Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện

Chia sẻ: Phan Thi Ngoc Giau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

Thêm vào BST

Báo xấu

151
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Điện năng là một dạng năng lượng có nhiều ưu điểm, từ điện năng có thể dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, hóa năng…; để truyển tải và phân phối điện năng. Chính vì thế điện năng được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện

Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI THIẾT KẾ MÔN HỌC BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 1. Tên đề tài thiết kế: Thiết kế HTCCĐ cho nhà máy sản xuất đường NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1. Mở đầu: 1.1. Giới thiệu chung về nhà máy: vị trí địa lý, kinh tế, đặc điểm công nghệ, đặc điểm và phân bố của phụ tải; phân loại phụ tải điện… 1.2. Nội dung tính toán , thiết kế; các tài liệu tham khảo… 2. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy. 3.Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy: 2.1. Lựa chọn cấp điện áp truyền tải điện từ hệ thống điện về nhà máy. 2.2. Lựa chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian (trạm biến áp chính) hoặc trạm phân phối trung gian. 2.3. Lựa chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng. 2.4. Lập và lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho nhà máy. 2.5. Thiết kế chi tiết HTCCĐ theo sơ đồ đã lựa chọn. 3. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng Sửa chữa cơ khớ. 4. Tính toán bộ công suất phản kháng để nâng cao cos ϕ cho nhà máy. 5. Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí. Các số liệu về nguồn điện và nhà máy Điện áp: tự chọn theo công suất của nhà máy và khoảng cách từ nhà máy đến TBA khu vực (hệ thống điện). 1. Công suất của nguồn điện: vô cùng lớn. 2. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của TBA khu vực: 250 MVA. 3. Đường dây nối từ TBA khu vực về nhà máy dựng loại dây AC hoặc cáp XLPE. 4. Khoảng cách từ TBA khu vực đến nhà máy: 10 km. 5. Nhà máy làm việc 3 ca. Nội dung các phần tính toán 1. Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất đường 2. Thiết kế đường dây trên không 22 kV từ trạm biến áp trung gian về nhà máy sản xuất đường. LỜI NÓI ĐẦU Điện năng là một dạng năng lượng có nhiều ưu điểm, từ điện năng có thể dễ dàng Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48 -2-
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện chuyển thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, hóa năng…; để truyển tải và phân phối điện năng. Chính vì thế điện năng được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội. Điện năng là nguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp, là điều kiện để phát triển xã hội. Chính vì lẽ đó khi kế hoạch phát triển kinh tế xã hội thì 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 năm năm, mười năm hoặc lâu hơn nữa. Ngày nay nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống xã hội được nâng cao. Đặc biệt với nền kinh tế hội nhập với kinh tế thế giới và nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa điện hóa đất nước làm cho nhu cầu về điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng. Muốn vậy trước hết phải có một hệ thống cung cấp điện an toàn. Do đó đối với sinh viên ngành điện cần phải hiểu sâu rộng về hệ thống cung cấp điện. Bài tập lớn cung cấp điện nhằm giúp cho sinh viên làm quen với các bước tính toán trong giai đoạn thiết kế sơ bộ hệ thống cung cấp điện, đồng thời cũng giúp cho sinh viên hiểu hơn về môn học. CHƯƠNG I:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48 -3-
