Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng hoà tan Silicate – đặt cạnh phân xưởng tháp sấy có công suất S =180 (KVA) ,cos = 0.8

Chương 1:Tổng quan đồ án thiết kế cung cấp điện I. Ý nghĩa và nhiệm vụ của thiết kế cung cấp điện : Đ iện năng là một trong những dạng năng lượng quan trọng nhất trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng. Điện năng sản xuất từ các nhà máy điện được truyền tải và cung cấp cho các khu công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt của con người,để đưa điện năng đến các các nơi tiêu thụ này cần phải qua nhiều khâu rất quan trọng .Và thiết kế cung cấp điện là một trong những khâu quan trọng đó.Hiện tại, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống của nhân dân được nâng lên nhanh chóng ,dẫn đến nhu cầu dùng điện tăng trưởng không ngừng. Để đáp ứng nhu cầu đó rất đông cán bộ kỉ thuật trong và ngoài ngành điện lực đang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cung cấp điện để phục vụ nhu cầu trên. Cấp điện là một công trình điện. Để thực hiện một công trình điện tuy nhỏ cũng cần có kiến thức tổng hợp từ các ngành khác nhau, phải có sự hiểu biết về xã hội, môi trường và đối tượng cấp điện. Để từ đó tính toán lựa chọn đưa ra phương án tối ưu nhất. Cung cấp điện là trình bày những bước cần thiết các tính toán, để lựa chọn các phần tử hệ thống điện thích hợp với từng đối tượng. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng, công cộng. Tính toán chọn lựa dây dẫn phù hợp với bản thiết kế cung cấp điện, đảm bảo sụt áp chấp nhận được, có khả năng chịu dòng ngắn mạch với thời gian nhất định. Tính toán dung lượng bù cần thiết đểã giảm điện áp, điện năng trên lưới trung, hạ áp.. Bên cạnh đó, còn phải thiết kế lựa chọn nguồn dự phòng cho nhà máy để lưới điện làm việc ổn định ,đồng thời tính đến về phương diện kinh tế và đảm bảo tính an toàn cao. Trong tình hình kinh tế thị trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ các tổ hợp sản xuất đều phải tự hoạch toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng và giá cả sản phẩm. Công nghiệp thương mại và dịch vụ chiếm một tỉ trọng ngày càng tăng trong nền kinh tế quốc doanh và đã thực sự là khách hàng quan trọng của ngành điện lực. Sự mất điện, chất lượng điện xấu hay do sự cố… đều ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, gây phế phẩm, giảm hiệu suất lao động. Đặc biệt ảnh hưởng rất lớn đến các xí nghiệp may, hóa chất điện tử đòi hỏi sự chính xác và liên tục cao. Do đó đảm bảo độ tin cậy cấp điện, nâng cao chất lượng điện năng là mối quan tâm hàng đầu. Một xã hội có điện sẽ làm cho mức sống tăng nhanh với các trang thiết bị nội thất sang trọng nhưng nếu chúng ta lắp đặt một cách cẩu thả , thiếu tuân thủ các quy tắc an toàn sẽ rất nguy hiểm. Nông thôn và các phụ tải sinh hoạt là các phụ tải khổng lồ vì vậy người thiết kế cần quan tâm đến độ sụt áp trên đường dây xa nhất. Thiết kế cấp điện cho phụ tải sinh hoạt nên chọn thiết bị tốt nhằm đảm bảo an toàn và độ tin cậy cấp điện cho người sử dụng. Tóm lại: việc thiết kế cấp điện đối với các đối tượng là rất đa dạng với những đặt thù khác nhau. Như vậy để