Đồ án: Thiết kế cung cấp điện

Chia sẻ: Nguyen Hoai Khoa | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:91

0
370
lượt xem
242
download

Đồ án: Thiết kế cung cấp điện

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nước ta đang trong giai đoạn phát triển nhanh chóng. Do yêu cầu phát triển của đất nước thì điện năng cũng phát triển để theo kịp nhu cầu về điện. Để có thể đưa điện năng tới các phụ tải cần xây dựng các hệ thống cung cấp điện cho các phụ tải này. Lĩnh vực cung cấp điện hiện là một lĩnh vực đang có rất nhiều việc phải làm.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Thiết kế cung cấp điện

  1. TRƯỜNG ………………. KHOA………………….. ----- ----- Đồ án Thiết kế cung cấp điện 1
  2. LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ VÀ YÊU CẦU CUNG CẤP ĐIỆN CHO HỘ PHỤ TẢI 1.1 - VỊ TRÍ ĐỊA LÍ VÀ VAI TRÒ KINH TẾ ............................................................. 4 1.2 - MỘT SỐ YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN ................................... 6 CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ SỐ 1 VÀ TOÀN NHÀ MÁY 2.1. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ SỐ 1 ............................... 9 2.1.1. Phân nhóm phụ tải ............................................................................................ 9 2.1.2. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán. ................................................. 11 2.1.3. Tính toán phụ tải từng nhóm. .......................................................................... 15 2.1.4. Phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí số 1.............................................. 17 2.1.5. Phụ tải tính toán toàn phân xưởng cơ khí. ...................................................... 17 2.2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY ...................................... 17 CHƯƠNG III THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG VÀ TOÀN NHÀ MÁY A. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO P.X CƠ KHÍ SỐ 1 ................ 19 3.1 - ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 19 3.2 - CHỌN SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ SỐ 1 .................... 20 3.3. LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG .............................. 21 3.3.1. Chọn dây chảy bảo vệ cho từng máy . ............................................................ 21 3.3.2. Chọn dây dẫn cung cấp cho các thiết bị. ........................................................ 24 3.3.3 . Chọn dây chảy bảo vệ cho từng nhóm máy ...................................................... 28 3.3.4. Chọn cáp dẫn cung cấp cho từng nhóm máy ................................................. 29 3.3.5. Chọn tủ phân phối ........................................................................................... 30 3.3.6. Chọn tủ động lực ............................................................................................. 30 3.3.7. Chọn aptomat bảo vệ cho các phân xưởng .................................................... 31 B. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ ................................... 32 3.1 - ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................... 32 3.2 - CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ............................ 32 3.2.1. Chọn sơ đồ cung cấp điện. .............................................................................. 33 3.2.2. Chọn dung lượng và số lượng máy biến áp nhà máy...................................... 34 3.2.3. So sánh các phương án cấp điện cho Nhà máy .............................................. 35 3.3 - PHỤ TẢI CỦA NHÀ MÁY KỂ CẢ TỔN THẤT CÔNG SUẤT ...................... 40 3.3.1. Xác định tổn thất trong máy biến áp .............................................................. 41 3.3.2. Vị trí trạm biến áp nhà máy ............................................................................ 41 3.3.3 . Chọn các thiết bị điện trong mạng điện nhà máy .......................................... 42 2
