng = 7 tqđ: Thời gian quy đổi Ngắn mạch trong hệ thống cung cấp điện đƣợc coi là ngắn mạch xa nguồn: I∞ = I” do đó thời gian quy đổi bằng thời gian tồn tại ngắn mạch. tqđ = tnm = tbv + tmc Ta lấy: Thời gian tác động của bảo vệ: tbv = 0,02s Thời gian tác động của máy cắt: tmc = 0,1s 66
→ tqđ = 0,12s Ta chỉ cần kiểm tra cho tuyến cáp nào có dòng ngắn mạch lớn nhất. Tuyến cáp trên thanh cái của B3 có IN = 7,09 kA 2 Fmin = . IN tqđ = 7 . 7,09 . 0,12 =17,19 < F =35 mm 67
8DC11 8DC11 TG 6,6 KV 8DC11 TG6,6KV 8DC11 8DC11 8DC11 8DC11 8DC11 8DC11 8DC11 4MS32 4MS32 XLPE(3x35) XLPE(3x16) XLPE(3x16) XLPE(3x16) XLPE(3x35) XLPE(3x16) 3GD1 120-2B 3GD1 120-2B 3GD1 120-2B 3GD1 120-2B B4 B1 B2 B3 8DC11 Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp toàn nhà máy. 68
CHƢƠNG 4. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO PHÂN XƢỞNG BỘT 4.1. PHỤ TẢI CỦA PHÂN XƢỞNG BỘT Tổng công suất định mức (Pđm) của các thiết bị dùng điện trong phân xƣởng bột là 1709 kW trong đó công suất của các thiết bị điện là các máy cắt bơm bột nhƣ khuấy, máy nghiền, phân tán, phân ly chủ yếu. Phân xƣởng bột có diện tích là 4598 m2 gồm 38 thiết bị chia làm 6 nhóm. Công suất tính toán của phân xƣởng là 1777,5 kVA trong đó 64,37 kW sử dụng để chiếu sáng. Trong tủ phân phối đặt 1 áptômát tổng và 7 áptômát nhánh cấp điện cho 6 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng. 4.2. LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƢỞNG BỘT 4.2.1. Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho phân xƣởng bột Mạng điện phân xƣởng thƣờng có các dạng sơ đồ sau: Sơ đồ hình tia: Nối dây rõ ràng. Độ tin cậy cao. Các phụ tải ít ảnh hƣởng lẫn nhau. Dễ thực hiện phƣơng pháp bảo vệ và tự động hóa. Vốn đầu tƣ lớn. Sơ đồ đƣờng dây trục chính: Vốn đầu tƣ thấp. Lắp đặt nhanh, độ tin cậy không cao. Dòng ngắn mạch lớn. Thực hiện bảo vệ và tự động hóa khó. 69
TPP TĐL1 TĐL2 TĐL3 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ TĐL4 a) ~ ~ TPP b) Phụ tải TPP c) TĐL TĐL2 TĐL3 TĐL3 1 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Hình 4.1: Một số sơ đồ cấp điện: a) Sơ đồ hình tia. b) Sơ đồ đƣờng dây trục chính c) Sơ đồ hình tia và liên thông 70
Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ, trong xƣởng đặt 1 tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp về cấp điện cho 6 tủ động lực đặt rải rác cạnh tƣờng phân xƣởng và 1 tủ chiếu sáng. Mỗi tủ động lực cấp điện cho 1 nhóm phụ tải. Đặt tại tủ phân phối của trạm biến áp 1 áptômát đầu nguồn, từ đây dẫn điện về phân xƣởng bằng đƣờng cáp ngầm. Tủ phân phối của xƣởng đặt 1 áptômát tổng đầu vào và 7 áptômát nhánh đầu ra cấp điện cho các tủ động lực và tủ chiếu sáng. Tủ động lực đƣợc cấp điện bằng đƣờng cáp hình tia, đầu vào đặt cầu dao, cầu chì, các nhánh ra đặt cầu chì. Trong 1 nhóm phụ tải, các phụ tải có công suất lớn đƣợc cấp bằng dƣờng cáp hình tia, các phụ tải có công suất bé thì có thể gộp thành nhóm và đƣợc cấp bằng đƣờng dây truc chính. 4.2.2. Chọn vị trí tủ động lực và phân phối Nguyên tắc chung: Vị trí của tủ động lực và phân phối đƣợc xác định theo các nguyên tắc nhƣ sau: Gần tâm phụ tải. Không ảnh hƣởng đến giao thông đi lại. Thuận tiện cho việc lắp đặt và vận hành. Thông gió thoáng mát và không có chất ăn mòn và cháy chập. 71
4.3. CHỌN TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC 4.3.1. Chọn tủ phân phối AT A1 A7 Hình 4.2: Sơ đồ nguyên lý của tủ phân phối. * Chọn áptômát tổng: Phân xƣởng bột có: 6 nhóm máy và hệ thống chiếu sáng (kết quả bảng phân nhóm chƣơng 2) Sttpx 1777 ,5 Ilv max = Ittpx = = = 2700 (A) 3.U đm 3.0,38 Chọn áptômát đặt tại phía thanh góp TBA B2 và áptômát tổng của tủ phân phối ta chọn cùng 1 loại. Chọn áptômát loại M32 có Iđm = 3200 A. * Chọn áptômát nhánh: Để đồng bộ ta chọn cùng 1 loại áptômát cho các nhánh và chỉ cần chọn cho nhánh có dòng làm việc lớn nhất. S ttn 391,14 IđmA ≥ Ilvmax = = = 594,27 (A) 3.0,38 3.0,38 Chọn áptômát loại NS630N có Iđm = 630 A. 72
