Thiết kế hệ thống cung cấp điện tiết kiệm năng lượng cho nhà máy cơ khí

PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TOÀN PHÂN XƯỞNG

• Cơ sở lý thuyết
• Mặt bằng phân xưởng và phân bố thiết bị
• Khái quát chung
• Các điều kiện chung khi kiểm tra thiết bị điện

Tâm phụ tải là một điểm nằm trên mặt phẳng phụ tải mà nếu ta đặt trạm biến áp hay tủ phân phối ngay tại tâm phụ tải thì các dạng tổn thất về điện hay chi phí về kim loại màu là thấp nhất. Từ MBA có các đường dây cung cấp điện cho các thanh cái, từ các thanh cái có các đường dây cung cấp điện cho các tủ động lực hoăc tải có công suất lớn. Nhờ có hệ thống thanh cái nên được dung cho tải có công suất lớn, tổn hao nhỏ và thường dùng cho phân xưởng có phụ tải phân bố tương đối đều.

- Căn cứ vào 2 dạng mạng hình tia và phân nhánh với những ưu nhược điểm của chúng,và với sơ đồ mặt bằng của phân xưởng cơ khí số 2 có phụ tải phân bố là tương đối đều. - Attomat co nhiệm vụ đóng ,cắt mạch điện và bảo vệ quá tải, ngắn mạch - Chống sét van, dùng để chống sóng quá điện áp truyền từ đường dây vào trạm biến áp. - Các thiết bị,dây dẫn,dây cáp trong điều kiện vận hành có thể ở 1 trong 3 chế độ : Quá tải ,làm việc lâu dài,chịu dòng ngắn mạch.Nhưng nhờ việc tính chọn đảm bảo yêu cầu về dòng và áp định mức,giới hạn quá tải cho phép, các điều kiện về ổn đinh nhiệt và lực điện động.

Dòng điện áp định mức của khí cụ điện IđmKcđ do nhà chế tạo cho sẵn và chính là dòng đi qua khí cụ điện trong thời gian dài với nhiệt độ môi trường xung quanh là định mức.Chọn KCĐ theo điều kiện này đảm bảo khí cụ điện và bộ phận dẫn điện sẽ không bị đốt nóng quá mức trong điều kiện lâu dài và định mức. Máy biến áp cũng như các phụ tải có công suất lớn nên ta chọn cầu dao cách ly làm nhiệm vụ đóng cắt mạch cao cao áp CDCL chỉ đóng cắt khi không tải. - Quá điện áp do sét đánh trực tiếp là nguy hiểm nhất khi đó cách điện của các thiết bị chọc thủng vì vậy cần phải có các biện pháp để bảo vệ các thiết bị,các công trình xây dựng,đường dây không bị sét đánh trực tiếp.

Nhược: không có bộ phận dập hồ quan cho nên khi phóng điện dòng sét đi xuống đất có giá trị lớn có thể làm cho các thiết bị bảo vệ rơle tác động cắt mạch. Van là 1 chuỗi các khe hở nhỏ có nhiệm vụ như trên, điện tử làm việc là điện trở phi tuyến có tác dụng hạn chế trị số dòng điện ngắn mạch chạm đất qua CSV. Chất vilit thỏa mãn được 2 yêu cầu trái ngược nhau cần có điện trở lớn để hạn chế dòng ngắn mạch và cần có điện trở nhỏ đê hạn chế điện áp dư vì điện áp dư lớn sẽ khó bảo vệ.

Căn cứ vào ưu nhược điểm của từng loại chống sét, ta chọn chống sét van cho hệ thống cung cấp điện của phân xưởng cơ khí số 2, nhà máy chế tạo cớ khí. Căn cứ sơ đồ nguyên lý hệ thống CCĐ cho phân phân xưởng ta cần 1 tủ phân phối có 1 ATM đầu vào va 10 ATM đầu ra.Tủ phân phối được đặt trong trạm biến áp. Dựa vào sơ đồ nguyên lý và sơ đồ đi dây của hệ thống cung cấp điện ,ta chọn các tủ động lực giống tủ phân phối,gồm 1 ATM đầu vào và 6 ATM đầu ra.