  3. A. CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN HẠ ÁP ............................................................................ 42 B. CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP .......................................................................... 47 CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ TRONG MẠNG ĐIỆN 4.1. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH . ............................................................................. 53 4.2. KIỂM TRA THIẾT BỊ .......................................................................................... 63 CHƯƠNG V THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 6.1. ĐẶT VẤN ĐỀ : .................................................................................................... 73 6.2. LỰA CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG ĐÈN CHIẾU SÁNG ............................................................................................................................ 73 6.2.1. Các hình thức chiếu sáng:................................................................................... 6.2.2. Chọn hệ thống chiếu sáng ................................................................................... 6.2.3.Chọn loại đèn chiếu sáng ..................................................................................... 6.2.4. Chọn độ rọi cho các bộ phận .............................................................................. 6.3. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG : .............................................................................. 75 6.4. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG. ........................................................... 77 CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA NHÀ MÁY 6.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................... 80 6.2. XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƯỢNG BÙ. .............................................. 81 6.3.1.Xác định dung lượng bù ................................................................................... 82 6.3.2. Phân bố dung lượng bù cho các thanh cái hạ áp .......................................... 82 CHƯƠNG VII THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG CHO TRẠM BIẾN ÁP NHÀ MÁY 7.1. CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG ................................................................ 85 7.2. KIỂM TRA MÁY BIẾN DÒNG ĐO LƯỜNG . .................................................. 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 3