một đồ án thiết kế cung cấp điện tốt đối với bất cứ đối tượng nào cũng cần thõa mãn các yêu cầu sau: Độ tin cậy cấp điện :Mức độ tin cậy cung cấp điện tuỳ thuộc vào yêu cầu của phụ tải. Với những công trình quan trọng cấp quốc gia phải đảm bảo liên tục cấp điện ở mức cao nhất nghĩa là không mất điện trong mọi tình huống. Những đối tượng như nhà máy, xí nghiệp, tổ Sx … tốt nhất là dùng máy điện dự phòng, khi mất điện sẽ dùng điện máy phát cấp cho những phụ tải quan trọng,hoặc những hệ thống(gồm:thủy điện,nhiệt điện…) được liên kết và hổ trợ cho nhau mổi khi gặp sự cố. Chất lượng điện : Chất lượng điện được đánh giá qua 2 chỉ tiêu tần số và điện áp. Chỉ tiêu tần số do cơ quan điện hệ thống quốc gia điều chỉnh. Như vậy người thiết kế phải đảm bảo vấn đề điện áp. Điện áp lưới trung và hạ chỉ cho phép dao động trong khoảng . Các xí nghiệp nhà máy yêu cầu chất lượng điện áp cao thì phải là . An toàn : Công trình cấp điện phải được thiết kế có tính an toàn cao. An toàn cho người vận hành, người sử dụng, an toàn cho thiết bị , cho toàn bộ công trình... Tóm lại người thiết kế ngoài việc tính toán chính xác, chọn lựa đúng thiết bị và khí cụ còn phải nắm vững quy định về an toàn,những qui phạm cần thiết khi thực hiện công trình. Hiểu rõ môi trường hệ thống cấp điện và đối tượng cấp điện. Kinh tế : Trong quá trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án, các phương án thường có những ưu và khuyết điểm riêng, có thể lợi về kinh tế nhưng xét về kỉ thuật thì không được tốt. Một phương án đắt tiền thường có đặt điểm là độ tin cậy và an toàn cao hơn, để đảm bảo hài hoà giữa 2 vấn đề kinh tế kỉ thuật cần phải nghiên cứu kỉ lưỡng mới đạt được tối ưu. II. Những đặc điểm và yêu cầu thiết kế chung về mạng điện của phân xưởng này : - cấp điện áp : 10/0.4 (KV) - phân xưởng này đặt cạnh phân xưởng tháp sấy có : Stt =180 (KV) và cos =0.8 - sơ đồ mặt bằng : gồm hai sơ đồ sơ đồ mặt bằng và nối dây của phân xưởng sơ đồ nguyên lý của hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng - bảng liệt kê tên thiết bị và các thông số cần thiết : Các thiết bị hoạt động ở điện áp :U = 380(V) STT Tên thiết bị KÍ HIỆU (số lượng) Pđm(KW) cos Ksd 1 Đ.cơ bơm dầu mồi lò hơi A 1(1) 1.1 0.8 0.7 2 Đ.cơ bơm dầu đốt lò hơi A 2(1) 2 0.8 0.7 3 Đ.cơ bơm nước lò hơi A 3(2) 2 0.75 0.7 4 Đ.cơ quạt lò hơi A 4(1) 1.1 0.75 0.7 5 Đ.cơ bơm dầu mồi lò hơi B,C 5(2) 1.1 0.75 0.7 6 Đ.cơ bơm dầu đốt lò hơi B,C 6(2) 1.1 0.8 0.7 7 Đ.cơ bơm nước lò hơi B,C 7(2) 1.1 0.75 0.7 8 Đ.cơ quạt lò hơi B,C 8(2) 1.1 0.75 0.7 9 Đ.cơ bồøn quay A 9(2) 22 0.7 0.6 10 Đ.cơ bồn quay B 10(1) 11 0.7 0.6 11 Đ.cơ bơm nước lên tháp sấy 11(2) 4 0.8 0.7 12 Đ.cơ bơm Silicate lên tháp sấy 12(2) 4 0.8 0.7 13 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 1 13(2) 4 0.8 0.7 14 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 2 14(1) 4 0.8 0.7 15 Đ.cơ bơm nước sinh hoạt 15(1) 4 0.8 0.7 Chương2: Phân chia nhóm phụ tải và xác định phụ tải tính toán-Chọn máy biến áp và máy bù cho phân xương A. PHÂN NHÓM PHỤ TẢI : I.Cơ sở lý thuyết : 1,Nguyên tắc phân nhóm thiết bị : -Tuỳ theo từng trường hợp cụ thể và số thiết bị mà ta có thế