LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC " THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP ĐƯỜNG VỊ THANH "

Chia sẻ: Ngo Hoan Kha | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:141

Thêm vào BST

Báo xấu

245
lượt xem 95
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Với công suất tiêu thụ như thiết kế nhà máy được trang bị các lò hơi để phát điện nhằm tận dụng nguồn bã mía dồi dào làm chất đốt. Vì vậy trong quá trình vận hành sản suất nhà máy chỉ sử dụng nguồn điện tự phát ra từ 3 máy phát tua bin hơi mà không sử dụng nguồn điện từ lưới điện. Nhà máy chỉ sử dụng nguồn điện lưới để chiếu sáng trong thời gian nhà máy tạm ngưng hoạt động và trong quá trình khởi động lò hơi hoặc trong trường hợp máy phát gặp...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC " THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP ĐƯỜNG VỊ THANH "

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP ĐƯỜNG VỊ THANH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Phan Trọng Nghĩa Huỳnh Thanh Truyền (MSSV: 11021211) N gành K ỹ Thuật Điện - K hoá 28 Nguyễn Đăng Khoa Tháng 12/2005
MỤC LỤC Mở đầu Lời nói đầu Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ XÍ NGHIỆP ĐƯỜNG VỊ THANH VÀ PHỤ TẢI CỦA XÍ NGHIỆP ĐƯỜNG VỊ THANH Trang 1 .1 Giới thiệu sơ lược về xí nghiệp đường Vị Thanh.................................................. 1 1 .1.1 Giới thiệu sơ lược về xí nghiệp đường Vị Thanh ........................................ 1 1 .1.2 Đặc điểm sử dụng nguồn điện đối với xí nghiệp đường Vị Thanh ............. 1 1 .2 Giới thiệu về phụ tải của xí nghiệp đường Vị Thanh ......................................... 2 1 .2.1 Đặc điểm phụ tải của xí nghiệp đường Vị Thanh....................................... 2 1 .2.2 Bảng phụ tải động lực của xí nghiệp đường Vị Thanh ............................... 2 Chương 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA XÍ NGHIỆP ĐƯỜNG VỊ THANH 2 .1 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán ...................................................... 7 2 .1.1 Phụ tải tính toán ........................................................................................ 7 2 .1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán .............................................. 8 2 .2 Xác định phụ tải tính toán của xí nghiệp đường Vị Thanh ............................. 10 2 .2.1 Đặc điểm chung ...................................................................................... 10 2 .2.2 Xác định phụ tải của xí nghiệp đường Vị Thanh ..................................... 12 Chương 3: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHO TRẠM BIẾN ÁP CỦA XÍ NGHIỆP ĐƯỜNG VỊ THANH 3 .1 Cơ sở lí thuyết .................................................................................................... 44 3 .1.1 Cơ sở lí thuyết về chọn máy biến áp ...................................................... 44 3 .1.2 Sơ đồ nối dây của trạm biến áp .............................................................. 45 3 .2 Chọn máy biến áp cụ thể cho trạm biến áp của xí nghiệp đường Vị Thanh.... 45 3 .2.1 Đặc điểm trạm biến áp của xí nghiệp đường Vị Thanh ........................... 45 3 .2.2 Xác định dung lượng và số lượng máy biến áp cho trạm biến áp của xí nghiệp đường Vị Thanh ................................ ........................... 45 3 .3 Chọ n máy biến áp sau máy phát số ................................................................... 48 3 .4 Chọn sơ đồ đi dây .............................................................................................. 48 Chương 4: LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP ĐƯỜNG VỊ THANH