  4. LỜI NÓI ĐẦU Nước ta đang trong giai đoạn phát triển nhanh chóng. Do yêu cầu phát triển của đất nước thì điện năng cũng phát triển để theo kịp nhu cầu về điện. Để có thể đưa điện năng tới các phụ tải cần xây dựng các hệ thống cung cấp điện cho các phụ tải này. Lĩnh vực cung cấp điện hiện là một lĩnh vực đang có rất nhiều việc phải làm. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của sản xuất, truyền tải điện năng nói chung và thiết kế cung cấp điện nói riêng, trường ĐH SPKT Vinh đang đào tạo một đội ngũ đông đảo các kỹ sư kỹ thuật điện. Trong nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, em được phân công về phần thiết kế cung cấp điện. Được sự hướng dẫn, giảng dạy nhiệt tình của các thầy, cô giáo trong bộ môn và đặc biệt là của thầy Lương Thanh Bình và cô giáo Nguyễn Minh Thư, em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên bản đồ án của em có thể còn nhiều sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy, cô. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lương Thanh Bình, cô giáo Nguyễn Minh Thư cùng các thầy cô giáo khác trong khoa Điện! 4
  5. BỘ LAO ĐỘNG_TB & XH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc -------- ---------- -------- ---------- ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Họ tên sinh viên: Nguyễn Hoài Khoa. Hệ đào tạo: ĐH chính quy. Lớp : ĐH- Điện – B - K1. Nghành : Công nghệ kỹ thuật Điện. Khoa : Điện. I. Tên đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xướng Cơ khí số 1 và nhà máy Cơ khí 11N4. II.Các số liệu cơ bản: - Mặt bằng bố trí thiết bị của phân xưởng và xí nghiệp theo bản vẻ. - Số liệu phụ tải cho theo bảng. - Số liệu nguồn Uđm = 22 kV; SNM = 200 MVA. III. Nội dung thuyết minh và tính toán : 1.Phân tích yêu cầu CCĐ cho hộ phụ tải. 2.Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng cơ khí. 3.Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy. 4.Thiết kế mạng điện cho phân xưởng và toàn nhà máy. 5.Chọn và kiểm tra các thiết bị trong mạng điện. 6. Thiết kế hệ thống đo lượng và bảo vệ Trạm biến áp. IV. Các bản vẽ thiết kế (Giấy A3). 1.Sơ đồ mặt bằng và đi dây phân xưởng. 2.Sơ đồ mặt bằng và đi dây nhà máy. 3.Sơ đồ nguyên lý CCĐ nhà máy. 4.Sơ đồ bảo vệ và đo lường Trạm biến áp. V. Kế hoạch thực hiện: Ngày giao đề tài : Ngày nộp đồ án : Trưỡng Bộ Môn Giáo Viên Hướng Dẫn 5
  6. CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ VÀ YÊU CẦU CUNG CẤP ĐIỆN CHO HỘ PHỤ TẢI 1.1 - VỊ TRÍ ĐỊA LÍ VÀ VAI TRÒ KINH TẾ. Trong công nghiệp ngày nay ngành cơ khí là một ngành công nghiệp then chốt của nền kinh tế quốc dân tạo ra các sản phẩm cung cấp cho các nhành công nghiệp khác cũng như nhiều lĩnh vực trong kinh tế và sinh hoạt. Đáp ứng nhu cầu của sự phát triển kinh tế, các nhà máy cơ khí chiếm một số lượng lớn và phân bố rộng khắp cả nước. Nhà máy đang xem xét đến là nhà máy cơ khí Bộ quốc phòng sản xuất các thiết bị cung cấp cho các nhà máy công nghiệp. Nhà máy có 15 hộ phụ tải, quy mô với 10 phân xưởng sản xuất và các nhà điều hành. Bảng 1 -1: Bảng phân bố công suất của nhà máy cơ khí Ptt Qtt Stt Tên phân xưởng Loại hộ (kW) (kWAr) 1 Cơ điện 190 130 2 2 Cơ khí số 1 Ptt Qtt 1 3 Cơ khí số 2 180 130 2 4 Rèn, dập 165 125 2 5 Đúc thép 200 180 1 6 Đúc gang 180 150 1 7 Dụng cụ 160 120 2 8 Kiểm nghiệm 150 100 2 9 Kho 1 (Sản phẩm) 70 35 2 10 Kho 2( Vật tư) 60 25 2 11 Nhà hành chính 70 45 1 Do tầm quan trọng của tiến trình CNH – HĐH đất nước đòi hỏi phải có nhiều thiết bị, máy móc. Vì thế nhà máy có tầm quan trọng rất lớn. Là một nhà máy sản xuất các thiết bị công nghiệp vì vậy phụ tải của nhà máy đều làm việc theo dây chuyền, có tính chất tự động hóa cao. Phụ tải của nhà máy chủ yếu là phụ tải loại 1 và loại 2 ( tùy theo vai trò quy trình công nghệ). 6