phân nhóm các thiết bị như sau: phân nhóm theo mặt bằng phân nhóm theo chế độ làm việc phân nhóm theo dây chuyền sản xuất phân nhóm theo cấp điện áp -Trong hệ thống điện hạ thế tiêu biểu,các mạch phân phối bắt nguồn từ một tủ phân phối chính(TPPC).Từ đó dây cáp được đặt trong các đường ,máng cáp đủ loại để cấp điện cho các tủ khu vực hoặc cho các tủ phụ. -Sự sắp xếp các nhóm dây dẫn có bọc cách điện và cố định chúng cũng như vấn đề bảo vệ tránh các hư hỏng cơ,đảm bảo các qui cách thảm mỹ,là cơ sở của việc lắp đặt hệ thống. 2,Xác định tâm phụ tải : -Tâm phụ tải được tính theo công thức: X= ; Y= Với : n = số thiết bị của nhóm = công suất định mức của thiết bị thứ i Xi,Yi-tọa độ của thiết bị thứ i -Thông thường ta đặt tủ động lực (hay tủ phân phối ) ở tâm phụ tải nhằm mục đích cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất ,chi phí dây dẫn hợp lí hơn cả .Tuy nhiên ,sự lựa chọn cuối cùng phụ thuộc vào mặt bằng mỹ quan,thuận tiện thao tác,an toàn…. II.chọn vị trí đặt tủ : 1,Nhóm 1: Chọn gốc toạ độ là góc trái phía trên của mặt bằng: STT Tên thiết bị KÍ HIỆU Pđm(KW) X(m) Y(m) 1 Đ.cơ bơm dầu mồi lò hơi A 1 1.1 3.6 3.325 2 Đ.cơ bơm dầu đốt lò hơi A 2 2 5.05 3.325 3 Đ.cơ bơm nước lò hơi A 3 2 7.04 3.325 4 Đ.cơ bơm nước lò hơi A 3 2 6.6 4.5 5 Đ.cơ quạt lò hơi A 4 1.1 4.1 4.27 6 Đ.cơ bơm dầu mồi lò hơi B 5 1.1 5.87 7.5 7 Đ.cơ bơm dầu đốt lò hơi B 6 1.1 6.6 7.5 8 Đ.cơ bơm nước lò hơi B 7 1.1 7.63 7.05 9 Đ.cơ quạt lò hơi B 8 1.1 5.87 8.3 10 Đ.cơ bơm dầu mồi lò hơi C 5 1.1 5.87 10.92 11 Đ.cơ bơm dầu đốt lò hơi C 6 1.1 6.6 10.92 12 Đ.cơ bơm nước lò hơi C 7 1.1 7.63 10.92 13 Đ.cơ quạt lò hơi C 8 1.1 5.87 11.63 Công suất nhóm 1: P1==17 (KW) Tâm phụ tải nhóm 1: X === 6.06 (m) Y= == 6.64 (m) Dời tủ về vị trí thuận lợi: X= 4.5 (m) Y= 13.5 (m) 2,Nhóm 2: Chọn gốc toạ độ là góc trái phía trên của mặt bằng: STT Tên thiết bị KÍ HIỆU Pđm(KW) X(m) Y(m) 1 Đ.cơ bồn quay A 9 22 21.7 5.34 2 Đ.cơ bồn quay A 9 22 21.48 6.4 3 Đ.cơ bồn quay B 10 11 21.7 9.5 Công suất nhóm 2: P2==55 (KW) Tâm phụ tải nhóm 2: X= = = 21.612 (m) Y= == 6.6 (m) Dời tủ về vị trí thuận lợi: X= 24.6 (m) Y= 7.2 (m) 3,Nhóm 3: Chọn gốc toạ độ là góc trái phía trên của mặt bằng: STT Tên thiết bị KÍ HIỆU Pđm(KW) X(m) Y(m) 1 Đ.cơ bơm nước lên tháp sấy 11 4 3.52 14.5 2 Đ.cơ bơm nước lên tháp sấy 11 4 6.8 14.5 3 Đ.cơ bơm Silicate lên tháp sấy 12 4 4.46 14.5 4 Đ.cơ bơm Silicate lên tháp sấy 12 4 7.63 14.5 5 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 1 13 4 5.28 14.5 6 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 1 13 4 8.8 14.5 7 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 2 14 4 3.52 15.4 8 Đ.cơ bơm nước sinh hoạt 15 4 5.28 23.3 Công suất nhóm 3: P3= = 32 (KW) Tâm phụ tải nhóm 3: X = = = 5.66 (m) Y === 15.7125 (m) Dời tủ về vị trí thuận lợi: X = 10 (m) Y = 18.5 (m) B.