[block id=”bo-sung-1″]

Ngày nay, trong xu thế hội nhập, quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang diễn ra một cách mạnh mẽ. Trong quá trình phát triển đó, điện năng đóng vai trò rất quan trọng. Nó là một dạng năng lượng đặc biệt, có rất nhiều ưu điểm như: dễ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác( như cơ năng, hóa năng, nhiệt năng ), dễ dàng truyền tải và phân phối Do đó ngày nay điện năng được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống, Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, đời sống xã hội ngày càng được nâng cao, nhu cầu sử dụng điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, tăng lên không ngừng. Để đảm bảo những nhu cầu to lớn đó, chúng ta phải có một hệ thống cung cấp điện an toàn và tin cậy.

do_an_thiet_ke_he_thong_cung_cap_dien_cho_phan_xuong_sua_chu

docx40 trang | Chia sẻ: lecuong1825 | Ngày: 13/07/2016 | Lượt xem: 1764 | Lượt tải: 11download

Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí (2), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, trong xu thế hội nhập, quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang diễn ra một cách mạnh mẽ. Trong quá trình phát triển đó, điện năng đóng vai trò rất quan trọng. Nó là một dạng năng lượng đặc biệt, có rất nhiều ưu điểm như: dễ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác( như cơ năng, hóa năng, nhiệt năng), dễ dàng truyền tải và phân phối Do đó ngày nay điện năng được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống, Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, đời sống xã hội ngày càng được nâng cao, nhu cầu sử dụng điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, tăng lên không ngừng. Để đảm bảo những nhu cầu to lớn đó, chúng ta phải có một hệ thống cung cấp điện an toàn và tin cậy.
Với: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí”, sau một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn của thầy TS Đặng Hoàng Anh và tài liệu tham khảo
Hệ thống cung cấp điện : Ts. Trần Quang Khánh
Bài tập cung cấp điện : Ts. Trần Quang Khánh
Thiết kế cấp điện :Ts Vũ Văn Tẩm-Ts Ngô Hồng Quang
Giáo trình cung cấp điện: Ninh Văn Nam (chủ biên)- Hà Văn Chiến –Nguyễn Quang Thuấn.
Đến nay, về cơ bản chúng em đã hoàn thành nội dung đồ án môn học này. Do trình độ và thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, chúng em rất mong được sự chỉ bảo, giúp đỡ của các thầy cô để bài làm này của chúng em được hoàn thiện hơn. Đồng thời giúp chúng em nâng cao trình độ chuyên môn, đáp ứng nhiệm vụ công tác sau này. Chúng em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 21 tháng 3 năm 2016
Sinh viên thực hiện:
Nhóm 1:Trần Việt Hoàng; Phạm Văn Lợi; Nguyễn Xuân Long.
Tính toán phụ tải điện
Phụ tải chiếu sáng
Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng
Trong thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng nhất phải quan tâm là đáp ứng các yêu cầu về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác. Ngoài độ rọi, hiệu quả của chiếu sáng còn phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp lý cùng sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế và mỹ quan hoàn cảnh. Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Không bị loá mắt
Không loá do phản xạ
Không có bóng tối
Phải có độ rọi đồng đều
Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định
Phải tạo ra được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày.
Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung, chiếu sáng cục bộ và chiếu sáng kết hợp ( kết hợp giữa cục bộ và chung ). Do yêu cầu 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 thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp.
Chọn loại bóng đèn chiếu sáng gồm 2 loại: bóng đèn sợi đốt và bóng đèn huỳnh quang. Các phân xưởng thường ít dung đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh quang có tần số là 50Hz thường gây ra ảo giác không quay cho các động cơ không đồng bộ, nguy hiểm cho người vận hành máy, dễ gây ra tai nạn lao động. Do đó người ta thường sử dụng đèn sợi đốt cho các phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Việc bố trí đèn khá đơn giản, thường được bố trí theo các góc của hình vuông hoặc hình chữ nhật .
Xác định kích thước của phân xưởng
Phân xưởng có kích thước như sau : rộng a=24m, dài b=36m, cao h=7m
Tham khảo bảng hệ số phản xạ (GT cung cấp điện _TS Quyền Huy Ánh bảng 10.5 trang 159 về công nghiệp nhẹ), ta xác định được các hệ số phản xạ của trần, tường và sàn lần lượt là 50%, 30% và 10%.