Bảng 4.1: Thông số của các áptômát Loại Số cực Uđm (V) Iđm (A) Icắt N (kA) M32 3-4 690 3200 75 NS630N 3 690 630 10 * Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực: Các đƣờng cáp từ tủ phân phối tới các tủ động lực đƣợc đi trong rãnh cáp nằm dọc theo tƣờng phía trong và bên cạnh lối đi lại của phân xƣởng. Cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng và điều kiện ổn định nhiệt khi có ngắn mạch. Do chiều dài cáp không lớn nên ta không cần kiểm tra lại theo điểu kiện tổn thất điện áp cho phép. Điều kiện chọn cáp: khc.Icp ≥ Itt Trong đó : Itt: Dòng điện tính toán của nhóm phụ tải. Icp: Dòng điện phát nóng cho phép tƣơng ứng với từng loại dây, từng loại tiết diện. Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp, khi bảo vệ bằng áptômát: I 1,25.I I ≥ kdnh = dmA cp 1,5 1,5 Với cáp chôn riêng từng tƣyến dƣới đất nên khc = 1 Chọn cáp từ TPP đến TĐL1: khc . Icp ≥ Itt = 536,18 (A) I kđđn 1,25.630 khc . Icp ≥ = = 525 (A) 1,5 1,5 Kết hợp 2 điều kiện trên ta chọn cáp đồng 4 lõi 3G240 có Icp = 538 A. 73
Các tuyến cáp khác chọn tƣơng tự. Kết quả ghi trong bảng sau: Bảng 4.2: Kết quả chọn cáp từ TPP đến các TĐL I Tuyến cáp S (kVA) I (A) kdnh Loại I (A) TT TT 1,5 CP TPP – TĐL1 352,9 536,18 525 3G240 538 TPP – TĐL2 371,67 564,7 525 3G300 621 TPP – TĐL3 351,8 534,5 525 3G240 538 TPP – TĐL4 350,4 532,38 525 3G240 538 TPP – TĐL5 391,14 594,28 525 3G300 621 TPP – TĐL6 347,85 528,5 525 3G240 538 4.3.2. Chọn tủ động lực và dây dẫn từ tủ động lực tới các thiết bị * Chọn áptômát tổng: Các áptômát tổng của các tủ động lực có thông số tƣơng tự nhƣ các áptômát nhánh tƣơng ứng trong các tủ phân phối. Kết quả lựa chọn ghi trong bảng sau: Bảng 4.3: Thông số áptômát tổng của các tủ động lực Tuyến cáp STT (kVA) ITT (A) Loại Iđm (A) Uđm (V) Icắt N (kA) Số cực TPP – TĐL1 352,9 536,18 NS630N 630 690 10 3 TPP – TĐL2 371,67 564,7 NS630N 630 690 10 3 TPP – TĐL3 351,8 534,5 NS630N 630 690 10 3 TPP – TĐL4 350,4 532,38 NS630N 630 690 10 3 TPP – TĐL5 391,14 594,28 NS630N 630 690 10 3 TPP – TĐL6 347,85 525,5 NS630N 630 690 10 3 * Chọn cầu chì đến các thiết bị trong tủ động lực: 74
Chọn tủ động lực đầu vào có đặt cầu dao- cầu chì và có 8 đầu ra, tủ có một mặt thao tác do SIEMEN chế tạo. CDT CCT CC1 CC8 - Điều kiện chung cho tất cả các loại cầu chì là: Iv0 > Idc. - Chọn cầu chì cho phụ tải không phải động cơ : Idc Ilv.max - Chọn cầu chì cho phụ tải động cơ : + Cầu chì nhánh cấp điện cho 1 động cơ, chọn theo 2 điều kiện: I I dc dm.D K .I I mm dm.D dc + Cầu chì nhánh cấp điện cho 2 hoặc 3 động cơ, chọn theo 2 điều kiện: I I dc dm.Di n 1 I I mm.max dm.Di I 1 dc - Cầu chì tổng (CCT) cấp điện cho cả nhóm động cơ, chọn theo 3 điều kiện : 75
I I dc tt.n hom I (I k .I ) I mm.max tt.n hom sd dm.D dc + Điều kiện chọn lọc ,Idc của cầu chì phải lớn hơn ít nhất 2 cấp so với Idc của cầu chì nhánh lớn nhất. Trong đó : + Itt.nhóm : dòng tính toán của nhóm phụ tải + Idc : dòng chảy của cầu chì + Iđm.Đ dòng định mức của động cơ + Kmm : hệ số mở máy . + Imm.max : dòng mở máy lớn nhất + Ksd : hệ số sử dụng + : Hệ số tính toán, phụ thuộc đặc điểm của mạng. - Đối với động cơ không đồng bộ thì Kmm=5 7 - Các máy công cụ coi khởi động không tải lấy =2,5 , máy biến áp hàn khởi động có tải lấy =1,6 *Chọn cầu chì cho tủ ĐL1 (nhóm 1) - Cầu chì bảo vệ máy nghiền thủy lực 50kW I dc I dm 108,52 A 5.108,52 I 217,04 A dc 2.5 Chọn Idc =250A - Cầu chì bảo vệ bơm bột 30kw 76
I dc I dm 65,12A 5.65,12 I 130,24A dc 2,5 Chọn Idc=150A Các tủ động lực khác tính chọn Idc cầu chì tƣơng tự , kết quả đƣợc ghi trong bảng dƣới * Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: knc . Icp ≥ Itt knc = 1 Và phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp khi bảo vệ bằng áptômát I kđđn 1,25.I đmA Icp ≥ 1,5 1,5 Tính toán cho 1 nghiền thuỷ lực nhóm 1: Icp ≥ Itt = 108,52 A 1,25.125 Icp ≥ = 104,2 (A) 1,5 2 Chọn dây dẫn PVC do LENS chế tạo loại 3G25 có tiết diện 6 mm có Icp = 127 A. Cáp đƣợc đặt trong ống thép có đƣờng kính 3/4” chôn dƣới nền phân xƣởng. Các áptômát và đƣờng cáp khác đƣợc chọn tƣơng tự, kết quả ghi trong bảng. Do công suất các thiết bị không lớn và đều đƣợc bảo vệ bằng áptômát nên không cần tính toán ngắn mạch trong phân xƣởng để kiểm tra các thiết bị lựa chọn theo điều kiện ổn định động và điều kiện ổn định nhiệt. 77