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện Nhà máy sản xuất đường tuy không thuộc nghành công nghiệp mũi nhọn của nước ta nhưng sản phẩm của nhà máy rất quan trọng đối với tất cả mọi người, nú giúp phần đáp ứng nhu cầu không nhỏ của nhân dân đồng thời cũng có thể xuất khẩu. Trong thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, các dây truyền của nghành sản xuất đường ngày càng hiện đại và có mức độ tự động hoá cao. Quy mô của nhà máy khá lớn bao gồm 10 phân xưởng và nhà làm việc: Bảng 1.1 – Danh sách các phân xưởng và nhà làm việc trong nhà máy Số trờn mặt Tên phân xưởng Công suất đặt bằng (KW) 1 Kho củ cải đường 350 2 Phân xưởng thái và nấu củ cải đường 700 3 Bộ phận cô đặc 550 4 Phân xưởng tinh chế 750 5 Kho thành phẩm 150 6 Phân xưởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán 7 Trạm bơm 600 8 Nhà máy nhiệt điện (tự dựng 12%) Theo tính toán 9 Kho than 350 10 Phụ tải điện cho thị trấn 5000 11 Chiếu sáng phân xưởng Xác định theo diện tích Nhà máy có tầm quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, việc ngừng cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, năng suất của xí nghiệp, gây thiệt hại về kinh tế, vì vậy nhà máy được xếp vào phụ tải loại 2, trong đó các phân xưởng sản xuất theo dây truyền cấp điện theo tiêu chuẩn loại 1, còn một số phân xưởng như phân xưởng sửa chữa cơ khí, bộ phận phòng ban, kho tàng được cấp điện loại 3. Nguồn cấp điện cho nhà máy được lấy từ lưới điện cách nhà máy 10 km, nguồn cấp này dựng đường dây trên không. I. Nội dung tính toán thiết kế: 1. Xác định phụ tải tính toán các phân xưởng và toàn nhà máy. 2. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy. 3. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. 4. Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao cosϕ cho toàn nhà máy. 5. Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. CHƯƠNG II:XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN I. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán: Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48 -4-
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện (biến đổi) về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện. Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng. Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ… Tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng… Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiểu yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống… Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, có khả năng dẫn đến sự cố, cháy nổ… Có rất nhiều phương pháp để xác định phụ tải tính toán, nhưng chưa có phương pháp nào thật hoàn thiện. Những phương pháp cho kết quả đủ tin cậy thì quá phức tạp, khối lượng tính toán lớn và những thông tin đòi hỏi ban đầu quá lớn và ngược lại. Một số phương pháp xác định phụ tải tính toán: 1.Phương pháp xác định phụ tảI tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ số nhu cầuu: Công thức tính PTTT: Ptt = K nc .Pđ Trong đó: K nc : là hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kĩ thuật Pđ : là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, trong tính toán có thể xem gần đúng Pđ ≈ Pdđ [kW] 2.Phương pháp xác định PTTT theo hệ số hình dáng của đồ thị và cụng suất trung bình: Công thức tính PTTT: Ptt = K hd .Ptb Trong đó: K hd : là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải, tra trong sổ tay kĩ thuật. Ptb : là công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị [kW] 1 ∫ P(t )dt A Ptb = = 0 t t 3.Phương pháp xác định PTTT theo công thức trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình: Ptt = Ptb ± β .