4 .1 Cơ sở lý thuy ết .................................................................................................... 50 4 .1.1 Các phương pháp lựa chọn dây dẫn và dây cáp trong mạng điện ............ 50 4 .1.2 Lựa chọn và kiểm tra thanh dẫn ............................................................. 52 4 .1.3 Lựa chọn các thiết bị bảo vệ và đóng cắt ................................................ 53 4 .2 Lựa chọn các phần tử trong hệ thống cung cấp điện cụ thể cho xí nghiệp đường Vị Thanh ................................................................................ 55 4 .2.1 Lựa chọn và kiểm tra dây d ẫn, cáp ......................................................... 55 4 .2.2 Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị đóng cắt và bảo vệ.............................. 87 4 .2.3 Lựa chọn và kiểm tra thanh dẫn cho tủ phân phối chính và tủ động lực...96 4 .2.4 Chọn máy biến dòng, máy biến áp đo lường và chống sét van .............. 102 Chương 5: TÍNH TOÁN TỔN THẤT CÔNG SUẤT, TỔN THẤT ĐIỆN ÁP VÀ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO MẠNG ĐIỆN CỦA XÍ NGHIỆP 5 .1 Cơ sở lý thuy ết ................................................................................................... 105 5 .1.1 Tổn thất công suất trong mạng điện...................................................... 105 5 .1.2 Tổn thất điện áp trong mạng điện ................................ ......................... 106 5 .1.3 Tính toán dòng điện ngắn mạch106 5 .2 Tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện áp và tính ngắn mạch cụ thể cho mạng điện của xí nghiệp ........................................................................... 107 5 .2.1 Tính toán tổn thất công suất và tổn thất điện áp .................................... 107 5 .2.2 Tính toán dòng điện ngắn mạch ba pha tại các vị trí trong mạng điện của xí nghiệp ................................ ........................................................ 111 Chương 6: TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO XÍ NGHIỆP 6 .1 Cơ sở lý thuyết .................................................................................................. 125 6 .1.1 Đặt vấn đề ............................................................................................ 125 6 .1.2 Bù công su ất phản kháng................................ ................................ ...... 125 6 .2 Bù công suất phản kháng cho xí nghiệp đường Vị Thanh .............................. 126 6 .2.1 Tính toán bù công su ất phản kháng tủ phân phối chính số 1 ................. 126 6 .2.2 Tính toán bù công su ất phản kháng tủ phân phối chính số 2 ................. 127 6 .2.3 Tính toán bù công su ất phản kháng tủ phân phối chính số 3 ................. 129 Chương 7: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT CHO XÍ NGHIỆP 7 .1 Cơ sở lý thuyết .................................................................................................. 131 7 .1.1 Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp ............................................................ 131 7 .1.2 Nối đất ................................................................................................. 133 7 .2 Tính toán chống sét và nối đất cho xí nghiệp .................................................. 133 7 .2.1 Tính toán chống sét .............................................................................. 133 7 .2.2 Tính toán nối đất ................................ .................................................. 139
