thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi, chương 24 ppt

Chng 24:
Thiết kế mạng điện của
hệ thống chiếu sáng chung
Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung của phân
x-ởng ta đặt một tủ chiếu sáng trong phân x-ởng gồm một áptômát
tổng loại ba pha bốn cực và 3 áptômát nhánh một pha hai cực, cấp
cho15 dãy đèn mỗi dãy có 3 bóng.
* Chọn Aptomat tổng:
Chọn Aptomat theo các điều kiện sau:
Điện áp định mức: U
đm.A
U
đm.m
= 0,38 kV
Dòng điện định mức: I
đm.A
I
tt
= 1,16
1.38,0.3
6,10
cos 3
.


mdm
CS
U
P
A
Chọn Aptomat loại C60H do hãng Merlin Gerin chế tạo có các

thông số sau:
I
đm.A
= 30 A; I
cắt N
= 15 kA; U
đm
= 440 V; 4 cực.
*
Chọn cáp từ tủ phân phối phân x-ởng đến tủ chiếu sáng:
Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: k
hc
. I
cp
I
tt
=
16,1 A
Trong đó: I
tt
- dòng điện tính toán của hệ thống chiếu sáng
chung
I
cp
- dòng điện cho phép t-ơng ứng với từng loại
dây, từng tiết diện.
k
hc
- hệ số hiệu chỉnh, ở đây lấy k
hc

= 1.
Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ. Khi bảo
vệ bằng Aptomat: I
cp
5,1
.25,1
5,1
dmAkddt
II
= 25
5,1
30.25,1
A
Chọn cáp loại 4G 1.5 cách điện PVC của LENS có I
cp
= 31A.
*
Chọn các Aptomat nhánh :
Mỗi áptômát nhánh cấp điện cho 3 bóng. áptômát nhánh là áptômát
1 pha . Các áptômát chọn giống nhau.
Điện áp định mức: U
đm.A
U
đm.m
= 0,22 kV
Dòng điện định mức: I
đm.A
I
tt
= 7.2

22,0
2,0.3
.
.

mdm
d
U
Pn
A
Chọn Aptomat loại NC45a do hãng Merlin Gerin chế tạo có các
thông số:
I
đm.A
= 6 A; I
cắt N
= 4,5 kA; U
đm
= 400 V; loại 2 cực.
* Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến các bóng đèn:
Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép: k
hc
. I
cp
I
tt
Kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ. Khi bảo vệ
bằng áptômát: I
cp
5,1

.25,1
5,1
dmAkddt
II

= 5
5,1
6.25,1
A
Chọn loại cáp đồng 2 lõi tiết diện 2x1,5mm
2
có I
cp
= 36 A cách
điện PVC do hãng Lens chế tạo. Vì các đoạn đ-ờng dây ngắn, các
dây đều đ-ợc chọn v-ợt cấp không cần kiểm tra sụt áp.
Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số
công suất cho nhà máy
6.1. Đặt vấn đề
Vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện năng trong các xí
nghiệp công nghiệp có ý nghĩa rất lớn đối với nền kinh tế vì các xí
nghiệp này tiêu thụ khoảng 55
tổng số điện năng đ-ợc sản xuất
ra. Hệ số công suất cos
là một trong các chỉ tiêu để đánh giá xí
nghiệp dùng điện có hợp lý và tiết kiệm hay không. Nâng cao hệ số
công suất cos
là một chủ tr-ơng lâu dài gắn liền với mục đích
phát huy hiệu quả cao nhất quá trình sản xuất, phân phối và sử
dụng điện năng.

Phần lớn các thiết bị tiêu dùng điện đều tiêu thụ công suất tác
dụng P và công suất phản kháng Q. Công suất tác dụng là công
suất đ-ợc biến thành cơ năng hoặc nhiệt năng trong các thiết bị
dùng điện, còn công suất phản kháng Q là công suất từ hoá trong
các máy điện xoay chiều, nó không sinh ra công. Quá trình trao đổi
công suất phản kháng giữa náy phát và hộ tiêu dùng điện là một
qúa trình dao động. Mỗi chu kỳ của dòng điện, Q đổi chiều bốn
lần, giá trị trung bình của Q trong 1/2 chu kỳ của dòng điện bằng
không. Việc tạo ra công suất phản kháng không đòi hỏi tiêu tốn
năng l-ợng của động cơ sơ cấp quay máy phát điện. Mặt khác công
suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu dùng điện không nhất thiết
phải lấy từ nguồn. Vì vậy để tránh truyền tải một l-ợng Q khá lớn
trên đ-ờng dây, ng-ời ta đặt gần các hộ tiêu dùng điện các máy
sinh ra ra Q (tụ điện, máy bù đồng bộ, ) để cung cấp trực tiếp cho
phụ tải, làm nh- vậy đ-ợc gọi là bù công suất phản kháng. Khi 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 cos
của mạng đ-ợc
nâng cao, giữa P, Q và góc
có quan
hệ sau:
=
Q
P
arctg
Khi l-ợng P không đổi, nhờ có bù công suất phản kháng,
l-ợng Q truyền tải trên đ-ờng dây giảm xuống, do đó góc
giảm,
kết quả là cos
tăng lên.

Hệ số công suất cos
đ-ợc nâng cao lên sẽ đ-a đến những hiệu
quả sau:
* Giảm đ-ợc tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong
mạng điện.
* Giảm đ-ợc tổn thất điện áp trong mạng điện.
* Tăng khả năng truyền tải của đ-ờng dây và máy biến áp.
* Tăng khả năng phát của các máy phát điện.
Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cos
* Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên: là tìm các biện pháp
để các hộ tiêu thụ điện giảm bớt đ-ợc l-ợng công suất phản pháng
tiêu thụ nh-: hợp lý hoá các quá trình sản xuất, giảm thời gian chạy
không tải của các động cơ, thay thế các động cơ th-ờng xuyên làm
việc non tải bằng các động cơ có công suất hợp lý hơn, Nâng cao
hệ số công suất cos
tự nhiên rất có lợi vì đ-a lại hiệu quả kinh tế
lâu dài mà không phải đặt thêm thiết bị bù.
* Nâng cao hệ số công suất cos
bằng biện pháp bù công suất
phản kháng. Thực chất là đặt các thiết bị bù ở gần các hộ tiêu dùng
điện để cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu của chúng,
nhờ vậy sẽ giảm đ-ợc l-ợng CSPK phải truyền tải trên đ-ờng dây
theo yêu cầu của chúng.