ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ SỐ 130_CHƯƠNG 2

Chia sẻ: Tranthi Kimuyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

127
lượt xem 28
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'đồ án: thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí số 130_chương 2', luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

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 SỐ 130_CHƯƠNG 2

Ch-¬ng 2: X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n 2.I. §Æt vÊn ®Ò. Khi thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn cho mét c«ng tr×nh nµo ®ã, nhiÖm vô ®Çu tiªn cña chóng ta lµ x¸c ®Þnh phô t¶i ®iÖn cña c«ng tr×nh Êy. Tuú theo quy m« cña c«ng tr×nh mµ phô t¶i ®iÖn ph¶i ®-îc x¸c ®Þnh theo phô t¶i thùc tÕ hoÆc cßn ph¶i kÓ ®Õn kh¶ n¨ng ph¸t triÓn cña c«ng tr×nh trong t-¬ng lai 5 n¨m, 10 n¨m hoÆc l©u h¬n n÷a. Nh- vËy x¸c ®Þnh phô t¶i ®iÖn lµ gi¶i bµi to¸n dù b¸o phô t¶i ng¾n h¹n hoÆc dµi h¹n. Dù b¸o phô t¶i ng¾n h¹n tøc lµ x¸c ®Þnh phô t¶i c«ng tr×nh ngay sau khi c«ng tr×nh ®i vµo vËn hµnh, phô t¶i ®ã th-êng ®-îc gäi lµ phô t¶i tÝnh to¸n. Ng-êi thiÕt kÕ cÇn biÕt phô t¶i tÝnh to¸n ®Ó chän c¸c thiÕt bÞ ®iÖn nh-: M¸y biÕn ¸p, d©y dÉn, c¸c thiÕt bÞ ®ãng c¾t, b¶o vÖ v.v… ®Ó tÝnh tæn thÊt c«ng suÊt, ®iÖn ¸p ®Ó chän c¸c thiÕt bÞ bï v.v… Nh- vËy phô t¶i tÝnh to¸n lµ sè liÖu quan träng ®Ó thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn. Phô t¶i ®iÖn phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh-: C«ng suÊt, sè l-îng m¸y, chÕ ®é vËn hµnh cña chóng, quy tr×nh c«ng nghÖ s¶n xuÊt… V× vËy x¸c ®Þnh chÝnh x¸c phô t¶i tÝnh to¸n lµ mét nhiÖm vô khã kh¨n nh-ng rÊt quan träng, v× nÕu x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n mµ nhá h¬n phô t¶i thùc tÕ th× sÏ lµm gi¶m tuæi thä c¸c thiÕt bÞ ®iÖn, cã khi dÉn ®Õn ch¸y, næ rÊt nguy hiÓm, cßn nÕu phô t¶i tÝnh to¸n lín h¬n phô t¶i thùc tÕ nhiÒu th× c¸c thiÕt bÞ ®iÖn ®-îc chän sÏ qu¸ lín so víi yªu cÇu do ®ã g©y l·ng phÝ. Cã nhiÒu ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh phô t¶i ®iÖn nh-ng do tÝnh phøc t¹p cña phô t¶i nªn ch-a cã ph-¬ng ph¸p nµo hoµn toµn chÝnh x¸c. Sau ®©y sÏ tr×nh bµy mét sè ph-¬ng ph¸p tÝnh phô t¶i th-êng dïng nhÊt trong thiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn. 1. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo c«ng suÊt ®Æt vµ hÖ sè nhu cÇu. Ptt = Knc . P® Qtt = Ptt . tg
Ptt Stt = Ptt2 Qtt2  cos  Trong ®ã: Knc: HÖ sè nhu cÇu cho trong sè tay kü thuËt; P®: C«ng suÊt ®Æt cña thiÕt bÞ hoÆc nhãm thiÕt bÞ, trong tÝnh to¸n cã thÓ xem gÇn ®óng Pd ≈ Pdm. Ph-¬ng ph¸p nµy cã ®é chÝnh x¸c kh«ng cao l¾m. V× hÖ sè Knc cho trong sæ tay ®«i khi kh«ng phï hîp víi thùc tÕ v× vËy nã ®-îc dïng cho tÝnh to¸n s¬ bé. 2. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo suÊt trang bÞ ®iÖn trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch. Ptt = P0.F P0 - SuÊt trang bÞ ®iÖn trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch ,(W/m2) Trong ®ã: F - DiÖn tÝch bè trÝ thiÕt bÞ , (m2). Ph-¬ng ph¸p nµy chØ cho kÕt qu¶ gÇn ®óng vµ chØ ¸p dông cho c¸c ph©n x-ëng cã mËt ®é m¸y mãc s¶n xuÊt ph©n bè t-¬ng ®èi ®Òu. 3. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo suÊt tiªu hao ®iÖn n¨ng cho mét ®¬n vÞ s¶n phÈm. a 0 .M Ptt = Tmax Trong ®ã: M - Sè s¶n phÈm ®-îc s¶n xuÊt ra trong 1 n¨m ; a0 - SuÊt tiªu hao ®iÖn n¨ng cho mét ®¬n vÞ s¶n phÈm (KWh/®vsp); Tmax - Thêi gian sö dông c«ng suÊt lín nhÊt (h). 4. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo hÖ sè cùc ®¹i Kmax vµ c«ng suÊt trung b×nh Ptb (cßn gäi lµ ph-¬ng ph¸p sè thiÕt bÞ hiÖu qu¶ nhq) Ptt =Kmax.Ptb= Kmax . Ksd.P®m Kmax, Ksd - HÖ sè cùc ®¹i vµ hÖ sè sö dông, tra trong sæ tay kü thuËt. P®m - c«ng suÊt ®Þnh møc cña thiÕt bÞ hoÆc nhãm thiÕt bÞ (W). Kmax=f ( nhq, Ksd ).
nhq- sè thiÕt bÞ dïng ®iÖn hiÖu qu¶. 5.Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo c«ng suÊt trung b×nh vµ ®é lÖch cña ®å thÞ phô t¶i khái gi¸ trÞ trung b×nh. Ptt =Ptb  βσ Trong ®ã: Ptb-c«ng suÊt trung b×nh cña thiÕt bÞ hoÆc nhãm thiÕt bÞ (W). σ -®é lÖch cña ®å thÞ phô t¶i khái gi¸ trÞ trung b×nh. β-hÖ sè t¸n x¹ cña σ 6.Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo hÖ sè h×nh d¸ng cña ®å thÞ phô t¶i vµ c«ng suÊt trung b×nh: Ptt =khd.Ptb Trong ®ã: khd-hÖ sè h×nh d¸ng cña ®å thÞ phô t¶i, tra trong sæ tay kü thuËt. Pth-c«ng suÊt trung b×nh cña thiÕt bÞ hoÆc nhãm thiÕt bÞ (kW). 1  P(t )dt A Ptb= 0  t t 7.Ph-¬ng ph¸p tÝnh trùc tiÕp. Trong c¸c ph-¬ng ph¸p trªn, 3 ph-¬ng ph¸p 1, 5 vµ 6 la dùa trªn kinh nghiÖm thiÕt kÕ vµ vËn hµnh ®Ó x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n nªn chØ cho kÕt qu¶ gÇn ®óng tuy nhiªm chóng kh¸ ®¬n gi¶n vµ tiÖn lîi. C¸c ph-¬ng ph¸p cßn l¹i x©y dùng trªn c¬ së x¸c suÊt thèng kª cã xÐt ®Õn nhiÒu yÕu tè do ®ã cã kÕt qu¶ chÝnh x¸c h¬n nh-ng khèi l-îng tÝnh to¸n lín vµ phøc t¹p. Tïy theo yªu cÇu tÝnh to¸n vµ nh÷ng th«ng tin cã thÓ cã ®-îc tõ phô t¶i, ng-êi thiÕt kÕ cã thÓ lùa chän c¸c ph-¬ng ph¸p thÝch hîp ®Ó x¸c ®Þnh PTTT. Trong bµi tËp dµi nµy víi ph©n x-ëng s÷a ch÷a c¬ khÝ ta ®· biÕt vÞ trÝ, c«ng suÊt ®Æt vµ chÕ ®é lµm viÖc cña tõng thiÕt bÞ trong ph©n x-ëng nªn khi tÝnh to¸n
phô t¶i ®éng lùc cña ph©n x-ëng cã thÓ sö dông ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo c«ng suÊt trung b×nh vµ hÖ sè cùc ®¹i. C¸c ph©n x-ëng cßn l¹i do chØ biªt diÖn tÝch vµ c«ng suÊt ®Æt cña nã nªn ®Ó x¸c ®Þnh phô t¶i cña c¸c ®éng lùc cña c¸c ph©n x-ëng nµy ta ¸p dông ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n theo c«ng suÊt ®Æt vµ hÖ sè nhu cÇu. Phô t¶i chiÕu s¸ng cña c¸c ph©n x-ëng ®-îc x¸c ®Þnh theo ph-¬ng ph¸p suÊt chiÕu s¸ng trªn mét ®¬n vÞ s¶n xuÊt. 2.II.X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cña ph©n x-ëng s÷a ch÷a c¬ khÝ. Ph©n x-ëng s÷a ch÷a c¬ khÝ lµ ph©n x-ëng sè 6 trong s¬ ®å mÆt b»ng nhµ m¸y. Ph©n x-ëng cã diÖn tÝch bè trÝ thiÕt bÞ lµ 931 m2 . Trong ®ã ph©n x-ëng cã 20 thiÕt bÞ , c«ng suÊt cña c¸c thiÕt bÞ rÊt kh¸c nhau, thiÕt bÞ cã c«ng suÊt lín nhÊt lµ 15 kW, song còng cã c¸c thiÕt bÞ cã c«ng suÊt rÊt nhá 2,8 kW. PhÇn lín c¸c thiÕt bÞ cã chÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n, chØ cã cÇu trôc vµ m¸y hµn cã chÕ ®é lµm viÖc ng¾n h¹n lÆp l¹i. Nh÷ng ®Æc ®iÓm nµy cÇn ®-îc quan t©m khi ph©n nhãm phô t¶i , x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n vµ lùa chän ph-¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn cho ph©n x-ëng. 1.Giíi thiÖu ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo c«ng suÊt trung b×nh vµ hÖ sè cùc ®¹i. theo ph-¬ng ph¸p nµy PTTT ®-îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc: n Ptt=kmax.ksd.  Pdm i 1 Trong ®ã: Pdm-c«ng suÊt ®Þnh møc cña thiÕt bÞ thø i trong nhãm. n-sè thiÕt bÞ trong nhãm. ksd-hÖ sè sö dông, tra trong sæ tay kü thuËt. kmax-hÖ sè cùc ®¹i, tra trong sæ tay kü thuËt theo quan hÖ kmax=f(nhq,ksd). nhq-sè thiÕt bÞ dïng ®iÖn hiÖu qu¶. Sè thiÕt bÞ dïng ®iÖn hiÖu qu¶ nhq lµ sè thiÕt bÞ cã cïng c«ng suÊt, cïng chÕ ®é lµm viÖc g©y ra mét hiÖu qu¶ ph¸t nhiÖt ®óng b»ng c¸c phô t¶i thùc tÕ g©y ra trong qu¸ tr×nh lµm viÖc , nhq ®-îc x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc tæng qu¸t sau:
2 n   Pdmi  nhq=  n1  i  ( Pdm ) 2 i 1 Trong ®ã: Pdmi-c«ng suÊt ®Þnh møc cña thiÕt bÞ thø i trong nhãm. n-sè thiÕt bÞ trong nhãm. khi n lín th× viÖc x¸c ®Þnh nhq theo biÓu thøc trªn kh¸ phiÒn phøc nªn cã thÓ x¸c ®Þnh nhq theo ph-¬ng ph¸p gÇn ®óng víi sai sè tÝnh to¸n n»m trong kho¶ng   10%. a. Tr-êng hîp Pdm max vµ ksd ≥ 0,4 th× nhq= n. m= 3 Pdm min Chó ý nÕu trong nhãm cã n thiÕt bÞ mµ tæng c«ng suÊt cña chóng kh«ng lín h¬n 5% tæng c«ng suÊt cña c¶ nhãm th×: nhq= n-n1. Trong ®ã: Pdm max-c«ng suÊt ®Þnh møc cña thiÕt bÞ cã c«ng suÊt lín nhÊt trong nhãm. Pdm min- c«ng suÊt ®Þnh møc cña thiÕt bÞ cã c«ng suÊt nhá nhÊt trong nhãm. b. Tr-êng hîp Pdm max vµ ksd ≥ 0,2 th× nhq ®-îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc: m= 3 Pdm min n 2. Pdmi n= n i 1 p dm max c. Khi kh«ng ¸p dông ®-îc c¸c tr-êng hîp trªn, viÖc x¸c ®Þnh nhq ph¶i tiÕn hµnh theo tr×nh tù: n1 P1 Tr-íc hªt tÝnh n*  P*  n P Trong ®ã: n-sè thiÕt bÞ trong nhãm. n1-sè thiÕt bÞ cã c«ng suÊt kh«ng nhá h¬n mét nöa c«ng suÊt cña thiÕt bÞ cã c«ng suÊt lín nhÊt. P ,P1-tæng c«ng suÊt cña n vµ n1 thiÕt bÞ. sau khi tÝnh ®-îc n* vµ P* tra theo sæ tay kü thuËt ta t×m ®-îc nhq*=f(n*,P*), tõ ®ã tÝnh nhq theo c«ng thøc: nhq=nhq*.n. khi x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo ph-¬ng ph¸p sè thiÕt bÞ dïng ®iÖn hiÖu qu¶ nhq ,trong mét sè tr-êng hîp cô thÓ cã thÓ dïng c¸c c«ng thøc gÇn ®óng nh- sau: * Nõu n ≤ 3 vµ nhq < 4 th× phô t¶i tÝnh to¸n ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: n  Ptt= kti.Pdm i 1
Trong ®ã: kti –hÖ sè phô t¶i cña thiÕt bÞ thø i.NÕu kh«ng cã sè liÖu chÝnh x¸c , hÖ sè phô t¶i cã thÓ lÊy gÇn ®óng nh- sau: kti = 0,9 ®èi víi thiÕt bÞ lµm viÖc dµi h¹n. kti = 0,75 ®èi víi thiÕt bÞ lµm viÖc ng¾n h¹n lÆp l¹i. * NÕu n > 300 vµ ksd ≥ 0,5 phô t¶i tÝnh to¸n ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: n Ptt = 1,05.ksd.  Pdmi i 1 *NÕu m¹ng cã thiÕt bÞ mét pha cÇn ph¶i ph©n phèi ®Òu c¸c thiÕt bÞ cho ba pha cña m¹ng, tr-íc khi x¸c ®Þnh nhq ph¶i quy ®æi c«ng suÊt cña mét pha vÒ phô t¶i ba pha t-¬ng ®-¬ng: NÕu thiÕt bÞ 1 pha ®Êu vµo ®iÖn ¸p pha: Pqd = 3.Pphamax NÕu thiÕt bÞ 1 pha ®Êu vµo ®iÖn ¸p d©y: Pqd = 3 .Pphamax * NÕu trong nhãm cã thiÕt bÞ tiªu thô ®iÖn lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i th× ph¶i quy ®æi vÒ chÕ ®é dµi h¹n tr-íc khi tÝnh nhq theo c«ng thøc: Pqd =  dm .Pdm Trong ®ã: εdm – hÖ sè ®ãng ®iÖn t-¬ng ®èi phÇn tr¨m, cho trong lý lÞch m¸y. 2.Tr×nh tù x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo ph-¬ng ph¸p Ptb vµ kmax: 2.1.Ph©n nhãm phô t¶i: Trong mçi ph©n x-ëng th-êng cã nhiÒu thiÕt bÞ cã c«ng suÊt vµ chÕ ®é lµm viÖc rÊt kh¸c nhau, muèn x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n ®-îc chÝnh x¸c cÇn ph¶i ph©n nhãm thiÕt bÞ. ViÖc ph©n nhãm thiÕt bÞ ®iÖn cÇn tu©n theo c¸c nguyªn t¾c sau: * C¸c thiÕt bÞ trong cïng mét nhãm nªn ë gÇn nhau ®Ó ®¶m b¶o chiÒu dµi ®-êng d©y h¹ ¸p nhê vËy cã thÓ tiÕt kiÖm ®-îc vèn ®Çu t- vµ tæn thÊt trªn c¸c ®-êng d©y h¹ ¸p trong ph©n x-ëng. * ChÕ ®é lµm viÖc cña c¸c thiÕt bÞ trong cïng mét nhãm nªn gièng nhau ®Ó viÖc x¸c ®Þnh PTTT ®-îc chÝnh x¸c h¬n vµ thuËn lîi cho viÖc lùa chän ph-¬ng thøc cung cÊp ®iÖn cho nhãm. * Tæng c«ng suÊt cña nhãm nªn xÊp xØ nhau ®Ó gi¶m chñng lo¹i tñ ®éng lùc cÇn dïng trong ph©n x-ëng vµ toµn nhµ m¸y. Sè thiÕt bÞ trong mét nhãm kh«ng nªn qu¸ nhiÒu bëi sè ®Çu ra cña c¸c tñ ®éng lùc th-êng ≤ ( 8 ®Õn 12 ). Tuy nhiªn th-êng th× khã tháa m·n cïng lóc c¶ 3 nguyªn t¾c trªn , do vËy ng-êi thiÕt kÕ cÇn ph¶i lùa chän c¸ch ph©n nhãm sao cho hîp lý nhÊt. Dùa theo nguyªn t¾c ph©n nhãm phô t¶i ®iÖn ®· nªu ë trªn vµ c¨n cø vµo vÞ trÝ , c«ng suÊt cña thiÕt bÞ bè trÝ trªn mÆt b»ng ph©n x-ëng cã thÓ chia c¸c thiÕt bÞ trong ph©n x-ëng s÷a ch÷a c¬ khÝ thµnh 5 nhãm. KÕt qu¶ ph©n nhãm phô t¶i ®iÖn ®-îc cho d-íi b¶ng sau:
B¶ng 2.1-Tæng hîp kÕt qu¶ ph©n nhãm phô t¶i. Cos TT Tªn thiÕt bÞ Sè Ký hiÖu trªn Pdm Ksd l-îng mÆt b»ng (kW) Nhãm I 1 M¸y khoan 1 1 7,5 0,6 0,18 2 M¸y doa 1 2 3 0,6 0,18 3 M¸y doa 1 3 3 0,6 0,18 4 M¸y tiÖn 1 4 7 0,6 0,18 5 M¸y tiÖn 1 5 7,5 0,6 0,18 6 M¸y tiÖn 1 6 4,5 0,6 0,18 Tæng nhãm I 6 32,5 Nhãm II 1 M¸y bµo 1 7 4,5 0,6 0,18 2 M¸y bµo 1 8 7 0,6 0,18 3 M¸y phay 1 9 7 0,6 0,18 4 M¸y phay 1 10 7 0,6 0,18 5 M¸y mµi trßn 1 11 2,8 0,6 0,18 6 M¸y mµi trßn 1 12 2,8 0,6 0,18 7 M¸y phay 1 13 15 0,6 0,18 Tæng nhãm II 7 46,1 Nhãm III 1 M¸y chuèt 1 14 7,5 0,6 0,18 2 M¸y säc 1 15 5 0,6 0,18 3 M¸y säc 1 16 5 0,6 0,18 4 M¸y tiÖn 1 17 10 0,6 0,18 5 M¸y tiÖn 1 18 10 0,6 0,18 6 M¸y doa 1 19 12 0,6 0,18 7 M¸y doa 1 20 12 0,6 0,18 Tæng nhãm III 7 61,5 2. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cña c¸c nhãm phô t¶i: ( C¸c trÞ sè nhq* vµ kmax tra ë phô lôc I.1, I.2 ,I.3) a. TÝnh to¸n cho nhãm I: Sè liÖu tÝnh to¸n cña nhãm I cho trong b¶ng 2.2 d-íi ®©y:
B¶ng 2.2 – Danh s¸ch phô t¶i nhãm I. Cos TT Tªn thiÕt bÞ Sè Ký hiÖu trªn Pdm Ksd l-îng mÆt b»ng (kW) 1 M¸y khoan 1 1 7,5 0,6 0,18 2 M¸y doa 1 2 3 0,6 0,18 3 M¸y doa 1 3 3 0,6 0,18 4 M¸y tiÖn 1 4 7 0,6 0,18 5 M¸y tiÖn 1 5 7,5 0,6 0,18 6 M¸y tiÖn 1 6 4,5 0,6 0,18 Tæng nhãm I 6 32,5 n = 6; n1 = 4;∑P=32,5 kW; P1=26,5 kW. P1 26,512,9 n1 4   0,67 ;  n*  P*    0,815 n6 P 32,5 Tra phô lôc I.4 ta t×m ®-îc nhq* = f( n*,p* ) nhq* = 0,86  Sè thiÕt bÞ dïng ®iÖn hiÖu qu¶ nhq = nhq*.n=0,86x6=6. Víi ksd = 0,18 vµ nhq = 6 tra phô lôc I.5 ta t×m ®-îc kmax = 2,24 Phô t¶i tÝnh to¸n cña nhãm I: n Ptt  k max .k sd . Pdmi =2,24x0,1832x32,5=13,104 (kW). i 1 1  cos 2 1  0,6 2 Q tt  Ptt .tg  Ptt .  13,104  17,472 (kVAr). cos 0,6 S tt  P 2 tt  Q 2 tt  21,84 (KVA). 21,84 S tt  33,182 (A). I tt   0,38. 3 0,38. 3 b. TÝnh to¸n cho nhãm II: Sè liÖu tÝnh to¸n cña nhãm II cho trong b¶ng 2.3 d-íi ®©y: B¶ng 2.3 – Danh s¸ch phô t¶i nhãm II. Cos TT Tªn thiÕt bÞ Sè l-îng Ký hiÖu trªn mÆt Pdm Ksd b»ng (kW) 1 M¸y bµo 1 7 4,5 0,6 0,18 2 M¸y bµo 1 8 7 0,6 0,18 3 M¸y phay 1 9 7 0,6 0,18 4 M¸y phay 1 10 7 0,6 0,18 5 M¸y mµi trßn 1 11 2,8 0,6 0,18 6 M¸y mµi trßn 1 12 2,8 0,6 0,18 7 M¸y phay 1 13 15 0,6 0,18 Tæng nhãm II 7 46,1
∑P=46,1 kW; n = 7; n1 = 1; P1=15 kW. P1 15 n1 1 P*   0,325 .   0,143 ;  n*  P 46,1 n7 Tra phô lôc I.4 ta t×m ®-îc nhq* = f( n*,p* ) nhq* = 0,8  Sè thiÕt bÞ dïng ®iÖn hiÖu qu¶ nhq = nhq*.n=0,8x7=6 Víi ksd = 0,18vµ nhq = 6 tra phô lôc I.5 ta t×m ®-îc kmax = 2,24. Phô t¶i tÝnh to¸n cña nhãm II: n Ptt  k max .k sd . Pdmi =2,24x0,18x46,1=18,588(kW). i 1 1  cos 2  1  0,6 2 Qtt  Ptt .tg  Ptt .  18,588  24,748 (kVAr). cos  0,6 S tt  P 2 tt  Q 2 tt  30,98 (KVA). 30,98 S tt  47,069 (A). I tt   0,38. 3 0,38. 3 c. TÝnh to¸n cho nhãm III: Sè liÖu tÝnh to¸n cña nhãm III cho trong b¶ng 2.4 d-íi ®©y: B¶ng 2.4 – Danh s¸ch phô t¶i nhãm III. Cos TT Tªn thiÕt bÞ Sè Ký hiÖu trªn Pdm Ksd l-îng mÆt b»ng (kW) 1 M¸y chuèt 1 14 7,5 0,6 0,18 2 M¸y säc 1 15 5 0,6 0,18 3 M¸y säc 1 16 5 0,6 0,18 4 M¸y tiÖn 1 17 10 0,6 0,18 5 M¸y tiÖn 1 18 10 0,6 0,18 6 M¸y doa 1 19 12 0,6 0,18 7 M¸y doa 1 20 12 0,6 0,18 Tæng nhãm III 7 61,5 n = 7; n1 = 5; ∑P=61,5 kW; P1=51,5 kW. P1 51,5 n1 5  0,837 .   0,714 ; P*   n*  P 61,5 n7 Tra phô lôc I.4 ta t×m ®-îc nhq* = f( n*,p* ) nhq* = 0,86  Sè thiÕt bÞ dïng ®iÖn hiÖu qu¶ nhq = nhq*.n=0,86x7=6. Víi ksd = 0,18vµ nhq = 6 tra phô lôc I.5 ta t×m ®-îc kmax = 2,24 Phô t¶i tÝnh to¸n cña nhãm III: n Ptt   k ptt .Pdmi =2,24x0,18x61,5 = 24,797 (kW). i 1 1  cos 2  1  0,6 2 Qtt  Ptt .tg  Ptt .  24,797  33,063 (kVAr). cos  0,6
S tt  P 2 tt  Q 2 tt  41,328 (KVA). 41, 328 Stt  62, 792 (A). I tt   0, 38. 3 0, 38. 3 3. TÝnh to¸n phô t¶i chiÕu s¸ng cña ph©n x-ëng c¬ khÝ: Phô t¶i chiÕu s¸ng cña ph©n x-ëng s÷a ch÷a c¬ khÝ x¸c ®Þnh theo ph-¬ng ph¸p suÊt chiÕu s¸ng trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch: Pcs = p0 . F Trong ®ã: p0 –suÊt chiÕu s¸ng trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch chiÕu s¸ng (W/m2). F-diÖn tÝch ®-îc chiÕu s¸ng (m2). Trong ph©n x-ëng s÷a ch÷a c¬ khÝ hÖ thèng chiÕu s¸ng sö dông ®Ìn sîi ®èt. Tra trong phô lôc ta cã ®-îc p0 = 15 (W/m2 ). Pcs = p0 . F1 = 15x931 = 13965=13,965 (kW). Qcs= Pcs . tgφcs = 0 (®Ìn sîi ®èt cosφcs = 1). 4. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cña toµn ph©n x-ëng: * Phô t¶i t¸c dông cña ph©n x-ëng: Ppx = k®t .ΣPtt = 0,8x(13,104+ 18,588 + 24,797) = 45,191 (kW). Trong ®ã: k®t –hÖ sè ®ång thêi cña toµn ph©n x-ëng k®t = 0,8. Phô t¶i ph¶n kh¸ng cña ph©n x-ëng: Qpx = k®t .ΣQtt = 0,8x(17,472+24,748+33,063) = 60,226 (kVAr). * Phô t¶i toµn phÇn cña ph©n x-ëng kÓ c¶ chiÕu s¸ng: Stt = (( Ppx  Pcs ) 2  Q 2 px ) = (45,191  13,965) 2  60,226 2  84,419 (kVA). 84,419 S tt  128,262 (A). Itt px =  U 3 0,38 3 45,191  13,965 P  0,701 . cosφpx = ttpx  84,419 S tt Tõ kÕt qu¶ trªn ta cã b¶ng tæng hîp kÕt qu¶ x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cho ph©n x-ëng c¬ khÝ: 2.III.X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cña c¸c ph©n x-ëng cßn l¹i. Do chØ biÕt tr-íc c«ng suÊt ®Æt vµ diÖn tÝch cña c¸c ph©n x-ëng nªn ë ®©y sö dông ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh PTTT theo c«ng suÊt ®Æt vµ hÖ sè nhu cÇu. III.1. Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh PTTT theo c«ng suÊt ®Æt vµ hÖ sè nhu cÇu: Theo ph-¬ng ph¸p nµy phô t¶i tÝnh to¸n cña ph©n x-ëng ®-îc x¸c ®Þnh theo c¸c biÓu thøc: n P Ptt = knc . . di i 1 Qtt = Ptt .tgφ Ptt Stt = P 2 tt  Q 2 tt = cos  n Mét c¸ch gÇn ®óng cã thÓ lÊy P®  P®m , do ®ã Ptt  knc .  Pdmi i 1 Trong ®ã: P®i ,P®mi-c«ng suÊt ®Æt vµ c«ng suÊt ®Þnh møc cña thiÕt bÞ thø i.
Ptt ,Qtt,Stt-c«ng suÊt t¸c dông, ph¶n kh¸ng vµ toµn phÇn tÝnh to¸n cña nhãm thiÕt bÞ. n-sè thiÕt bÞ trong nhãm. Knc-hÖ sè nhu cÇu tra trong sæ tay kü thuËt. III.2.X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh tãan cña c¸c ph©n x-ëng. V× ®Ò bµi ®· cho c«ng suet tÝnh to¸n cña c¸c ph©n x-ëng nªn ta chØ cÇn tÝnh c«ng suet chiÕu s¸ng cña c¸c ph©n x-ëng . C¸c th«ng sè p0 ; cosφcs tra trong môc lôc I.7. 1.Ph©n x-ëng c¬ ®iÖn: DiÖn tÝch: 748 m2. Tra b¶ng ta lÊy: p0 = 15 W/m2. Ta dïng ®Ìn sîi ®èt cã cosφcs =1,tgφcs =0. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ®éng lùc: P®l =200 kW . * C«ng suÊt tÝnh to¸n chiÕu s¸ng: Pcs= p0.S =15x748 = 11,220 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n t¸c dông cña ph©n x-ëng: Ptt = P®l + Pcs=200 + 11,220 = 211,22kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng cña ph©n x-ëng: Qtt = 180 kVAr. * C«ng suÊt tÝnh to¸n toµn phÇn cña ph©n x-ëng: Stt = P 2 tt  Q 2 tt = 211,220 2  180   277,514 kVA. 277,514 S tt  421,639 A. Itt = = 0,38. 3 U3 2.Ph©n x-ëng c¬ khÝ 1: DiÖn tÝch: 931 m2 . Tra b¶ng ta lÊy: p0 = 15 W/m2. Ta dïng ®Ìn sîi ®èt cã cosφcs =1,tgφcs =0. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ®éng lùc: P®l =380 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n chiÕu s¸ng: Pcs= p0.S = 15x931 = 13,965 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n t¸c dông cña ph©n x-ëng: Ptt = P®l + Pcs= 380 + 13,965 = 393,965 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng cña ph©n x-ëng: Qtt = 230 kVAr. * C«ng suÊt tÝnh to¸n toµn phÇn cña ph©n x-ëng: Stt = P 2 tt  Q 2 tt = 393,965 2  230 2  456,189 kVA. 456,189 S tt  693,108 A. Itt = = 0,38. 3 U3 3. Ph©n x-ëng rÌn dËp: DiÖn tÝch: 529 m2 Tra b¶ng ta lÊy: p0 = 15 W/m2.
Ta dïng ®Ìn sîi ®èt cã cosφcs =1,tgφcs =0. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ®éng lùc: P®l =350 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n chiÕu s¸ng: Pcs= p0.S = 15x529 = 7,935 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n t¸c dông cña ph©n x-ëng: Ptt = P®l + Pcs= 350 + 7,935 = 357,935 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng cña ph©n x-ëng: Qtt = 300 kVAr. * C«ng suÊt tÝnh to¸n toµn phÇn cña ph©n x-ëng: Stt = P 2 tt  Q 2 tt = 357,935 2  300 2  467,031 kVA. 467,031 S tt  709,579 A. Itt = = 0,38. 3 U3 4. Ph©n x-ëng ®óc thÐp: DiÖn tÝch: 736 m2 Tra b¶ng ta lÊy: p0 = 15 W/m2. Ta dïng ®Ìn sîi ®èt cã cosφcs =1,tgφcs =0. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ®éng lùc: P®l =450 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n chiÕu s¸ng: Pcs= p0.S = 15x736 = 11,040 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n t¸c dông cña ph©n x-ëng: Ptt = P®l + Pcs=450+11,040=461,040 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng cña ph©n x-ëng: Qtt =350 kVAr. * C«ng suÊt tÝnh to¸n toµn phÇn cña ph©n x-ëng: Stt = P 2 tt  Q 2 tt = 461,040 2  350 2  578,842 kVA. 578,842 S tt  879,459 A. Itt = = 0,38. 3 U3 5. Ph©n x-ëng ®óc gang: DiÖn tÝch: 621 m2 Tra b¶ng ta lÊy: p0 = 15 W/m2. Ta dïng ®Ìn sîi ®èt cã cosφcs =1,tgφcs =0. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ®éng lùc: P®l =450 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n chiÕu s¸ng: Pcs= p0.S = 15x621 = 9,315 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n t¸c dông cña ph©n x-ëng: Ptt = P®l + Pcs= 450+9,315=459,315 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng cña ph©n x-ëng: Qtt = 350 kVAr. * C«ng suÊt tÝnh to¸n toµn phÇn cña ph©n x-ëng: Stt = P 2 tt  Q 2 tt = 459,315 2  350 2  577,469 kVA.
577,469 S tt  877,373 A. Itt = = 0,38. 3 U3 6.Ph©n x-ëng méc mÉu: DiÖn tÝch: 323 m2. Tra b¶ng ta lÊy: p0 = 14 W/m2. Ta dïng ®Ìn sîi ®èt cã cosφcs =1,tgφcs =0. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ®éng lùc: P®l =140 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n chiÕu s¸ng: Pcs= p0xS = 14x323 = 4,522 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n t¸c dông cña ph©n x-ëng: Ptt = P®l + Pcs= 140+4,522=144,522 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng cña ph©n x-ëng: Qtt = 100 kVAr. * C«ng suÊt tÝnh to¸n toµn phÇn cña ph©n x-ëng: Stt = P 2 tt  Q 2 tt = 144,522 2  100 2  175,746 kVA. 175,746 S tt  267,018 A. Itt = = 0,38. 3 U3 7.Ph©n x-ëng l¾p r¸p: DiÖn tÝch: 748 m2. Tra b¶ng ta lÊy: p0 = 14 W/m2. Ta dïng ®Ìn sîi ®èt cã cosφcs =1,tgφcs =0. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ®éng lùc: P®l =180 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n chiÕu s¸ng: Pcs= p0xS = 14x748 = 10,472 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n t¸c dông cña ph©n x-ëng: Ptt = P®l + Pcs= 180+10,472=190,472 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng cña ph©n x-ëng: Qtt = 130 kVAr. * C«ng suÊt tÝnh to¸n toµn phÇn cña ph©n x-ëng: Stt = P 2 tt  Q 2 tt = 190,472 2  130 2  230,607 kVA. 230,607 S tt 350,371 A. Itt = = 0,38. 3 U3 8.Bé phËn kiÓm nghiÖm: DiÖn tÝch: 712,25 m2. Tra b¶ng ta lÊy: p0 = 15 W/m2. Ta dïng ®Ìn sîi ®èt cã cosφcs =1,tgφcs =0. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ®éng lùc: P®l =170 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n chiÕu s¸ng: Pcs= p0xS = 15x712,25 =10,684 kW.
* C«ng suÊt tÝnh to¸n t¸c dông cña ph©n x-ëng: Ptt = P®l + Pcs= 170+10,684=180,684 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng cña ph©n x-ëng: Qtt = 120 kVAr. * C«ng suÊt tÝnh to¸n toµn phÇn cña ph©n x-ëng: Stt = P 2 tt  Q 2 tt = 180,684 2  120 2  216,903 kVA. 216,903 S tt  329,549 A. Itt = = 0,38. 3 U3 9.Kho 1: DiÖn tÝch: 789,25 m2. Tra b¶ng ta lÊy: p0 = 10 W/m2. Ta dïng ®Ìn sîi ®èt cã cosφcs =1,tgφcs =0. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ®éng lùc: P®l =20 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n chiÕu s¸ng: Pcs= p0xS = 10x789,25 = 7,893 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n t¸c dông cña ph©n x-ëng: Ptt = P®l + Pcs= 27,893 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng cña ph©n x-ëng: Qtt = 35 kVAr. * C«ng suÊt tÝnh to¸n toµn phÇn cña ph©n x-ëng: Stt = P 2 tt  Q 2 tt = 27,893 2  35 2  44,755 kVA. 44,755 S tt  67,998 A. Itt = = 0,38. 3 U3 10.Kho2: DiÖn tÝch: 904,75 m2. Tra b¶ng ta lÊy: p0 = 10 W/m2. Ta dïng ®Ìn sîi ®èt cã cosφcs =1,tgφcs =0. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ®éng lùc: P®l =50 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n chiÕu s¸ng: Pcs= p0xS = 10x904,75 =9,048 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n t¸c dông cña ph©n x-ëng: Ptt = P®l + Pcs= 59,048 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng cña ph©n x-ëng: Qtt = 25 kVAr. * C«ng suÊt tÝnh to¸n toµn phÇn cña ph©n x-ëng: Stt = P 2 tt  Q 2 tt = 59,048 2  25 2  64,122 kVA. 64,122 S tt  97,424 A. Itt = = 0,38. 3 U3 11.Nhµ hµnh chÝnh: DiÖn tÝch: 1224 m2.
Ta dïng ®Ìn huúnh quang cã Cos cs =0,85, tg cs =0,62, p0 = 20 W/m2 * C«ng suÊt tÝnh to¸n ®éng lùc: P®l =80 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n chiÕu s¸ng: Pcs= p0xS = 20x1224 = 24,48 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n t¸c dông cña ph©n x-ëng: Ptt = P®l + Pcs= 104,48 kW. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng ®éng lùc cña ph©n x-ëng: Qtt®l = 70 kVAr. * C«ng suÊt ph¶n kh¸ng chiÕu s¸ng cña ph©n x-ëng: Qcs = 24,48x0,62=15,178kVAr. * C«ng suÊt tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng cña ph©n x-ëng: Qtt = Qtt®l + Qcs =85,178 kVAr. * C«ng suÊt tÝnh to¸n toµn phÇn cña ph©n x-ëng: Stt = P 2 tt  Q 2 tt = 104,48 2  85,178 2  134,80 kVA. S tt 180,05 Itt = = = 273,6 A. U3 0,38. 3 12.Phßng b¶o vÖ: DiÖn tÝch: 101,5 m2. Tra b¶ng ta lÊy: p0 = 10 W/m2. Ta dïng ®Ìn sîi ®èt cã cosφcs =1,tgφcs =0. * C«ng suÊt tÝnh to¸n chiÕu s¸ng: Ptt= Pcs= p0xS = 10x101,5 =1,015 kW. 2.IV.X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cña nhµ m¸y: * Phô t¶i tÝnh to¸n t¸c dông cña toµn nhµ m¸y: n Ptt nm = k®t .  Ptti i 1 Trong ®ã: k®t –hÖ sè ®ång thêi lÊy b»ng 0,8 Pttnm=0,8x2650,745 = 2120,596 kW. * Phô t¶i tÝnh to¸n ph¶n kh¸ng cña toµn nhµ m¸y: n Qtt nm = k®t .  Qtti i 1 Qtt nm = 0,8x2265,404 = 1812,323 kW. * Phô t¶i tÝnh to¸n toµn phÇn cña nhµ m¸y: Stt nm = P 2 ttnm  Q 2 ttnm  = 2789,524 kVA. * HÖ sè c«ng suÊt cña toµn nhµ m¸y: 2120,596 Pttnm  0,76 Cosφnm = = S ttnm 10337
2.V.X¸c ®Þnh t©m phô t¶i ®iÖn vµ vÏ biÓu ®å phô t¶i. 1. T©m phô t¶i ®iÖn: T©m phô t¶i ®iÖn lµ ®iÓm tháa m·n ®iÒu kiÖn m«men phô t¶i ®¹t gi¸ trÞ cùc n  P .l tiÓu  min. ii 1 Trong ®ã: Pi vµ li – c«ng suÊt vµ kho¶ng c¸ch cña phô t¶i thø i ®Õn t©m phô t¶i. §Ó x¸c ®Þnh phô t¶i cña t©m phô t¶i cã thÓ sö dông c¸c biÓu thøc sau: n n n  S .x  S .y  S .z i i i i i i x0 = =10,2 cm; y0 = =15,1 cm; z0 = 1 1 1 n n n S S S i i i 1 1 1 Trong ®ã: x0 ; y0 ; z0- täa ®é cña t©m phô t¶i ®iÖn. xi ; yi ; zi – täa ®é cña phô t¶i thø i tÝnh theo mét hÖ trôc täa ®é XYZ tïy chän. Si – c«ng suÊt cña phô t¶i thø i. Trong thùc tÕ th-êng Ýt quan t©m ®Õn täa ®é z. T©m phô t¶i ®iÖn lµ vÞ trÝ tèt nhÊt ®Ó ®Æt c¸c tr¹m biÕn ¸p, tr¹m ph©n phèi, tñ ph©n phèi, tñ ®éng lùc nh»m môc ®Ých tiÕt kiÖm chi phÝ cho d©y dÉn vµ gi¶m tæn thÊt trªn l-íi ®iÖn. 2. BiÓu ®å phô t¶i ®iÖn: BiÓu ®å phô t¶i ®iÖn lµ mét vßng trßn vÏ trªn mÆt ph¼ng, cã t©m trïng víi t©m cña phô t¶i ®iÖn, cã diÖn tÝch t-¬ng øng víi c«ng suÊt cña phô t¶i theo tû lÖ xÝch nµo ®ã tïy chän . BiÓu ®å phô t¶i ®iÖn cho phÐp ng-êi thiÕt kÕ h×nh dung ®-îc sù ph©n bè phô t¶i trong ph¹m vi khu vùc cÇn thiÕt kÕ , tõ ®ã cã c¬ së ®Ó lËp c¸c ph-¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn. BiÓu ®å phô t¶i ®iÖn ®-îc chia thµnh hai phÇn: phÇn phô t¶i ®éng lùc ( phÇn h×nh qu¹t g¹ch chÐo ) vµ phÇn phô t¶i chiÕu s¸ng ( phÇn h×nh qu¹t ®Ó tr¾ng ). §Ó vÏ ®-îc biÓu ®å phô t¶i cho c¸c ph©n x-ëng , ta coi phô t¶i cña c¸c ph©n x-ëng ph©n bè ®Òu theo diÖn tÝch ph©n x-ëng nªn t©m phô t¶i cã thÓ lÊy trïng víi t©m h×nh häc cña ph©n x-ëng trªn mÆt b»ng. B¸n kÝnh vßng trßn biÓu ®å phô t¶i cña phô t¶i thø i ®-îc x¸c ®Þnh qua biÓu thøc: Si trong ®ã m lµ tû lÖ xÝch, ë ®©y ta chän m=20 kVA/mm2. Ri = m. Gãc cña phô t¶i chiÕu s¸ng n»m trong biÓu ®å ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: 360.Pcs αcs = Ptt
KÕt qu¶ tÝnh to¸n Ri vµ αcs cña biÓu ®å phô t¶i c¸c ph©n x-ëng ®-îc ghi trong b¶ng d-íi ®©y: TT Tªn ph©n Pcs Ptt Stt T©m phô t¶i R αcs x-ëng (kW) (kW) (kVA) X(mm) Y(mm) (cm) 1 C¬ ®iÖn 11,22 211,22 277,514 20 42 2,1 19,12 2 C¬ khÝ 1 13,965 393,965 456,189 53 182 2,7 12,76 3 C¬ khÝ 2 13,965 59,156 84,419 22 182 1,2 84,99 4 RÌn, ®Ëp 7,935 357,935 467,031 136 153 2,7 7,98 5 §óc thÐp 11,040 461,040 578,842 136 176 3 8,60 6 §óc gang 9,315 459,315 577,469 136 200 3 7,30 7 Méc mÉu 4,522 144,522 175,746 144 216 1,7 11,26 8 L¾p r¸p 10,472 190,472 230,607 52 125 1,9 19,79 9 KiÓm nghiÖm 10,684 180,684 216,903 140 102 1,9 21,29 10 Kho 1 7,893 27,893 44,755 140 69 0,8 101,8 7 11 Kho 2 9,048 59,048 64,122 143 22 1 55,16 12 Nhµ hµnh 24,48 104,48 134,80 27 42 1,5 84,35 chÝnh 13 Nhµ b¶o vÖ 1,015 1,015 1,051 53 6 0,1 360