Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí

Chia sẻ: Phamvan Kien | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:95

Thêm vào BST

Báo xấu

981
lượt xem 214
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí gồm 8 chương trình bày về xác định phụ tải tính toán cho nhà máy cơ khí, thiết kế mạng điện cao áp, chọn thiết bị điện cho nhà máy, tính toán ngắn mạch và kiểm tra thiết bị điện,... Mời tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1.1. Giới thiệu chung Trong nhà máy cơ khí có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú và phức tạp. Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại. Do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao. Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai; về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung lượng công suất dự trữ. Theo quy trình trang bị điện và công nghệ của nhà máy ta thấy khi ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy gây thiệt hại về nền kinh tế quốc dân do đó ta xếp nhà máy vào phụ tải loại II, cần được bảo đảm cung cấp điện liên tục và an toàn. 1.2. Giới thiệu đặc điểm phụ tải điện của nhà máy : Phụ tải điện trong nhà máy công nghiệp có thể phân ra làm 2 loại phụ tải: + Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dải từ 1 đến hàng chục kW và được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số f=50Hz. + Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha, công suất không lớn. Phụ tải chiếu sáng bằng phẳng , ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz. Mặt bằng nhà máy :
6 9 2 5 8 4 7 1 3 * Các nội dung tính toán thiết kế bao gồm : 1. Xác định phụ tải tính toán : px sửa chữa cơ khí 2. Thiết kế mạng điện cao áp 3. Thiết kế mạng điện hạ áp ( px sửa chữa cơ khí ) 4. Thiết kế bù công suất phản kháng 5. Chiếu sáng phân xưởng sửa chữa cơ khí Chương 2 . XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ 2.1. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng scck Trong quá trình thiết kế đã cho ta biết các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị máy móc ,công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị trong phân xưởng. Do đó ta có thể chia phụ tải thành các nhóm và xác định phụ tải cho từng nhóm sau đó ta xác định phụ tải tổng của toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí.
- Nguyên tắc chia nhóm + Số lượng : 8 – 16 thiết bị + Các thiết bị cùng chế độ làm việc để việc xác định phụ tải tính toán được chính xác và thuận tiện cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm. + Các thiết bị đặt 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 . → Dựa vào những nguyên tắc trên và căn cứ vào sơ đồ phân bố thiết bị trên mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí, ta chia các thiết bị trong phân xưởng thành 6 nhóm như sau : * Nhóm 1 STT Tên thiết bị Số Ký hiệu PĐM(kw) IĐM lượn trên mặt 1 máy Toàn g bằng bộ 1 Máy tiện ren 1 1 4,5 4,5 11,4 2 Máy tiện tự động 3 2 5,1 15,3 3*12,9 3 Máy tiện tự động 2 3 14 28 2*35,45 4 Máy tiện tự động 2 4 5,6 11,2 2*14,2 5 Máy tiện tự động 1 5 2,2 2,2 5,57 Tổng 9 61,2 154,97 Sdm Pdm Với I dm = = ( U = 380) 3.U cosϕ . 