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI : I.Cơ sở lý thuyết : 1, Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại K và công suất trung bình P ( còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả). Khi không có các số liệu cần thiết để áp dụng phương pháp tương đối đơn giản đã nêu ở trên, hoặc khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán thì nên dùng phương pháp tính theo hệ số cực đại. Công thức tính: = k.k.P; trong đó: P : công suất định mức (W) k,k : hệ số cực đại và hệ số sử dụng. Hệ số sử dụng được tra trong các sổ tay, kcũng được tra trong các sổ tay theo kvà n. Phương pháp này đạt kết quả chính xác cao vì khi xác định số thiết bị hiệu quả n chúng ta đã xét tới một loạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng. Khi tính theo phương pháp này, trong một số trường hợp cụ thể ta dùng công thức sau: Trường hợp số thiết bị thực tế n< 4 và n< 4 phụ tải tính toán được xác định theo công thức: P = Q = = P.tg trong đo ù: P: công suất tác dụng của nhóm(KW) Q: công suất phản kháng của nhóm(KVAr) Đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì: S= trong đó: S: công suất tính toán biểu kiến của nhóm, KVA. S: công suất biểu kiến định mức, KVA. a: hệ số đóng điện của thiết bị. Trường hợp số thiết bị thực tế n 4 và n < 4 phụ tải tính toán được tính theo công thức: P = Q = trong đó k: hệ số phụ tải thiết bị thứ i. Nếu không có số liệu chính xác thì có thể lấy gần đúng như: k = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn. k = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. Trường hợp số thiết bị thực tế n 4 thì P = k.P Với: P = k . Q = Ptbnh . tg Nếu: + n > 10 thì Q = Q = P.tg + n 10 thì Q = 1,1 Q =1,1P.tg 2,Tính toán phụ tải : - Công thức để tính dòng điện định mức của một thiết bị: trong đó:= công suất định mức của thiết bị (KW). = điện áp dây định mức của thiết bị (KV). = hệ số công suất của thiết bị. - Dòng tính toán của một nhóm thiết bị: hoặc trong đó: : công suất tính toán tác dụng của một nhóm thiết bị. : công suất tính toán biểu kiến của một nhóm thiết bị. : điện áp dây (KV). : hệ số công suất trung bình của nhóm. Với: được tính như sau: - Công thức tính thiết bị hiệu quả : - Công suất biểu kiến tính toán của một nhóm thiết bị : - Dòng đỉnh nhọn của một thiết bị và nhóm: Phụ tải đỉnh nhọn được định nghĩa là phụ tải cực đại tức thời, xác định để tính ảnh hưởng khởi động thiết bị dùng điện. + Phụ tải đỉnh nhọn của một thiết bị chính là dòng mở máy (khởi động) và được tính như sau: Với:= 2,5 nếu động cơ là loại rôto dây quấn. = 5 7 nếu động cơ là loại rôto lồng sóc. + Đối với một nhóm thiết bị dòng mở máy (đỉnh nhọn) được tính như sau: trong đó:: dòng mở máy lớn nhất của một thiết bị trong nhóm. : dòng định mức của thiết bị có dòng mở máy lớn nhất. : dòng tính toán của nhóm thiết bị. Ksd: hệ số sử dụng của động cơ có dòng khởi động lớn nhất II.Tính toán phụ tải cho từng tủ động lực: Tủ động lực1: STT Tên thiết bị Pđm(KW) ksd Iđm(A) Imm(A) 1 Đ.cơ bơm dầu mồi lò hơi A 1.1 0.7 2.1 10.5 2 Đ.cơ bơm dầu đốt lò hơi A 2 0.7 3.8 19 3 Đ.cơ bơm nước lò hơi A 2 0.7 4.05 20.2 4 Đ.cơ bơm nước lò hơi A 2 0.7 4.05 20.2 5 Đ.cơ quạt lò hơi A 1.1 0.7 2.23 11.15 6 Đ.cơ bơm dầu mồi lò hơi B 1.1 0.7 2.23 11.15 7 Đ.cơ bơm dầu đốt lò hơi B 1.1 0.7 2.1 10.5 8 Đ.cơ bơm nước lò hơi B 1.1 0.7 2.23 11.15 9 Đ.cơ quạt lò hơi B 1.1 0.7 2.23 11.15 10 Đ.cơ bơm dầu mồi lò hơi C 1.1 0.7 2.23 11.15 11 Đ.cơ bơm dầu đốt lò hơi C 1.1 0.7 2.1 10.5 12 