Ta chọn loại đèn Metal Halide có hiệu suất sáng lớn và chỉ số hoàn màu cao, phù hợp với chiếu sáng công nghiệp. Chọn loại đèn có thông số như sau:
P = 150W, quang thông Φ = 11250 lm, loại chóa chiếu sâu, vỏ nhôm, mỗi bộ có một bóng
Chọn chiều cao treo đèn (khoảng cách từ trần đến đèn) là 1m, chiều cao làm việc là 0,8m, ta tính được độ cao treo đèn tính toán là:
Htt = 7-1-0,8 = 5,2m
Ta tính được chỉ số phòng i:
I =a*bHtt *a+b=24*365,2*24+36 = 2,8 ≈3
Từ đây tham khảo GT cung cấp điện_TS Quyền Huy Ánh bảng 10.4. Đặc tuyến phân bố cường độ sáng một số đèn thông dụng trang 149 ta xác định được hệ số sử dụng CU = 92%
Ta chọn được : Môi trường sử dụng trung bình và chế độ bảo trì là 12 tháng
Hệ số mất mát ánh sáng: LLF = 0,61 ( Trang 161 GT cung cấp điện_Quyền Huy Ánh)
Hệ số mất mát ánh sáng được xác định theo biểu thức:
LLF = LLD.LDD.BF.RSD
ở đây: LLD là hệ số suy hao quang thông theo thời gian sử dụng, LDD là hệ số suy hao quang thông do bụi, BF là hệ số cuộn chấn lưu, RSD là hệ số suy hao phản xạ của phòng do bụi.
Độ rọi yêu cầu: Eyc = 150lx (phân xưởng lắp ráp cơ khí chi tiết trung bình – nhỏ) ·
Tính số bộ đèn sử dụng
n=Eyc*a*bΦ*CU*LLF=150*24*3611250*0.92*0.61≈20 bộ
Phân bố đèn: ta chọn 20 bộ đèn phân bố theo diện tích phân xưởng thành 4 hàng và 5 cột như sau:
Hình 1: Sơ đồ phân bố đèn trong phân xưởng
Kiểm tra độ rọi đồng đều: ta kiểm tra theo hai chỉ số α và β
α=khoảngcáchgiữa 2 đènHtt = 0,8 → 1,8 (đèn HID – trần cao)
β =khoảngcáchgiữadãyđènvàtườngkhoảng cách giữa 2 đèn = 0,3 → 0,5
Theo chiều rộng ta tính được:
α=6,675,2=1,28
β=26,67=0,3
Theo chiều dài ta tính được
α=6,25,2=1,44
Phụ tải nhóm chiếu sáng
Từ kết quả thiết kế chiếu sáng ta tính được phụ tải chiếu sáng tính toán của phân xưởng.
Pcs=kdt*N*Pđ=1*20*150=3000W=3(kW)
Trong đó:
kđt : hệ số đồng thời của phụ tải chiếu sáng
N : số bóng cần thiết
Pđ : công suất mỗi bóng đèn được lựa chọn.
Vì dùng loại đèn Metal Halide nên hệ số cosφ= 1. Do đó, ta có công suất toàn phần của nhóm chiếu sáng là:
Scs=Pcscosφ=31=3kVA; Qcs = 0 (kVAr)
Phụ tải thông gió làm mát
Phụ tải thông gió
Lưu lượng gió tươi cần cấp vào xưởng là: Q= n*V= 6*24*36*7= 36288 (m3)
Trong đó: n là số lần làm tươi trên 1h, V là thể tích khí.
Với số liệu cho: MODEL : DLHCV40-PG4SF có lượng gió 4500 (m3/h)
Ta chọn q= 4500 m3/h => số quạt: Nq = 9 quạt
Bảng 1: Thông số quạt hút
Thiết bị
Công suất (W)
Lượng gió (m3/h)
Số lượng
Ksd
cosφ
Quạt hút
300
4500
9
0,7
0,8
Uđm=380(V); iđm=0,57(A); ilvmax=0,7(A)
Hệ số nhu cầu: (áp dụng công thức 2.34 trang 29 sách giáo trình cung cấp điện)
knc=ksd+1-ksdn=0,7+1-0,79=0,8
Phụ tải tính toán nhóm phụ tải thông gió và làm mát:Nếu chưa biết hiệu suất của động cơ nên ta lấy gần đúng Pđ=Pđm
(áp dụng công thức 2.41 chương 2 sách giáo trình cung cấp điện)
Ptttg=knci=1nPđmi=0,8*300*9=2160W=2,16(kW)
Stttg=Pttlmcosf=2,1600,8=2,7(kVA)
Qtttg=Stttg2-Ptttg2=2,72-2,162=1,62(kVAr)
Trong đó: Pđmi là công suất định mức của thiết bị thứ i,kW.