3.U Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa cơ khí chọn : ksd = 0.15 ; cosφ=0,6 P P 14 Ta có : dd max = 1máy = = 7 ( kW) 2 2 2 → n1= 7 n2= 9 n 7 n* = 1 = = 0,8 n2 9
n1 Pddi P 15,3 + 28 + 11, 2 P* = i = i =1 n = = 0,9 P 61, 2 Pddi i =1 Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với n* = 0,8 và P* = 0,9 → nhq* = 0,89 → nhq= nhq*.n = 0,89.9=8,01 ≈ 8 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với ksd = 0,15 ; nhq=8 → kmax = 2,31 Phụ tải tính toán nhóm 1 : n Ptt = kmax .k sd . Pddi = 2,31.0,15.61, 2 = 21, 2 (kW) i =1 Qtt = Ptt . tgφ = 21,2 . 1,33 = 28,2 (KVAr) P 21, 2 Stt = tt = = 35,3 (kVA) cosϕ 0, 6 S 35, 3 I tt = tt = = 53, 6 (A) 3U 3.0,38 * Nhóm 2 STT Tên thiết bị Số Ký hiệu PĐM(kw) IĐM lượn trên mặt 1 máy Toàn g bằng bộ 1 Máy phay ngang 1 6 1,7 1,7 4,3 2 Máy phay vạn năng 1 7 3,4 3,4 8,61 3 Máy phay ngang 1 8 1,8 1,8 4,56 4 Máy phay đứng 2 9 14 28 2*35,45 5 Máy phay đứng 1 10 7 7 17,73 6 Máy mài phẳng 2 18 9 18 2*22,8 7 Máy mài tròn 1 19 5,6 5,6 14,2 8 Máy mài trong 1 20 2,8 2,8 7,1 9 Cưa tay 1 28 1,35 1,35 3,42 10 Cưa máy 1 29 1,7 1,7 4,3 Tổng 12 71,35 180,72
Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa cơ khí chọn : ksd = 0.15 ; cosφ=0,6 P P 14 Ta có : dd max = 1máy = = 7 ( kW) 2 2 2 → n1= 5 n2= 12 n 5 n* = 1 = = 0, 4 n2 12 n1 Pddi P 28 + 7 + 18 P* = i = i =1 n = = 0, 74 P 71,35 Pddi i =1 Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với n* = 0, 4 và P* = 0, 74 → nhq* = 0, 63 → nhq= nhq*.n = 0,63 . 12 = 7,56 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với ksd = 0,15 ; nhq=8 → kmax = 2,31 Phụ tải tính toán nhóm 2 : n Ptt = kmax .k sd . Pddi = 2,31.0,15.71,35 = 24, 7 (kW) i =1 Qtt = Ptt . tgφ = 24,7 . 1,33 = 32,9 (kVAr) P 24, 7 Stt = tt = = 41, 2 (kVA) cosϕ 0, 6 S 41, 2 I tt = tt = = 62, 6 (A) 3U 3.0,38 * Nhóm 3 STT Tên thiết bị Số Ký hiệu PĐM(kw) IĐM lượn trên mặt 1 máy Toàn g bằng bộ
1 Máy mài dao cắt 1 21 2,8 2,8 7,1 gọt 2 Máy mài sắc vạn 1 22 0,65 0,65 1,65 năng 3 Máy mài phá 1 27 3 3 7,6 4 Lò điện kiểu 1 31 30 30 75,97 buồng 5 Lò điện kiểu đứng 1 32 25 25 63,3 6 Lò điện kiểu bể 1 33 30 30 75,97 7 Bể điện phân 1 34 10 10 25,3 Tổng 7 101,45 256,89 Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa cơ khí chọn : ksd = 0.15 ; cosφ=0,6 P P 30 Ta có : dd max = 1máy = = 15 ( kW) 2 2 2 → n1= 4 n2= 7 n 4 n* = 1 = = 0,57 n2 7 n1 Pddi P 30 + 20 + 30 + 10 P* = i = i =1 n = = 0,94 P 101, 45 Pddi i =1 Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với n* = 0,55 và P* = 0,9 → nhq* = 0, 63 → nhq= nhq*.n = 0,63 . 7 = 4,41 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với ksd = 0,15 ; nhq ≈ 7 → kmax = 2,48 Phụ tải tính toán nhóm 3 : n Ptt = kmax .k sd . Pddi = 2, 48.0,15.52, 2 = 54,83 (kW) i =1 Qtt = Ptt . tgφ = 54,83 . 1,33 = 72,9 (kVAr)
