Giáo trình cung cấp điện_Chương 6_Cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp

Tham khảo tài liệu giáo trình cung cấp điện_chương 6_cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp, kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình cung cấp điện_Chương 6_Cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệpChương 6 Cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệpTrong vài thập niên trở lại đây với việc áp dụng các thành tựu khoa học kỹthuật, rất nhiều ngành sản xuất công nghiệp đã có những thay đổi rất đáng kể.Các xí nghiệp công nghiệp lớn luôn có xu hướng phát triển nâng cao khối lượngsản phẩm, nhưng sự phát triển này phụ thuộc nhiều vào tính cạnh tranh của sảnphẩm trên thị trường trong nước cũng như ở nước ngoài. Rất nhiều quy trìnhcông nghệ, thiết bị lạc hậu, lỗi thời, được thay thế bằng các công nghệ, thiết bịtiên tiến, hiện đại. Các thiết bị công nghệ mới được áp dụng đòi hỏi yêu cầu vềchất lượng và độ tin cậy cung cấp điện hết sức nghiêm ngặt. Điều đó đòi hỏiquá trình tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện cũng phải có những thay đổiphù hợp. Nội dung của chương này sẽ giới thiệu những nét đặc trưng nhất củahệ thống cung cấp điện công nghiệp.6.1. Phụ tải điện công nghiệp6.1.1. Các thiết bị tiêu thụ điện trong công nghiệp6.1.1.1 Phân loại các thiết bị điện công nghiệp Tất cả các thiết bị điện công nghiệp được phân loại theo các đặc điểmvận hành – kỹ thuật cơ bản sau: thiết bị sản xuất; điều khiển sản xuất; chế độdùng điện; công suất và điện áp; loại dòng điện; mức độ tin cậy cung cấp điệnv.v.a) Theo cấp điện áp tất cả các thiết bị điện được phân thành hai loại: thiết bịhạ áp (có U  1000 V) và thiết bị cao áp (U > 1000 V).b) Theo loại dòng điện các thiết bị được phân thành: - Thiết bị làm việc ở mạng điện xoay chiều tần số công nghiệp (50 Hz); - Thiết bị làm việc ở mạng điện tần số cao hoặc thấp; - Thiết bị làm việc ở mạng điện một chiều.Ch.6. CCĐCN 161c) Theo chế độ làm việc các thiết bị được phân thành: - Thiết bị làm việc với chế độ dài hạn: Các thiết bị này có phụ tải khôngthay đổi hoặc ít thay đổi trong suốt thời gian làm việc như động cơ các máybơm, máy quạt v.v. - Thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn: Các thiết bị chỉ làm việc trongkhoảng thời gian ngắn chưa đủ để nhiệt độ tăng lên đến giá trị xác lập, ví dụnhư máy cắt kim loại, máy trộn v.v. - Thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại: trong trường hợp này cácthiết bị làm việc theo chế độ luân phiên: đóng, cắt thời gian gian của toàn bộchu trình không vượt quá 10 phút, ví dụ máy nâng hạ, máy hàn, thang máyv.v.d) Theo dạng năng lượng biến đổi các thiết bị công nghiệp được phân thànhcác nhóm: động lực, chiếu sáng, tạo nhiệt v.v.6.1.1.2 Đặc điểm kỹ thuật của các thiết bị điện công nghiệp a) Thiết bị động lực Thiết bị động lực trong công nghiệp chiếm tỷ lệ rất lớn. Phụ thuộc vàođặc điểm của các quá trình công nghệ các động cơ điện có thể là động cơ điệnxoay chiều (không đồng bộ, hoặc động cơ đồng bộ), động cơ điện một chiềuvới các gam công suất khác nhau. Điện áp định mức của các động cơ xoaychiều ba pha chủ yếu là 0,38; 0,66; 3; 6 hoặc 10 kV. Gam công suất phổ biếnlà 0,1350; 1600; 1001000; 201000 và trên 1000 kW. Các động cơ điệnmột chiều thường sử dụng điện áp 220 hoặc 440 V công suất từ 0,3329 kW.b) Thiết bị tạo nhiệt Thiết bị tạo nhiệt chủ yếu là các lò điện và các cơ cấu chuyển đổi điệnnăng thành nhiệt năng thường làm việc theo các nguyên lý: điện trở, cảm ứng,hồ quang và nguyên lý hổn hợp. Các lò nhiệt điện trở thường được cung cấp bởi mạng điện 380/220Vtần số công nghiệp 50Hz. Tồn tại loại lò điện một pha hoặc ba pha công suấtCh.6. CCĐCN 162từ vài chục đến hàng ngàn kW. Hệ số công suất của các thiết bị này khá cao(sấp sỉ 1, đối với lò gián tiếp và 0,7  0,9 đối với lò trực tiếp). Các lò điện cảm ứng được chế tạo có hoặc không có lõi thép. Loại lòcảm ứng có lõi thép làm việc với tần số công nghiệp , điện áp 380/220 V hoặccao hơn, phụ thuộc vào công suất. Chúng có thể là thiết bị một, hai hoặc bapha công suất đến 2000 kVA. Hệ số công suất của các loại thiết bị này daođộng trong phạm vi rộng: cos = 0,2  0,8. Các lò điện cảm ứng không lõi thép được chế tạo để làm việc với tần sốcông nghiệp hoặc với tần số cao từ 500 Hz đến 40 Mz. Các thiết bị này đượccung cấp bởi mạng điện xoay chiều tần số công nghiệp. Hệ số công suất củathiết bị tương đối thấp (0,06  0,25). Các lò điện hồ quang, theo nguyên lý đốt nóng được phân thành cácthiết bị đốt nóng trực tiếp, gián tiếp hoặc hỗn hợp. Ở lò hồ quang đốt nóng trực tiếp, kim loại được làm chảy bởi nhiệtnăng tao ra giữa điện cực với chính kim loại xử lý. Loại lò này được cung cấpbởi mạng điện xoay chiều 6 110 kV qua máy hạ áp. Hệ số công suất có giátrị trong khoảng 0,8  0,6. Ở loại lò hồ quang đốt nóng gián tiếp, kim loại được làm chảy bởi nhiệtnăng sinh ra giữa các điện cực của thiết bị. Công suất của loại lò này khônglớn lắm. Lò được cung cấp bởi mạng điện tần số công nghiệp qua máy biến ápđặc biệt. Ở loại lò hổn hợp, kim loại được làm ...