Đ.cơ bơm nước lò hơi C 1.1 0.7 2.23 11.15 13 Đ.cơ quạt lò hơi C 1.1 0.7 2.23 11.15 Với Uđm=Ud=380 (V) + Tính dòng định mức của các thiết bị : + Hệ số công suất của nhóm được tính như sau: = = 0.765 Suy ra = tg [arc cos(0.765)] = 0.84 + Tính hệ số sử dụng của nhóm của nhóm =0.7 + Tính số thiết bị hiệu quả của nhóm: =12 Tra bảng A2 tìm từ và suy ra =1.15 + Công suất tính toán của nhóm được tính như sau: Công suất trung bình của nhóm: = = 0.7x17= 11.9 (KW). Công suất tác dụng tính toán của nhóm: =1.15x11.9 = 13.685 (KW). Công suất phản kháng tính toán của nhóm: Vì =12 > 10 do đó Q = Q = .tg vậy: Q = 11.9 x 0.84 = 10 (Kvar). + Công suất biểu kiến tính toán của nhóm: = = 16.95 (KVA). + Dòng tính toán của nhóm : = = 25.75 (A) + Dòng đỉnh nhọn của nhóm: Với: = 101 (A), = 20.5 (A) , = 0.7 ,= 25.75 (A) Vậy:Iđnnh = 112.4 (A) TĐL nhóm 2: STT Tên thiết bị Pđm(KW) ksd Iđm(A) Imm(A) 1 Đ.cơ bồn quay A 22 0.6 47.75 238.75 2 Đ.cơ bồn quay A 22 0.6 47.75 238.75 3 Đ.cơ bồn quay B 11 0.6 23.875 119.37 Với Uđm=Ud=380 (V) + Tính dòng định mức của các thiết bị : Kết quả tính toán ghi trong bảng: + Hệ số công suất của nhóm được tính như sau: = = 0.7 Suy ra = tg [arc cos(0.765)] = 1.02 + Tính hệ số sử dụng của nhóm của nhóm = = 0.6 + Tính số thiết bị hiệu quả của nhóm: = = 2.777 + Công suất tính toán của nhóm được tính như sau: do số thiết bị thực tế n<4 và nhqnh = 2.777<4 nên phụ tải tính toán được xác định theo công thức: P = = 55 (KW) Q = = P.tg=55x1.02=56.1 (KVar) + Công suất biểu kiến tính toán của nhóm: = = 78.56 (KVA). + Dòng tính toán của nhóm : = = 119.36 (A) + Dòng đỉnh nhọn của nhóm : Với: = 238.75 (A), = 47.75 (A) , = 0,6 , Ittnh = 119.36 (A) Vậy: = 329.46 (A) TĐL nhóm 3 : STT Tên thiết bị Pđm (KW) ksd Iđm(A) Imm(A) 1 Đ.cơ bơm nước lên tháp sấy 4 0.7 7.6 38 2 Đ.cơ bơm nước lên tháp sấy 4 0.7 7.6 38 3 Đ.cơ bơm Silicate lên tháp sấy 4 0.7 7.6 38 4 Đ.cơ bơm Silicate lên tháp sấy 4 0.7 7.6 38 5 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 1 4 0.7 7.6 38 6 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 1 4 0.7 7.6 38 7 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 2 4 0.7 7.6 38 8 Đ.cơ bơm nước sinh hoạt 4 0.7 7.6 38 Với Uđm=Ud=380 (V) + Tính dòng định mức của các thiết bị : Kết quả tính toán ghi trong bảng: + Hệ số công suất của nhóm được tính như sau: = 0.8 Suy ra = tg [arc cos(0.8)] = 0.75 + Tính hệ số sử dụng và hệ số thiết bị hiệu quả của nhóm : = 0.7 = 8 Tra bảng A2 tìm từ và ta được =1.2 + Công suất tính toán của nhóm được tính như sau : Công suất trung bình của nhóm: = = 0.7x32= 22.4 (KW). Công suất tác dụng tính toán của nhóm: =1.2x22.4 = 26.88 (KW). Công suất phản kháng tính toán của nhóm: Vì = 8 <10 do đó Q =1.1 Q = 1.1.tg vậy : Q = 1.1x22.4x0.75=18.48 (Kvar). + Công suất biểu kiến tính toán của nhóm: = = 32.62 (KVA). + Dòng tính toán của nhóm : = = 49.56 (A) + Dòng đỉnh nhọn của nhóm : Với : = 38 (A), = 7.6 (A) , = 0,7, Ittnh = 49.56 (A) Vậy : = 82.24 (A) III.Tính toán cho tủ phân phối chính : STT Tủ phân phối Xnh(m) Ynh(m) Pđm(KW) 1 Tủ phân phối nhóm 1 (TĐL1) 6.06 6.64 13.685 2 Tủ phân phối nhóm 2 (TĐL2) 21.621 6.6 55 3 Tủ phân phối nhóm 