Ptt 54,83 Stt = = = 91, 4 (kVA) cosϕ 0, 6 S 91, 4 I tt = tt = = 138, 9 (A) 3U 3.0,38 * Nhóm 4 STT Tên thiết bị Số Ký hiệu PĐM(kw) IĐM lượn trên mặt 1 máy Toàn g bằng bộ 1 Máy mài dao cắt 1 21 2,8 2,8 7,1 gọt 2 Máy mài sắc vạn 1 22 0,65 1,65 1,65 năng 3 Máy mài phá 1 27 3 3 7,6 4 Lò điện kiểu 1 31 30 30 75,97 buồng 5 Lò điện kiểu đứng 1 32 25 25 63,3 6 Lò điện kiểu bể 1 33 30 30 75,97 7 Bể điện phân 1 34 10 10 25,3 Tổng 7 101,45 256,89 Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa cơ khí chọn : ksd = 0.15 ; cosφ=0,6 P P 30 Ta có : dd max = 1máy = = 15 ( kW) 2 2 2 → n1= 4 n2= 7 n 4 n* = 1 = = 0,57 n2 7 n1 Pddi P 30 + 25 + 30 + 10 P* = i = i =1 n = = 0,94 P 101, 45 Pddi i =1
Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với n* = 0,55 và P* = 0,9 → nhq* = 0,85 → nhq= nhq*.n = 0,63 . 7 = 4,41 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với ksd = 0,15 ; nhq ≈ 4 → kmax = 3,11 Phụ tải tính toán nhóm 4 : n Ptt = kmax .k sd . Pddi = 3,11.0,15.101, 45 = 47,33 (kW) i =1 Qtt = Ptt . tgφ = 47,33 . 1,33 = 62,95 (kVAr) P 47,3 Stt = tt = = 78,8 (kVA) cosϕ 0, 6 S 78,8 I tt = tt = = 119, 7 (A) 3U 3.0,38 * Nhóm 5 STT Tên thiết bị Số Ký hiệu PĐM(kw) IĐM lượn trên mặt 1 máy Toàn g bằng bộ 1 Máy tiện ren 2 43 10 20 2*25,32 2 Máy tiện ren 1 44 7 7 17,73 3 Máy tiện ren 1 45 4,5 4,5 11,4 4 Máy phay ngang 1 46 2,8 2,8 7,1 5 Máy phay vạn năng 1 47 2,8 2,8 7,1 6 Máy phay răng 1 48 2,8 2,8 7,1 7 Máy xọc 1 49 2,8 2,8 7,1 8 Máy bào ngang 2 50 7,6 15,2 2*19,25 9 Máy mài tròn 1 51 7 7 17,73 10 Máy khoan đứng 1 52 1,8 1,8 4,56 11 Biên áp hàn 1 57 12,5 12,5 31,65 12 Máy mài phá 1 58 3,2 3,2 8,1 13 Khoan điện 1 59 0,6 0,6 1,52 14 Máy cắt 1 60 1,7 1,7 4,3 Tổng 16 84,7 214,53
Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa cơ khí chọn : ksd = 0.15 ; cosφ=0,6 P P 12,5 Ta có : dd max = 1máy = = 6, 25 ( kW) 2 2 2 → n1= 7 n2= 16 n 7 n* = 1 = = 0, 44 n2 16 n1 Pddi P 20 + 7 + 15, 2 + 7 + 12,5 P* = i = i =1 n = = 0, 73 P 84, 7 Pddi i =1 Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với n* = 0, 45 và P* = 0, 7 → nhq* = 0, 76 → nhq= nhq*.n = 0,76 . 16 = 12,16 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với ksd = 0,15 ; nhq=12 → kmax = 1,96 Phụ tải tính toán nhóm 5 : n Ptt = kmax .k sd . Pddi = 1,96.0,15.84, 7 = 24,9 (kW) i =1 Qtt = Ptt . tgφ = 24,9 . 1,33 = 32,12 (kVAr) P 24, 9 Stt = tt = = 41,5 (kVA) cosϕ 0, 6 S 41, 5 I tt = tt = = 63,1 (A) 3U 3.0, 38 * Nhóm 6 STT Tên thiết bị Số Ký hiệu PĐM(kw) IĐM