Ptt,Qtt,Stt : Công suất tác dụng ,phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm thiết bị,kW,kVAR,kVA;
n:là số thiết bị trong nhóm; knc : hệ số nhu cầu;
Phụ tải làm mát
Để đảm bảo cho không gian làm việc thông thoáng mát mẻ ta chọn 15 quạt đứng công nghiệp có thông số như sau: Model SLS650
Kiểu: Đứng
Công suất(W): 225
Sải cánh (mm): 650
Lượng gió (m3/min): 220
Cấp độ gió: 3 cấp độ
Tần số (Hz): 50
Độ ồn (Db): 68
Tốc độ (Rpm): 1400
Điện áp (V): 220
Ksd=0,7;cosφ =0,8;
Hãng sản xuất: Điện cơ Hà Nội giá bán 1.480.000 VNĐ
Tính tương tự như làm mát ta được
Knc=0,77; Pttlm= 2,598 (kW) ; Qttlm=1,95(kVAr); Sttlm=3,248 (kVA)
Tổng hợp phụ tải thông gió và làm mát
Công suất tác dụng: Ptttglm=Ptttg+Pttlm=2,16+2,598=4,578 (kW)
Công suất phản kháng: Qtttglm=Qtttg+Qttlm=1,62+1,95=3,57(kVAr)
Công suất toàn phần : Stttglm=Stttg+Sttlm=2,7+3,248=5,948(kVA)
Dựa vào TCVN 5687 -2010 thông gió,điều hòa không khí tiêu chuẩn thiết kế.
Phụ tải động lực: phân nhóm thiết bị, xác định phụ tải từng nhóm, tổng hợp phụ tải động lực
Bảng 2: Phụ tải động lực
TT
Tên thiết bị
Ký hiệu
Số lượng
Công suất Pdm(kw)
Cosφ
Ksd
Nhóm 1
1
Máy mài nhẵn tròn
1
1
6
0.67
0.35
2
Máy mài nhẵn phẳng
2
1
3
0.68
0.32
3
Máy mài nhẵn tròn
8
1
6
0.67
0.35
4
Máy mài nhẵn phẳng
9
1
8
0.68
0.32
5
Máy khoan
10
1
1.2
0.66
0.27
6
Máy ép
17
1
20
0.63
0.41
7
Máy khoan
19
1
1.6
0.66
0.27
8
Máy khoan
20
1
1.6
0.66
0.27
9
Lò gió
27
1
8
0.9
0.53
Tổng nhóm 1
n=9
55.4
0.69
0.38
Nhóm 2
1
Máy tiện bu lông
3
1
1.2
0.65
0.3
2
Máy tiện bu lông
4
1
4.4
0.65
0.3
3
Máy tiện bu lông
5
1
8
0.65
0.3
4
Máy khoan
11
1
1.6
0.66
0.27
5
Máy tiện bu lông
12
1
2.4
0.58
0.3
6
Máy tiện bu lông
13
1
5.6
0.58
0.3
7
Cần trục
18
1
8
0.67
0.25
8
Máy ép nguội
22
1
80
0.7
0.27
9
Máy ép nguội
23
1
110
0.7
0.47
Tổng nhóm 2
n=9
221.2
0.69
0.37
Nhóm 3
1
Máy phay
6
1
3
0.56
0.26
2
Máy phay
7
1
5.6
0.56
0.26
3
Máy tiện bu lông
14
1
5.6
0.58
0.3
4
Máy tiện bu lông
15
1
6
0.58
0.3
5
Máy tiện bu lông
16
1
15
0.58
0.3
6
Máy tiện bu lông
24
1
20
0.58
0.3
7
Máy tiện bu lông
25
1
26
0.58
0.3
8
Máy mài
26
1
4
0,63
0.45
Tổng nhóm 3
n=8
85.2
0.58
0.3
Nhóm 4
1
Lò gió
31
1
11
0.9
0.53
2
Máy xọc,(đục)
33
1
11
0.6
0.4
3
Máy tiện bu lông
38
1
11
0.55
0.32
4
Máy mài
39
1
9