  7. Nhà máy cần đảm bảo được cấp điện liên tục vần toàn. Do đó nguồn điện cấp cho nhà máy được lấy từ hệ thống điện quốc gia thông qua trạm biến áp trung gian. 1.1.1 – Phân xưởng cơ điện. Có nhiệm vụ sửa chữa, bảo dưỡng các thiết bị máy móc cơ điện của nhà máy. Phân xưởng này cũng trang bị nhiều máy móc vạn năng có độ chính xác cao nhằm đáp ứng yêu cầu sửa chữa phức tạp của nhà máy. Mất điện sẽ gây lãng phí lao động, ta xếp phân xưởng này vào hộ tiêu thụ loại 2. 1.1.2 – Phân xưởng cơ khí 1, 2. Có nhiệm vụ sản xuất nhiều sản phẩm cơ khí đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật. Quá trình thực hiện trên máy cắt gọt kim loại khá hiện đại với dây chuyền tự động cao. Nếu điện không ổn định, hoặc mất điện sẽ làm hỏng các chi tiết đang gia công gây lãng phí lao động. Phân xưởng này ta xếp vào hộ tiêu thụ loại 1 hoặc 2. 1.1.3 - Phân xưởng đúc thép, đúc gang. Đây là hai loại phân xưởng mà đòi hỏi mức độ cung cấp điện cao nhất. Nếu ngừng cấp điện thì các sản phẩm đang nấu trong lò sẽ trở thành phế phẩm gây ảnh hưởng lớn về mặt kinh tế. Ta xếp vào hộ tiêu thụ loại 1. 1.1.4 - Phân xưởng kiểm nghiệm. Có nhiệm vụ khiểm tra chất lượng sản phẩm và chỉ tiêu kỹ thuật của sản phẩm. trong phân xưởng sử dụng nhiêu thiết bị đo đếm có cao chính xác cao, do vậy mức độ ổn định là quan trọng nhất. Xếp vào hộ tiêu thụ loại 2. 1.1.5 – Phân xưởng rèn, dập. Phân xưởng được trang bị các máy móc và lò rèn để chế tạo ra phôi và các chi tiết khác đảm bảo độ bền và cứng.. xếp vào hộ tiêu thụ loại 1. 1.1.6 - Nhà kho: Có nhiệm vụ bảo quản và cất giữ các sản phẩm của nhà máy trong quá trình chưa tiêu thụ sản phẩm. Yêu cầu cung cấp điện cho nhà kho chủ yếu là cung cấp điện chiếu sáng và sấy bảo quản sản phẩm nên có thể xếp vào hộ tiêu thụ loại 2.1.2.8. Phân xưởng kiểm nghiệm: 1.1.7 . Phân xưởng dụng cụ: Là phân xưỡng xó nhiệm vụ cung cấp phương tiện làm việc cho toàn nhà máy.Đảm bảo cho tính liên tuc khi sản xuất.Vì vậy có thể xếp phân xưởng vào hộ tiêu thụ loại 2. 1.2 – MỘT SỐ YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN. Điện năng là một dạng năng lượng có ưu điểm như: Dễ dàng chuyễn thành các dạng năng lượng khác ( nhiệt năng, quang năng, cơ năng…), dễ truyền tải và phân phối. Chính vì vậy điện năng được dùng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực hoạt động của 7
  8. con người. Điện năng nói chung không tích trữ được, trừ một vài trường hợp cá biệt và công suất như như pin, ắc quy, vì vậy giữa sản xuất và tiêu thụ điện năng phải luôn luôn đảm bảo cân bằng. Quá trình sản xuất điện năng là một quá trình điện từ. Đặc điểm của quá trình này xẩy ra rất nhanh. Vì vậy đễ đảm bảo quá trình sản xuất và cung cấp điện an toàn, tin cậy, đảm bảo chất lượng điện phải áp dụng nhiều biện pháp đồng bộ như điều độ, thông tin, đo lường, bảo vệ và tự động hóa vv… Điện năng là nguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp, là điều kiện quan trọng để phát triển các khu đô thị, khu dân cư….Vì lý do đó khi lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một bước, nhằm thỏa mãn nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trước mắt mà còn dự kiến cho sự phát triển trong tương lai 5 năm 10 năm hoặc có khi lâu hơn nữa. Khi thiết kế CCĐ cần phải đảm bảo các yêu cầu sau: 1.2.1 – Độ tin cậy cung cấp điện: Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào hộ tiêu thụ loại nào. Trong điều kiện cho phép ta cố gắng chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy càng cao càng tốt. Theo quy trình trang bị điện và quy trình sản xuất của nhà máy cơ khí thì việc ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm gây thiệt hại về kinh tế do đó ta xếp nhà máy cơ khí vào hộ phụ tải loại 2. 