Bài giảng Cung cấp điện nhà máy công nghiệp - Chương 2: Tổng quan về cung cấp điện - Lê Minh Phương

Nội dung text: Bài giảng Cung cấp điện nhà máy công nghiệp - Chương 2: Tổng quan về cung cấp điện - Lê Minh Phương

1. 5/13/2014 Contents – Nội dung 1. Tổng quan về Cung Cấp Điện 2. Phụ tải công nghiệp và các phương pháp tính toán 3. Cấu trúc lưới điện hạ thế 4. Tính toán bảo vệ lưới điện hạ thế 5. Lựa chọn MBA 6. Bù công suất phản kháng 7. Phần mềm tính toán: Ecodial, Doc 3 5/13/2014 PGS.TS Le Minh Phuong Electrical Delivery 3.1 Các khái niệm cơ bản  Hệ thống cung cấp điện: Tổ hợp các thiết bị và khí cụ điện liên kết với nhau với chức năng cung cấp năng lượng điện cho các hộ tiêu thụ điện.  Hộ tiêu thụ điện: Là nhà máy công nghiệp, tổ chức, các xưởng sản xuất, khu vực xây dựng, tòa nhà, căn hộ, mà ở đó các thiết bị tiêu thụ điện kết nối với lưới điện và sử dụng năng lượng điện.  Thiết bị tiêu thụ điện: Là phần điện của thiết bị công nghệ, có chức năng biến đổi năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác cơ năng, nhiệt năng, quang năng, hóa năng 4 PGS.TS Le Minh Phuong 2
2. 5/13/2014 Energy saving MBA 22/0,4kV -Tổn thất Cu -Tổn thất Fe Đường dây 0,4kV (4%) Lưới điện sinh hoạt -Tổn thất Cu Đường đến khách hàng (0,375) -Tổn thất Cu Saturday, February 15, 2014 PGS.TS Le Minh Phuong 7 Energy saving Hệ thống điện công nghiệp Saturday, February 15, 2014 PGS.TS Le Minh Phuong 8 4
3. 5/13/2014 Electrical Delivery 3.2 Đặc điểm CCD nhà máy công nghiệp Ngành điện đảm bảo sự tồn tại các ngành công nghiệp và có một số đặc thù: a) Quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ năng lượng điện xảy ra cùng một thời điểm Vì vậy luôn phải đảm bảo đẳng thức: Pp Ptai Ptd P Q p Qtai Qtd Q b) Quá trình quá độ xảy ra nhanh (vài mili giây) như ngắn mạch, đóng, ngắt, nguồn, thay đổi tải hay mất ổn định hệ thống 11 PGS.TS Le Minh Phuong Electrical Delivery 3.2 Đặc điểm CCD nhà máy công nghiệp c) Đảm bảo cung cấp năng lượng điện cho tất cả các ngành nghề công nông nghiệp bằng cách biến đổi thành các dạng năng lượng khác 12 PGS.TS Le Minh Phuong 6
4. 5/13/2014 Electrical Delivery 3.3 Hệ thống cung cấp điện hiện đại phải đảm bảo  Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện phù hợp với loại hộ tiêu thụ điện (loại I,II,III)  Đảm bảo chất lượng điện năng theo tiêu chuẩn ngành điện (điện áp 5%; tần số 0.5Hz; THD <6%)  Đảm bảo an toàn cho kỹ thuật viên điện cũng như công nhân vận hành trong nhà máy  Linh hoạt trong việc thay đổi sơ đồ cung cấp điện khi cần thiết thay đổi quá trình sản xuất.  Không gây tổn hại đến môi trường xung quanh 15 PGS.TS Le Minh Phuong Electrical Delivery 3.4 Đặc điểm của phụ tải điện công nghiệp  Thiết bị tiêu thụ điện được hệ thống hóa theo đặc tính kỹ thuật như chức năng sản xuất, chế độ làm việc, dạng dòng điện, công suất, điện áp, yêu cầu về độ tin cậy, độ ổn định vị trí các thiết bị tiêu thụ điện  Khi thiết kế hệ thống CCD thường hệ thống hóa theo yêu cầu về độ tin cậy, công suất, điện áp, dạng dòng điện và chế độ làm việc 16 PGS.TS Le Minh Phuong 8
5. 5/13/2014 Electrical Delivery Hộ tiêu thụ điện loại II:  Là các hộ tiêu thụ khi mất điện gây thiệt hại về kinh tế như ảnh hưởng lớn đến sản lượng hoặc gây ra phế phẩm, ảnh hưởng đến kế hoạch sản xuất, giao thông trở ngại, lãng phí sức lao động  Ví dụ: Hệ thống đèn giao thông, nhà máy sợi, nhà máy dệt, nhà máy nhựa 19 PGS.TS Le Minh Phuong Electrical Delivery Yêu cầu của hộ tiêu thụ điện loại II:  Việc quyết định sử dụng đường dây kép dẫn điện, hay hai nguồn khác nhau trở lên, hoặc đặt máy phát điện dự phòng phụ thuộc vào so sánh về mặt kinh tế.  Thời gian mất điện được coi bằng thời gian đóng nguồn dự phòng bằng tay do người trực thực hiện 20 PGS.TS Le Minh Phuong 10
6. 5/13/2014 Electrical Delivery Phân loại theo chế độ làm việc:  Chế độ làm việc dài hạn: phụ tải làm việc trong khoảng thời dài mà nhiệt độ các phần tử trong thiết bị không vượt quá nhiệt độ cho phép  Ví dụ: hệ truyền động của các máy công nghệ chính máy bơm, máy nén khí, thiết bị vận tải băng truyền, phụ tải chiếu sáng. 23 PGS.TS Le Minh Phuong Electrical Delivery  Chế độ làm việc ngắn hạn: thời gian làm việc không đủ để cho nhiệt độ của thiết bị đạt giá trị ổn định. Thời gian nghỉ khá lớn đủ để nhiệt độ thiết bị giảm về nhiệt độ môi trường:  Ví dụ: Hệ truyền động của các thiết bị phụ trợ, thiết bị gia công cơ khí, van thủy lực 24 PGS.TS Le Minh Phuong 12
7. 5/13/2014 Electrical Delivery Phân loại theo dòng điện:  Hộ tiêu thụ lưới AC 50Hz: phần lớn  Hộ tiêu thụ lưới AC khác 50Hz: • Tần số cao hơn 50Hz dùng trong các hệ thống nhiệt rèn và dập kim loại cũng như động cơ trong nhà máy gỗ, may mặc. • Tần số dưới 50Hz dùng trong vận tải, lò cảm ứng, thiết bị trộn chất lỏng  Hộ tiêu thụ lưới DC • Dùng trong hệ thống mạ và điện phân kim loại 27 PGS.TS Le Minh Phuong Electrical Delivery 3.5 Các thiết bị tiêu thụ điện:  Động cơ không đồng bộ  Động cơ đồng bộ  Các bộ biến đổi công suất (AC/DC,AC/AC)  Các thiết bị điện công nghệ  Hệ thống chiếu sáng 28 PGS.TS Le Minh Phuong 14
8. 5/13/2014 Electrical Delivery Động cơ đồng bộ: E – sức điện động cơ U – điện áp lưới X – điện kháng cuộn dây  - góc lệch từ thông rotor và stator Công suất phản kháng có 2 thành phần, nếu phần 1>phần 2: chế độ quá kích từ, ngược lại: chế độ kích từ non. 31 PGS.TS Le Minh Phuong Electrical Delivery Động cơ đồng bộ: Điện áp lưới ảnh hưởng đến chế độ làm việc của động cơ. Giả thiết công suất không đổi, điện áp giảm động cơ chuyển từ đặc tính 1 sang 2. góc lệch  tăng làm giảm độ ổn định 32 PGS.TS Le Minh Phuong 16
9. 5/13/2014 Electrical Delivery Các thiết bị công nghệ:  Thiết bị nhiệt, hàn, mạ và chiếu sáng chiếm 1/3 tổng phụ tải toàn nhà máy.  Thiết bị nhiệt điện của nhà máy theo nguyên lý đốt nóng được chia ra những nhóm sau: lò hồ quang dùng để luyện kim loại thường và kim loại màu. Lò cảm ứng dùng để luyện và gia công nhiệt kim loại cũng như hợp kim. Lò điện trở và thiết bị hàn 35 PGS.TS Le Minh Phuong Electrical Delivery  Thiết bị hàn: hàn hồ quang và hàn tiếp điểm. Nguồn cấp cho thiết bị hàn thường là DC điện áp 30- 32V qua bộ AC-DC với nguồn AC 220-380V.  Thiết bị hàn nguồn xoay chiều thường là 1 pha. Làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. Hệ số công suất thấp 0,3-0,45 (hàn hồ quang) và 0,4-0,7 (hàn tiếp điểm)  Thiết bị điện hóa và thiết bị điện phân: nguồn DC từ AC-DC. Hệ số công suất 0,8-0,9. Thiết bị này đòi hỏi phải có hai nguồn cung cấp. Công suất của thiết bị 100-130MW 36 PGS.TS Le Minh Phuong 18
10. 5/13/2014 Electrical Delivery Tính toán phần điện hệ thống chiếu sáng  Lựa chọn điện áp hệ thống: 1 pha 220V,50Hz  Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện.  Lựa chọn loại cáp và cách đi dây  Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra sụt áp  Lựa chọn thiết bị bảo vệ và điều khiển Trong hệ thống chiếu sáng:  Dòng điện đều, không có dòng khởi động  PF của đèn nung sáng là 1, đèn huỳnh quang 0.6- 0.8 39 PGS.TS Le Minh Phuong Power Electronics For our future THANK YOU FOR YOUR ATTENTION 40 5/13/2014 20