lượn trên mặt 1 máy Toàn g bằng bộ 1 Búa khí nén 1 53 10 10 25,32 2 Quạt 1 54 3,2 3,2 8,1 3 Bàn nguội 3 65 0,5 1,5 3*1,27 4 Máy cuốn dây 1 66 0,5 0,5 1,27 5 Bàn thí nghiệm 1 67 15 15 37,98 6 Bể tấm có đôt nóng 1 68 4 4 10,13 7 Tủ sấy 1 69 0,85 0,85 2,15 8 Khoan bàn 1 70 0,65 0,65 1,65 9 Máy phay vạn năng 1 7 3,4 3,4 8,61 10 Máy mài 1 11 2,2 2,2 5,57 11 Máy khoan vạn 1 15 4,5 4,5 11,4 năng 12 Máy khoan bàn 2 23 0,65 1,3 2*1,65 13 Máy ép kiểu trục 1 24 1,7 1,7 4,3 khuỷu Tổng 16 48,8 123,59 Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa cơ khí chọn : ksd = 0.15 ; cosφ=0,6 P P 15 Ta có : dd max = 1máy = = 7,5 ( kW) 2 2 2 → n1= 2 n2= 16 n 2 n* = 1 = = 0,125 n2 16 n1 Pddi P 10 + 15 P* = i = i =1 n = = 0,5 P 48,8 Pddi i =1 Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với n* = 0,1 và P* = 0,5 → nhq* = 0,31 → nhq= nhq*.n = 0,31 . 16 = 4,96 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với ksd = 0,15 ; nhq=5
→ kmax = 2,87 Phụ tải tính toán nhóm 6 : n Ptt = kmax .k sd . Pddi = 2,87.0,15.48,8 = 21 (kW) i =1 Qtt = Ptt . tgφ = 21 . 1,33 = 27,93 (kVAr) P 21 Stt = tt = = 35 (kVA) cosϕ 0, 6 S 35 I tt = tt = = 53, 2 (A) 3U 3.0,38 * Bảng tổng hợp nhóm phu tải pxscck: Nhóm Số thiết bị P∑ I∑ Ptt Qtt 1 9 61,2 154,97 21,2 28,2 2 12 71,35 180,72 24,7 32,9 3 8 52,2 132,21 54,83 72,9 4 7 101,45 256,89 47,33 62,95 5 16 84,7 214,53 24,9 33,12 6 16 48,8 123,59 21 27,93 Tổng 68 193,96 2.2.Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng của nhà máy 2.2.1. Px cơ khí chính Công suất đặt : Pđ = 1200 ( KW) Diện tích xưởng : S = 3206 (m2) - Tra bảng phụ lục I.3 (trang 254 thiết kế cấp điện) với px cơ khí : Knc= 0,3 ; cosφ = 0,6 - Tra phụ lục I.2 (trang 253-254 thiết kế cấp điện) : P0 = 14 (W/m2) ; ở đây sử dụng đèn huỳnh quang nên chọn cosφ = 0,6 - Công suất tính toán động lực : Pđl = knc . Pđ = 0,3 . 1200 = 360 (kW) Qđl = Pđl . tgφ = 360 . 1,33 = 478,8 (kVar) - Công suất tính toán chiếu sáng :
Pcs = P0 . S = 14 . 3206 = 44,9 (kW) Qcs = Pcs . tgφ = 44,9 . 1,33 = 59,7 (kVAr) - Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng : Ptt = Pđl + Pcs = 360 + 44,9 = 404,9 (kW) - Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng : Qtt = Ptt . tgφ = 404,9 . 1,33 = 538,52 (kVAr) - Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng : P 404,9 Stt = tt = = 674,8 (kVA) cosϕ 0, 6 2.2.2. Px lắp ráp Công suất đặt : Pđ = 800 ( KW) Diện tích xưởng : S = 2256 (m2) - Tra bảng phụ lục I.3 (trang 254 thiết kế cấp điện) với px lắp ráp : Knc= 0,31 ; cosφ = 0,6 - Tra phụ lục I.2 (trang 253-254 thiết kế cấp điện) : P0 = 14 (W/m2) ; ở đây sử dụng đèn huỳnh quang nên chọn cosφ = 0,6 - Công suất tính toán động lực : Pđl = knc . Pđ = 0,31 . 800 = 248 (kW) Qđl = Pđl . tgφ = 248 . 1,33 = 329,84 (kVar) - Công suất tính toán chiếu sáng : Pcs = P0 . S = 14 . 