1.2.2 – Chất lượng điện. Chất lượng điện đánh giá bằng hai tiêu chuẩn tần số và điến áp. Chỉ tiêu tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điều chỉnh. Chỉ có những hộ tiêu thụ lớn mới phải quan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý đễ góp phần ổn định tần số của hệ thống lưới điện. Vì vậy người thiết kế cung cấp điện thường phải chỉ quan tâm đến chất lượng điện áp cho khách hàng. Nói chung điện áp ở lưới trung áp và hạ áp cho phép dao động quanh giá trị 5% điện áp định mức. Đối với phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp như các máy móc thiết bị điện tử, cơ khí có độ chính xác vv… điện áp chỉ cho phép dao động trong khoảng 2,5%. 1.2.3 – An toàn điện. Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị. Muốn đạt được yêu cầu đó, người thiết kế phải chọn được sơ đồ cung cấp điện hợp lý, mạch lạc để tránh nhầm lẫn trong vận hành, các thiết bị phải được chọn đúng loại đúng công suất. Công tác xây dựng lắp đặt phải được tiến hành đúng, chính xác cẩn thận. 8
  9. Cuối cùng việc vận hành, quản lý hệ thống điện có vai trò hết sức quan trọng, người sử dụng tuyệt đối phải chấp hành những quy định về an toàn sử dụng điện. 1.2.4 – Kinh tế. Khi đánh giá so sánh các phương án cung cấp điện chỉ tiêu kinh tế chỉ được xét đến khi các chỉ tiêu kỹ thuật trên được đảm bảo chỉ tiêu kinh tế được đánh giá qua tổng số vốn đầu tư, chi phí vận hành, bảo dưỡng và thời gian thu hồi vốn đầu tư. Việc đánh giá chỉ tiêu kinh tế phải thông qua tính toán và so sánh giữa các phương án từ đó mới lựa chọn được các phương pháp, phương án cung cấp điện tối ưu. Tuy nhiên trong quá trình thiết kế hệ thống ta phải biết vận dụng, lồng ghép các yêu cầu trên vào nhau để tiết kiệm được thời gian và chi phí trong quá trình thiết kế. 9
  10. Bảng 1- 2 : Danh sách thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ khí Stt Tên thiết bị Ký hiệu Công suất(KW,KVA) Cosϕ Κ sd 1. Máy tiện 1 9 0,65 0,18 2. Máy tiện 2 7 0,8 0,17 3. Máy tiện 3 11 0,6 0,19 4. Máy bào 4 4,5 0,8 0,16 5. Máy bào 5 10 0,7 0,2 6. Máy phay 6 5 0,8 0,16 7. Máy mài tròn 7 11 0,65 0,19 8. Máy phay 8 10 0,75 0,2 9. Máy chuốt 9 10 0,65 0,18 10. Máy sọc 10 5 0,6 0,16 11. Máy doa 11 10 0,6 0,2 12. Máy cắt thép 12 13 0,65 0,17 13. Máy bào 13 4,5 0,8 0,16 14. Máy tiện 14 4,5 0,6 0,2 15. Máy phay 15 12 0,6 0,17 16. Máy doa 16 13 0,65 0,16 17. Máy tiện 17 12 0,8 0,15 10
  11. CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ SỐ 1 VÀ TOÀN NHÀ MÁY 2.1 – XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ SỐ 1. 2.1.1: Phân nhóm phụ tải. - Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau : + Các thiết bị trong nhóm nên có cùng một chế độ làm việc . + Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau tránh chồng chéo và giảm chiều dài dây dẫn hạ áp. + Công suất các nhóm cũng nên không quá chênh lệch nhóm nhằm giảm chủng loại tủ động lực. - Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng phân xưởng ta chia ra làm 2 nhóm thiết bị phụ tải như sau : Bảng 2 -1: Phân nhóm các thiết bị trong Phân xưởng cơ khí số 1 S tt Tên thiết bị Ký hiệu Công suất Pđm (Kw) cos ϕ K sd Nhóm I 1 Máy tiện 1 9 0,65 0,18 2 Máy bào 4 4,5 0,8 0.19 3 Máy mài tròn 7 11 0,65 0.19 4 Máy phay 8 10 0,75 0,2 5 Máy chuốt 9 10 0,65 0,18 6 Máy cắt thép 12 13 0,65 0,17 Nhóm II 7 Máy tiện 2 7 0,8 0,17 8 Máy bào 5 10 0,7 0,2 9 Máy phay 6 5 0,8 0,16 10 Máy sọc 10 5 0,6 0,16 11 Máy doa 11 10 0,6 0,2 12 Máy bào 13 4,5 0,8 0,16 13 Máy tiện 14 4,5 0,6 0,2 14 Máy tiện 14 4,5 0,6 0,2 Nhóm III 11
  12. 15 3 11 0,6 0.19 16 9 10 0,65 0,18 17 15 12 0,6 0,17 18 16 13 0,65 0,16 19 17 12 0,8 0,15 . 2.1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán. Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu về các phương pháp xác định phụ tải tính toán, nhưng các phương pháp được dùng chủ yếu là: a - Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu : Một cách gần đúng có thể lấy Pđ = Pđm n Ptt = k nc .∑ Pđm i =1 Qtt = Ptt .tagϕ Ptt S tt = Ptt2 + Qtt = 2 cosϕ Khi đó : n Ptt = k nc .∑ Pđmi . i =1 Trong đó : - Pđi, Pđmi : công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i ( kW). - Ptt, Qtt, Stt : công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm thiết bị ( kW, kVAR, kVA ). - n : số thiết bị trong nhóm. - Knc : hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong sổ tay tra cứu. Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, thuận tiện. Nhược điểm của phương pháp này là kém chính xác. Bởi hệ số nhu cầu tra trong sổ tay là một số liệu cố định cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm. b - Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất : Công thức tính : Ptt = po * F Trong đó : 12
  13. - po : suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất ( W/m2 ). Giá trị po đươc tra trong các sổ tay. - F : diện tích sản xuất ( m2 ). Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng khi có phụ tải phân bố đồng đều trên diện tích sản xuất, nên nó được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, thiết kế chiếu sáng. c. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị thành phần : Công thức tính toán : M .W0 Ptt = Tmax Trong đó : M : Số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm. Wo : Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm ( kWh ). Tmax : Thời gian sử dụng công suất lớn nhất ( giờ ). Phương pháp này được dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi như : quạt gió, máy nén khí, bình điện phân… Khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tính toán tương đối chính xác. d. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại. Công thức tính : n Ptt = K max .K sd .∑ P dmi i=1 Trong đó : n : Số thiết bị điện trong nhóm. Pđmi : Công suất định mức thiết bị thứ i trong nhóm. Kmax : Hệ số cực đại tra trong sổ tay theo quan hệ. Kmax = f ( nhq, Ksd ). nhq : số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế.( Gồm có các thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau ). Công thức để tính nhq như sau : 13
  14. 2 ⎛ n ⎞ ⎜ ∑ Pdmi ⎟ n hq = ⎝n i=1 ⎠ ∑ Pdmi ( ) 2 i=1 Trong đó : Pđm : công suất định mức của thiết bị thứ i. n : số thiết bị có trong nhóm. Khi n lớn thì việc xác định nhq theo phương pháp trên khá phức tạp do đó có thể xác định nhq một cách gần đúng theo cách sau : Khi thoả mãn điều kiện : Pdm max m= ≤3 Pdm min và Ksd ≥ 0,4 thì lấy nhq = n. Trong đó Pđm min, Pđm max là công suất định mức bé nhất và lớn nhất của các thiết bị trong nhóm. Khi m > 3 và Ksd ≥ 0,2 thì nhq có thể xác định theo công thức sau : 2 ⎛ n ⎞ ⎜ 2∑ P dmi ⎟ n hq = ⎝ i=1 ⎠ Pdmmax Khi m > 3 và Ksd < 0,2 thì nhq được xác định theo trình tự như sau : Tính n1 - số thiết bị có công suất ≥ 0,5Pđm max. Tính P1- tổng công suất của n1 thiết bị kể trên : n1 Pl = ∑ P dmi i=1 n1 P Tính n* = ; P* = 1 n P P : tổng công suất của các thiết bị trong nhóm : n P = ∑ P dmi i=1 Dựa vào n*, P* tra bảng xác định được nhq* = f (n*,P* ) Tính nhq = nhq*.n 14