Bảng 4.4: Kết quả chọn áptômát và cáp trong tủ động lực đến thiết bị Công suất Phụ tải Dây dẫn Cầu chì Tên máy đặt Idm Mã Icp (kW) Ptt (kW) Dồng thép Mã hiệu (A) hiệu (A) Ivo/Idc A Nhóm 1 Nghiền thủy lực 50 50 108,52 3/4” 3G25 127 IIH-2 400/250 Bơm bột 30 30 65,12 3/4” 3G10 75 IIH-2 250/150 Máy khuấy 50 100 108,52 3/4” 3G25 127 IIH-2 400/250 Lọc cát nồng độ cao 11 11 23,88 3/4” 3G2,5 31 IIH-2 100/50 Máy nghiền đĩa 90 90 195,34 3/4” 3G70 246 IIH-2 600/400 Băng tải 11 11 23,88 3/4” 3G2,5 31 IIH-2 100/50 Nhóm 2 Phân ly sợi kép 100 100 217,05 3/4” 3G70 246 IIH-2 600/500 Sàng yên ngựa 12 12 26,05 3/4” 3G2,5 31 IIH-2 100/60 Máy đánh tơi sợi 55 55 119,38 3/4” 3G10 75 IIH-2 400/250 Máy khuấy bột 30 30 65,12 3/4” 3G10 75 IIH-2 250/150 Bơm thúc bột 75 75 162,78 3/4” 3G50 192 IIH-2 600/400 Sàng áp lực 25 25 54,26 3/4” 3G10 75 IIH-2 250/150 Nhóm 3 Lọc cát nồng độ thấp 10,5 10,5 22,8 3/4” 3G1,5 23 IIH-2 100/50 cấp 1 Bơm lọc cát 25 25 54,26 3/4” 3G10 75 IIH-2 250/150 Máy phân tán nhiệt 100 100 217,05 3/4” 3G70 246 IIH-2 600/500 Máy cô nghiêng kiểu 15 15 32,56 3/4” 3G4 42 IIH-2 100/80 vít Máy đùn ép vắt kiểu 60 120 130,23 3/4” 3G35 158 IIH-2 400/300 vít Lọc cát nồng độ cao 20 20 43,41 3/4” 3G6 54 IIH-2 250/100 Nhóm 4 Máy nghiền đĩa 110 110 238,75 3/4” 3G70 246 IIH-2 600/500 Máy cô đặc lƣới tròn 8,5 8,5 18,45 3/4” 3G1,5 23 IIH-2 100/50 78
Khuấy sau nghiền 30 30 65,12 3/4” 3G10 75 IIH-2 250/150 Bơm bột sau nghiền 10,5 10,5 22,8 3/4” 3G1,5 23 IIH-2 100/50 Bơm nƣớc trắng 55 110 119,38 3/4” 3G25 127 IIH-2 400/250 Bơm bột thành phần 11 11 23,88 3/4” 3G2,5 31 IIH-2 100/50 Nhóm 5 Nghiền thủy lực 90 90 195,34 3/4” 3G70 246 IIH-2 600/400 Máy rửa nƣớc áp lực 65 65 141,1 3/4” 3G35 158 IIH-2 400/300 Sàng nồng tròn 11,5 11,5 24,96 3/4” 3G2,5 31 IIH-2 100/50 Máy khử mực 5 5 10,85 3/4” 3G1,5 23 IIH-2 100/30 Máy phân ly sợi 55 55 119,38 3/4” 3G25 127 IIH-2 400/250 Sàng áp lực 45 45 97,67 3/4” 3G16 100 IIH-2 250/200 Nhóm 6 Bơm lọc cát cấp 1 11 11 23,88 3/4” 3G2,5 31 IIH-2 100/50 Bơm thúc bột 75 75 162,78 3/4” 3G50 192 IIH-2 600/400 Máy rửa cao tốc 21,5 21,5 46,66 3/4” 3G6 54 IIH-2 250/100 Máy khuấy 25 25 54,26 3/4” 3G10 75 IIH-2 250/150 Bơm bột 25,5 25,5 55,35 3/4” 3G10 75 IIH-2 250/150 Máy nghiền đĩa 85 85 184,5 3/4” 3G50 192 IIH-2 600/400 Bơm bột thành phần 15 15 32,56 3/4” 3G4 42 IIH-2 100/80 Máy lọc cát cấp 2 20 20 43,41 3/4” 3G6 54 IIH-2 250/100 79
Tõ tr¹m B2 ®Õn M32 M32 TG tr¹m B2 NS630N NS630N 3G240 3G240 Tñ chiÕu s¸ng 3G240 CD-400 CD-400 3G240 ÐL1 ÐL2 400 250 400 400 100 600 100 3G240 600 100 400 250 600 250 250 150 250 250 50 400 50 500 60 250 150 400 150 3G70 3G2,5 3G10 3G10 3G50 3G10 3G25 3G35 3G10 3G25 3G2,5 3G70 3G2,5 3G240 KH 55 56 57 57 58 59 60 KH 61 62 63 64 65 66 Pdm(kW) 50 30 50 50 11 90 11 Pdm(kW) 100 12 55 30 75 25 Itt(A) 108,52 65,12 108,52 108,52 23,88 195,34 23,88 Itt(A) 217,05 26,05 119,38 65,12 162,78 54,26 CD-400 CD-400 ÐL3 ÐL4 100 250 600 100 400 400 250 600 100 250 100 400 400 100 50 150 500 80 300 300 100 500 50 150 50 250 250 50 3G70 3G1,5 3G10 3G1,5 3G25 3G25 3G2,5 3G1,5 3G10 3G70 3G4 3G35 3G35 3G6 KH 67 68 69 70 71 71 72 KH 73 74 75 76 77 77 78 Pdm(kW) 10,5 25 100 15 60 60 20 Pdm(kW) 110 8,5 30 10,5 55 55 11 Itt(A) 22,8 54,26 217,05 32,56 130,23 130,23 43,41 Itt(A) 238,75 18,45 65,12 22,8 119,38 119,38 23,8 CD-400 CD-400 ÐL5 ÐL6 600 400 100 100 400 250 100 600 250 250 250 600 100 250 400 300 50 30 250 200 50 400 100 150 150 400 80 100 3G70 3G35 3G2,5 3G1,5 3G25 3G16 3G2,5 3G50 3G6 3G10 3G10 3G50 3G4 3G6 KH 79 80 81 82 83 84 KH 85 86 87 88 89 90 91 92 Pdm(kW) 90 65 11,5 5 55 45 Pdm(kW) 11 75 21,5 25 25,5 85 15 20 Itt(A) 195,34 141,1 24,96 10,85 119,38 97,67 Itt(A) 23,88 162,78 46,66 54,26 55,33 184,5 32,56 43,41 Hình 4.4: Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho phân xƣởng bột. 80
CHƢƠNG 5. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG BÙ COSΨ 5.1.ĐẶT VẤN ĐỀ Điện năng là năng lƣợng chủ yếu của xí nghiệp công nghiệp. Các xí nghiệp này tiêu thụ khoảng trên 70% tổng số điện năng đƣợc sản xuất ra vì thế vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm của điện năng trong xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa rất lớn. Về mặt sản xuất điện năng vấn đề đặt ra phải tận dụng hết khả năng của các nhà máy phát điện để sản xuất ra đƣợc nhiều điện nhất, đồng thời về mặt dùng điện phải hết sức tiết kiệm, giảm tổn thất điện năng đến mức nhỏ nhất, phấn đấu để một kWh điện ngày càng làm ra nhiều sản phẩm hoặc chi phí điện năng cho một đơn vị ngày càng giảm. Vì thế, việc thực hiện các biện pháp tiết kiệm trong xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa rất quan trọng, không những có lợi cho bản thân các xí nghiệp mà còn có lợi chung cho nền kinh tế quốc dân. Hệ số công suất cosφ là một chỉ tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý và tiết kiệm hay không. Hệ số công suất cosφ của xí nghiệp nƣớc ta hiện nay nói chung còn thấp (khoảng 0.6 – 0.7), chúng ta cần phấn đấu để nâng cao dần lên tới 0.9. Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cosφ: - Giảm đƣợc tổn thất công suất trên mạng điện. - Giảm đƣợc tổn thất điện áp trên mạng điện. - Tăng khả năng truyền tải của đƣờng dây và máy biến áp. Để nâng cao hệ số công suất cosφ có nhiều phƣơng pháp khác nhau nhƣng đƣợc chia làm hai nhóm chính: 81
Nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên: Nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên là tìm các biện pháp để các hộ dùng điện giảm bớt đƣợc lƣợng công suất phản kháng Q tiêu thụ nhƣ : áp dụng các quá trình công nghệ tiên tiến, sử dụng hợp lý các thiết điện v.v Nhƣ vậy, nâng cao hệ số cosφ tự nhiên rất có lợi vì đƣa lại hiệu quả kinh tế mà không phải đặt thêm thiết bị bù. Vì thế khi xét đến vấn đề nâng cao hệ số cosφ bao giờ cũng phải xét tới các biện pháp nâng cao hệ số cosφ tự nhiên trƣớc tiện, sau đó mới xét tới biện pháp bù công suất phản kháng. Nâng cao hệ số công suất cosφ bằng phƣơng pháp bù. Bằng cách đặt các thiết bị bù ở gần các hộ dùng điện để cung cấp công suất phản kháng cho chúng, ta giảm đƣợc lƣợng công suất phản kháng phải truyền tải trên đƣờng dây do đó nâng cao đƣợc hệ số cosφ của mạng. Biện pháp bù không giảm đƣợc lƣợng công suất phản kháng tiêu thụ của các hộ dùng điện mà chỉ giảm đƣợc lƣợng công suất phản kháng phải truyền tải trên đƣờng dây mà thôi. Vì thế, chỉ sau khi thực hiện các biện pháp nâng cao cosφ tự nhiên mà không đạt yêu cầu thì chúng ta mới xét tới phƣơng pháp bù. Nói chung hệ số cosφ tự nhiên của các xí nghiệp cao nhất cũng không đạt tới 0.9 (thƣờng vào khoảng 0.7 – 0.8) vì thế ở các xí nghiệp hiện đại bao giờ cũng phải đặt các thiết bị bù. Cần chú ý rằng bù công suất phản kháng Q ngoài mục đích chính là nâng cao hệ số công suất cosφ để tiết kiệm điện còn có tác dụng không kém phần quan trọng là điều chỉnh và ổn định điện áp của mạng cung cấp. Các thiết bù đƣợc sử dụng là tụ điện (loại thiết bị điện tĩnh), máy bù đồng bộ và động cơ không đồng bộ rô to dây quấn đƣợc đồng bộ hóa, nhƣng tụ điện đƣợc sử dụng rộng rãi hơn cả do chúng có : Ƣu điểm : - Tổn thất công suất bé. - Không có phần quay nên lắp ráp bảo quản dễ dàng. 82
Nhƣợc điểm : - Tụ điện nhạy cảm với sự biến động của điện áp đặt lên cực của tụ điện, khi điện áp tăng đến 110%Uđm. - Tụ điện có cấu tạo kém chắc chắn, dễ bị phá hỏng. Các phƣơng pháp điều khiển dung lƣợng bù: - Điều chỉnh dung lƣợng bù theo nguyên tắc thời gian. - Điều chỉnh dung lƣợng bù theo nguyên tắc điện áp. - Điều chỉnh dung lƣợng bù theo dòng điện phụ tải. - Điều chỉnh dung lƣợng bù theo hƣớng đi của công suất phản kháng. Ngảy nay, kĩ thuật vi xử lý phát triển trên thị trƣờng có bán các loại thiết bị điều khiển PLC, vì vậy ngƣời ta thƣờng sử dụng PLC làm các thiết bị đóng cắt dung lƣợng bù. Đầu vào PLC là tín hiệu dòng điện I. điện áp mạng U và cosφ của mạng. Đầu ra của PLC tác động đến các cơ cấu chấp hành để đóng cắt các nhóm tụ điện. Tùy theo yêu cầu ngƣời ta có thể lập trình dể PLC tác động đóng cắt các nhóm tụ điện theo tín hiệu áp, theo thời gian hoặc theo cosφ của mạng. Thiết bị PLC làm việc tin cậy, linh hoạt nên đƣợc dùng rộng rãi để tự động điều chỉnh dung lƣợng bù. 5.2. CHỌN THIẾT BỊ BÙ Để bù công suất phản kháng cho các hệ thống cung cấp điện có thể sử dụng tụ bù tĩnh, máy bù đồng bộ làm việc ở chế độ quá kích thích Ở đây ta chọn các tụ điện làm thiết bị bù cho nhà máy. Sử dụng các bộ tụ bù có ƣu điểm là giá rẻ, tiêu hao ít công suất tác dụng, không có phần quay nhƣ máy bù đồng bộ nên lắp ráp, vận hành và bảo quản dễ dàng, tụ điện đƣợc chế tạo thành những đơn vị nhỏ vì thế có thể tùy theo sự phát triển của phụ tải trong quá trình sản xuất mà chúng ta có thể ghép dần tụ điện vào mạng khiến hiệu suất nâng cao và vốn đầu tƣ đƣợc sử dụng triệt để. Trong thực tế với các nhà 83
máy, xí nghiệp có công suất phản không thật lớn thƣờng dùng tụ điện bù tĩnh để bù công suất phản kháng nhằm mục đích nâng cao hệ số công suất cos . Vị trí đặt các thiết bị bù có ảnh hƣởng rất nhiều tới hiệu quả bù. Các bộ tụ điện bù có thể đặt tại TPPTT, thanh cái cao áp, hạ áp của TBAP, tại các tủ phân phối tủ động lực hoặc tại các đầu cực các phụ tải lớn. Để xác định chính xác vị trí đặt và dung lƣợng bù cần phải tính toán so sánh kinh tế kỹ thuật cho từng phƣơng án đặt bù cho một hệ thống cung cấp điện cụ thể. Xong theo kinh nghiệm thực tế, trong trƣờng hợp công suất và dung lƣợng bù không thật lớn có thể phân bố dung lƣợng bù cần thiết đặt tại thanh cái hạ áp của các TBAPP giảm nhẹ vốn đầu tƣ và thuận tiện cho công tác quản lý vận hành. 5.3. XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƢỢNG BÙ 5.3.1. Xác định dung lƣợng bù Dung lƣợng bù cần thiết cho nhà máy đƣợc xác định theo công thức sau: Qbù = Pttnm(tgφ1 – tgφ2). Trong đó: Pttnm: Phụ tải tác dụng tính toán của nhà máy.(kW) φ1: Góc ứng với hệ số công suất trung bình trƣớc khi bù, cosφ1 = 0,73 φ2: Góc ứng với hệ số công suất bắt buộc sau khi bù, cos φ2 =0,95 : Hệ số xét tới khả năng nâng cao cosφ bằng những biện pháp đòi hỏi đặt thiết bị bù, = 0,9 ÷ 1. Với nhà máy đang thiết kế ta tìm đƣợc dung lƣợng bù cần đặt: Qbù = Pttnm . (tgφ1 – tgφ2) . = 2068,24 . (0,936 – 0,329) = 1255,89 (kVAr) 5.3.2. Tính toán phân phối dung lƣợng bù 84
Sơ đồ nguyên lý đặt thiết bị bù: 0,4KV 6,6KV P +JQ 35KV Cáp i i Qb Qbi PPTT BAPXi Sơ đồ thay thế: 6,6 RCi RBi 0,4KV (Q - Q ) Q i bi b KV * Tính dung lƣợng bù cho từng mạch: Công thức: phân phối dung lƣợng bù cho 1 nhánh của mạng hình tia Rtđ Qb i = Qi – (Qxn – Qb ∑) . Ri Trong đó: Qi: Công suất phản kháng tiêu thụ của nhánh i Qxn: Công suất phản kháng toàn xí nghiệp Qb∑: Công suất phản kháng bù tổng Điện trở tƣơng đƣơng của toàn mạng: 1 = 1 + 1 + 1 + + 1 Rtđ R1 R2 R3 Ri Trong đó: Ri = (RC I + RB i): Điện trở tƣơng đƣơng của nhánh thứ i RC i: Điện trở cáp của nhánh thứ i 2 PN .U 3 RB i = 2 . 10 : Điện trở của MBA phân xƣởng S đm Điện trở tƣơng đƣơng của nhánh PPTT – B1: (ĐD kép) 85
10,5.6,62.10 3 RB1 = = 0,715 (Ω) 800 2 RC1 RB1 0,206 0,715 → R1 = = = 0,4605 (Ω) 2 2 Điện trở tƣơng đƣơng của nhánh PPTT – B2: (ĐD kép) 16.6,62.10 3 RB2 = = 0,27225 (Ω) 1600 2 RC 2 RB2 0,1002 0,27225 → R2 = = = 0,186 (Ω) 2 2 Điện trở tƣơng đƣơng của nhánh PPTT – B3: (ĐD đơn) 8,2.6,62.10 3 RB3 = = 0,899 (Ω) 630 2 → R3 =RC3+RB3 = 0,0441+0,9= 0,9441 (Ω) Điện trở tƣơng đƣơng của nhánh PPTT – B4: (ĐD đơn) 4,85.6,62.10 3 RB4 = = 0,5121 (Ω) 250 2 → R4 = RC4 + RB4 = 0,5121 + 0,1402 = 0,652 (Ω) Kết quả ghi trong bảng sau: Bảng 5.1: Kết quả tính toán điện trở các nhánh Tên nhánh RCi ( ) RBi ( ) Ri = RCi + RBi ( ) PPTT – B1 0,206 0,715 0,4605 PPTT – B2 0,1002 0,272 0,186 PPTT – B3 0,0441 0,9 0,9441 PPTT – B4 0,1402 0,5121 0,652 86
1 R = = 1 = 0,1 (Ω) tđ 1 1 1 1 1 1 1 1 R1 R2 R3 R4 0,4605 0,186 0,9441 0,652 PPTT RC1 R C2 R C3 RC4 RB1 RB2 RB3 RB4 Qb1 Q1 Qb2 Q2 Qb3 Q3 Qb4 Q4 Hình 5.1: Sơ đồ thay thế mạng cao áp nhà máy dùng để tính toán công suất bù tại thanh cái hạ áp các trạm BAPX. Tính công suất Qb1 cho nhánh PPTT – B1: 0,1 Qb1 = 649,29 – (2438,66 – 1255,89) . = 392,44 (kVAr) 0,4605 Tính công suất Qb2 cho nhánh PPTT – B2: 0,1 Qb2 = 1236,6 – (2438,66 – 1255,89) . = 600,7 (kVAr) 0,186 Tính công suất Qb3 cho nhánh PPTT – B3: 0,1 Qb3 = 414,1 – (2438,66 – 1255,89) . = 288,82 (kVAr) 0,9441 87
Tính công suất Qb4 cho nhánh PPTT – B4: 0,1 Qb4 = 138,67 – (2438,66 – 1255,89) . = -42,7 (kVAr)<0 0,652 Tính tƣơng tự cho các nhánh khác, kết quả ghi trong bảng sau: Bảng 5.2: Kết quả công suất bù trên các nhánh Tên Qi Qnm Qb Qb i nhánh (kVAr) (kVAr) (kVAr) (kVAr) BATT-B1 649,29 2438,66 1255,89 392,44 BATT-B2 1236,6 2438,66 1255,89 600,7 BATT-B3 414,1 2438,66 1255,89 288,82 BATT-B4 138,67 2438,66 1255,89 <0 5.4. CHỌN KIỂU LOẠI VÀ DUNG LƢỢNG TỤ Ta chọn các tụ bù cosφ do Liên Xô chế tạo. Kết quả phân bố dung lƣợng bù và chọn tụ bù cho từng nhánh đƣợc ghi trong bảng: Bảng 5.3: Kết quả chọn tụ bù cho từng nhánh Q yêu Trạm Số Q Tổng Q bù Loại tụ bù Số bộ bù cầu biến áp pha (kVAr) (kVAr) (kVAr) B1 KC2-0,38-50-3Y3 3 50 8 400 392,44 B2 KC2-0,38-50-3Y3 3 50 13 650 600,7 B3 KC2-0,38-50-3Y3 3 50 6 300 288,82 88
6,6KV 6,6KV B4 B1 B2 B3 Qb3 Qb3 Qb3 Qb3 Qb3 Qb3 Hình 5.2: Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho xí nghiệp. 89
X X X X X X X X X Hình 5.3: Sơ đồ nguyên lý đặt tụ bù trong trạm biến áp. © Tủ Tủ phân áptôm phối cho Tủ bù át tổng các phân cosφ xƣởng Hình 5.4: Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong trạm đặt một máy. © Tủ Tủ Tủ bù Tủ Tủ bù Tủ Tủ áptô phân cosφ áptômát cosφ phân áptômá mát phối phân phối t tổng tổng cho đoạn cho cácHình 5.5: Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong trạm đặtcác 2 máy. phân 90 phân xƣởng xƣởng
* Cosφ của nhà máy sau khi đặt tụ bù: Tổng công suất của các tụ bù: Qtb = 1350 kVAr Lƣợng công suất phản kháng truyền trong lƣới nhà máy: Q = Qttnm – Qtb = 1950,93 – 1350 = 600,93 (kVAr) Hệ số công suất của nhà máy sau khi bù: 600,93 tgφ = Q = = 0,29 Pttnm 2068 ,24 tgφ = 0,29 → cosφ = 0,96 Kết luận: Sau khi đặt tụ bù cho lƣới điện hạ áp của nhà máy, hệ số công suất cosφ đã đạt tiêu chuẩn. 91
CHƢƠNG 6. THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO MẠNG ĐIỆN PHÂN XƢỞNG BỘT 6.1. NGUYÊN TẮC VÀ TIÊU CHUẨN CHIẾU SÁNG 61.1.Yêu cầu đối với chiếu sáng. Trong công nghiệp cũng nhƣ trong công tác và đời sống, ánh sáng nhân tạo rất cần thiết, nó thay thế và bổ sung cho ánh sáng thiên nhiên. Việc chiếu sáng ảnh hƣởng trự tiếp đến năng suất lao động và sức khoẻ của ngƣời lao động trong công tác cũng nhƣ trong sinh hoạt. Vì vậy chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu tối thiểu nhất định, các yêu cầu này đƣợc xem nhƣ tiêu chuẩn chất lƣợng ánh sáng, là nguyên tắc để định ra tiêu chuẩn và thiết kế chiếu sáng. - Đảm bảo độ chiếu sáng đủ và ổn định. + Nguyên nhân làm ánh sáng dao động là sự dao động của điện áp, vì vậy tiêu chuẩn quy định điện áp chỉ đƣợc dao động với UCf = 2,5% Uđm. Trong xí nghiệp nguyên nhân gây ra dao động là chế độ làm việc không đều của máy công cụ. + Một nguyên nhân khác làm ánh sáng dao động là sự rung động cơ học của đèn điện cho nên đèn phải đƣợc giữ cố định. - Quang thông phân bố đều trên toàn mặt chiếu sáng (mặt công tác). + Không có các miền cố độ chênh lệch quá lớn về độ sáng, không có các bóng tối quá, đặc biệt là các bóng tối di động. Sự chênh lệch độ chiếu 92
sáng làm mắt luôn phải điều tiết để thích nghi do đó chóng mỏi mệt, các bóng tối di động dễ gây ra tai nạn lao động. - Không có ánh sáng chói trong vùng nhìn của mắt, làm mắt chóng mỏi và khó điều tiết, nếu ánh sáng chói quá sẽ gây ra hiệu ứng Pukin hoặc mù. Nguyên nhân của ánh sáng chói có thể là: nguồn sáng có dây tóc lớn lộ ra ngoài, có các vật phản xạ mạnh. Nguồn sáng chớp cháy, để hạn chế ánh sáng chói có thể dùng ánh sáng gián tiếp, góc bảo vệ thích hợp, bóng đèn mờ. 6.1.2. Tiêu chuẩn chiếu sáng. Tiêu chuẩn chiếu sáng quy định độ chiếu sáng tối thiểu cho các nơi, các loại công tác khác nhau. Tiêu chuẩn đƣợc xây dựng trên cơ sở cân nhắc về kinh tế, kỹ thuật nhằm bảo đảm vừa đủ các yêu cầu đã nêu, độ chiếu sáng tối thiểu đƣợc quy định căn cứ vào các yêu cầu sau: - Kích thƣớc của vật nhìn khi làm việc và khoảng cách của nó tới mắt, hai yếu tố này đƣợc thể hiện thông qua hệ số K : K a / b a : kích thƣớc vật nhìn b : khoảng cách từ vật nhìn tới mắt Nếu K càng nhỏ thì độ chiếu sáng càng phải lớn - Mức độ tƣơng phản giữa vật nhìn và nền. Nếu độ tƣơng phản càng nhỏ thì càng khó nhìn, do đó nếu độ tƣơng phản nhỏ thì đòi hỏi độ chiếu sáng lớn. - Hệ số phản xạ của vật nhìn và nền, nếu hệ số phản xạ lớn thì độ chiếu sáng cần nhỏ. 93
- Cƣờng độ làm việc của mắt, phụ thuộc vào đặc điểm riêng biệt của từng công tác. Nếu công tác đòi hỏi tập trung thị giác thì đòi hỏi độ chiếu sáng cao. Ngoài các yếu tố trên khi quy định các quy định chiéu sáng còn xét đến các yếu tố riêng biệt khác nhƣ sự cố mặt của các vật dễ gây nguy hiểm trong điện công tác, sự có mặt của các thiết bị tự chiếu sáng 6.2. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG Có hai hệ thống chiếu sáng chung và chiếu sáng kết hợp giữa chiếu sáng chung và chiếu sáng bộ phận. - Chiếu sáng chung là hệ thống chiếu sáng mà toàn bộ mặt công tác đƣợc chiếu sáng bằng đèn chung. + Ƣu điểm là mặt công tác đƣợc chiếu sáng đều hợp với thị giác, mặt khác có thể dùng công suất đơn vị lớn, hiệu suất sử dụng cao . + Nhƣợc điểm là lãng phí điện năng và chỉ chiếu sáng đƣợc một phía từ đèn tới. - Chiếu sáng kết hợp là hệ thống chiếu sáng trong đó một phần ánh sáng chiếu chung, phần còn lại chiếu riêng cho nơi công tác. + Ƣu điểm là độ chiếu sáng ở nơi công tác đƣợc nâng cao do chiếu sáng bộ phận, có thể điều khiển quang thông theo hƣớng cần thiết và có thể tắt các chiếu sáng bộ phận khi không cần thiết do đó tiết kiệm điện. 6.3. CÁC LOẠI VÀ CHẾ ĐỘ CHIẾU SÁNG 6.3.1. Các loại chiếu sáng Có hai loại chiếu sáng - Chiếu làm việc đảm bảo đủ ánh sáng cần thiết ở nơi làm việc và trên phạm nhà máy. 94
- Chiếu sáng sự cố đảm bảo lƣợng ánh sáng tối thiểu khi mất ánh sáng làm việc, hệ thống chiếu sáng sự cố cần thiết để kéo dài thời gian làm việc của công nhân vận hành và đảm bảo an toàn cho ngƣời rút ra khỏi phòng sản xuất. 6.3.2 Chế độ chiếu sáng - Chiếu sáng trực tiếp, toàn bộ ánh sáng đƣợc chuyển trực tiếp đến mặt thao tác. - Chiếu sáng nửa trực tiếp, phần lớn ánh sáng chuyển trực tiếp vào mặt thao tác, phần còn lại chiếu sáng gián tiếp. - Chiếu sáng nửa gián tiếp, phần lớn ánh sáng chiếu gin tiếp vào mặt công tác, phần còn lại chiếu trực tiếp - Chiếu sáng gián tiếp, toàn bộ ánh sáng đƣợc chiếu gián tiếp vào mặt công tác. Chiếu sáng trực tiếp có hiệu quả cao nhất, kinh tế nhất nhƣng để có độ chiếu sáng đều đèn phải treo cao, dễ sinh ánh sáng chói. Các chế độ chiếu sáng còn lại hiệu suất thấp vì một phần ánh sáng bị hấp thụ nên thƣờng đƣợc dùng trong khu vực hành chính, sinh hoạt, còn đối với phân xƣởng sửa chữa cơ khí ta dùng chế độ chiếu sáng trực tiếp. 95
6.4. CHỌN HỆ THỐNG VÀ ĐÈN CIẾU SÁNG 6.4.1 Chọn hệ thống chiếu sáng. Việc chọn hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu chiếu sáng và ƣu điểm của hệ thống chiếu sáng . - Hệ thống chiếu sáng chung: khi yêu cầu đảm bảo độ sáng đồng đều trên mặt bằng sản xuất, không đòi hỏi cƣờng độ thị giác cao và lâu, không thay đổi hƣớng chiếu trong quá trình công tác. - Hệ thống chiếu sáng cục bộ: khi những nơi mà các bộ mặt công tác khác nhau yêu cầu độ chiếu sáng khác nhau và đƣợc chia thành từng nhóm ở các khu vực khác nhau trên mặt công tác. - Hệ thống chiếu sáng kết hợp: khi những nơi thị giác cần phải làm việc chính xác, nơi mà các thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các bóng tối sâu. Vây đối với phân xƣởng sửa chữa cơ khí đòi hỏi độ chính xác cao trong quá trình làm việc nên ta chọn hệ thống chiếu sáng kết hợp . 6.4.2. Chọn loại đèn chiếu sáng. Hiện nay ta thƣờng dùng phổ biến các loại bóng đèn nhƣ: Đèn dây tóc và đèn huỳnh quang a. Đèn dây tóc: Đèn dây tóc làm việc dựa trên cơ sở bức xạ nhiệt. Khi dòng điện đi qua sợi dây tóc làm dây tóc phát nóng và phát quang. Ƣu điểm của đèn dây tóc là chế tạo đơn giản, rẻ tiền đễ lắp đặt và vận hành. Nhƣợc điểm của đèn dây tóc là quang thông của nó rất nhạy cảm với điện áp. 96
Nếu điện áp bị dao động thƣờng xuyên thì tuổi thọ của bóng đèn cũng giảm đi. b. Đèn huỳnh quang: Là loại đèn ứng dụng hiện tƣợng phóng điện trong chất khí áp suất thấp. Ƣu điểm của đèn huỳnh quang là: Hiệu suất quang lớn, khi điện áp chỉ thay đổi trong phạm vi cho phép thì quang thông giảm rất ít (1%), tuổi thọ cao. Nhƣợc điểm của đèn huỳnh quang là: Chế tạo phức tạp, giá thành cao, cos thấp làm tăng tổn hao công suất tác dụng và làm giảm hiệu suất phát quang của đèn, quang thông của đèn phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ, phạm vi phát quang cũng phụ thuộc nhiệt độ, khi đóng điện thì đèn không thể sáng ngay đƣợc. Do quang thông thay đổi nên hay làm cho mắt mỏi mệt và khó chịu. Chọn đèn chiếu sáng cho phân xƣởng bột: Qua phân tích các ƣu và nhƣợc điểm của hai loại bóng đèn trên ta thấy đối với phân xƣởng bột thì ta dùng loại đèn sợi đốt là thích hợp. Phân xƣởng bột có: Chiều dài: 84,59 m Chiều rộng: 54 m Tổng diện tích là: 4568 m2 Nguồn điện áp sử dụng U = 220V lấy từ tủ chiếu sáng của TPP trạm biến áp B2. 97
6.5. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG Độ treo cao đèn: H = h – h1 – h2 Trong đó: h: Chiều cao của phân xƣởng (tính từ nền đến trần của phân xƣởng), h = 7m h1: Khoảng cách từ trần đến đèn, h1 = 0,6m h2: Chiều cao từ nền phân xƣởng đến mặt công tác, h2 = 0,9m → H = 7 – 0,6 – 0,9 = 5,5 (m) h1 = 0,6m h = 7m H = 5,5m h2 =0,9 0,8m Hình 6.1: Sơ đồ tính toán chiếu sáng. Tra bảng chiếu sáng phân xƣởng đèn sợi đốt chao đèn vạn năng ta có tỷ L số: 1,8 . H Vậy khoảng cách giữa các đèn là: L = 1,8 . 5,5 = 10 (m) Căn cứ vào chiều rộng của xƣởng là 54 m, ta chọn L = 10m Ta sẽ bố trí đuợc 6 dãy đèn và cách tƣờng 2m Số bóng đèn sẽ là: 84,59 10 = 7,4 (bóng), ta lấy 8 bóng. 10 Vậy tổng số bóng đèn là: 8 . 6 = 48 (bóng) Xác định chỉ số phòng: 98
φ = a.b = 54.84,59 = 6 H a b 5,5. 54 84,59 Lấy hệ số phản xạ của tƣờng là 50%, của trần là 30%. Tra bảng ta chọn đƣợc hệ số sử dụng của đèn là: ksd = 0,48. Lấy hệ số dự trữ: k = 1,3, hệ số tính toán: Z = 1,1. Quang thông của mỗi đèn: F = k.E.S.Z = 1,3.66,46.54.1,1.30 = 8553,4 (lm) n.ksd 36.0,5 Ta chọn bóng có công suất P = 750W có quang thông F = 10875 lm. Ngoài chiếu sáng trong phòng sản xuất còn đặt thêm 6 bóng cho 2 phòng thay quần áo,phòng WC. Tổng công suất chiếu sáng của phân xƣởng là: Pcs = 48 . 750 + 6 . 100 = 36600 = 36,6 (kW) 6.6. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG Đặt riêng 1 tủ chiếu sáng cạnh cửa ra vào lấy điện từ tủ phân phối của xƣởng. Tủ gồm 1 áptômát tổng 3 pha và 7 áptômát nhánh 1 pha. Mỗi áptômát cấp điện cho 6 bóng đèn. 6.6.1. Chọn áptômát tổng và cáp từ tủ phân phối tới tủ chiếu sáng Chọn áptômát tổng theo các điều kiện: Điện áp định mức: UđmA ≥ Uđmm = 0,38 kV Dòng điện định mức: Pcs 27 ,6 IđmA ≥ Itt = = = 41,93 (A) 3.U đm 3.0,38 Chọn áptômát loại C60N do hãng Merlin Gerin chế tạo có các thông số sau: Bảng 6.1: Thông số của áptômát tổng Loại Số cực Iđm (A) Uđm (V) IN (kA) NC 100H 1-2-3-4 63 440 6 99
Chọn cáp từ TPP đến tủ chiếu sáng: Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép. khc . Icp ≥ Itt = 41,93A Trong đó: Itt: Dòng điện tính toán của hệ thống chiếu sáng chung. Icp: Dòng điện cho phép tƣơng ứng với từng loại dây, từng tiết diện. khc: Hệ số hiệu chỉnh, khc = 1. Kiểm tra điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ bằng áptômát: 1,25.I đmA 1,25.63 Icp ≥ = = 52,5 (A) 1,5 1,5 Chọn cáp loại 4G6 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo có Icp = 54A. 6.6.2. Chọn áptômát nhánh và dây dẫn đến các bóng đèn * Chọn áptômát nhánh: Điện áp định mức: Uđm ≥ Uđmm = 0,22 kV Dòng điện định mức: n.Pđ 6.1 IđmA ≥ Itt = = =27,27 (A) U đm 0,22 Chọn áptômát loại C60a có các thông số sau: Bảng 6.2: Thông số của áptômát nhánh Loại Số cực Iđm (A) Uđm (V) IN (kA) C60a 1-2-3-4 40 440 3 * Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến các bóng đèn Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép: khc . Icp ≥ Itt Kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ bằng áptômát. 100
1,25.I đmA 1,25.40 Icp ≥ Itt = = = 33,33 (A) 1,5 1,5 2 Chọn cáp đồng 2 lõi tiết diện 2x2,5 mm có Icp = 36A cách điện PVC do hãng LENS chế tạo. 101
ÐL1 TPP C60N C60N C60N C60N C60N ÐL1 ÐL2 ÐL3 ÐL4 4G6 C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a Hình 6.2: Sơ đồ nguyên lý mạng điện chiếu sáng của phân xƣởng. 102
WC Thay qu?n áo Thay qu?n áo WC L =10m L =10m Hình 6.3: Sơ đồ mạng điện chiếu sáng phân xƣởng bột 103
KẾT LUẬN Sau 1 thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp với sự giúp đỡ của thầy giáo thạc sĩ Nguyễn Trọng Thắng và thầy giáo Ngô Quang Vĩ đến nay đề tài của em là: “thiết kế cung cấp điện cho công ty cổ phần hapaco” đã hoàn thành. Trong đề tài này em đã nghiên cứu, tính toán và tìm hiểu các vấn đề sau: - Thống kê phụ tải và tính toán phụ tải. - Lựa chọn dung lƣợng và số lƣợng máy biến áp. - Tính chọn cao áp, hạ áp và các thiết bị trong phân xƣởng. - Tính toán ngắn mạch kiểm tra các phần tử đã chọn. - Bù cosφ cho toàn nha máy. - Tính toán thiết kế chiếu sáng cho phân xƣởng. Tuy nhiên đây mới chỉ là tính toán trên lý thuyết, trong giai đoạn tiếp theo khi công trình thiết kế điện đƣợc triển khai cần phải xây dựng đồ thị phụ tải của phân xƣởng để bảo đảm độ tin cậy và an toàn hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Thạc sỹ Nguyễn Trọng Thắng và thầy giáo Ngô Quang Vĩ ngƣời đã giúp đỡ tận tình em khi thực hiện đề tài này. Tuy nhiên do còn hạn chế về kiến thức , kinh nghiệm thực tế, tài liệu tham khảo, nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, các vấn đề nghiên cứu còn chƣa sâu rộng và chƣa gắn bó đƣợc với thực tế. Rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn đồng nghiệp để đồ án đƣợc hoàn thiện hơn 104
TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Ngô Hồng Quang - Vũ Văn Tẩm (2001), Thiết kế cấp điện, NXB khoa học - kỹ thuật [2]. Nguyễn Công Hiền - Nguyễn Mạnh Hoạch (2001), Hệ thống cung cấp Xí nghiệp công nghiệp, đô thị và nhà cao tầng, NXB khoa học - kỹ thuật. [3]. Nguyễn Xuân Phú - Nguyễn Công Hiền - Nguyễn Bội Khuê (1998), Cung cấp điện, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật. [4]. Ngô Hồng Quang (2002), Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV, NXB khoa học - kỹ thuật. [5]. PGS.TS Đặng Văn Đào (2005), Kỹ thuật chiếu sáng, NXB khoa học - kỹ thuật Hà Nội 105