0.63
0.45
5
Máy hàn
40
1
56
0.82
0.46
6
Máy quạt
41
1
11
0.78
0.65
7
Máy quạt
42
1
15
0.78
0.65
8
Máy hàn
43
1
56
0.82
0.46
9
Máy cắt tôn
44
1
5.6
0.57
0.27
10
Máy quạt
45
1
15
0.78
0.65
Tổng nhóm 4
n=10
200.6
0.77
0.48
Nhóm 5
1
Cần trục
21
1
26
0.67
0.25
2
Máy ép quay
28
1
44
0.58
0.45
3
Máy khoan
29
1
2.4
0.66
0.27
4
Máy khoan
30
1
2.4
0.66
0.27
5
Máy xọc,(đục)
32
1
8
0.6
0.4
6
Máy ép quay
34
1
60
0.58
0.45
7
Máy tiện bu lông
35
1
3
0.55
0.32
8
Máy tiện bu lông
36
1
5.6
0.55
0.32
9
Máy tiện bu lông
37
1
9
0.55
0.32
Tổng nhóm 5
n=9
160.4
0.59
0.39
Tính toán phụ tải từng nhóm:
Bảng 3: Tính toán cho nhóm 1
TT
Tên thiết bị
Ký hiệu
Số lượng
Công suất Pdm(kw)
Cosφ
Ksd
Idm
(A)
Nhóm 1
1
Máy mài nhẵn tròn
1
1
6
0.67
0.35
13,6
2
Máy mài nhẵn phẳng
2
1
3
0.68
0.32
6,7
3
Máy mài nhẵn tròn
8
1
6
0.67
0.35
13,6
4
Máy mài nhẵn phẳng
9
1
8
0.68
0.32
17,8
5
Máy khoan
10
1
1.2
0.66
0.27
2,7
6
Máy ép
17
1
20
0.63
0.41
48,2
7
Máy khoan
19
1
1.6
0.66
0.27
3,6
8
Máy khoan
20
1
1.6
0.66
0.27
3,6
9
Lò gió
27
1
8
0.9
0.53
13,5
Tổng nhóm 1
n=9
55.4
0.69
0.38
Hệ số sử dụng trung bình:
Ksd = i=1nPi.Ksdii=1nPi = 0,38làm tròn 0,4
Số thiết bị hiệu quả :
nhq = (i=1nPi)2i=1nPi = 4,98 làm tròn bằng 5.
Hệ số nhu cầu :
Knc = Ksd*Kmax = 0,7
Trong đó Kmax = 1,76 (tra bảng).
Công suất tính toán :
Ptt = Knc*Pi = 0,7*55,4 = 38,78 (kW).
Hệ số công suất trung bình :
Cosφ = Pi*cosφPi= 0,69
Công suất toàn phần :
Stt = Pttcosφ = 56,2 (kVA).
Công suất phản kháng:
Qtt = S2tt-P2tt =40,67 (kVAr).
Dòng điện tính toán:
Itt = Stt3*Udm = 85,38 (A).
Làm tương tự với 4 nhóm còn lại ta được bảng sau:
Bảng 4 Tính toán phụ tải cho các nhóm còn lại
Ksd
nhq
Kmax
Ptt
cos
Stt
Qtt
Itt
Nhóm 2
0.4
3
0
199.08
0.69
288.52
208.8
438.5
Nhóm 3
0.4
5
2
68.16
0.58
117.5
95.7
178.6
Nhóm 4
0.5
5
1,57
157.47
0.77
204.5
130.47
310.8
Nhóm 5
0.4
4
1.87
119.97
0.59
203.3
164
308.9
Đối với nhóm có số thiết bị hiệu quả <4 thì ta xác định theo công thức:
Ptt = Kt*Pdm
Với Kt = 0,9 với thiết bị làm việc dài hạn.
Kt = 0,75 với thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại.
Đối với nhóm 2 ta chọn Kt = 0,9.
Bảng 5:Phụ tải động lực toàn phân xưởng
Ptt
Qtt
Stt
Itt
Cosφ
583.5
870
639.64
1322.1
0.68
Tổng hợp phụ tải của toàn phân xưởng.