  15. Cần chú ý là nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn khi tính nhq theo công thức : Ptt = Pđm ε % ε% : hệ số đóng điện tương đối phần trăm . Cũng cần quy đổi về công suất 3 pha đối với các thiết bị dùng điện 1 pha. Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha : Pqd = 3.Pđmfa max Thiết bị một pha đấu vào điện áp dây : Pqd = 3 .Pđm Chú ý : Khi số thiết bị hiệu quả bé hơn 4 thì có thể dùng phương pháp đơn giản sau để xác định phụ tải tính toán : Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị gồm số thiết bị là 3 hay ít hơn có thể lấy bằng công suất danh định của nhóm thiết bị đó : n Ptt = ∑ Pdmi i=1 n : số thiết bị tiêu thụ điện thực tế trong nhóm. Khi số thiết bị tiêu thụ thực tế trong nhóm lớn hơn 3 nhưng số thiết bị tiêu thụ hiệu quả nhỏ hơn 4 thì có thể xác định phụ tải tính toán theo công thức : n Ptt = ∑ K ti .P dmi i=1 Trong đó : Kt là hệ số tải . Nếu không biết chính xác có thể lấy như sau : Kt = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn . Kt = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. e. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình dáng Công thức tính : Ptt = Khd.Ptb Qtt = Ptt.tgφ Stt = Ptt 2 + Q tt 2 Trong đó Khd : hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay. T ∫P 0 dt A Ptb = = T T Ptb : công suất trung bình của nhóm thiết bị khảo sát. 15
  16. A : điện năng tiêu thụ của một nhóm hộ tiêu thụ trong khoảng thời gian T. f. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch trung bình bình phương. Công thức tính : Ptt = Ptb ± β.δ. Trong đó : β : hệ số tán xạ. δ : độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình. Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho các nhóm thiết bị của phân xưởng hoặc của toàn bộ nhà máy. Tuy nhiên phương pháp này ít được dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải mà chỉ phù hợp với hệ thống đang vận hành. g. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị. Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện khi thiết bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trong nhóm làm việc bình thường và được tính theo công thức sau : Iđn = K mm *Ikđ max + Itt – Ksd*Iđm max Trong đó : Ikđ max - dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm. Itt - dòng tính toán của nhóm máy . Iđm max - dòng định mức của thiết bị đang khởi động. Ksd - hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động. 2.1.3 Tính toán phụ tải từng nhóm Tính toán cho nhóm I. Bảng 2-2:Bảng phân nhóm phụ tải điện S tt Tên thiết bị Ký hiệu Công cos ϕ K sd I đmđc (A) suất Pđm (Kw) Nhóm I 1 Máy tiện 1 9 0,65 0,18 21,04 2 Máy bào 4 4,5 0,8 0.19 8,55 3 Máy mài tròn 7 11 0,65 0.19 25,71 4 Máy phay 8 10 0,75 0,2 20,26 5 Máy chuốt 9 10 0,65 0,18 23,37 16
  17. 6 Máy cắt thép 12 13 0,65 0,17 30,39 Nhóm II 7 Máy tiện 2 7 0,8 0,17 13,29 8 Máy bào 5 10 0,7 0,2 21,70 9 Máy phay 6 5 0,8 0,16 9,50 10 Máy sọc 10 5 0,6 0,16 12,66 11 Máy doa 11 10 0,6 0,2 25,32 12 Máy bào 13 4,5 0,8 0,16 8,55 13 Máy tiện 14 4,5 0,6 0,2 11,4 14 Máy tiện 14 4,5 0,6 0,2 11,4 Nhóm III 15 Máy tiện 3 11 0,6 0.19 27,85 16 Máy chuốt 9 10 0,65 0,18 23,37 17 Máy phay 15 12 0,6 0,17 30,38 18 Máy doa 16 13 0,65 0,16 30,39 19 Máy tiện 17 12 0,8 0,15 22,79 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại : K max Số thiết bị trong nhóm I: n = 6 Xác định số thiết bị làm việc hiệu quả : Vì n = 10 > 5 thì ta xác định nhq sẽ là: 1 Gọi n1 là số thiết bị có công suất ≥ Ρđmmã = 6,5( KW ) .Suy ra n1 = 5 2 n1 n Vậy ta xác định ∑ Ρđi =53( KW ) , ∑ Pđi = 57,5( KW ) . i =1 i =1 n1 n 5 ∑P đi 53 n∗ = 1 = = 0,83 , p∗ = i =1 n = = 0,92 n 6 57,5 ∑P i =1 đi Ta tra bảng 3-1,trang 36 sách giáo khoa cung cấp điện của tác giả Nguyễn Xuân Phú.Ta nhận được kết quả : n hq ∗ = 0,89 . Vậy khi đó n hq = nhq∗ .n = 0,89.6 = 5 n ∑P đi .K sdi 9 * 0,18 + 4,5 * 0.19 + 11 * 0.19 + 10 * 0,2 + 10 * 0,18 + 13 * 0,17 K sd ∑ nhI = i =1 n = = 0,18 57,5 ∑Pi =1 đi Vậy hệ số K max được xác định theo K sdΣ và nhq ta được: 17