2256 = 31,584 (kW) Qcs = Pcs . tgφ = 31,584 . 1,33 = 42 (kVAr) - Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng : Ptt = Pđl + Pcs = 248 + 31,584 = 279,584 (kW) - Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng : Qtt = Ptt . tgφ = 279,584 . 1,33 = 371,85 (kVAr) - Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng : P 279,584 Stt = tt = = 465,97 (kVA) cosϕ 0, 6 2.2.3 .Px sửa chữa cơ khí Công suất tổng : ∑Ptt = 193,96 ( KW) Diện tích xưởng : S = 1859 (m2) - Tra bảng phụ lục I.3 (trang 254 thiết kế cấp điện) với pxscck : Knc= 0,2 ; cosφ = 0,71 - Tra phụ lục I.2 (trang 253-254 thiết kế cấp điện) : P0 = 15 (W/m2) ; ở đây sử dụng đèn huỳnh quang nên chọn cosφ = 0,6 - Công suất tính toán chiếu sáng :
Pcs = P0 . S = 15 . 1859 = 27,885 (kW) Qcs = Pcs . tgφ = 27,885 . 1,33 = 37,1 (kVAr) - Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng : 6 Ptt = kdt . Ptti = 0,85.193,96 = 164,87 (kW) i =1 - Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng : Qtt = Ptt . tgφ = 164,87 . 0,99 = 163,22 (kVAr) - Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng : Stt = Ptt2 + Qtt2 = 164,87 2 + 163, 222 = 232 (kVA) 2.2.4. Px rèn Công suất đặt : Pđ = 600 ( KW) Diện tích xưởng : S = 1859 (m2) - Tra bảng phụ lục I.3 (trang 254 thiết kế cấp điện) với px rèn : Knc= 0,5 ; cosφ = 0,65 - Tra phụ lục I.2 (trang 253-254 thiết kế cấp điện) : P0 = 15 (W/m2) ; ở đây sử dụng đèn huỳnh quang nên chọn cosφ = 0,6 - Công suất tính toán động lực : Pđl = knc . Pđ = 0,5 . 600 = 300 (kW) Qđl = Pđl . tgφ = 300 . 1,17 = 351 (kVar) - Công suất tính toán chiếu sáng : Pcs = P0 . S = 15 . 1859 = 27,885 (kW) Qcs = Pcs . tgφ = 27,885 . 1,33 = 37,09 (kVAr) - Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng : Ptt = Pđl + Pcs = 300 + 27,885 = 327,885 (kW) - Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng : Qtt = Ptt . tgφ = 327,885 . 1,17 = 386,63 (kVAr) - Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng : P 327,885 Stt = tt = = 504, 44 (kVA) cosϕ 0, 65 2.2.5. Px đúc Công suất đặt : Pđ = 400 ( KW) Diện tích xưởng : S = 1859 (m2) - Tra bảng phụ lục I.3 (trang 254 thiết kế cấp điện) với px đúc : Knc= 0,5 ; cosφ = 0,85 - Tra phụ lục I.2 (trang 253-254 thiết kế cấp điện) : P0 = 13 (W/m2) ; ở đây sử dụng đèn huỳnh quang nên chọn cosφ = 0,6
- Công suất tính toán động lực : Pđl = knc . Pđ = 0,5 . 400 = 200 (kW) Qđl = Pđl . tgφ = 200 . 0,62 = 124 (kVar) - Công suất tính toán chiếu sáng : Pcs = P0 . S = 13 . 1859 = 24,17 (kW) Qcs = Pcs . tgφ = 24,17 . 1,33 = 32,15 (kVAr) - Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng : Ptt = Pđl + Pcs = 200 + 24,17 = 224,17 (kW) - Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng : Qtt = Ptt . tgφ = 224,17 . 0,62 = 138,98 (kVAr) - Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng : P 224,17 Stt = tt = = 263, 73 (kVA) cosϕ 0,85 2.2.6. Bộ phận nén ép Công suất đặt : Pđ = 450 ( KW) Diện tích xưởng : S = 1859 (m2) - Tra bảng phụ lục I.3 (trang 254 thiết kế cấp điện) với bộ phận nén ép : Knc= 0,7 ; cosφ = 0,7 - Tra phụ lục I.2 (trang 253-254 thiết kế cấp điện) : P0 = 12 (W/m2) ; ở đây sử dụng đèn huỳnh quang nên chọn cosφ = 0,6 - Công suất tính toán động lực : Pđl = knc . Pđ = 0,7 . 450 = 315 (kW) Qđl = Pđl . tgφ = 315 . 1,02 = 321,3 (kVar) - Công suất tính toán chiếu sáng : Pcs = P0 . S = 12 . 1859 = 22,31 (kW) Qcs = Pcs . tgφ = 22,31 . 1,33 = 29,67 (kVAr) - Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng : Ptt = Pđl + Pcs = 315 + 22,31 = 337,31 (kW) - Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng : Qtt = Ptt . tgφ = 337,31 . 1,02 = 344,1 (kVAr) - Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng : P 337,31 Stt = tt = = 481,87 (kVA) cosϕ 0, 7 2.2.7. Px kết cấu kim loại Công suất đặt : Pđ = 230 ( KW) Diện tích xưởng : S = 1684 (m2)
- Tra bảng phụ lục I.3 (trang 254 thiết kế cấp điện) với px kết cấu lim loại : Knc= 0,65 ; cosφ = 0,7 - Tra phụ lục I.2 (trang 253-254 thiết kế cấp điện) : P0 = 15 (W/m2) ; ở đây sử dụng đèn huỳnh quang nên chọn cosφ = 0,6 - Công suất tính toán động lực : Pđl = knc . Pđ = 0,65 . 230 = 149,5 (kW) Qđl = Pđl . tgφ = 149,5 . 1,02 = 152,5 (kVar) - Công suất tính toán chiếu sáng : Pcs = P0 . S = 15 . 1684 = 25,26 (kW) Qcs = Pcs . tgφ = 25,26 . 1,33 = 33,6 (kVAr) - Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng : Ptt = Pđl + Pcs = 149,5 + 25,26 = 174,76 (kW) Qtt = Ptt . tgφ = 174,76 . 1,02 = 178,26 (kVAr) - Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng : P 174, 76 Stt = tt = = 249, 66 (kVA) cosϕ 0, 7 2.2.8. Phòng thiết kế Công suất đặt : Pđ = 80 ( KW) Diện tích xưởng : S = 1350 (m2) - Tra bảng phụ lục I.3 (trang 254 thiết kế cấp điện) với phòng thiết kế : Knc= 0,5 ; cosφ = 0,6 - Tra phụ lục I.2 (trang 253-254 thiết kế cấp điện) : P0 = 20 (W/m2) ; ở đây sử dụng đèn huỳnh quang nên chọn cosφ = 0,6 - Công suất tính toán động lực : Pđl = knc . Pđ = 0,5 . 80 = 40 (kW) Qđl = Pđl . tgφ = 40 . 1,33 = 53,2 (kVar) - Công suất tính toán chiếu sáng : Pcs = P0 . S = 20 . 1350 = 27 (kW) Qcs = Pcs . tgφ = 27 . 1,33 = 35,91 (kVAr) - Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng : Ptt = Pđl + Pcs = 40 + 27 = 67 (kW) - Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng : Qtt = Ptt . tgφ = 67 . 1,33 = 89,11 (kVAr) - Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng : P 67 Stt = tt = = 111, 67 (kVA) cosϕ 0, 6
2.2.9. Trạm bơm Công suất đặt : Pđ = 130 ( KW) Diện tích xưởng : S = 1250 (m2) - Tra bảng phụ lục I.3 (trang 254 thiết kế cấp điện) với trạm bơm : Knc= 0,6 ; cosφ = 0,7 - Tra phụ lục I.2 (trang 253-254 thiết kế cấp điện) : P0 = 10 (W/m2) ; ở đây sử dụng đèn huỳnh quang nên chọn cosφ = 0,6 - Công suất tính toán động lực : Pđl = knc . Pđ = 0,6 . 130 = 78 (kW) Qđl = Pđl . tgφ = 78 . 1,02 = 79,56 (kVar) - Công suất tính toán chiếu sáng : Pcs = P0 . S = 10 . 1250 = 12,5 (kW) Qcs = Pcs . tgφ = 12,5 . 1,33 = 16,625 (kVAr) - Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng : Ptt = Pđl + Pcs = 78 + 12,5 = 90,5 (kW) - Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng : Qtt = Ptt . tgφ = 90,5 . 1,02 = 92,31 (kVAr) - Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng : P 90,5 Stt = tt = = 129, 29 (kVA) cosϕ 0, 7 * Bảng tổng hợp phụ tải toàn nhà máy STT Tên phân Pđ(kW) S(m2) Pcs Ptt Qtt Stt xưởng 1 Px cơ khí chính 1200 3206 44,9 404,9 538,5 674,8 2 2 Px lắp ráp 800 2256 31,584 279,58 371,8 465,97 4 5 3 Px scck ---- 1859 27,885 164,97 163,2 232 2 4 Px rèn 600 1859 27,885 327,88 383,6 504,44 5 3 5 Px đúc 400 1859 24,17 224,17 138,9 263,73 8 6 Bộ phận nén ép 450 1859 22,31 337,31 344,1 481,87 7 Px kết cấu 230 1684 25,26 174,76 178,2 249,66 kloại 6 8 Phòng thiết kế 80 1350 27 67 89,11 111,67
9 Trạm bơm 130 1250 12,5 90,5 92,31 129,29 Tổng 2071 2300 - Tính toán phụ tải toàn nhà máy : + Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy : 9 Pttnm = kdt . Ptti = 0,8.2071 = 1657 ( kW) i =1 + Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy : 9 Qttnm = kdt . Qtti = 0,8.2300 = 1840 ( kVAr) i =1 + Phụ tải toàn phần của toàn nhà máy : Sttnm = Pttnm 2 + Qttnm 2 = 1657 2 + 1840 2 = 2476 (kVA) + Hệ số công suất của nhà máy : Pttnm 1657 cosϕ = = = 0, 67 Sttnm 2476 * Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy Chọn tỷ lệ xích m=3 kVA/mm2 , từ đó tìm được bán kính của biểu đồ phụ tải : S R= mП . Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ phụ tải được xác định theo biểu thức : 360.Pcs α cs = Ptt Bảng kết quả tính toán R và αcs như sau : TT Tên phân xưởng Pcs(kW) Ptt(kW) Stt(kVA) R αcs 1 Px cơ khí chính 44,9 404,9 674,8 8,5 40 2 Px lắp ráp 31,584 279,58 465,97 7,03 40,7 4 3 Px scck 27,885 164,97 232 4,96 60,9 4 Px rèn 27,885 327,88 504,44 7,3 30,6 5 5 Px đúc 24,17 224,17 263,73 5,3 39 6 Bộ phận nén ép 22,31 337,31 481,87 7,2 23,8
7 Px kết cấu kloại 25,26 174,76 249,66 5,1 52 8 Phòng thiết kế 27 67 111,67 3,4 145 9 Trạm bơm 12,5 90,5 129,29 3,7 49,7 6 9 2 5 8 4 7 1 3 Chương 3 : THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP Với qui mô nhà máy như số liệu đã cho,cần đặt 1 trạm PPTT nhận điện từ trạn BATG về rồi phân phối cho các trạm biến áp phân xưởng(BAPX) 3.1 . Xây dựng và xác định vị trí trạm PPTT của nhà máy Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy, vẽ 1 hệ tọa độ xoy, có vị trí trọng tâm các phân xưởng là (xi,yi) sẽ xác định được tọa độ tối ưu M(x,y) để đặt trạm PPTT như sau : xi .Si x= = 9,13 Si
yi .Si y= = 5,83 Si Dịch chuyển ra khoảng trống → Vị trí đặt trạm PPTT : M(9,13;5,83) 3.2. Xác định vị trí, số lượng, dung lượng các trạm BAPX Theo tính toán ở chương trước thì cấp điện áp truyền tải từ trạm biến áp trung tâm của khu công nghiệp về nhà máy là 22 KV. 3.2.1. Xác định vị trí đặt máy biến áp * Xác định vị trí đặt máy biến áp theo các nguyên tắc sau: - Phải gần tâm phụ tải - Thuận tiện cho lắp đặt, không ảnh hưởng đến giao thông sản xuất - Có khả năng phòng cháy nổ, đón được gió, tránh được bụi Các trạm dùng loại trạm kề, có 1 tường trạm chung với tường phân xưởng 3.2.2. Xác định số lượng máy biến áp cho trạm phân xưởng Xác định số lượng máy biến áp theo quy định: Các trạm BAPX c ấp điện cho phân xưởng loại 1 cần đặt 2 MBA a/ Trạm biến áp trung tâm( nếu dùng). Vì trạm biến áp trung tâm nên được coi là hộ tiêu thụ loại I →chọn 2 MBA b/ Các trạm biến áp phân xưởng. Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xưởng quyết định đặt 5 trạm biến áp phân xưởng: -Trạm B1 cấp điện cho PX cơ khí chính(1) -Trạm B2 cấp điện cho PX lắp ráp(2) và trạm bơm(9) -Trạm B3 cấp điện cho PX rèn(4) và PX sửa chữa cơ khí(3) -Trạm B4 cấp điện cho Bộ phận nén ép(6) và PX đúc(5) -Trạm B5 cấp điện cho Văn phòng thiết kế(8) và PX kết cấu kim loại(7)
+ Trong đó các trạm B1, B2, B3, B4,B5 đều cấp điện cho các phân xưởng chính được xếp vào phụ tải hộ tiêu thụ loại 1 nên cần đặt ít nhất 2 MBA + Để đảm bảo tính mỹ quan của nhà máy và tiết kiệm vốn đầu tư nên ta đặt các trạm có tường chung với tường của phân xưởng. + Để thuận tiện cho việc lắp đặt,chọn thiết bị và sửa chữa ta chọn máy biến áp do công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo. 3.2.3. Chọn dung lượng các máy biến áp Dung lượng các MBA được chọn theo điều kiện: n.khc.SdmB ≥ Stt Và kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố: ( n- 1). khc.kqt.SdmB ≥ Sttsc Trong đó : n - số máy biến áp có trong trạm biến áp khc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy biến áp chế tạo tại Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, khc = 1. kqt - hệ số quá tải sự cố, kqt = 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm. Thời gian quá tải trong một ngày đêm không vượtt quá 6h, trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải ≤ 0,93. Sttsc – công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA có thể loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trường hợp vận hành bình thường. Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận tiện cho việc mua sắm, lắp đặt, thay thế, vận hành, sửa chữa và kiểm tra định kỳ. a/ Trạm biến áp trung tâm( nếu dùng). Vì trạm biến áp trung tâm nên được coi là hộ tiêu thụ loại I →chọn 2 MBA: Stt 2476 SdmB = = 1769 (kVA) K qt ( N B − 1) 1, 4(2 − 1) Do đó chọn 2MBA 1800 kVA