3 (TĐL3) 5.66 15.7 26.88 Tâm phụ tải tủ chính : X = = = 14.9 (m) Y = == 9.16 (m) Công suất tính toán cho tủ chính của phân xưởng : Pttpx = = 95.565 (KW) Qttpx = = 84.58 (KVar) Suy ra : Sttpx = kdt =114.856 (KVA) Với : kdt =là hệ số đồng thời có giá trị từ 0.85 1 ta chọn kdt = 0.9 (chỉ có 3 mạch chính dẫn đến các TĐL-bảng B16_trang B35_Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện) + Dòng tính toán của nhóm : = = 174.5 (A) + Dòng đỉnh nhọn của nhóm : Với : = 329.46(A), = 47.75 (A) , = 0,68, Ittnh = 174.5 (A) Vậy : = 471.5 (A) Dời tủ chính về vị trí thuận lợi : X = 14 (m) Y = 18.5 (m) IV.Tính toán bù hệ số công suất : Ýù nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất : Nâng cao hệ số công suất là một trong những biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng. Phần lớn các thiết bị dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q. Để tránh truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây, người ta đặt gần các hộ dùng điện các máy sinh ra Q (tụ điện, máy bù đồng bộ) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm như vậy được gọi là bù công suất phản kháng. Khi có bù công suất phản kháng thì góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong mạch sẽ nhỏ đi, do đó hệ số công suất của mạch được nâng cao, giữa P, Q và góc có quan hệ như sau: Khi hệ số được nâng cao thì đưa đến những hiệu quả sau: Giảm được tổn thất công suất trong mạng điện. Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện. Tăng khả năng truyền tải của dây và MBA. Xác định dung lượng bù: Dung lượng bù được xác định theo công thức sau: Qbù trong đó: =ứng với hệ số công suất(cos) của phân xưởng =ứng với hệ số công suất(cos) của phân xưởng sau khi chọn hệ số cos = 0.90.95 ta chọn cos =0.92 suy ra tg = 0.426 với :Pttpx = 95.565 (KW) , Qttpx = 84.58 (KVar), Sttpx = 114.856 (KVA) cos= = = 0.832 suy ra tg = 0.667 Suy ra : Qbù =95.565(0.667 - 0.426) =23 (KVar) Sau khi bù thì công suất của phân xưởng là: Spx(sau bù) =Kđt = 102.32 (KVA) Chọn thiết bị bù : Với : = 23 ( KVar) Chọn loại thiết bị bù là tụ điện và dung lượng tụ cần phải chọn là:23 (Kvar) Với dung lượng như thế ta chọn bộ tụ: Loại: KC2-0.38-50-3Y3 Công suất định mức :50 Kvar Điện dung định mức : 1102 Kiểu tụ : đấu tam giác Sau khi chọn máy bù, công suất phản kháng được bù vào là: = 50(Kvar) Vậy sau khi bù công suất của phân xưởng là: =Qttpx – = 84.58 – 50 = 34.58(Kvar) = 95.565 (KW) Spx(sau bù) = Kđt = 91.467 (KVA) Hệ số công suất sau khi đặt tụ bù: tg= = 0.36 suy ra : cos = 0.94 -Đối chiếu với cách tra bảng E.17 trang E_26 và E_27 –Hướng Dẫn Thiết Kế ø Lắp Đặt Điện (NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT) với =0.83 sau bù cos =0.92 thì Qtg= 0.243x Pttpx=0.243x95.565=23.2(Kvar) và =0.83 sau bù =0.94 thì Qtg= 0.31x Pttpx=0.31x95.565=29.6(Kvar) ta thấy:= 34.58 (Kvar) so với Qthanhgóp =Qtg= 29.6 (Kvar) thì rõ ràng chênh lệch không đáng kể -Như vậy việc chọn máy bù có Q =50(Kvar) là hoàn toàn hợp lý lúc đó hệ số công suất của phân xưởng được nâng lên 0.94 Sơ đồ nối dây máy bù Khi vận hành máy bù phải đảm bảo điều kiện sau : Tụ điện phải đặt ở nơi khô ráo, ít bụi bặm, không dễ nổ, dễ cháy và không có khí ăn mòn. + Điều kiện nhiệt : Phải giữ cho nhiệt độ không khí xung quanh tụ điện không vượt quá + 350C. + Điều kiện điện áp : phải giữ điện áp trên cực của tụ điện không vượt quá 110% điện áp định mức. Khi điện áp của mạng vượt quá giới hạn cho phép nói trên thì phải cắt tụ điện ra khỏi mạng. + Trong lúc vận hành nếu thấy tụ điện bị phình ra thì phải cắt ngay ra khỏi mạng, vì đó là hiện tượng của sự cố nguy hiểm, tụ có thể bị nổ. V.Chọn máy biến áp cho phân xưởng : 1. Cơ sở lý thuyết : Trong thực tế có nhiều phương pháp để chọn máy biến áp (MBA) sử dụng cho phân xưởng ,nhà máy ,xí nghiệp. Tuy nhiên ta chỉ giới thiệu một số phương pháp thường gặp để chọn. Thông thường trong thiết kế chọn MBA cho phân xưởng ta chỉ chọn từ 1 đến 2 MBA, ở đây ta giới thiệu hai phương pháp chọn MBA đó là: chọn MBA theo quá tải thường xuyên và chọn theo quá tải sự cố. Chọn MBA theo điều kiện quá tải sự cố: Khi chọn công suất MBA theo điều kiện quá tải sự cố, khi một MBA hư thì công suất định mức của MBA còn lại phải thỏa: S trong đó:S: công suất định mức của MBA Sttx : công suất phụ tải tổng của phân xưởng. kqtsc: hệ số quá tải sự cố. k= 1,4 nếu MBA đặt ở ngoài trời k = 1,3 nếu MBA đặt trong nhà Chọn MBA theo điều kiện quá tải thường xuyên: - Công suất MBA được chọn sẻ nhỏ hơn công suất của toàn phân xưởng tức là: S < Sttpx - Từ đồ thị đặc trưng phụ tải phân xưởng ta chuyển về dạng đồ thị phụ tải hai bậc, và S, S được tính như sau: + S= với: S_ tính từ vùng quá tải trở đi trong thời gian = 10h, -Trong trường hợp có hai vùng quá tải thì tính Stừ vùng có diện tích quá tải lớn nhất về phía vùng quá tải còn lại. + S= với: S_ phần công suất quá tải. _ tổng thời gian quá tải. -Trong trường hợp có nhiều vùng quá tải thì chọn vùng quá tải có diện tích lớn nhất để tính. Sau khi tính được Svà S ta tính hệ số quá tải và hệ số non tải: hệ số non tải: k = hệ số quá tải: k = -Từ k, k ta sẽ kiểm tra tình trạng làm việc của MBA bằng cách tra đồ thị 36 đường cong của MBA: nếu thì MBA chịu được quá tải, còn ngược lại thì không chịu được quá tải khi đó ta phải chọn lại MBA. Đồ thị phụ tải Đối với phân xưởng thì công suất phụ tải tổng là: S= 91.467 (KVA). Để xưởng phát triển trong tương lai từ 5 đến 10 năm sau ta sẽ chọn công suất MBA lớn hơn phụ tải tổng của toàn phân xưởng. 2. Phương án chọn MBA: + Phương án 1: Chọn hai MBA như nhau có công suất SđmB = 50 (KVA) (loại 10/0.4) kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố: SđmB (do đặt MBA ngoài trời nên kqtsc = 1,4) Như vậy phương án này không thỏa mản điều kiện chọn máy. + Phương án 2: Chọn một MBA có công suất lớn hơn phụ tải tổng toàn phân xưởng. MBA được chọn như thế nên ta sẽ không kiểm tra điều kiện quá tải của MBA. Chọn MBA có công suất: S=160 > 91.467 (KVA) MBA do ABB chế tạo có các thông số là : S=160(KVA),=500(W),=2950 (W) ,U(%) = 4,5 điện áp :10/0,4(KV) kích thước :dài-rộng-cao :1260-770-1420 (m) trọng lượng :820 (Kg) Như vậy : phương án có một MBA có khối lượng là 820 (Kg) đáp ứng được khả năng tải điện cho cả xí nghiệp và (mục đích chọn Sđm =160 KVA mà không chọn Sđm =100 KVA) là có thể t