σ Công thức tính PTTT: Trong đó: Ptb : là công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị [kW] σ : là độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình. β : là hệ số tán xạ của σ 4.Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại: Công thức tính PTTT: Ptt = K max .Ptb = K max .K sd .Pdđ Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48 -5-
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện Trong đó : Ptb : là công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị [kW] K max : là hệ số cực đại tra trong sổ tay kĩ thuật theo quan hệ K max = f (nhq , K sd ) . K sd : là hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kĩ thuật. n hq : là số thiết bị điện dùng điện hiệu quả,đó là số thiết bị điện có cùng công suất, cùng chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện của thiết bị điện đúng như số thiết bị thực tế 2 ⎛n ⎞ ⎜ ∑ Pddi ⎟ = ⎝ i =n ⎠ 1 nhq ∑ Pddi 2 i1 Biểu thức này không thuận lợi khi số thiết bị trong nhóm là lớn Khi n>4, cho phép dung phương pháp gần đúng để tính n hq với sai số ≤ ±10% . Pdd max K sd ≥ 0,4 ⇒ nhq = n TH1) Khi m = ≤3 , Pdd min Trong đó Pdd max , Pdd min là công suất danh định của thiết bị có công suất lớn nhất và thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm. n1 n ∑P ≤ 5%∑ Pddi Nếu trong n thiết bị có n1 thiết bị sao cho công suất của n1 thiết bị là ddi i =1 i =1 Thì nhq = n − n1 . n 2.∑ Pddi Pdd max TH2) Khi m = > 3 , K sd ≥ 0,2 ⇒ n hq = i =1 ≤n Pdd min Pdd max TH3) Khi không áp dụng được 2 trường hợp trên thì việc xác định n hq được tiến hành theo các bước sau : + Tính n và n 2 , trong đó n là số thiết bị có trong nhóm n 2 là số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm. + Tính: n P = ∑ Pddi i =1 n2 P2 = ∑ Pddi i =1 + Tính: -6- Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện n2 n* = n P2 P* = P + Tra bảng trong sổ tay tìm nhq* = f (n* , P* ) + Tính: nhq = nhq* .n TH4) Khi n>3 và n hq 3000 và K sd ≥ 0,5 thì PTTT được tính như sau: n Ptt = 1,05.K sd .∑ Pddi i =1 Đây là phương pháp rất hay được dùng để xác định phụ tải tính toán của các nhà máy, xí nghiệp về khối lượng tính toán không quá lớn song kết quả tính toán đủ tin cậy. 5.Phương pháp xác định PTTT theo suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm: Công thức tính PTTT: a .M Ptt = 0 Tmax Trong đó: a 0 : là suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm [kWh/đvsp]. M : là số sản phẩm sản xuất được trong một năm. Tmax : là thời gian sử dụng công suất lớn nhất [h]. Phương pháp này thường được dùng để xác định PTTT của các nhà máy, xí nghiệp có chủng loại sản phẩm ít, sản xuất tương đối ổn định như các nhà máy dệt, nhà máy sợi, các trạm bơm nước, trạm nén khí, các hệ thống thông gió… 6.Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích: Công thức tính PTTT: Ptt = p0 .F Trong đó: p0 : là suất trang bị điện trên đơn vị diện tích [W/ m 2 ]. Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48 -7-
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện F : là diện tích bố trí thiết bị [ m 2 ]. Thường được dùng để xác định PTTT cho các nhà máy, xí nghiệp có các phụ tải phân bố tương đối đều như nhà máy may, nhà máy sợi, cho các công trình công cộng như bệnh viện, trường học, các khu dân cư, đặc biệt rất hay được dùng để xác định phụ tải chiếu sáng. 7.Phương pháp tính trực tiếp: Là phương pháp được sử dụng để tính trực tiếp PTTT dựa trên cơ sở số liệu điều tra ở hiện trường. Do vậy khối lượng tính toán lớn, kết quả chính xác. Thường được dùng khi phụ tải quá đa dạng, không thể dùng các phương pháp trước đã trình bày. Dùng khi xác định PTTT cho các khu dân cư. II. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Sửa chữa cơ khí: Phân xưởng Sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 6 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy. Phân xưởng có diện tích bố trí thiết bị là 2499,75 m 2 . Trong phân xưởng có 70 thiết bị, công suất của các thiết bị rất khác nhau, phần lớn các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn, cầu trục và máy hàn điểm làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lai, và máy hàn điểm là thiết bị 1 pha. Nếu trong mạng có thiết bị 1 pha cần phải phân bố đều các thiết bị cho 3 pha của mạng, trước khi xác định n hq phải thay đổi công suất của các phụ tải 1 pha về 3 pha tương đương. Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha: Pqđ = 3.Pfa max Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây: Pqđ = 3.Pfa max Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì cần quy đổi về chế độ làm việc dài hạn trước khi xác định n hq theo công thức Pqđ = Pll . TĐ% Trong đó TĐ% là hệ số đóng điện tương đối phần trăm, cho trong lý lịch của máy, trong bài tập lớn này lấy TĐ%=0,25% Pll là công suất ghi trong lí lịch/nhãn hiệu của máy. 1.Phân nhóm phụ tải điện: Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo các nguyên tắc sau: + Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây hạ áp trong phân xưởng. + Chế độ làm việc trong cùng nhóm nên giống nhau để việc xác định PTTT được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm. + Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dựng trong phân xưởng và toàn nhà máy. Số thiết bị trong một nhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường ≤ (8 ÷ 12) . Tuy nhiên thường rất khó thỏa mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên, do vậy người thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm cho hợp lý nhất. Trong bài tập này, em lựa chọn cách phân nhóm dựa trên nguyên tắc thứ nhất là các thiết bị trong cùng một nhóm được đặt gần nhau. Dựa trên nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện và căn cứ vào bố trí các thiết bị điện trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các thiết bị thành các nhóm như sau: Bảng 2.1 – Phân nhóm phụ tải điện Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48 -8-
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện ` STT Tên thiết bị kí hiệu trên mặt Pdd (kW) bằng Nhóm I 1 Máy phay ngang 46 2,8 2 Máy phay vạn năng 47 2,8 3 Máy tiện ren 44 7,0 4 Máy tiện ren 43 20,0 5 Máy tiện ren 45 4,5 6 Khoan điện 59 0,6 7 Máy xọc 49 2,8 8 Máy bào ngang 50 15,2 9 Máy phay răng 48 2,8 10 Máy mài tròn 51 7,0 ∑ 65,5 Nhóm II 1 Thiết bị phun cát 35 10,0 2 Bể điện phân 34 10,0 3 Tấm kiểm tra 39 10,0 4 Lò điện kiểu buồng 31 30,0 5 Thùng xói rửa 36 10,0 6 Lò điện kiểu bổ 33 30 7 Máy nén 38 20 8 Tủ điều khiển lò điện 40 10,0 9 Lò điện kiểu đứng 32 25 10 Bể tôi 41 10,0 11 Bể chứa 42 10,0 ∑ 175 Nhóm III 1 Máy nén 38 20,0 2 Máy mài dao cắt gọt 21 2,8 3 Tấm kiểm tra 26 1,7 4 Máy mài phá 27 3,0 5 Cưa tay 28 1,35 6 Máy mài 11 2,2 7 Máy ép kiểu trục khửu 24 1,7 8 Máy khoan vạn năng 15 4,5 9 Tấm cử(đánh dấu) 25 1,7 10 Máy phay vạn năng 7 6,8 ∑ 45,75 Nhóm IV -9- Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện 1 Quạt 54 3,2 2 Búa khí nén 53 10,0 3 Lò tăng nhiệt 55 3,2 4 Má cuốn dây 66 0,5 5 Tủ sấy 69 0,85 6 Khoan bàn 70 0,65 7 Bàn nguội 65 1,5 8 Bàn thí nghiệm 67 15,0 9 Bể tẩm có đốt nóng 68 4,0 ∑ 38,9 Nhóm V 1 Máy bào ngang 12 18,0 2 Máy tiện tự động 3 28,0 3 Máy tiện tự động 5 2,2 4 Máy tiện tự động 4 11,2 5 Máy xọc 13 25,2 6 Máy xọc 14 2,8 7 Máy tiện tự động 2 15,3 ∑ 102,7 Nhóm VI 1 Máy khoan hướng tâm 17 1,7 2 Máy doa ngang 16 4,5 3 Máy phay đứng 10 7,0 4 Máy tiện ren 1 4,5 5 Máy phay ngang 8 1,8 6 Máy phay đứng 9 28,0 7 Máy mài phẳng 18 18,0 8 Máy xọc 13 25,2 9 Máy mài trong 20 2,8 10 Cưa máy 29 1,7 11 Máy phay vạn năng 7 6,8 12 Máy mài tròn 19 5,6 13 Cưa tay 28 1,35 14 Máy tiện revôn-ve 6 1,7 ∑ 102,7 2.Xác định phụ tải tính toán từng nhóm: a. Nhóm I: Số liệu phụ tải của nhóm I cho trong bảng sau Bảng 2.2 –Danh sách thiết bị thuộc nhóm I - 10 - Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện STT Tên thiết bị kí hiệu trên mặt Pdd Số Pdd bằng lượng(n) (kW)xn (kW) 1 Máy phay ngang 46 2,8 1 2,8 2 Máy phay vạn năng 47 2,8 1 2,8 3 Máy tiện ren 44 7,0 1 7,0 4 Máy tiện ren 43 10,0 2 20,0 5 Máy tiện ren 45 4,5 1 4,5 6 Khoan điện 59 0,6 1 0,6 7 Máy xọc 49 2,8 1 2,8 8 Máy bào ngang 50 7,6 2 15,2 9 Máy phay răng 48 2,8 1 2,8 10 Máy mài tròn 51 0,7 1 7,0 ∑ 12 65,5 Tra bảng PL1.1 (TL1) tìm được: K sd = 0,15 và cos ϕ = 0,6 n Có n=12 và n2 = 5 ⇒ n* = 2 = 0,42 n n2 P2 n P2 = ∑ Pddi = 42,2kW P = ∑ Pddi = 65,5kW , ⇒ P* = = 0,64 P i =1 i =1 Tra bảng PL1.4 (TL1) tìm được: nhq * = f (n* , P* ) = 0,75 ⇒ nhq = nhq * .n = 0,75.12 = 9 Tra bảng PL1.5 (TL1) tìm được: K max = f ( K sd , nhq ) = 2,20 Vậy PTTT của nhóm I là : 12 Ptt = K max .Ptb = K max .K sd .∑ Pddi = 21,615 kW i =1 Qtt = Ptt .tgϕ = 28,82kVar Stt = Ptt2 + Qtt = 16,025kVA 2 Stt Stt I tt = = = 54,73A U3 0,38 3 b.Nhóm II: - 11 - Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện Bảng 2.3 – Danh sách thiết bị thuộc nhóm II STT Tên thiết bị kí hiệu trên mặt Pdd Số Pdd bằng lượng(n) (kW)xn (kW) 1 Thiết bị phun cát 35 10,0 1 10,0 2 Bể điện phân 34 10,0 1 10,0 3 Tấm kiểm tra 39 10,0 1 10,0 4 Lò điện kiểu buồng 31 30,0 1 30,0 5 Thùng xói rửa 36 10,0 1 10,0 6 Lò điện kiểu bổ 33 30 1 30 7 Máy nén 38 10,0 2 20 8 Tủ điều khiển lò điện 40 10,0 1 10,0 9 Lò điện kiểu đứng 32 25 1 25 10 Bể tôi 41 10,0 1 10,0 11 Bể chứa 42 10,0 1 10,0 ∑ 12 175 Tra bảng PL1.1 (TL1) có K sd = 0,7 và cos ϕ = 0,9 n Có n=12 và n2 = 3 ⇒ n* = 2 = 0,25 n n2 P2 n P2 = ∑ Pddi = 85kW P = ∑ Pddi = 175kW , ⇒ P* = = 0,49 P i =1 i =1 Tra bảng PL1.4 (TL1) tìm được: nhq * = f (n* , P* ) = 0,71 ⇒ nhq = nhq * .n = 8,52 Tra bảng PL1.5 (TL1) tìm được: K max = f ( K sd , nhq ) = 1,18 Vậy PTTT của nhóm I là : 12 Ptt = K max .Ptb = K max .K sd .∑ Pddi = 144,55 kW i =1 Qtt = Ptt .tgϕ = 70kVar Stt = Ptt2 + Qtt = 160,6kVA 2 Stt Stt I tt = = = 244,01A U3 0,38 3 c. Nhóm III: - 12 - Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện Số liệu của các phụ tải trong nhóm III cho trong bảng sau Bảng 2.4 – Danh sách thiết bị thuộc nhóm III STT Tên thiết bị kí hiệu trên mặt Pdd Số Pdd bằng lượng(n) (kW)xn (kW) 1 Máy nén 38 10,0 2 20,0 2 Máy mài dao cắt gọt 21 2,8 1 2,8 3 Tấm kiểm tra 26 1,7 1 1,7 4 Máy mài phá 27 3,0 1 3,0 5 Cưa tay 28 1,35 1 1,35 6 Máy mài 11 2,2 1 2,2 7 Máy ép kiểu trục khản 24 1,7 1 1,7 8 Máy khoan vạn năng 15 4,5 1 4,5 9 Tấm cữ(đánh dấu) 25 1,7 1 1,7 10 Máy phay vạn năng 7 3,4 2 6,8 ∑ 12 45,75 Tra bảng PL1.1 (TL1) tìm được: K sd = 0,15 và cos ϕ = 0,6 n Có n=12 và n2 = 2 ⇒ n* = 2 = 0,17 n n2 P n P = ∑ Pddi = 45,75kW , P2 = ∑ Pddi = 20kW ⇒ P* = 2 = 0,44 P i =1 i =1 Tra bảng PL1.4 (TL1) tìm được: nhq * = f (n* , P* ) = 0,56 ⇒ nhq = nhq * .n = 6,72 Tra bảng PL1.5 (TL1) tìm được: K max = f ( K sd , nhq ) = 2,48 Vậy PTTT của nhóm III là : 12 Ptt = K max .Ptb = K max .K sd .∑ Pddi = 17,02kW i =1 Qtt = Ptt .tgϕ = 22,69kVar Stt = Ptt2 + Qtt = 28,36kVA 2 Stt Stt I tt = = = 43,09A U3 0,38 3 d. Nhóm IV: - 13 - Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện Tra bảng PL1.1 (TL1) đối với quạt K sd = 0,65 và cos ϕ = 0,8. ⇒ Pll = S . cos ϕ = 25.0,6 = 15kW ⇒ Pqd = 3.15. 0,25 = 12,99kW Bảng 2.5 – Danh sách các thiết bị nhóm IV STT Tên thiết bị kí hiệu trên Pdd Số Pdd mặt bằng lượng(n) (kW)xn (kW) 1 Quạt 54 3,2 1 3,2 2 Búa khí nén 53 10,0 1 10,0 3 Lò tăng nhiệt 55 3,2 1 3,2 4 Máy cuốn dây 66 0,5 1 0,5 5 Tủ sấy 69 0,85 1 0,85 6 Khoan bàn 70 0,65 1 0,65 7 Bàn nguội 65 0,5 3 1,5 8 Bàn thí nghiệm 67 15,0 1 15,0 9 Bể tẩm có đốt núng 68 4,0 1 4,0 ∑ 11 38,9 Nhúm lò điện có K sd = 0,75 và cos ϕ = 0,9 còn các thiết bị còn lại có K sd = 0,15 và cos ϕ = 0,6 Áp dụng công thức: 8 8 ∑ K sdi .Pddi ∑ cos ϕ .S i i = 0,4 và cos ϕ = K sd = = 0,68 i =1 i =1 8 8 ∑P ∑S ddi i i =1 i =1 n2 Có n=11 và n2 = 2 ⇒ n* = = 0,18 n n2 P2 n P2 = ∑ Pddi = 25kW ⇒ P* = P = ∑ Pddi = 38,9kW , = 0,64 P i =1 i =1 Tra bảng PL1.4 (TL1) tìm được: nhq * = f (n* , P* ) = 0,42 ⇒ nhq = nhq * .n = 4,62 Tra bảng PL1.5 (TL1) tìm được: K max = f ( K sd , nhq ) = 1,76 Vậy PTTT của nhóm IV là : 11 Ptt = K max .Ptb = K max .K sd .∑ Pddi = 27,34kW i =1 Qtt = Ptt .tgϕ = 29,48kVar Stt = Ptt2 + Qtt = 40,21kVA 2 - 14 - Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện Stt Stt I tt = = = 61,08A U 3 0,38 3 e-Nhóm V: Bảng 2.5 – Danh sách các thiết bị nhóm V STT Tên thiết bị kí hiệu trên Pdd Số Pdd mặt bằng lượng(n) (kW)xn (kW) 1 Máy bào ngang 12 9,0 2 18,0 2 Máy tiện tự động 3 14,0 2 28,0 3 Máy tiện tự động 5 2,2 1 2,2 4 Máy tiện tự động 4 5,6 2 11,2 5 Máy xọc 13 8,4 3 25,2 6 Máy xọc 14 2,8 1 2,8 7 Máy tiện tự động 2 5,1 3 15,3 ∑ 14 102,7 Tra bảng PL1.1 (TL1) tìm được: K sd = 0,15 và cos ϕ = 0,6 n Có n=14 và n2 = 7 ⇒ n* = 2 = 0,5 n n2 P n P = ∑ Pddi = 102,7kW , P2 = ∑ Pddi = 71,2kW ⇒ P* = 2 = 0,69 P i =1 i =1 Tra bảng PL1.4 (TL1) tìm được: nhq * = f (n* , P* ) = 0,82 ⇒ nhq = nhq * .n = 11,48 Tra bảng PL1.5 (TL1) tìm được: K max = f ( K sd , nhq ) = 1,96 Vậy PTTT của nhóm V là : 10 Ptt = K max .Ptb = K max .K sd .∑ Pddi = 30,19kW i =1 Qtt = Ptt .tgϕ = 40,25Var Stt = Ptt2 + Qtt = 50,31kVA 2 Stt Stt I tt = = = 76,44A U3 0,38 3 - 15 - Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện f. Nhóm VI: Bảng 2.5 – Danh sách các thiết bị nhóm VI STT Tên thiết bị kí hiệu trên Pdd (kW) Số Pdd (kW)xn mặt bằng lượng(n) 1 Máy khoan 17 1,7 1 1,7 hướng tâm 2 Máy doa ngang 16 4,5 1 4,5 3 Máy phay đứng 10 7,0 1 7,0 4 Máy tiện ren 1 4,5 1 4,5 5 Máy phay ngang 8 1,8 1 1,8 6 Máy phay đứng 9 14,0 2 28,0 7 Máy mài phẳng 18 9,0 2 18,0 8 Máy xọc 13 8,4 3 25,2 9 Máy mài trong 20 2,8 1 2,8 10 Cưa máy 29 1,7 1 1,7 11 Máy phay vạn 7 3,4 2 6,8 năng 12 Máy mài tròn 19 5,6 1 5,6 13 Cưa tay 28 1,35 1 1,35 14 Máy tiện 6 1,7 1 1,7 Revônve ∑ 19 110,65 Tra bảng PL1.1 (TL1) tìm được: K sd = 0,15 và cos ϕ = 0,6 n Có n=19 và n2 = 7 ⇒ n* = 2 = 0,37 n n2 P2 n P2 = ∑ Pddi = 71,2kW ⇒ P* = P = ∑ Pddi = 110,65kW , = 0,64 P i =1 i =1 Tra bảng PL1.4 (TL1) tìm được: nhq * = f (n* , P* ) = 0,68 ⇒ nhq = nhq * .n = 12,92 Tra bảng PL1.5 (TL1) tìm được: K max = f ( K sd , nhq ) = 1,88 Vậy PTTT của nhóm IV là : 10 Ptt = K max .Ptb = K max .K sd .∑ Pddi = 31,20kW i =1 Qtt = Ptt .tgϕ = 41,60kVar Stt = Ptt2 + Qtt = 52,00kVA 2 Stt Stt I tt = = = 79,01A U3 0,38 3 - 16 - Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện 2. Phụ tải chiếu sáng phân xưởng sửa chữa cơ khí: Để tính được phụ tải chiếu sáng tần suất chiếu sáng chung cho phân xưởng là : Po =15 (W/m2) Diên tích phân xưởng là 1730 m2 Phụ tải chiếu sáng phân xưởng: Pcs=Po × F = 15 × 1730,8 = 25,96 (kW) Qcs = Pcs. tgϕ = 0. ( do đèn sợi đốt nên cosϕ cs = 1). 3. Phụ tải tính toán của toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí: Phụ tải tác dụng toàn phân xưởng: → lấy kđt = 0,8. 5 ∑P P dl = kđt. = 0,8.(28,52+20,68+85,5 +27,75 +7,53 +19,35) = 151,46 (kW). tti 1 Phụ tải phản kháng toàn phân xưởng: 5 Q dl =kđt. ∑ Qtti = 0,8.( 37,93 + 39,47+ 27,36+ 36,91+ 10,01+ 25,73) =141,95 (kVar) 1 Phụ tải tính toán toàn phần của phân xưởng ( kể cả chiếu sáng): P px = P dl +P cs =151,46 + 25,96 = 177,42 (kW) Q px = Q dl + Q cs = 141,95 (kVAr). 2 2 (Ppx + Q px ) = 177,42 2 + 141,95 2 =227,22(kW) S px = =525,68 (kVA). S 227,22 I tt = tt = = 345,22 (A) 3.U 3. 0,38 Ppx 177,42 cos ϕ = = = 0,78 S px 227,22 III. Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại: Vì các phân xưởng chỉ biết công suất đặt . Do đó phụ tải tính toán của toàn nhà máy được xác định theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: Công thức tính: n Ptt = knc. ∑ Pdi i =1 Qtt = Ptt. tgϕ - 17 - Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện Stt= Ptt2 + Qtt 2 Một cách gần đúng có thể lấy: Pđi = Pđmi Trong đó: Pđi và Pđmi:công suất đặt và công suất định mức thiết bị thứ i. Ptt, Qtt, Stt :công suất tác dụng, phản kháng, tính toán của một nhóm thiết bị. n : số thiết bị trong nhóm. Knc : hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kỹ thuật. 1.Kho củ cải đường: Công suất đặt: 350 kW Diện tích : 12649 m2 Tra trong bảng PL I.3 với phân xưởng kho củ cải đường ta tìm được: knc = 0,6; cos ϕ = 0,7 ⇒ tgϕ = 1,02. Tra bảng PL I.7 ta được: p0 = 10 (W/m2), ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos ϕ cs = 1; tg ϕ cs = 0 *) Công suất động lực: Pđl = knc.Pđ = 0,6.350 = 210 (kW). Qđl = Pđl. tgϕ = 210.1,02 =214,2 (kVAr). *) Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs = p0.F = 10.12649 = 126490 (W)=126,49 (kW). Qcs = Pcs.tg ϕcs = 0 ( tg ϕ cs = 0 vì dùng đèn sợi đốt) *) Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt = Pđl + Pcs = 210 + 126,49 = 336,49 (kW). *) Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt = Qđl + Qcs =214,2 (kVAr). *) Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: 2 2 (Ppx + Q px ) =398,88(kVA). S px = Stt I tt = = 606,03 (A). 3.U Ppx cos ϕ = =0,84. S px 2. Phân xưởng thái và nấu củ cải đường: Công suất đặt: 700 (kW); diện tích: 5992,7 (m2) Tra trong bảng PL I.3 với phân xưởng kho củ cải đường ta tìm được: knc = 0,6; cos ϕ = 0,7 ⇒ tgϕ = 1,02. Tra bảng PL I.7 ta được: p0 = 14 (W/m2), ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên - 18 - Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện cos ϕ cs = 1; tg ϕ cs = 0 *) Công suất động lực: Pđl = knc.Pđ = 0,6.700 = 420 (kW). Qđl = Pđl. tgϕ = 420.1,02 =428,4 (kVAr). *) Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs = p0.F =14.5992,7 = 83,9(kW). Qcs = Pcs.tg ϕcs = 0 ( tg ϕ cs = 0 vì dùng đèn sợi đốt). *) Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt = Pđl + Pcs = 420 + 83,9 = 503,9 (kW). *) Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt = Qđl + Qcs =428,4 (kVAr). *) Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: (kVA). 2 2 (Ppx + Q px ) =661,4(kVA). S px = Stt I tt = = 1004,9 (A). 3.U Ppx cos ϕ = =0,76. S px 3.Bộ phận cô đặc Công suất đặt: 550 (kW); diện tích: 4993,9 (m2) Tra trong bảng PL I.3 với phân xưởng kho củ cải đường ta tìm được: knc = 0,6; cos ϕ = 0,8 ⇒ tgϕ = 0,62. Tra bảng PL I.7 ta được: p0 = 10 (W/m2), ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos ϕ cs = 1; tg ϕ cs = 0 *) Công suất động lực: Pđl = knc.Pđ = 0,6.550 = 320 (kW). Qđl = Pđl. tgϕ = 320.0,62 = 240 (kVAr). *) Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs = p0.F = 10.4993,9 = 49,94 (kW). Qcs = Pcs.tg ϕcs = 0 ( tg ϕ cs = 0 vì dùng đèn sợi đốt). *) Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt = Pđl + Pcs = 320 + 49,94 = 369,94 (kW). *) Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt = Qđl + Qcs = 240 (kVAr). *) Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: 2 2 (Ppx + Q px ) =440.97(kVA). S px = Stt I tt = = 670 (A). 3.U - 19 - Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48
Bài tập lớn môn học Cung Cấp Điện Ppx cos ϕ = =0,84. S px 4.Phân xưởng tinh chế Công suất đặt: 750 (kW); diện tích: 3329,3 (m2) Tra trong bảng PL I.3 với phân xưởng kho củ cải đường ta tìm được: knc = 0,65; cos ϕ = 0,7 ⇒ tgϕ = 1,02. Tra bảng PL I.7 ta được: p0 = 10 (W/m2), ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos ϕ cs = 1; tg ϕ cs = 0 *) Công suất động lực: Pđl = knc.Pđ = 0,65.750 = 487,5 (kW). Qđl = Pđl. tgϕ = 487,5.1,02 = 497,25 (kVAr). *) Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs = p0.F = 10.3329,3 = 33,3 (kW). Qcs = Pcs.tg ϕcs = 0 ( tg ϕ cs = 0 vì dùng đèn sợi đốt). *) Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt = Pđl + Pcs = 487,5 + 33,3 = 520,8 (kW). *) Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt = Qđl + Qcs = 497,25 (kVAr). *) Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: 2 2 (Ppx + Q px ) =720,06 (kVA). S px = Stt I tt = = 1094,17 (A). 3.U Ppx cos ϕ = =0,48 S px 5.Kho thành phẩm Công suất đặt: 150 (kW); diện tích: 5659,8 (m2) Tra trong bảng PL I.3 với phân xưởng kho củ cải đường ta tìm được: knc = 0,6; cos ϕ = 0,7 ⇒ tgϕ = 0,62. Tra bảng PL I.7 ta được: p0 = 10 (W/m2), ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos ϕ cs = 1; tg ϕ cs = 0 *) Công suất động lực: Pđl = knc.Pđ = 0,6.150 = 90 (kW). Qđl = Pđl. tgϕ = 90.1,02 = 91,8 (kVAr). *) Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs = p0.F = 10.5659,8 = 56,6(kW). Qcs = Pcs.tg ϕcs = 0 ( tg ϕ cs = 0 vì dùng đèn sợi đốt). *) Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: Ptt = Pđl + Pcs = 90 + 56,6 = 146,6 (kW). *) Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Qtt = Qđl + Qcs = 91,8 (kVAr). - 20 - Nguyễn Văn Dực –ĐLTH1-K48