  18. K max = f (K sdΣ , nhq ) . 2,87 + 2,42 Từ bảng tra ta có : K max = = 2,645 2 n ∑Ρ đi * Cosϕ ni 9 * 0,65 + 4,5 * 0.8 + 11 * 0,65 + 10 * 0,75 + 10 * 0,65 + 13 * 0,65 Cosϕ tbnhI = i =1 n = = 0,68 57,5 ∑P i =1 đni Vậy phụ tải tính toán cho nhóm I : n Ρtt1 = K max * K sdΣ * ∑ p đi = 2,645 * 0,18 * 57,5 = 27,38( KW ) i =1 Ptt1 27,38 S tt1 = = = 40,26( KVA) Cosϕ tb 0,68 Qtt1 = S tt1 − Ptt21 = 40,26 2 − 27,38 2 = 29,52( KVAR ) 2 S ttI 40,26 I ttI = = = 61,17( A) 3 * U đm 3 * 0,38 Xác định dòng điện định mức của thiết bị có trong nhóm I như sau: Pđm I đmđci = .Kết quả cho trên bảng 2-2. 3 * 0,38 * cos ϕ đci Vậy dòng điện định mức lớn nhất được chọn là: I đm max nhI = 30.39( A) Dòng điện đỉnh nhọn của nhóm I là: I đnhI = K mmI * I đm max nhI + ( I ttI − K sdΣI * I đm max nhI ) = 5 * 30,39 + (61,17 − 0,18 * 30,39) = 207,65( A) Tính toán tương tự cho Nhóm II và Nhóm III với chú ý khi xác định nhq của phụ tải n (∑ Pđci ) 2 nhóm III thì áp dụng công thức nhq = 1 n vì n=5 . Ta có bảng số liệu sau: ∑P1 2 đci Nhóm Ρtti ( Kw) Qtti ( KVAR) S tt1 ( KVA) I đm max nhi ( A) I đnhi ( A) K sd ∑ nhi Cosϕ tbnhi I 27,38 29,52 40,26 30.39 207,65 0,18 0,68 II 19,66 20,62 28,49 25,32 165,59 0,17 0,69 II 24,97 28,42 37,83 30.39 174,69 0.15 0.66 2.1.4 : Phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí số 1: Để sơ bộ xác định phụ tải chiếu sáng của phân xưởng người ta dùng phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích Pcs = po.F 18
  19. po – công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích(theo bảng 1-2 sách TK CCĐ với phân xưởng cơ khí ta có po = 15(W/m2).Dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng cho phân xưỡng nên Cosϕ cs = 1. F: diện tích phân xưởng 2 F = 18,2 x 35,5 = 646,1( m ) Pcs = 15.646,1 = 9,69 (kW) Dòng điện chiếu sáng được xác định như sau: p cs 9,69 I cs = = = 14,72( A) 3.U đm 3.0,38 2.1.5 - Phụ tải tính toán toàn phân xưởng cơ khí Phụ tải tính toán của phân xưởng được tính theo công thức sau : 3 PttpxCK = K dtPX .(∑ Pttnhi + PttCS ) 1 3 QttpxCK = K dtPX .∑ Qttnhi 1 Với Kđtpx là hệ số đang xét tới sự làm việc đồng thời giữa các nhóm máy trong phân xưởng và Kđtpx = 0,8 – 0,85. Chọn K dtpx = 0,85 ⇒ Pttpx = k đtpx .(PttI + PttII + PttIII + Pcs ) = 0,85.(27,38 + 19,66 + 24,97 + 9,69) = 69,45( KW ) Q px = k đt .(QttI + QttII + QttIII ) = 0,85.(29,52 + 20,62 + 28,42) = 66,78( KVAR ) S px = Ppx + Q px = 69,45 2 + 66,78 2 = 96,35( KVA) 2 2 Ppx 69,45 Cosϕ px = = = 0,72 . S px 96,35 Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng: S ttPX 96,35 I ttPX = = = 146,39 (A). 3.U đm 3.0,38 2.2 - TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA TOÀN NHÀ MÁY. Phụ tải của toàn nhà máy được xác định theo công thức: 11 PttNM = K dtNM .∑ PttPXi 1 11 QttNM = K dtNM .∑ QttPXi 1 19
  20. Trong đó : Kđtnm là hệ số đồng thời xét đến khả năng phụ tải lớn nhất của phân xưởng Kđtnm = 0,9. Kpt là hệ số kể đến khả năng phát triển thêm phụ tải trong tương lai của nhà máy : Kpt = 1,05 - 1,15. ∑PttNM =0,9(190 + 69,45+ 180 + 165 + 200 + 180 + 160 + 150 + 70 + 60 +70)= 1345,01(kW). ∑QttNM = 0.9.(130 + 66,78 + 130 + 125 + 180 + 150 + 120 + 100 + 35 + 25 + 45) = 996,10 ( kVAr). S ttNM = K pt . (∑ P ) + (∑ Q ) ttPX ttPX 2 = 1,15. 1345,012 + 996,10 2 = 1924,75 (kVA). PttNM 1345,01 Cosϕ NM = = = 0,70 S ttNM 1924,75 Bảng 2 – 3 : Bảng phụ tải tính toán của nhà máy Ptt Qtt Stt Tên phân xưởng Loại hộ (kW) (kWAr) 1 Cơ điện 190 130 2 2 Cơ khí số 1 69,45 66,78 1 3 Cơ khí số 2 180 130 2 4 Rèn, dập 165 125 2 5 Đúc thép 200 180 1 6 Đúc gang 180 150 1 7 Dụng cụ 160 120 2 8 Kiểm nghiệm 150 100 2 9 Kho 1 (Sản phẩm) 70 35 2 10 Kho 2( Vật tư) 60 25 2 11 Nhà hành chính 70 45 1 ∑ 1345,01 996,10 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản