Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
MỞ ĐẦU
Luyện kim là một ngành công nghiệp nặng quan trọng, cung cấp nguyên vật liệu cho
nhiều ngành quan trọng khác như xây dựng, cơ khí chế tạo… Hiện nay, nhu cầu sử dụng
kim loại đen đang ngày càng tăng lên cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật và xã
hội, ngành luyện kim đen càng đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.
Do đặc điểm của công nghệ luyện kim đen thường thải nhiều khí bụi nên các nhà máy
thường được xây dựng ở xa thành phố, khu tập trung dân cư. Hiện nay các nhà máy
luyện kim đen được xây dựng tập trung chủ yếu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.
CHƯƠNG II.
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
I.KHÁI NIỆM VỀ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
1. Khái niệm:
Phụ tải tính toán là đại lượng đặc trưng cho khả năng sử dụng công suất của một thiết
bị dùng điện hoặc một nhóm thiết bị dùng điện.
2. Vai trò :
Phụ tải tính toán là số liệu đầu vào quan trọng nhất của bài toán quy hoạch thiết kế hệ
thống cung cấp điện.Nếu xác định sai phụ tải tính toán thì ý nghĩa của kết quả thu nhận
được sẽ sai lệch rất nhiều thậm chí không sử dụng được.
II.LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
Hiện nay có rất nhiều các phương pháp xác định phụ tải tính toán trong thực tế nhưng
chưa có một phương pháp nào hoàn chỉnh. Các phương pháp đơn giản dễ sử dụng cho
kết quả kém tin cậy. Các phương pháp cho kết quả tương đối chính xác thì đòi hỏi quá
nhiều thông tin về phụ tải về phụ tải, khối lượng tính toán lớn đôi khi không áp dụng
được trong thực tế. Cũng chính vì vậy nhiệm vụ của người làm thiết kế là cần chọn được
phương pháp tính toán thích hợp với yêu cầu bài toán.
1.MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN:
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
a. Nhóm phương pháp xác định PTTT theo knc và Pđ :
Theo phương pháp này có:
dnctt xPkP
=
ϕ
tgPQ tttt .
=
ϕ
cos
22 tt
tttttt
P
QPS =+=
U
P
Itt
tt .3
=
Trong đó :
1.knc:
+ Là hệ số nhu cầu của thiết bị hoặc của nhóm thiết bị
Được tra trong sổ tay kĩ thuật.
+ Trong trường hợp knc của các thiết bị trong nhóm không giống nhau có thể
dùng biểu thức sau để tính toán knc:
∑
∑
=n
di
n
dinci
nc
P
Pk
k
1
1
.
Với:
Pdi là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị trong tính toán cho
phép lấy Pd = Pdđ .
knci là trọng số.
2.tg
ϕ
:
+ Suy ra từ cos
ϕ
của các thiết bị.
+ Nếu cos
ϕ
của các thiết bị trong nhóm không giống nhau cho phép dùng
cos
ϕ
trung bình để tính toán:
∑
∑
=n
i
n
ii
S
c
1
1
cos.
cos
ϕ
ϕ
Với:
n : Số thiết bị trong nhóm.
Si : Công suất của các thiết bị trong nhóm.
cos i
ϕ
: hệ số công suất của thiết bị thứ i.
Nhận xét:
Phương pháp này khá đơn giản, song kết quả tính toán kém chính xác, do vậy nó
thường chỉ được dùng trong giai đoạn tính toán sơ bộ hoặc khi rất thiếu thông tin về phụ
tải.
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
b.Phương pháp xác định PTTT theo khd và Ptb:
Theo phương pháp này có:
tbhdtt PkP .
=
Trong đó:
+ khd : Là hệ số hình dáng của thiết bị hay nhóm thiết bị
được tra trong sổ tay tra cứu.
+ Ptb: Công suất trung bình của thiết bị hay nhóm thiết bịtra trong sổ tay kĩ
thuật.
Nhận xét:
Phương phấp này ít dùng trong giai đoạn thiết kế vì chưa biết chính xác đồ thị phụ tải.
c. Phương pháp xác định PTTT theo Ptb và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị
trung bình:
Theo phương pháp này có:
σ
.
±
=
tbtt PP
Trong đó:
σ
: Độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
: Hệ số tán xạ.
Nhận xét:
Phương pháp này cũng ít dùng trong thiết kế do chưa biết chính xác đồ thị phụ tải.
d.Phương pháp xác định PTTT theo kmax, Ptb:
Theo phương pháp này có:
ddsdmãtbmãtt PkkPkP ...
=
=
Trong đó:
+ ksd là hệ số sử dụng của thiết bị hoặc của nhóm thiết bị.
+ Pdđ là công suất danh định của thiết bị hoặc nhóm thiết bị.
+ kmax là hệ số cực đại được tra trong sổ tay:
kmax = f(nhq, ksd)
- nhq : số thiết bị dùng điện hiệu quả, đó là số thiết bị 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
đúng như thực tế đã gây ra trong suốt quá trình làm việc.
Ta có thể tính toán nhq theo công thức sau:
∑
∑
=n
ddi
n
ddi
hq
P
P
n
1
2
2
1
)(
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
Tuy nhiên biểu thức trên không thuận lợi nếu số thiết bị là quá lớn. Khi n≥4, ta có thể
sử dụng một số phương pháp tính gần đúng như sau với sai số là %10± như sau:
• Khi m 3
min
max ≤=
dd
dd
P
P, 4,0≥
sd
k có thể lấy nhq = n.
Trong đó Pddmax và Pddmin là công suất danh định lớn nhất và nhỏ nhất trong
nhóm.
• Khi m 3
min
max >=
dd
dd
P
P, 2,0>
sd
k:
n
P
Px
n
dd
n
ddi
hq ≤= ∑
max
1
2
• Khi không áp dụng được hai trường hợp trên( ksd < 0,2 hoặc m<3 và ksd < 0,4):
Việc xác định phụ tải tính toán được thực hiện thông qua các bước sau:
Bước 1: tính n, n2. Trong đó:
+ n là tổng số thiết bị của nhóm
+ n2 là số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của
thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm.
Bước 2: Tính ∑
=n
ddiL PP
1
∑
=2
1
n
ddii PP
Bước 3: Tính P
P
P
n
n
nL
== *,
2
*
Bước 4: Tra sổ tay tìm được nhq* = f(n*, P*)
Bước 5: nhq = nhq*.n
Nhận xét:
Đây là phương pháp rất hay dùng trong thực tế để xác định phụ tải tính toán của các
nhà máy xí nghiệp bởi kết số lượng tính toán không lớn nhưng kết quả tính toán đủ tin
cậy.
e. Xác định PTTT theo suất chi phí điện năng theo một đơn vị sản phẩm:
max
.
T
mao
P
tt =
Trong đó:
+ ao: suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm.
+ m : số sản phẩm sản xuất ra trong một năm.
+ Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất.
Nhận xét:
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
- Phương pháp này thường dùng để xác định phụ tải tính toán của nhà máy, xí
nghiệp có phụ tải ổn định và chủng loại phụ tải ít.
- Thường dùng để xác định phụ tải tính toán và cảu trạm bơm, trạm nén khí, thông
gió.
f. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích:
FPP ott .
=
Po: suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích (Kw/m2)
F : Diện tích bố trí thiết bị (m2)
Nhận xét:
- Phương pháp này dùng để xác định các PTTT cho các nhà máy xí nghiệp có phụ tải
tương đối đều, xác định phụ tải cho các trương trình công cộng: bệnh viện, trường học,
khu trung cư, . . . đặc biệt rất hay được dùng để xác định phụ tải tính toán chiếu sáng.
g. Phương pháp xác định trực tiếp:
Là phương pháp sử dụng các số liệu điều tra trực tiếp ở hiện trường để tính toán.
Thường sử dụng tính toán cho các phụ tải đa dạng, không thể dùng được các phương
pháp trên hoặc phụ tải tính toán cho các cụm dân cư.
2. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHỤ TẢI:
Từ những phân tích ở trên, để tính toán phụ tải cho đồ án ta lực chọn phương pháp
tính toán phụ tải theo kmax và Ptb.
III. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ:
Phân xưởng sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 7 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy. Phân
xưởng có diện tích bố trí thiết bị là 1968.75 m2. Trong đó phân xưởng có 43 thiết bị,
công suất của các thiết bị rất khác nhau. Trong phân xưởng có 73 thiết bị, thiết bị có
công suất lớn nhất là 10 Kw, thiết bị có công suất nhỏ nhất là 0.65 Kw.
1. PHÂN NHÓM PHỤ TẢI:
Trong mỗi phân xưởng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc rất khác
nhau. Việc phân nhóm phụ tải nhằm xác định phụ tải chính xác hơn và là cơ sở để vạch
ra sơ đồ cấp điện.
Để đạt mục tiêu trên, cần phải tuân thủ các nguyên tắc sau:
- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây từ
tủ động lực đến thiết bị. Nhờ vậy mới giảm được vốn đầu tư và các tổn thất lưới
điện.