Công suất tác dụng toàn phân xưởng:Ptt=kđti=1nPtti
Trong đó: Ptt-công suất tính toán tổng của các hộ dùng điện,kW
Ptti – công suất tính toán của nhóm phụ tải thứ I,kW
kđt-hệ số đồng thời
Pttpx= kđt (Pttđl+ Pcs +Ptttglm)=1(583,5+3+4,578)=591,1(kW); Với kdt=1
Hệ số công suất trung bình toàn phân xưởng,
cosφ=PiPicosφi=Pttdl*cosφtbdl+Pcs*cosφtbcs+Ptttglm*cosφtbtglmPttdl+Pcs+Ptttglm
=0,68
Xét thêm tổn thất trong mạng điện (10%) và khả năng phát triển phụ tải trong 10 năm (10%), ta sẽ có số liệu tính toán phụ tải toàn phân xưởnglà:
Pttpx=1,2*Pttpx,=1,2*591,1=709,3(kW)
Sttpx=Pttpxcosφttpx=709,30,68=1043,1(kVA)
Qttpx=Sttpx2-Pttpx2=1043,12-709,32=764,8(kVAr)
Nhận xét và đánh giá.
Phân xưởng sửa chữa có đặc điểm hầu hết là các máy có cuộn dây nên hệ số cosφ toàn phân xưởng thấp
Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng
Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
Vị trí đặt trạm biến áp
Việc chọn vị trí của trạm biến áp trong một xí nghiệp cân phải tiến hành so sánh kinh tế – kỹ thuật. Muốn tiến hành so sánh kinh tế – kỹ thuật cân phải sợ bộ xác định phương án cung cấp điện trong nội bộ xí nghiệp. Trên cơ sở các phương án đã được chấp thuận mới có thể tiến hành so sánh kinh tế – kỹ thuật để chọn vị trí số lượng trạm biến áp trong xí nghiệp.
Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản:
An toàn và liên tục cấp điện.
Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới.
Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng.
Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ.
Bảo đảm các điều kiện khác như cảnh quan môi trường, có khả năng điều chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng được khi khẩn cấp,…
Tổng tổn thất công suất trên các đường dây là nhỏ nhất
Vị trí trạm biến áp thường được đặt ở liền kề, bên ngoài hoặc ở bên trong phân xưởng. Trạm biến áp đặt ở bên ngoài phân xưởng, hay còn gọi là trạm độc lập, được dùng khi trạm cung cấp cho nhiều phân xưởng, khi cần tránh các nơi, bụi bặm có khí ăn mòn hoặc rung động; hoặc khi không tìm được vị trí thích hợp bên trong hoặc cạnh phân xưởng.
Trạm xây dựng liền kề được dùng phổ biến hơn cả vì tiết kiệm về xây dựng và ít ảnh hưởng tới các công trình khác.
Trạm xây dựng bên trong được dùng khi phân xưởng rộng có phụ tải lớn. Khi sử dụng trạm này cần đảm bảo tốt điều kiện phòng nổ, phòng cháy cho trạm.
Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí ta chọn phương án. Xây dựng trạm biến áp liền kề với phân xưởng. Gần tâm phụ tải phía trái phân xưởng, khoảng cách từ trạm tới phân xưởng là L= m.
Các phương án cấp điện cho phân xưởng
Các phương án chọn lắp đặt máy biến áp
Ta xét 3 phương án sau:
Phương án 1: 2 máy biến áp
Phương án 2: Trạm có 1 máy biến áp và 1 máy phát diesel dự phòng
Phương án 3: Trạm có 1 máy biến áp
Phương án trạm biến áp
Phương án 1: Trạm có hai máy biến áp làm việc song song:
Công suất MBA được lựa chọn thỏa mãn điều kiện:
Sđmmba≥Sttpx1,4=1043,11,4=745,1(kVA)
Nên ta lựa chon MBA có Sdm =800 (kVA)
Bảng 6: thông số máy biến áp
Công suất
kVA
Điện áp
kV
DPo
W
D Pn
W
Un
%
800
22/0,4
1400
10500
5
Tổn thất 2 máy biến áp là (tính toán sơ bộ )
DPb = 0,02*Sđm = 0,02*800 = 16 (kW)
DQb = 0,105*Sđm = 0,105*800 = 84 (kW)
DAb = n*DP0*t + (1/n)* DPn*(Spt/Sđm)*2*‏ ح
với Tmax của xưởng cơ khí chọn =5000h ta tính được tô = 5466 ,n= 2
suy ra DAb = 49185,7 (kW)
Phương án 2:Trạm có 1 máy biến áp và 1 máy phát diesel dự phòng
Ta có Stttpx = 1043,1(kVAr)
Chọn máy biến áp có công suất định mức bằng 1250 (kva) do công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo
Bảng 7: Thông số kĩ thuật máy biến áp
Công suất MBA(kVA)
Tổn hao(W)
1250
Không tải
Có tải
1720
19210
Và máy phát điện thỏa mãn: SđmMF ≥ 0,85* SđmMF
Suy ra ta chọn máy phát điện có Sđm = 1500(kVA)
Phương án 3: Trạm có 1 máy biến áp
Công suất MBA được lựa chọn thỏa mãn điều kiện:
SđmB3 ≥ Sttpx Vì vậy, ta chọn máy biến áp SđmB3 = 1250(kVA)
Bảng 8: Thông số kĩ thuật máy biến áp
Sđm(kVA)
Uđm(kV)
DP0(W) không tải
DPn(W)
Có tải
DUn(%)
Điện áp ngắn mạch
Dòng điện không tải
I0(%)
1250
22/0,4
1720
12910
5,5
1,2
Vì xưởng làm 3 ca liên tục nên ta chọn Tmax=5000h
‏ح = (0,124+10-4 *Tmax)2 *8760 (h)= (0,124 + 10-4 **5000) *8760=5466(h)×××
Tổn thất điện năng máy biến áp:
DAb3=DP0*8760+DPN (SptSđm)2=1,72*8760+12,91* (1038,81250)2*5466 = 63802
(kWh)
Tổn thất công suất trong máy biến áp bao gồm tổn thất không tải (tổn thất sắt) và tổn thất có tải (tổn thất đồng).
Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trong máy biến áp được tính theo công thức sau:
DPb=DP0+DPn(SptSđm)2
Trong đó : -DP0, DPn là tổn thất công suất tác dụng không tải và ngắn mạch của máy biến áp cho trong thông số của máy,kW ;
t là thời gian vận hành thực tế của máy biến áp ,h. Bình thường máy biến áp vận hành suốt một năm nên lấy t=8760h ;
‏ح‏ Thời gian tổn thất công suất lớn nhất
Các phương án cấp điện cho phân xưởng
Phương án 1: Mỗi tủ động lực, tủ chiếu sáng, tủ thông thoáng làm mát được cấp điện bằng một mạch riêng.
Phương án 2: phương án gộp chung các nhóm phụ tải động lực với nhau để cấp điện từ tủ tổng tới, nhóm 1 với 2 một tủ, nhóm 3 một tủ, và nhóm 4,5 một tủ, hệ thống chiếu sáng và làm mát có một tủ điều khiển riêng .”
Phương án 3: Tủ chiếu sáng, tủ thông thoáng làm mát được cấp điện từ các các mạch riêng, Các tủ động lực, tủ ở xa được cấp điện thông qua tủ ở gần.
Tính toán sơ bộ:
Phương án 1
Tính toán tổn thất điện cho mạng
ΔU =( P*R+Q*X)/U với AA1 có: P=55,4(kW); Q=58,12(kVAr);
R=12,88(m Ω); X=4,312 (m Ω);
Ta tính được tổn hao điện áp:
ΔU =( P*R+Q*X)/U = 2,5 (V)
Tương tự ta tính toán sơ bộ dây dẫn từ tủ phân phối tổng tới các tủ động lực nhóm, ta chọn đường dây cáp dài nhất và phụ tải có công suất lớn nhất để tính toán sơ bộ cho toàn phân xưởng ta có bảng tổn hao như sau:
Bảng 9:Tổn hao điện áp sơ bộ cho phương án 1
Đường dây
Ptt(kW)
Qtt (kW)
Chiều dài (m)
R(Ω)
X(Ω)
ΔU
(V)
AA2
221,2
231,26
4
2,56.10-3
1,18.10-3
2,213186
A29
110
112,2
1
4,610-4
2,3310-4
0,82
Phương án 2:
Tính toán sơ bộ đường dây cho phân xưởng
Phương án đặt máy biến áp:
Đặt một máy biến áp và một máy phát dự phòng
Ưu điểm: vận hành đơn giản,đảm bảo cung cấp điện.
Nhược điểm: ồn lúc hoạt động,chi phí đầu tư lớn.
Ta có Stttpx = 1043,1(kVAr)
Chọn máy biến áp có công suất định mức bằng 1250 (kVA) do công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo
Bảng 10:Tổn hao sơ bộ cho phương án 2
Công suất MBA(Kva)
Tổn hao(W)
1250
Không tải
Có tải
1720
19210
Và máy phát điện thỏa mãn: SđmMF ≥ 0,85× SđmMF
Suy ra ta chọn máy phát điện có Sđm = 1500(kVA)
Hệ số sử dụng trung bình:
Ksd = i=1nPi.Ksdii=1nPi = 0,38 làm tròn 0,4
Số thiết bị hiệu quả :
nhq = (i=1nPi)2i=1nPi = 5,04 làm tròn bằng 5.
Hệ số nhu cầu :
Knc = Ks*Kmax = 0,7
Trong đó Kmax = 1.76 (tra bảng).
Công suất tính toán :
Ptt = Knc.Pi = 0,7*276,6 = 193,62 (kW).
Hệ số công suất trung bình :
Cosφ = Pi.cosφPi= 0,69
Công suất toàn phần :
Stt = Pttcosφ = 280,6 (kVA).
Công suất phản kháng:
Qtt = S2tt-P2tt =203,37 (kW).
Dòng điện tính toán:
Itt = Stt3 ,Udm = 426,3 (A).
Từ dòng tính toán ta tính được tiết diện dây cáp đi từ tủ phân phối chính tới tủ động lực thứ nhất là:
F =IttJkt =426,33,1 =137,5
Chọn cáp cách điện giấy lõi đồng loại BS 6840 do DELTA chế tạo có F = 185
Xo = 0,111 và Ro = 0,162
Khoảng cách từ tủ chính tớ tủ 1 là 6(m)
Ta có ∆U = P*ro+Q*xoUo=193,62*0,162*6*10-3+203,37*0,111*6*10-30,38 = 0,85(v)
Nhận xét thấy nhóm thứ nhất này có máy ép nguội là có công suất định mức lớn nhất lên ta sẽ chọn sơ bộ đường dây theo máy ép nguội.
Iđm = 238,8 (mmA) suy ra tiết diện của dây tính được bằng 77,03 (mm2) chọn dây A-70 với các thông số Xo = 0,233 Ro = 0,46 suy ra tổn thất trên đường dây là 3,64(V)
Tính toán một cách hoàn toàn tương tự, tủ thứ 2 gồm nhóm phụ tải thứ 3
F =IttJkt =178,63,1 =57,6
Nhận xét thấy nhóm thứ hai này có máy tiện bulong là có công suất định mức lớn nhất lên ta sẽ chọn sơ bộ đường dây theo máy ép nguội.
Iđm= 68,1 (mmA) suy ra tiết diện của dây tính được bằng 28,97 (mm2) chọn dây A-25với các thông số Xo = 0,319 Ro = 1,28 suy ra tổn thất trên đường dây là 1,66(v)
Với nhóm phụ tải thứ thư và thứ năm gần nhau ta sẽ đặt chung một tủ động lực
Cuối cùng là 2 nhóm phụ tải động lực cuối, với dòng tính toán được bằng 794,9(A) ta chọn được cáp là :
Chọn cáp cách điện giấy nõi đồng loại BS 6840 do DELTA chế tạo có F = 300
Xo = 0,104 và Ro = 0,127
Khoảng cách từ tủ chính tớ tủ 1 là 30(m)
Ta có ∆U = P*ro+Q*xoUo=212,268*0,127*30*10-3+378,7*0,104*30*10-30,38 = 5,23 (v)
Nhóm này có máy ép quay có công suất lớn nhất, có dòng định mức bằng 157,2 (A) ta chọn dây A-50 với các thông số F = 63,6(mm2) ;Xo= 0,297 và Ro = 0,64
Phương án 3: Trạm có 1 máy biếnáp
Công suất MBA được lựa chọn thỏa mãn điều kiện:
SđmB3 ≥ Sttpx Vì vậy, ta chọn máy biến á

[block id=”bo-sung”]

Từ khóa: Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí (2)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *