Luận văn "Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy liên hợp dệt"

Chia sẻ: Chu Ngoc Anh Anh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:117

Thêm vào BST

Báo xấu

201
lượt xem 46
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá, ngành công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng. Bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong nền kinh tế quốc dân.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn "Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy liên hợp dệt"

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện Luận văn Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy liên hợp dệt Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá, ngành công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng. Bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong nền kinh tế quốc dân. Khi xây dựng nhà máy, khu dân cư, thành phố… trước tiên phải xây dựng hệ thống cung cấp điện cho máy móc và phục vụ sinh hoạt cho con người. Ngày nay ngành công nghiệp nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ, các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp không ngừng được xây dựng. Từ đó giúp nền kinh tế nước ta có những bước phát triển vượt bậc, hội nhập với khu vực và thế giới. Ngoài ra còn có nhiều công trình khác xuất hiện, đặc biệt là các công trình nhà cao tầng, khu chung cư… Để đáp ứng được nhu cầu nói trên thì hệ thống điện phải được thiết kế theo nhu cầu của xã hội. Xuất phát từ nhu cầu đó, cùng những kiến thức học được tại bộ môn Hệ Thống Điện trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, em đã được nhận đề tài: “THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LIÊN HỢP DỆT”. Trong thời gian làm đồ án vừa qua, với sự tìm tòi và nỗ lực của bản thân, cùng sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện, đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn: ThS. Trần Tấn Lợi, em đã hoàn thành đồ án thiết kế tốt nghiệp của mình. Mặc dù đã rất cố gắng, xong do hạn chế về kiến thức và kinh nghiệp thực tế, nên bản đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong nhận được những ý kiến góp ý, chỉ bảo tận tình của các thầy cô để bản đồ án của em được hoàn chỉnh hơn. Em xin trân thành cảm ơn thầy giáo Trần Tấn Lợi và các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện đã giúp đỡ em hoàn thành bản thiết kế này. Hà Nội, ngày 1 tháng 6 năm 2011 Sinh viên Chu Ngọc Ánh Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 2
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện PHẦN I THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LIÊN HỢP DỆT CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY LIÊN HỢP DỆT 1. Loại ngành nghề, quy mô và năng lực của nhà máy. 1.1. Loại ngành nghề. Công nghiệp dệt nói chung và nhà máy liên hợp dệt nói riêng là một ngành sản xuất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của nước ta, có nhiệm vụ cung cấp hàng tiêu dùng cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu như vải sợi các loại, khăn mặt, khăn tay, khăn quàng, khăn dệt, quần áo dệt kim mặc trong và mặc ngoài, bít tất... Ngoài ra nhà máy liên hợp dệt còn làm ra các sản phẩm để phục vụ các ngành khác như vải sợi mành để làm cốt lốp ô tô, lốp xe đạp, sợi làm lưới đánh cá, vải bọc, bông băng y tế, chỉ phẫu thuật , chỉ khâu, vải làm bao bì, vải bọc, vải lót... Trong nhà máy liên hợp dệt có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú và phức tạp như các hệ thống kéo sợi, dệt không thoi, dệt kim nhuộm in hoa. Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy liên hợp dệt phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao. 1.2. Quy mô, năng lực của nhà máy. Nhà máy có tổng diện tích mặt bằng là 22100 m 2 trong đó có hai bộ phận, bốn phân xưởng, một trạm bơm, một kho vật liệu trung tâm, một phòng thí nghiệm và ban quản lý. Các bộ phận và phân xưởng được xây dựng tương đối liền nhau với tổng công suất dự kiến là 7MW. Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 3
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện Bảng 1-1: Công suất đặt và diện tích các phân xưởng của nhà máy. Số Tên phân xưởng Diện tích Công suất đặt thứ tự (m2) (KW) 1 Bộ phận sợi 3600 2500 2 Bộ phận dệt 3400 1800 3 Phân xưởng nhuộm 2925 450 4 Phân xưởng là 2250 300 5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 1950 Theo tính toán 6 Phân xưởng mộc 2125 160 7 Trạm bơm 1350 220 8 Ban Q.lý và phòng thí nghiệm 2500 150 9 kho vật liệu T.Tâm 2000 70 Dự kiến trong tương lai nhà máy sẽ mở rộng quy mô sản xuất, xây dựng, mở rộng thêm một số phân xưởng và lắp đặt, thay thế các thiết bị, máy móc tiên tiến hơn để sản xuất ra nhiều sản phẩm đạt chất lương cao hơn đáp ứng nhu cầu trong và ngoài nước. Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế cung cấp điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai. Về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương thức cấp điện sao cho không gây ra quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung lượng mà sau nhiều năm nhà máy vẫn không khai thác hết công suất dự trữ dẫn đến lãng phí. Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 4
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện 2.Giới thiệu qui trình sản xuất của nhà máy. 2.1. Tóm tắt qui trình sản xuất. Chuẩn bị nguyên liệu Bộ phận sợi Phân xưởng sửa chữa Bộ phận dệt Phân xưởng nhộm Phân xưởng là Trạm bơm Phòng thí nghiệm Sản phẩm 2.2. Chức năng của các khối trong qui trình sản xuất. * Khâu chuẩn bị nguyên liệu : Nguyên liệu chủ yếu để cung cấp cho bộ phận kéo sợi gồm các chủng loại như bông, đay, gai, lanh, len, xơ hoá học. Mỗi loại nguyên liệu này được dùng cho một hệ thống kéo sợi tương ứng có những đặc điểm về thiết bị phù hợp với nguyên liệu sử dụng. * Bộ phận sợi : Nhiệm vụ của bộ phận sợi là kéo sợi để cấp cho bộ phận dệt. * Bộ phận dệt : Bộ phận này lấy sợi từ bộ phận sợi để đưa vào quá trình dệt. Dệt là quá trình đan sợi dọc và đan sợi ngang được mô tả theo trình tự như sau: - Sợi dọc : Sợi được quấn ống -> mắc sợi -> hồ sợi -> luồn go -> dệt - Sợi ngang: Sợi được quấn ống -> quấn suốt -> làm ẩm Hoàn thành * Phân xưởng nhuộm : Có nhiệm vụ nhuộm mầu và in hoa văn theo chỉ tiêu và đơn đặt hàng. * Phân xưởng là: Có nhiệm vụ làm phẳng khổ vải và cuộn thành súc. Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 5
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện * Phòng thí nghiệm : Có nhiệm vụ kiểm tra nguyên liệu, phụ liệu, các tái chế phẩm, bán thành phẩm, thành phẩm để chỉ đạo sản xuất. * Phân xưởng sửa chữa cơ khí có nhiệm vụ kiểm tra sửa chữa các thiết bị trong nhà máy đáp ứng kịp thời cho sản xuất. * Trạm bơm : Có nhiệm vụ cung cấp đầy đủ nước theo yêu cầu sản xuất . 2.3. Mức độ tin cậy cung cấp điện đòi hỏi từ qui trình công nghệ. Để cho quá trình sản xuất của nhà máy đảm bảo tốt thì việc cung cấp điện cho nhà máy và cho các bộ phận quan trọng của nhà máy như bộ phận sợi,dệt,nhuộm, phân xưởng là…phải đảm bảo chất lượng điện năng và độ tin cậy cao. Theo qui trình công nghệ sản xuất của nhà máy thì việc ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng sản phẩm, gây thiệt hại lớn về kinh tế và làm rối loạn các qui trình công nghệ. Do đó, nhà máy cần phải được cung cấp điện liên tục. 3. Giới thiệu phụ tải điện của toàn nhà máy. 3.1. Các đặc điểm của phụ tải điện. Phụ tải điện trong các nhà máy công nghiệp có thể phân ra làm 2 loại phụ tải: - Phụ tải động lực. - Phụ tải chiếu sáng. 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 có tần số công nghiệp f=50Hz. Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải một pha, công suất không lớn. Phụ tải chiếu sáng bằng phẳng, ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều có tần số f=50Hz. Độ chênh lệch điện áp trong mạng chiếu sáng Ucp% = 2,5%. 3.2. Các yêu cầu về cung cấp điện của nhà máy. Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa vào phạm vi và mức độ quan trọng của các thiết bị để từ đó vạch ra phương thức cấp điện cho từng thiết bị cũng như cho các phân xưởng trong nhà máy. Ở đây, căn cứ vào chức năng của các phân xưởng và công suất đặt ta có thể sơ bộ phân loại được hộ phụ tải. Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 6
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện Bảng 2-2: Phân loại hộ phụ tải cho các phân xưởng. Tên phân xưởng Phân loại hộ phụ tải Bộ phận sợi I Bộ phận dệt II Phân xưởng nhuộm II Phân xưởng là II Phân xưởng sửa chữa cơ khí III Phân xưởng mộc III Trạm bơm II BBan Q.lý và phòng thí nghiệm III kho vật liệu T.Tâm III Đánh giá tổng thể toàn nhà máy ta thấy tỉ lệ (%) của phụ tải loại I và II theo công suất là khoảng 92%. Phụ tải loai III chỉ chiếm một tỉ lệ khoảng 8%, do đó nhà máy được đánh giá là hộ phụ tải loại I và vì vậy yêu cầu cung cấp điện phải được đảm bảo liên tục. 4. Phạm vi đề tài. Đề tài thiết kế tốt nghiệp này có mục đích thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy liên hợp dệt nhưng do thời gian có hạn nên việc tính toán chính xác và tỉ mỉ cho toàn bộ công trình là một khối lượng lớn, đòi hỏi thời gian dài, do đó ta chỉ tính toán chọn cho những hạng mục quan trọng của công trình. Dưới đây là những nội dung chính mà bản đồ án thiết kế sẽ đề cập:  Tính toán, thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy.  Thiết kế mạng điện phân xưởng sửa chữa cơ khí.  Tính toán bù công suất phản kháng cho mạng điện nhà máy.  Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.  Tính toán nối đất cho các trạm biến áp phân xưởng. Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 7
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG VÀ TOÀN NHÀ MÁY Nội dung chính của chương này bao gồm việc tính toán tất cả các phụ tải tính toán của từng phụ tải ,từng cụm phụ tải ,của từng phân xưởng và của toàn bộ xí nghiệp. Mục đích:Lấy số liệu phục vụ cho chương 3 :Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy liên hợp dệt. 1. Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. 1.1. Phân loại và phân nhóm phụ tải điện trong phân xưởng sửa chữa cơ khí. Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau: - Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc. - Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau để tránh chồng chéo và giảm chiều dài dây dẫn hạ áp. - Công suất thiết bị trong nhóm cũng nên cân đối để khỏi quá chênh lệch giữa các nhóm nhằm giảm chủng loại tủ động lực. - Số lượng thiết bị trong nhóm nên có một giới hạn. Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng phân xưởng ta chia làm 5 nhóm thiết bị (phụ tải) như sau, theo kí hiệu trên mặt bằng: - Nhóm 1: 1;41;42;44;46;47;48;49;50;52;53;55;56;69. - Nhóm 2: 3;5;6;58;60;62;64;65;66. - Nhóm 3: 7;8;9; 10; 11; 12; 13; 15. - Nhóm 4:14;16;17. - Nhóm 5 : 18;19;22;26;27;30;31;33;34;38. Bảng 2-1: Bảng công suất đặt của các nhóm: Nhóm phụ tải 1 2 3 4 5 Công suất tổng(kW) 43,95 41,4 44,2 44 39,05 Số lượng thiết bị 14 9 8 3 10 1.2.Khái niệm về phụ tải tính toán. a. Khái niệm về phụ tải tính toán Phụ tải tính toán là phụ tải không có thực, nó cần thiết cho việc chọn các trang thiết bị CCĐ trong mọi trạng thái vận hành của hệ thống CCĐ. Trong thực tế vận hành ở chế độ dài hạn người ta muốn rằng phụ tải thực tế không gây ra những phát nóng quá mức các trang thiết bị CCĐ (dây dẫn, máy biến áp, thiết bị đóng cắt v.v...), ngoài ra ở các chế độ ngắn hạn thì nó không được gây tác động cho các thiết bị bảo vệ (ví dụ ở các chế độ khởi động của các phụ tải thì cầu chì hoặc các thiết bị bảo vệ khác không được cắt). Như vậy phụ tải tính toán thực chất là phụ tải giả thiết tương đương với phụ tải thực tế về một vài phương diện nào đó. Trong thực tế thiết kế người ta thường quan tâm đến hai yếu tố cơ bản do phụ tải gây ra đó là phát nóng và tổn thất và vì vậy tồn tại hai loại phụ tải tính toán cần phải được xác định: Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng và Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất. Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 8
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng: Là phụ tải giả thiết lâu dài, không đổi tương đương với phụ tải thực tế, biến thiên về hiệu quả phát nhiệt lớn nhất. Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất: (thường gọi là phụ tải đỉnh nhọn):Là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong 1 thời gian ngắn từ 1 đến 2 giây, chúng chưa gây ra phát nóng cho các trang thiết bị nhưng lại gây ra các tổn thất và có thể là nhẩy các bảo vệ hoặc làm đứt cầu chì. Trong thực tế phụ tải đỉnh nhọn thường xuất hiện khi khởi động các động cơ hoặc khi đóng cắt các thiết bị cơ điện khác. b. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán. 1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại. 2. Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch trung bình bình phương. 3. Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình dạng. 4. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. 5. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất. 6. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm và tổng sản lượng. 7. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị. 1.3. Tính phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ khí. Với phân xưởng sửa chữa cơ khí đề thiết kế đã cho các thông tin khá chi tiết về phụ tải vì vậy để có kết quả chính xác ta chọn phương pháp tính toán là: Tính phụ tải tính toán theo công suất trung bình Ptb và hệ số cực đại kmax. a. Tính phụ tải tính toán cho nhóm 1. Stt Tên thiết bị Kí hiệu Số Công Hệ số trên lượng suất sử Cos mặt đặt dụng bằng (KW) 1 Máy cưa kiểu đai 1 1 1,0 0,16 0,6 2 Bể ngâm dung dịch kiềm 41 1 3,0 0,5 0,7 3 Bể ngâm nước nóng 42 1 3,0 0,5 0,7 4 Máy cuộn dây 46 1 1,2 0,16 0,6 5 Máy cuộn dây 47 1 1,0 0,16 0,6 6 Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt 48 1 3,0 0,5 0,7 7 Tủ sấy 49 1 3,0 0,7 0,9 8 Máy khoan bàn 50 1 0,65 0,16 0,6 9 Máy mài thô 52 1 2,5 0,16 0,6 10 Bàn thử thiết bị điện 53 1 7,0 0,16 0,6 11 Bể khử dầu mỡ 55 1 3,0 0,5 0,7 12 Lò điện để luyện nhôm 56 1 5,0 0,7 0,9 13 Lò điện để nấu chảy babit 57 1 10,0 0,7 0,9 14 Chỉnh lưu sê-lê-nium 69 1 0,6 0,5 0,7 Tổng 14 Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 9
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện (Tra bảng PLI.1 tr253 sách thiết kế cấp điện /NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM tìm được các ksd ; cos của các thiết bị) Hệ số sử dụng trung bình của nhóm: n P P i 1 dmi .K sdi 21,036 K SD  tb  n   0, 48 Pdm 43,95 P i 1 dmi n P i 1 dmi .cosi 33, 03 Costb  n   0, 75 43,95 P i 1 dmi  tgtb  0,88 Pmax 10 m   16, 67  3, K sd  0, 2 Pmin 0, 6  số thiết bị sử dụng điện hiệu quả được xác định như sau: 2.  Pdmi 2.43,5 nhq    8, 79  9 Pdm max 10 tra nhq  9, K sd  0, 48  K max  1,37  -Tính phụ tải tính toán cho nhóm 1: 14 P tt1  kmax .ksd . Pdmi  1,37.0, 48.43,95  28,90 Kw n 1 Q tt 1  P tt1.tg  28,90.0,88  25, 43K var 2 2 S tt1  P tt1  Q tt1  28,90 2  25, 432  38, 50( Kva ) 3 S  38,50.10 tt1 I tt1  3.U 3.380  58, 49( A) b. Tính phụ tải tính toán cho các nhóm còn lại (2-3- 4-5). + Quy đổi công suất các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại (máy hàn điểm ở nhóm 2 và cầu trục ở nhóm 5) sang chế độ dài hạn: Pqd  Pdm K d (Lấy K d %  25%  0, 25 ) +Máy hàn điểm: Pqd  25 0, 25 =12,5kw +Cầu trục : Pqd  24, 2 0, 25 =12,1kw Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 10
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện Bảng 2.2: Kết quả xác định phụ tải tính toán cho các nhóm trong phân xưởng sửa chữa cơ khí Số TB Phụ tải tính toán Công Hệ số Số Hệ số sử hiệu Kí suất Cos / cực Idm Tên nhóm và thiết bị lượ dụng quả hiệu đặt Pdm Tg nhq đại ( A) Ptt Qtt Stt Itt ng Ksd (Kw) Kmax (Kw) (Kvar (Kva) (A) ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Nhóm 1 Máy cưa kiểu đai 1 1 1,0 0,16 0,6/1,33 2,53 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 41 3,0 0,5 0,7/1,02 6,51 Bể ngâm nước nóng 1 42 3,0 0,5 0,7/1,02 6,51 Máy cuộn dây 1 46 1,2 0,16 0,6/1,33 3,04 Máy cuộn dây 1 47 1,0 0,16 0,6/1,33 2,53 Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt 1 48 3,0 0,5 0,7/1,02 6,51 Tủ sấy 1 49 3,0 0,7 0,9/0,48 5,06 Máy khoan bàn 1 50 0,65 0,16 0,6/1,33 1,65 Máy mài thô 1 52 2,5 0,16 0,6/1,33 6,33 Bàn thử thiết bị điện 1 53 7,0 0,16 0,6/1,33 17,73 Bể khử dầu mỡ 1 55 3,0 0,5 0,7/1,02 6,51 Lò điện để luyện nhôm 1 56 5,0 0,7 0,9/0,48 8,44 Lò điện để nấu chảy babit 1 57 10,0 0,7 0,9/0,48 16,88 Chỉnh lưu sê-lê-nium 1 69 0,6 0,5 0,7/1,02 1,30 Kết quả tính nhóm 1 14 43,95 0,48 0,75/0,88 9 1.37 28,90 25,43 38,50 58,49 Nhóm 2 Khoan bàn 1 3 0,65 0,16 0,6/1,33 1,65 Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 11
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện Máy mài thô 1 5 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09 Máy khoan đứng 1 6 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09 Lò điện để mạ thiếc 1 58 3,5 0,7 0,9/0,48 5,91 Quạt lò đúc đông 1 60 1,5 0,6 0,7/1,02 3,26 Máy khoan bàn 1 62 0,65 0,16 0,6/1,33 1,65 Máy uốn các tấm mỏng 1 64 1,7 0,16 0,6/1,33 4,30 Máy mài phá 1 65 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09 Máy hàn điểm 1 66 12,5 0,35 0,5/1,73 37,98 Kết quả tính nhóm 2 28,9 0,33 0,60/1,33 5 2 19,07 25,37 31,74 48,22 9 Nhóm 3 Máy bào ngang 1 7 4,5 0,16 0,6/1,33 11,40 Máy xọc 1 8 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09 Máy phay răng 1 10 4,5 0,16 0,6/1,33 11,40 Máy phay vạn năng 1 11 7,0 0,16 0,6/1,33 17,73 Máy tiện ren 1 12 8,1 0,16 0,6/1,33 20,51 Máy tiện ren 1 13 10,0 0,16 0,6/1,33 25,32 Máy tiện ren 15 4,5 0,16 0,6/1,33 11,40 Kết quả tính nhóm 3 8 44,2 0,16 0,6/1,33 6 2,64 18,67 24,83 31,07 47,20 Nhóm 4 Máy tiện ren 1 14 14 0,16 0,6/1,33 35,45 Máy tiện ren 1 16 10 0,16 0,6/1,33 25,32 Máy tiện ren 1 17 20 0,16 0,6/1,33 50,64 Kết quả tính nhóm 4 3 44 0,16 0,6/1,33 44 58,52 73,22 111,24 Nhóm 5 Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 12
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện Máy khoan đứng 1 18 0,85 0,16 0,6/1,33 2,15 Cầu trục 1 19 12,1 0,16 0,6/1,33 30,64 Máy khoan bàn 1 22 0,85 0,16 0,6/1,33 2,15 Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2,5 0,5 0,7/1,02 5,43 Máy cạo 1 27 1,0 0,16 0,6/1,33 2,53 Máy mài thô 1 30 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09 Máy nén cắt liên hợp 1 31 1,7 0,16 0,6/1,33 4,30 Máy mài phá 1 33 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09 Quạt lò rèn 1 34 1,5 0,6 0,7/1,02 3,26 Máy khoan đứng 1 38 0,85 0.16 0,6/1,33 2,15 Kết quả tính nhóm 5 10 26,95 0,22 0,61/1,28 5 2,42 14,35 18,37 22,31 35,42 Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 13
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện 1.4. Tính phụ tải tính toán cho toàn bộ phân xưởng sửa chữa cơ khí. a. Phụ tải tính toán động lực của toàn phân xưởng. Ta có : n Ptt®l  k ®t . Pttnhi (kW) i 1 Trong đó : P ttdl : Là công suất tác dụng tính toán động lực của phân xưởng kđt : Là hệ số đồng thời đạt giá trị cực đại công suất tác dụng P ttnhi : Là công suất tác dụng tính toán nhóm thứ i, kW n : Là số nhóm. - Lấy kđt = 0,85 và thay Ptt của nhóm vào công thức ta được P ttđlpx=0,85.( 28,90+19,07+18,67+44+14,35)=106,24kW b. Tính phụ tải chiếu sáng cho toàn bộ phân xưởng. Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích theo công thức sau: Pcs =P0 . F Trong đó: Pcs : Là công suất chiếu sáng (kW) p0 : Suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích (W/m2) F : Diện tích cần được chiếu sáng (m2) - Trong phân xưởng sửa chữa cơ khí, hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt, tra sách hệ thống cung cấp điện ta tìm được po =15W/m2, cos=1, tg=0, Qcs=0. - Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng: Pcs =P0 . F = 15  1950 = 29,25 kW c. Phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng sữa chữa cơ khí. Công thức tính toán: n n Pttpx = kđt  Pttnhi   Pcsi i 1 i 1 n Qttpx = kđt  Qttnhi i 1 2 2 Sttpx = P ttpx  Qttpx Cos = P ttpx/Sttpx Sttpx Ittpx = 3U đm Trong đó: Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 14
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện kđt : Hệ số đồng thời của toàn phân xưởng (kđt = 0,85). m : Số nhóm thiết bị động lực trong phân xưởng. Pttpx = 106,24 + 29,25 = 135,49kW Qttpx = 0,85.(25,43 + 25,37 +24,83 +58,52 +18,37)=129,64kVAr Sttpx = 135, 49 2  129, 642 =187,52kVA 135, 49 Cos= 187, 52 = 0,72 187, 52 Ittpx = = 284,91A 3.0, 38 d. Tính toán phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị và phân xưởng. Phụ tải đỉnh nhọn của thiết bị xuất hiện khi thiết bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy, còn các thiết bị khác trong nhóm đang làm việc bình thường và được tính theo công thức: - Công thức tính: Iđn= Ikđmax + (Ittnhóm- ksd.Iđm(max)) = kmn.Iđmmax+ (Itt - ksd.Iđm(max)) Trong đó: Ikđmax - Dòng điện khởi động của thiết bị có dòng điện khởi động lớn nhất trong nhóm máy, A Itt - Dòng điện tính toán của nhóm máy, A Idm(max) - Dòng định mức của thiết bị đang khởi động, A ksd - Hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động. kmm - Hệ số mở máy của động cơ (kmm=57) - Tính toán cho nhóm máy 1: Trong nhóm,bàn thử thiết bị điện có dòng khởi động lớn nhất: P=7kw ; Cos=0,6 ; ksd =0,16. Pdm 7 Ta có : I đmmax =   17, 73 A 3 *U * cos 3.0,38.0, 6 Lấy kmm = 6 Thay số vào công thức tính Iđn ở trên ta được : Iđn1 = 6.17,73 + ( 58,49 – 0,16.17,73 ) = 162,03 (A) - Tính toán cho nhóm máy khác: Cách tính tương tự như nhóm 1. Ta được kết quả cụ thể như sau: - Nhóm 2 : Iđn2 =89,63 (A) - Nhóm 3 : Iđn3 = 195,97 (A) Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 15
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện - Nhóm 4 : Iđn4 = 407,04 (A) - Nhóm 5 : Iđn5 = 214,42 (A) * Tính toán cho toàn phân xưởng: Trong phân xưởng SCCK, máy có dòng khởi động lớn nhất là máy tiện ren có công suất 20 kW và cos=0,6 ;ksd =0,16 Ta có: Iđm max = 50,64 A Ittpx = 284,91 A Thay số liệu vào công thức ta được: Iđnpx = 6.50,64 + ( 284,91 – 0,16.50,64 ) = 580,65 A 2. Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng khác trong toàn nhà máy. 2.1. Lựa chọn phương pháp tính. Đối với các phân xưởng còn lại của nhà máy ta chỉ biết được công suất đặt tổng và diện tích của toàn phân xưởng, vì vậy để đơn giản, sơ bộ ta dùng phương pháp tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. 2.2 Tính phụ tải tính toán cho các phân xưởng. Công thức tính toán phụ tải động lực: Pđl=knc . Pđ Qđl = Pđl . tg Trong đó: Pđl : công suất tính toán động lực, kW Pđ : là tổng công suất đặt của phân xưởng , kW knc : là hệ số nhu cầu của phân xưởng. tg : tương ứng với cos của riêng của từng phân xưởng Công thức tính toán phụ tải chiếu sáng (ở đây ta dùng đèn sợ đốt): Pcspx = p0. F Trong đó : Pcspx - Công suất chiếu sáng của phân xưởng, kW p0 - Công suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích, W/m2 F - Diện tích cần được chiếu sáng, m Công thức tính phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng: Ptt = Pđl + Pcspx ; Qtt = Qđl Stt = Ptt2  Qtt 2 a. Tính chi tiết cho phân xưởng sợi. Tra bảng PLI.3 tr 254 sách ‘ Thiết kế cấp điện – Ngô Hồng Quang-Vũ Văn Tẩm’với phân xưởng sợi ta tìm được: knc= 0,65 ; cos = 0,8  tg = 0,75 ; p o = 15W/m2; Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 16
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện 2 Pđặt = 2500 kW; F=3600m Pđl = knc .Pđ = 0,65. 2500 = 1625 kW Pcspx = 15.3600 = 54 KW Ptt = Pđl + Pcspx = 1625 + 54 = 1679 kW Qtt = Pđl. tg = 1625.0,75 = 1218,75 kVAR 2 2 Stt = Ptt  Qtt = 2074,70kVA S tt 2074, 70 Itt    3152,19 A 3.U tt 3.0, 38 b. Bảng kết quả tính cho toàn bộ các phân xưởng khác. Tính tương tự như phân xưởng sợi ta có bảng kết quả như sau: Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 17
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện P0 Pd F Pdl Qdl Pcs Pttpx Qttpx Sttpx Knc w Ittpx ( 2) Tên phân xưởng (KW) ( m2 ) cos m (KW) (KvAr) (KW) (Kvar) (Kvar) (KVA) (A) 1 PX. Sợi 2500 3600 0,65 0,8 15 1625 1218,75 54 1679 1218,75 2074,70 3152,19 2 PX. Dệt 1800 3400 0,65 0,8 15 1170 877,5 51 1221 877,5 1503,61 2284,50 3 PX. Nhộm 450 2925 0,65 0,8 15 292,5 219,38 43,88 336,38 219,38 401,60 610,16 4 PX.Là 300 2250 0,65 0,8 15 195 146,25 33,75 228,75 146,25 271,51 412,51 5 PX. Sửa chữa cơ khí Theo tính 1950 15 106,24 129,64 29,25 135,49 129,64 187,52 284,91 toán 6 PX. Mộc 160 2125 0,4 0,6 14 64 85,12 29,75 93,75 85,12 126,63 192,39 7 Trạm bơm 220 1350 0,7 0,7 15 154 157,08 20,25 174,25 157,08 234,60 356,44 8 Ban quản lý và phòng thí 150 2500 0,8 0,8 20 120 90 50 170 90 192,35 292,25 nghiệm 9 Kho vật liệu trung tâm 70 2000 0,4 0,6 10 28 37,24 20 48 37,24 60,75 92,30 Tổng 3754,74 2960,96 331,88 4086,62 2960,96 5053,27 Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 18
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện 3. Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy. 3.1. Phụ tải tính toán của toàn nhà máy theo kết quả tính từ phụ tải. Công thức tính toán: n n Pttnm = kđt .  Pttdlpxi + P cspxi i 1 i 1 n n Qttnm = kđt .  Qttdlpxi +  Qttcspxi i 1 i 1 2 2 Sttnm = Pttnm  Qttnm S ttnm Ittnm = 3.U đm cosnm = Pttnm/Sttnm Trong đó: Pttpxi – Phụ tải tính toán động lực của phân xưởng thứ i trong nhà máy Qttpxi – Phụ tải tính toán phản kháng của phân xưởng thứ i trong nhà máy Pcspxi – Phụ tải chiếu sáng thứ i trong nhà máy kđt – Hệ số đồng thời đạt giá trị cực đại của phụ tải (0,85 - 1) Lấy kđt = 0,85 ta được: Pttnm = 0,85.3754,74 + 331,88 = 3523,41 kW Qttnm = 0,85.2960,96+0 = 2516,82kVAr 2 2 Sttnm = Pttnm  Qttnm = 3523, 412  2516,822 = 4329,99 kVA S ttnm 4329,99 Ittnm = = = 6578,74 A 3.U đm 3.0,38 cosnm = Pttnm/Sttnm = 3523,41/4329,99 =0,81. 3.2. Phụ tải tính toán của nhà máy có kể đến sự phát triển của tương lai. Công thức tính toán : Theo công thức 2.53b trang 63(Cơ sở lý thuyết tính toán và thiết kế hệ thống cung cấp điện – Phan Đăng Khải) ta có : SNM(t) = Stt(1+t) (2-1) 0
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện (Theo Sách Tra Cứu Về Cung Cấp Điện Xí Nghiệp Công Nghiệp – Mạng Lưới Điện Công Nghiệp Tập 1 trang 262). Trong trường hợp này lấy α=0,06,thay số vào công thức tính toán ta được: Snm(10) = 4329,99.( 1 + 0,06.10 ) = 6927,98kVA. 4. Biểu đồ phụ tải của các phân xưởng và nhà máy. 4.1 Biểu đồ phụ tải của các phân xưởng. a. Ý nghĩa của biểu đồ phụ tải trong thiết kế cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải là một cách biểu diễn về độ lớn của phụ tải trên mặt bằng nhà máy, nó cho biết sự phân bố của phụ tải trên mặt bằng (tức mật độ phụ tải các vị trí khác nhau trên mặt bằng). Điều này cho phép người thiết kế chọn được vị trí đặt các trạm BA, trạm phân phối. Khi biết rõ sự phân bố của phụ tải trên mặt bằng còn giúp cho người thiết kế chọn được kiểu sơ đồ CCĐ thích hợp nhằm giảm được tổn thất và đạt được các chỉ tiêu kinh tế tối ưu. Biểu đồ phụ tải là một vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán của phân xưởng theo một tỷ lệ lựa chọn. b. Tính bán kính vòng tròn phụ tải cho các phân xưởng. Mỗi phân xưởng có một biểu đồ phụ tải. Tâm đường tròn biểu đồ phụ tải được đặt tại trọng tâm của phụ tải phân xưởng, tính gần đúng ta có thể coi như phụ tải của phân xưởng được phân bố đồng đều theo diện tích phân xưởng. Vì vậy trọng tâm của phụ tải phân xưởng được xem như tâm hình học của phân xưởng. - Vòng tròn phụ tải được chia làm 2 phần: Phần phụ tải động lực là phần hình quạt được gạch chéo, phần còn lại không gạch chéo là phần phụ tải chiếu sáng. - Bán kính vòng tròn phụ tải có thể được xác định theo công thức: S ttpxi Rpxi =  .m Trong đó: Rpxi : Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phân xưởng thứ i đơn vị là (mm) Sttpxi: Phụ tải tính toán của phân xưởng thứ i; (kVA) m : Hệ số tỉ lệ lựa chọn (kVA/mm 2). Chọn m=11 kVA/mm2. Để thể hiện cơ cấu phụ tải trong vòng tròn phụ tải, người ta thường chia vòng tròn phụ tải theo tỉ lệ giữa công suất chiếu sáng và động lực. Vì vậy ta có thể tính góc của phần công suất chiếu sáng theo công thức sau: Góc của phụ tải chiếu sáng trên biểu đồ: 360.Pcspxi αcsi = Pttpxi Trong đó: csi : Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng i Pcspxi : Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng i Pttpxi : Phụ tải tính toán của phân xưởng i Chu Ngọc Ánh –Lớp HTĐ1-K51 Trang 20