- Chọn thanh cái theo mật độ dòng kinh tế và chọn theo điều kiện phát nóng và kiểm tra theo điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt khi ngắn mạch.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

• Tổn thất công suất

Io% :giá tri tương đối của dòng điện không đổi UN% :Giá trị tương đối của điện áp ngắn mạch. Trong trường hợp tính toán sơ bộ ta có thể dung công thức tính toán gần dung sau. 1.Tổn thất điện năng và điện năng tiêu thụ trong hệ thống cung cấp điện.

Thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax và thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất τ. Nếu giả thiết rằng ta luôn luôn sue dụng phụ tải lớn nhất(không đổi) thì thời gian cần thiết TMax để cho phụ tải đó tiêu thụ lượng điện năng bằng lượng điện năng cho phụ tải thực tế( biến thiên) tiêu thụ trong một năm làm viêc được gọi là thơi gian sử dụng công suất lớn nhất T max<8760 giời=365 ngày. Giả thiết rằng ta luôn luôn vận hành với tổn thất công suất lớn nhất thì thời gian cần thiết τ để gây được lượng điện năng tổn thất bằng lượng điện năng tổn thất cho phụ tải thực tế gây ra trong một năm làm việt được gọi là thời gian chiệu tổn thất công suất lớn nhấtτ <8760 giờ.

TÍNH TOÁN TỔN THẤT

• Xác định tổn thất điện năng trên đờng dây
• Xác định tổn thất điện năng trong trạm biến áp 1. Tổn thất điện năng trong trạm biến áp một máy

Điện năng là lợng công suất tác dụng sản xuất (truyền tải hoặc tiêu thụ) trong một khoảng thời gian khảo sát nào đó, trong tính toán thiết kế thờng lấy 1 năm. Tơng tự, tổn thất điện năng là lợng công suất tác dụng bị hao tổn trong quá. Trong thực tế, thờng không thể xác định đợc điện năng và tổn thất điện năng theo một công thức nhất định nào đó.

Vì vậy, điện năng và tổn thất điện năng đợc xác định bằng phơng pháp gần đúng. Để xác định gần đúng điện năng và tổn thất điện năng ngời ta đa vào các đại lợng trung gian. Tmax là thời gian nếu hệ thống cung cấp điện chỉ truyền tải công suất lớn nhất thì sẽ truyền tải đợc một lợng điện năng đúng bằng lợng điện năng truyền tải thực tế trong 1 năm.

Trong thực tế, ta không biết đợc đồ thì phụ tải và không xác định đợc Tmax. Ta có thể tham khảo trị số Tmax tại các bảng tra Tmax theo từng loại nhà máy trong các sổ tay cung cấp điện. Tổn thất điện năng là tổn thất công suất tác dụng trong khoảng thời gian khảo sát, không liên quan gì đến tổn thất công suất phản kháng vì vậy sơ đồ thay thế đ- ờng dây chỉ là sơ đồ điện trở.

- Xác định thời gian tổn thất công suất lớn nhất τ , có thể xác định chung cho cả. Với trờng hợp này tổn thất điện năng trong trạm biến áp đợc tính gần đúng bằng cách tra sổ tay tìm Tmax sau đó tính τ. Để xác định đợc giá tiền tổn thất điện năng cho phân xởng cần xác định đợc tổn thất điện năng trên đờng dây và tổn thất trong trạm biến áp.

Nh đã nói trên, để xác định đợc tổn thất điện năng trong trạm cần xác định trong trạm đặt 1 hay 2 máy. Vì là trạm biến áp một máy và không biết đợc biểu đồ phụ tải nên tổn thất điện năng trong trạm biến áp đợc xác định dựa vào Tmax và trị sốτ.