Chương 8: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 8 .1 Các phương pháp tính toán chiếu sáng ........................................................... 144 8 .1.1 Phương pháp hệ số sử dụng .................................................................. 144 8 .1.2 Phương pháp đơn vị công suất ............................................................. 144 8 .2 Tính toán thiết kế chiếu sáng cho xí nghiệp đường Vị Thanh ........................ 145 8 .2.1 Tính toán chiếu sáng cho khu chế luyện ............................................... 145 8 .2.2 Tính toán chiếu sáng cho khu hành chính ................................ ............. 148 8 .2.3 Tính toán chiếu sáng cho kho đường .................................................... 151 Chương 9: TÍNH TOÁN CHI PHÍ ĐẦU TƯ CÔNG TRÌNH 9 .1 Bảng liệt kê các thiết bị và vật liệu được sử dụng trong mạng điện của xí nghiệp đường Vị Thanh ......................................................................... 154 9 .2 Tính toán giá thành công trình ........................................................................ 156
Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ XÍ NGHIỆP ĐƯỜNG VỊ THANH 1.1 Giới thiệu sơ lược về x í nghiệp đường vị thanh 1.1.1 Giới thiệu sơ lược về x í nghiệp đường vị thanh 1.1.2 Đặc điểm sử dụng nguồn điện đối với xí nghiệp đường Vị Thanh Với công suất tiêu thụ như thiết kế nhà máy được trang bị các lò hơi đ ể phát đ iện nhằm tận dụng nguồn b ã mía dồi dào làm chất đ ốt. Vì vậy trong qu á trình vận hành sản suất nhà máy chỉ sử d ụng ngu ồn điện tự phát ra từ 3 máy phát tua bin hơi mà không sử dụng ngu ồn điện từ lưới đ iện. Nhà máy chỉ sử dụng nguồn đ iện lưới để chiếu sáng trong thời gian nhà máy tạm ngư ng ho ạt động và trong quá trình khởi động lò hơi hoặc trong trường hợp máy phát gặp sự cố. Hệ thống máy phát bao gồm 3 máy phát tua bin hơi, trong đó : Máy phát số 1 và 2 có công su ất 1,5 MW, điện áp định mức 400 V, Cosφ = 0,8 Máy phát số 3 có cô ng su ất 3 MW, đ iện áp định mức 6,3 kV, Cosφ = 0,8 Nhà máy có trạm biến áp đ ặt trong nhà gần gian phát điện. Tủ p hân phối chính đ ược đ ặt tại gian phát đ iện, các tủ phân phối ứng với các nhóm phụ tải được đ ặt tại các vị trí vận hành thiết b ị sản su ất, tại các trạm b ơm, khu xử lí nước thải,…. 1.2 Giới thiệu về phụ tải của xí nghiệp đường Vị Thanh 1.2.1 Đặc điểm phụ tải của xí nghiệp đường Vị Thanh Phụ tải của xí nghiệp đ ường Vị Thanh bao gồm p hụ tải động lực và p hụ tải chiếu sáng. Phụ tải động lực chủ yếu là các động cơ 3 pha có công su ất từ nhỏ đến rất lớn, bao gồm 191 động cơ kéo d ây chuyền sản su ất, bơm nước,….Tất cả các động cơ đều có điện áp định mức 380 V . Phụ tải chiếu sáng b ao gồm các đ èn chiếu sáng cho các khu sản suất,văn phòng, khu ôn viên, sân mía,.... Xí nghiệp hoạt động liên tục cả 3 ca trong ngày, thời gian làm việc tối đa trong 1 năm là 8760 giờ khi ngu ồn nguyên liệu cung cấp đủ. 1.2.2 Bảng phụ tải động lực của x í nghiệp đường Vị Thanh Số Tên thiết bị Công Số Vị trí lắp đặt Hệ số TT suất công lượng KW suất (1) (2) (3) (4) (5) (6)
Cẩu mía 1 71 2 Sân mía 0,8 Motor kéo b ăng tải b àn lùa mía 2 7,5 2 Sân mía 0,75 Motor kéo b ăng tải b àn tiếp mía 3 5,5 2 Sân mía 0,75 Bơm chim hố băng tải 4 3 1 Sân mía 0,85 Cẩu nhà ép Tổ cán ép 5 27,5 1 0,8 Motor kéo b ăng tải cao su Tổ cán ép 6 7,5 1 0,75 Motor máy khỏa bằng Tổ cán ép 7 7,5 2 0,8 Bơm áp lực trục đỉnh Tổ cán ép 8 7,5 1 0,85 Máy tiện trục ép Tổ cán ép 9 30 1 0,8 Hút sắt đ iện từ Tổ cán ép 10 8,9 1 0,8 (1) (2) (3) (4) (5) (6) Máy băm sơ bộ Tổ cán ép 11 250 1 0,8 Máy băm Tổ cán ép 12 220 4 0,8 Motor trống đanh tơi Tổ cán ép 13 5,5 1 0,8 Tổ cán ép 14 Máy ép 400 5 0,8 Motor kéo b ăng tải mía Tổ cán ép 15 55 2 0,8 Bơm nước mía thẩm thấu Tổ cán ép 16 18,5 6 0,85 Bơm nước nóng thẩm thấu Tổ cán ép 17 7.5 2 0,85 Motor cánh khu ấy nồi nấu đ ường Tổ nấu đ ường 18 75 2 0,8 Van xả đáy nồi nấu đường Tổ nấu đ ường 19 2,2 4 0,8 Van xả đáy nồi nấu đường Tổ nấu đ ường 20 3,7 1 0,8 Van xả đáy nồi nấu đường Tổ nấu đ ường 21 1,5 1 0,8 Cánh khuấy thùng giống Tổ nấu đ ường 22 2,1 2 0,8 Cánh khuấy thùng giống Tổ nấu đ ường 23 3,7 1 0,8 Cánh khuấy thùng p ha lo ảng Tổ nấu đ ường 24 4,4 1 0,8 Bơm nước lọc trong Tổ hóa chế 25 15 2 0,85 Bơm nước rửa bùn Tổ hóa chế 26 1,1 2 0,85 Motor khuấy thiết b ị lắng liên tục Tổ hóa chế 27 3 1 0,8 Tổ hóa chế 28 Hòa vôi 17 1 0,8 Khu ấy hóa chất trợ lắng Tổ hóa chế 29 1,85 1 0,8 Motor khuấy dịch tàn d ư Tổ hóa chế 30 2,2 1 0,8 Bơm d ịch tàn dư Tổ hóa chế 31 7,5 1 0,85 Bơm d ịch kiềm Tổ hóa chế 32 0,75 1 0,85 Bơm nước mía chè trong Tổ hóa chế 33 55 2 0,85 Bơm nước mía hỗn hợp Tổ hóa chế 34 75 2 0,85 Bơm nước tạo chân không Tổ hóa chế 35 30 1 0,85 Bơm si rô sau lắng nổi Tổ hóa chế 36 30 1 0,85 Bơm nước ngư ng tụ Tổ hóa chế 37 22 4 0,85 Bơm nước ngư ng tụ Tổ hóa chế 38 15 1 0,85 Bơm cân b ằng mật chè Tổ hóa chế 39 22 2 0,85 Bơm si rô nguyên Tổ hóa chế 40 18,5 2 0,85 Máy lọc chân không Tổ hóa chế 41 8,5 3 0,8 Máy lọc chân không Tổ hóa chế 42 54 1 0,8 Vít tải đường BC Tổ li tâm 43 7 1 0,8 Vít tải đường BC Tổ li tâm 44 11 1 0,8 Motor khuấy thùng hồ B Tổ li tâm 45 3 1 0,8
Tổ li tâm 46 Máy nén khí 22 2 0,8 Tổ li tâm 47 Máy nén khí 30 1 0,8 (1) (2) (3) (4) (5) (6) Tổ li tâm 48 Máy nén khí 45 1 0,8 Tổ li tâm 49 Máy li tâm A 45 4 0,8 Motor cánh khu ấy máng phân phối Tổ li tâm 50 5,5 1 0,8 đường non A Motor qu ạt hút li tâm A Tổ li tâm 51 7,5 1 0,8 Bơm nước nóng li tâm Tổ li tâm 52 3 1 0,85 Motor khuấy m áng p hân phối Tổ li tâm 53 3 2 0,8 đường non B-C Motor kéo máy li tâm liên tục Tổ li tâm 54 22 3 0,8 Motor kéo máy li tâm liên tục Tổ li tâm 55 30 1 0,8 Motor kéo máy li tâm liên tục Tổ li tâm 56 45 1 0,8 Motor kéo máy li tâm liên tục Tổ li tâm 57 55 2 0,8 Motor cánh khu ấy trợ tinh Tổ li tâm 58 5,5 1 0,8 Motor cánh khu ấy trợ tinh Tổ li tâm 59 3,5 1 0,8 Motor cánh khu ấy trợ tinh Tổ li tâm 60 1,5 6 0,8 Motor cánh khu ấy trợ tinh Tổ li tâm 61 11 1 0,8 Motor cánh khu ấy trợ tinh Tổ li tâm 62 4 3 0,8 Bơm tu ần hoàn nước lạnh Tổ li tâm 63 3,7 1 0,85 Bơm tu ần hoàn nước nóng Tổ li tâm 64 1,5 1 0,85 Bơm nước nóng và nước lạnh trợ Tổ li tâm 65 3,5 1 0,85 tinh Motor qu ạt hút bụi đ ường Tổ li tâm 66 37,5 1 0,8 Motor cánh khu ấy trợ tinh đứng Tổ li tâm 67 22 1 0,8 Bơm đ ường non trợ tinh đứng Tổ li tâm 68 22 2 0,85 Motor khuấy thùng hồi dung BC Tổ li tâm 69 3 2 0,8 Bơm hồi dung C Tổ li tâm 70 5,5 3 0,85 Bơm đ ường non trợ tinh đứng 150 Tổ li tâm 71 22 2 0,85 m3 Motor cánh khu ấy trợ tinh đứng Tổ li tâm 72 22 1 0,8 150 m3 Tổ li tâm 73 Motor kéo sàng rung 11 4 0,8 Quạt thổi gió sàng rung Tổ li tâm 74 7,5 3 0,8 Bơm mật rỉ Tổ li tâm 75 30 2 0,85 Bơm nước thô Trạm bơm 1 76 90 4 0,85 Bơm nước thô Trạm bơm 1 77 160 3 0,85 Bơm nước sạch Trạm bơm 2 78 30 3 0,85 Bơm nước sạch Trạm bơm 2 79 22 1 0,85 Bơm nước sạch Trạm bơm 2 80 11 1 0,85 (1) (2) (3) (4) (5) (6) Bơm rút chân không Trạm bơm 2 81 1,5 2 0,85 Bơm dung d ịch phèn Trạm bơm 2 82 0,75 1 0,85 Bơm sữa vôi Trạm bơm 2 83 0,75 1 0,85 Motor khuấy dung dịch phèn Trạm bơm 2 84 0,37 1 0,8 Bơm nước sạch sinh hoạt Trạm bơm 2 85 3,7 1 0,85
Bơm mật rỉ xuống ghe Trạm bơm 2 86 5,5 1 0,85 Quạt thông gió lò hơi Lò hơi 87 90 1 0,8 Quạt thông gió lò hơi Lò hơi 88 45 2 0,8 Quạt hút khói lò hơi Lò hơi 89 280 1 0,8 Quạt hút khói lò hơi Lò hơi 90 132 1 0,8 Quạt hút khói lò hơi Lò hơi 91 110 1 0,8 Bơm cấp nước lò hơi Lò hơi 92 132 1 0,85 Bơm cấp nước lò hơi Lò hơi 93 90 2 0,85 Bơm nước khởi động lò hơi Lò hơi 94 55 1 0,85 Quạt thổi bã lò hơi Lò hơi 95 18,5 2 0,8 Bơm d ầu Lò hơi 96 5,5 2 0,85 Motor kéo b ăng tải ngang Lò hơi 97 22 1 0,8 Motor kéo b ăng tải b ã hồi lưu Lò hơi 98 22 1 0,8 Motor kéo b ăng tải cao su Lò hơi 99 5,5 2 0,75 Bơm gió Xử lí nước thải 100 22 2 0,8 Bơm nước tro lên tháp khử bụi Xử lí nước thải 101 11 2 0,85 Máy sục khí Xử lí nước thải 102 2,2 2 0,8 Bơm nước thải về bể lắng Xử lí nước thải 103 3,7 2 0,85 Bơm tro di động Xử lí nước thải 104 15 1 0,85 Máy tiện Xưởng cơ khí 105 10 3 0,7 Xưởng cơ khí 106 Máy khoan 2,8 2 0,7 Xưởng cơ khí 107 Máy mài 4,5 3 0,7 Xưởng cơ khí 108 Máy hàn 3 2 0,8 7801,37 191 Tổng cộng Ngoài ra còn có p hụ tải chiếu sáng được đ ề cập và tính toán ở chương 2. Sơ đồ mặt bằng của xí nghiệp được cho ở hình 1.1
n Soâg xaùg xaø n n no m n Traï bôm 1 m n Traï bôm 2 Coåg xuoág haøg Saâ mía n vaø n beá Kho ñöôøg n caûg n Khu thaøh phaå n m Nhaø p eù Nhaø luyeä cheá n Hình 1.1- Sơ đồ mặt bằng tổng thể Kho vaä t Loø hôi Xöôûg cô khí n Gian tö phaù t ñieä n Khuoân Hoätröôøg i n vieâ n Khu xöû nöôù lí c thaû i Phoøg n Khu haøh n hoï p chính Ñöôøg noäboä n i n n Nhaø xe ñeå Baû veä o Coåg phuï Coåg chính Quoá loä c 61
Chương 2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG VÀ TOÀN XÍ NGHIỆP . 2.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 2.1.1 Phụ tải tính toán Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng cho phép được gọi tắt là phụ tải tính toán; đó là phụ tải giả thuyết không đổi lâu d ài của các phần tử trong hệ thống cung cấp đ iện (máy biến áp, đường dây …), tương đương với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dụng nhiệt nặng nề nhất. Nói cách khác, phụ tải tính toán làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra. Do vậy, về phương diện phát nóng, nếu ta chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán thì có thể đảm bảo an toàn cho các thiết bị đó trong mọi trạng thái vận hành. Xác định phụ tải tính to án là nhiệm vụ đầu tiên và rất quan trọng trong việc thiết kế cung cấp điện. Xác đ ịnh p hụ tải tính to án hợp lí góp phần mang lại lợi ích kinh tế đồng thời đ ảm b ảo đ ược yêu cầu kỹ thu ật, sự an to àn trong vận hành và tuổ i thọ của công trình. Mục đích của việc xác đ ịnh p hụ tải tính to án: -Chọn tiết d iện dây d ẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp từ d ưới 1000 V. -Chọn số lượng và công su ất máy biến áp của trạm b iến áp. -Chọn tiết d iện thanh dẫn của thiết bị phân phối. -Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ. Hiện nay có nhiều phương pháp để xác đ ịnh phụ tải tính to án. Tuy nhiên xác định p hụ tải một cách chính xác là việc rất khó khăn. Cho đ ến nay vẫn chưa có p hương pháp tính toán nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi. Thông thường những phươ ng pháp đơn giản tính toán thu ận tiện thường cho kết q uả thật không chính xác. Còn muốn xác đ ịnh phụ tải có độ chính xác cao thì p hải sử d ụng các p hương pháp tính toán phức tạp . Trong thực tế thiết kế, khi xác đ ịnh p hụ tải của hộ tiêu thụ cho phép sai số đến ±10%. 2.1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 2.1.2.1 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện nă ng trên một đơn vị sản phẩm Phương pháp này t hường được áp dụ ng đố với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế khô ng thay đ ổi. Khi đó:
M ca .Wo Ptt  Pca  Tca Trong đó: Mca: là số lượng sản phẩm sản xuất trong 1 ca Tca: là thời gian phụ tải lớn nhất (h) Wo: là su ất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh/một đơn vị sản p hẩm). Khi biết tổng sản phẩm sản xuất trong cả năm là M, khi đó : M .Wo Ptt  Tmax Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h). 2 .1.2.2 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị sản suất Thường được áp dụng đ ể tính to án phụ tải của các hộ tiêu thụ có mật độ máy móc sản su ất phân b ố tương đối đồng đ ều. Khi đ ó: Ptt = Po . F Trong đó: F: diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ, (m2) Po: suất phụ tải trên một đơn vị sản xuất là 1 m2 (kW/m2) 2 .1.2.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: Phụ tải tính toán của một nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc được tính toán theo công thức: n Ptt  K nc . Pđi i 1 Q tt  Ptt .tg Ptt S tt  Ptt  Q 2  2 tt cos  Nếu ta lấy Pđ = Pđm thì: n Ptt  K nc  Pđmi i 1 Trong đó: Knc: là hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị tiêu thụ đặc trưng tgφ ứng với cosφ, đ ặc trưng cho nhóm thiết bị Pđ: Cô ng suất đ ặt Nếu hệ số cosφ của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức: P cos 1  P2 cos  2  ...  Pn cos  n cos   1 P1  P2  ...  Pn Phụ tải tính toán ở điểm nút của hệ thống cung cấp:
2 2 n  n  S tt  K đt .   Ptti     Qtti   i 1   i 1  Trong đó: n P : tổng phụ tải tác dụng tính toán của các nhóm thiết bị tti i 1 n Q : tổng phụ tải phản kháng tính toán của các nhóm thiết bị tti i 1 Kđt: hệ số đồng thời (Kđt thường lấy từ 0,85 đến 1) 2.1.2.4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả hay phương pháp sắp x ếp biểu đồ) Đây là phương pháp tính toán cho kết quả khá chính xác. Công thức tính: Ptt  K max .Pca  K max .K sd .Pđm Trong đ ó: Kmax- hệ số cực đ ại của công su ất tác dụng được xác đ ịnh theo đ ường cong Kmax= f(nhq,Ksd). Ksd- hệ số sử dụng. Cô ng thức trên chỉ đ ược áp dụng trong trường hợp số thiết b ị hiệu qu ả của nhóm lớn hơn ho ặc bằng 4 . Trong một số trường hợp cụ thể, ta có thể d ùng phương pháp đơn giản sau để tính toán:  Khi n ≤ 3 và nhq ≤ 4 : n Ptt   Pđmi i 1 n n Qtt   Qđmi  P .tg đmi đmi i 1 i 1 Trong đó: tgφdmi- ứng với hệ số công suất cosφdmi Khi không có các số liệu về cosφ, ta có thể lấy cosφ = 0,8 Đối với các thiết bị làm việc ở chế đ ộ ngắn hạn, ta có: S đm  đm S tt  0,875  Khi số thiết bị thực tế trong nhóm n > 3 và nhq < 4, ta tính theo công thức: n Ptt   Pđmi .K pti i 1 Trong đó: Kpti - hệ số phụ tải của thiết bị thứ i Khi không có số liệu chính xác về Kpt và cosφdm, ta có thể lấy trung b ình của chúng như sau:
+ Đối với thiết bị làm việc ở chế độ d ài hạn: Kpt = 0 ,9 và cosφdm = 0,8 + Đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạ n lặp lại: Kpt = 0,75 và cosφdm = 0,7  Khi nhq > 3 00 và Ksd < 0,5 thì Kmax lấy ứng với nhp = 300, còn khi nhq > 30 và Ksd ≥ 0 ,5 thì: Ptt= 1,05ksd.Pđm  Đối với thiết bị có chế độ làm việc lâu dài với đồ thị phụ tải bằng phẳng thì Kmax có thể lấy bằng 1, khi đó: Ptt = Ksd . Pđm 2.2 Xác định phụ tải tính toán của xí nghiệp đường Vị Thanh 2.2.1 Đặc điểm chung Xí nghiệp đường Vị Thanh sản xuất đường kết tinh theo một dây chuyền bán tự động. Nhà máy hoạt động cả 3 ca trong ngày. Trong các thiết bị, ngo ài các thiết bị hoạt động chính còn có một số thiết bị ở trạng thái dự phòng. Phụ tải động lực của cả nhà máy là khá lớn và hoạt động ổn định. Theo số liệu ghi được của bộ phận phát điện, đồ thị phụ tải ngày của nhà máy được biểu diễn theo phần trăm công suất định mức có dạng như hình 2.1. Pđm ( % ) 100 90 85 80 75 60 40 20 t(giờ) 0
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Hình 2.1- Đồ thị phụ tải xí nghiệp đường Vị Thanh T ừ đồ thị phụ tải ta tính đ ược hệ số sử dụng chung của nhà máy theo công thức: P1 .t1  P2 .t 2  ...  Pn t n K sd  Pđm (t1  t 2  ...  t n ) Suy ra 0,75.10  0,8.6  0,85.8 K sd   0,8 24 Phụ tải của nhà máy bao gồm phụ tải động lực và phụ tải chiếu sang. Theo vị trí lắp đặt, chức năng hoạt động và công suất định mức của các thiết bị được lắp đặt ta chia p hụ tải động lực của nhà máy thành 35 nhóm. Phụ tải động lực từng nhóm được tính toán theo hệ số Kmax và công suất trung b ình (phương pháp số thiết bị hiệu quả). 2.2.2 Xác định phụ tải của xí nghiệp đường Vị Thanh 2 .2.2.1 Xác định phụ tải động lực - Xác định phụ tải tính toán nhóm 1: Phụ tải nhóm 1 bao gồm: 2cần cẩu mía, 2 motor kéo băng tải bàn lùa mía, 2 motor kéo băng tải bàn tiếp mía và 1 bom chim hố băng tải. Trong đó các cần cẩu làm việc ngắn hạn lặp lại với hệ số tiếp điện ε =70%, các thiét bị còn lại làm việc với hệ số tiếp điện 100%. Danh sách phụ tải nhóm 1 Cosφ Vị trí lắp Kí hiệu máy STT Tên máy Pđm Iđm n đ ặt (kW) (A) Cần cẩu mía 1 71 0,8 134,84 2 Sân mía M1 -M2 Motor kéo băng tải 2 7,5 0,75 15,19 2 Sân mía M3- M4 b àn lùa mía Motor kéo băng tải 3 5,5 0,75 11,14 2 Sân mía M5– M6 b àn tiếp mía Bơm chim hố băng 4 3 0,85 5,36 1 Sân mía M7 tải Tổng cộng 171 327,7 7 Tổng số thiết bị của nhóm 1 là: n = 7 Tổng công suất định mức của nhóm 1 là:  Pđm = 171 ( kW ) Thiết bị có công suất định mức lớn nhất trong nhóm là cần cẩu mía với P đmmax = 71 ( kW ) Số thiết bị có công suất định mức lớn hơn ho ặc bằng một nữa công suất Pđmmax: n1 = 2 với tổng công suất định mức:  Pđmn1 = 142 ( kW ) Xác định các giá trị n* và P* , ta có :
2 n* = = 0,29 7  Pđmn1 142 P*    0,83  Pđm 171 Với  Pđmn1 - tổng công suất định mức của n1 thiết bị có công suất định mức lớn hơn hoặc bằng một nữa công suất định mức của thiết bị lớn nhất.  Pđm - tổng công suất định mức của cả nhóm n thiết bị. Dựa vào b ảng tra nhq* theo n* và P* kết hợp với phương pháp nội suy , ta có: 0,83  0,8 f (n*=0,25; P*=0,83) = f(0,25;0,8) + [f(0,25;0,85) – f(0,25;0,8)] 0,85  0,8 0,03  0,336 =0,36 + ( 0,32 - 0,36 ) 0,05 0,83  0,8  0,402 f (0,3;0,83) = 0,42 + ( 0,39 – 0 ,42 ) 0,85  0,8 Ứng với n* = 0,29 và P* = 0,83 ta có: 0,29  0,25  0,389 f(0,29;0,83) = 0,336 + ( 0,402 – 0,336) 0,3  0,25 Vậy nhq* = 0,389  Số thiết bị hiệu quả của nhóm 1 là: Chọn nhq = 3 nhq = 0,389 . 7 = 2,723 Dựa vào đường cong Kmax = f(Ksd , nhq) và ứng với Ksd = 0,8 ; nhq = 3 ta được Kmax = 1,15 Hệ số công suất trung bình của nhóm 1: Pđm1 . cos  đm1  Pđm 2 cos  đm 2  ...  Pđm7 cos  đm7 Cos tb1   0,79 Pđm1  Pđm 2  ...  Pđm 7  tgφtb1 = 0,77 Vậy phụ tải tính toán của nhóm 1: ( kW ) Ptt1  1,15.0,8.(142. 0,7  29)  135,98 Qtt1  Ptt1 .tg tb1  135,98.0,77  104,71 ( kVar) S tt1  Ptt21  Qtt1  135,982  104,712  171,62 ( kVA ) 2 Dòng điện tính toán của nhóm 1: S tt1 171,62 I tt1    260,75 (A) 0,38. 3 0,38. 3 Dòng điện đỉnh nhọn trong trường hợp mở máy của nhóm 1: n 1 I đn  I mm max   I đmi với I mm max  I đm max .k mm i 1
Trong đó: kmm – hệ số mở máy, ta lấy kmm = 5 n 1 I - tổng các dòng đ iện định mức các thiết bị trong nhóm trừ thiết bị đmi i 1 có công su ất lớn nhất Iđn1 = 5 .134,84 + 192,86 = 867,06 (A)  - Xác định phụ tải tính toán nhóm 2: Phụ tải nhóm 2 bao gồm các thiết bị: 1 cần cẩu nhà ép,1 motor kéo băng tải cao su, 2 motor máy khỏa bằng, 1 máy tiện trục ép, hút sắt điện từ, motor trống đánh tơi và 2 motor kéo băng tải mía. Trong đó cần cẩu nhà ép làm việc với hệ số tiếp điện 70%, các thiết bị còn lại làm việc với hệ số tiếp điện 100%. Danh sách phụ tải nhóm 2 Vị trí lắp ST Pđm Iđm Cosφ Kí hiệu máy Tên máy n đ ặt T (kW) (A) 52,23 Nhà ép M8 Cẩu nhà ép 1 27,5 0,8 1 7,5 0,75 15,19 1 Nhà ép M9 Motor kéo băng tải cao 2 su Motor máy khỏa bằng 3 7,5 0,8 14,24 2 Nhà ép M10–M11 0,8 56,98 1 Nhà ép M12 Máy tiện trục ép 4 30 0,8 16,9 1 Nhà ép M13 Hút sắt điện từ 5 8,9 5,5 0,8 10,45 1 Nhà ép M14 Motor trống đánh tơi 6 Motor kéo băng tải mía 7 55 0,8 104,45 2 Nhà ép M15 -M16 9 Tổng cộng 204,4 389,13 Tổng số thiết bị của nhóm 2 là: n = 9 Tổng công suất định mức của nhóm 2 là:  Pđm = 204,4 ( kW ) Thiết bị có công suất định mức lớn nhất trong nhóm là motor kéo băng tải mía P đmmax = 55 ( kW ) Số thiết bị có công suất định mức lớn hơn ho ặc bằng một nữa công su ất Pđmmax là: n1 = 4 với tổng công suất định mức:  Pđmn1 = 167,5 ( kW ) Xác định các giá trị n* và P* , ta có: 4 n* = = 0,22 18  Pđmn1 167,5 P*    0,82 Pđm 204,4 Dựa vào b ảng tra nhq* theo n* và P* kết hợp với phương pháp nội suy , ta có: nhq*= 0,34 Số thiết bị hiệu quả của nhóm 2: Chọn nhq = 4 nhq= 0,34 . 9 = 3,3 Dựa vào đường cong Kmax = f(Ksd , nhq) và ứng với Ksd = 0,8 ; nhq = 4 ta được Kmax = 1,14 Hệ số công suất trung b ình của nhóm 2:
Pđm1 . cos  đm1  Pđm 2 cos  đm 2  ...  Pđm9 cos  đm9 Cos tb 2   0,8 Pđm1  Pđm 2  ...  Pđm9  tgφtb2 = 0 ,75 Vậy phụ tải tính toán của nhóm 2: Ptt 2  1,14.0,8.( 27,5. 0,7  176,9)  182,31 ( kW ) Qtt 2  Ptt 2 .tg tb 2  182,31.0,75  136,73 ( kVar) S tt 2  Ptt22  Qtt 2  182,312  136,73 2  227,89 ( kVA ) 2 Dòng điện tính toán của nhóm 2: S tt 2 227,89 (A) I tt 2    346,24 0,38. 3 0,38. 3 Dòng điện đỉnh nhọn nhóm 2: Iđn2 = 5 . 104,45 + 284,68 = 806,93 (A) - Xác định phụ tải tính toán nhóm 3: Phụ tải nhóm 3 bao gồm: 1 bơm áp lực trục đỉnh, 6 bơm nước mía thẩm thấu và 2 bơm nước nóng thẩm thấu . Danh sách phụ tải nhóm 3 Pđm Vị trí lắp Kí hiệu ST Iđm Cosφ Tên máy n đ ặt T (kW) (A) máy Bơm áp lực trục đỉnh 1 7,5 0,85 13,41 1 Nhà ép M17 Bơm nước mía thẩm thấu 2 18,5 0,85 33,07 6 Nhà ép M18-M23 Bơm nước nóng thẩm thấu 3 7,5 0,85 13,41 2 Nhà ép M24-M25 Tổng cộng 133,5 238,65 9 Tổng số thiết bị của nhóm 3 là: n = 9 Tổng công suất định mức của nhóm 3 là:  Pđm = 133,5 ( kW ) Thiết bị có công suất định mức lớn nhất trong nhóm là bơm nước mia thẩm thấu với P đmmax = 18,5 ( kW ) Số thiết b ị có công suất định mức lớn hơn ho ặc bằng một nữa công suất Pđmmax là: n1 = 6 với tổng công suất định mức:  Pđmn1 = 111 ( kW ) Xác định các giá trị n* và P* , ta có: 6 n* = = 0,67 9  Pđmn1 111 P*    0,83 Pđm 133,5 Dựa vào b ảng tra nhq* theo n* và P* kết hợp với phương pháp nội suy , ta có: nhq*= 0,85 Số thiết bị hiệu quả của nhóm 3: Chọn nhq = 8 nhq= 0,85 . 9 = 7,65 Dựa vào đường cong Kmax = f(Ksd , nhq) và ứng với Ksd = 0,8 ; nhq = 8 ta được
Kmax = 1,09 Hệ số công suất trung b ình của nhóm 3: Pđm1 . cos  đm1  Pđm2 cos  đm 2  ...  Pđm9 cos  đm9 Cos tb3   0,85 Pđm1  Pđm 2  ...  Pđm9  tgφtb3 = 0 ,62 Vậy phụ tải tính toán của nhóm 3: Ptt 3  1,09.0,8.133,5  118,16 ( kW ) Qtt 3  Ptt 3 .tg tb 3  118,16.0,62  73,26 ( kVar) S tt 3  Ptt23  Qtt 3  118,16 2  73,26 2  139,03 ( kVA ) 2 Dòng điện tính toán của nhóm 3: S tt 3 139,03 (A) I tt 3    211,23 0,38. 3 0,38. 3 Dòng điện đỉnh nhọn nhóm 3: Iđn3 = 5 . 33,07 + 205,58 = 370,93 (A) - Xác định phụ tải tính toán nhóm 4: Phụ tải nhóm 4 bao gồm 1 máy băm sơ bộ có công suất định mức 250 KW làm việc dài hạn với hệ số mang tải Kpt= 0,9 Danh sách phụ tải nhóm 4 Vị trí lắp Kí hiệu Pđm Iđm Cosφ STT Tên máy n đ ặt (kW) (A) máy Máy băm sơ bộ 1 250 0,8 474,79 1 Nhà ép M26 Tổng cộng 250 474,79 1 Phụ tải tính toán của nhóm 4 đ ược xác định theo công thức n Ptt   Pđmi i 1 Khi xét đến tính chất mang tải của thiết bị: n Ptt   Pđmi .Kpt i 1 Hệ số công suất nhóm 4 : cosφtb4 = 0,8  tgφtb4 = 0 ,75 Vậy phụ tải tính toán của nhóm 4: Ptt 4  250.0,9  225 ( kW ) Qtt 4  Ptt 4 .tg tb 4  225.0,75  168,75 (kVar) S tt 4  Ptt24  Qtt 4  225 2  168,75 2  281,25 ( kVA ) 2 Dòng điện tính toán của nhóm 4:
S tt 4 281,25 I tt 4    427,32 (A) 0,38. 3 0,38. 3 Dòng điện đỉnh nhọn nhóm 4: Iđn4 = 5 . 474,79 = 2373,95 (A) - Xác định phụ tải tính toán của nhóm 5, 6,7 và nhóm 8: Phụ tải của mỗi nhóm là 1 máy băm với công suất định mức 220 KW làm việc d ài hạn với hệ số mang tải Kpt = 0,9 Danh sách phụ tải mỗi nhóm Kí hiệu Pđm Iđm Cosφ Vị trí lắp đặt Nhóm Tên máy n (kW) (A) máy Máy băm số 1 5 220 0,8 417,82 1 Nhà ép M27 Máy băm số 2 6 220 0,8 417,82 1 Nhà ép M28 Máy băm số 3 7 220 0,8 417,82 1 Nhà ép M29 Máy băm số 4 8 220 0,8 417,82 1 Nhà ép M30 Phụ tải tính toán của mỗi nhóm Ptt 5  Ptt 6  Ptt 7  Ptt 8  220.0,9  198 ( kW ) Qtt 5  Qtt 6  Qtt 7  Qtt 8  198.0,75  148,5 ( kVar) S tt 5  S tt 6  S tt 7  S tt 8  198 2  148,5 2  247,5 ( kVA ) Dòng điện tính toán của nhóm 5, 6, 7 và 8: 247,5 I tt 5  I tt 6  I tt 7  I tt 8   376,04 (A) 0,38. 3 Dòng điện đỉnh nhọn nhóm 5, 6, 7 và 8: Iđn5 = Iđn6 = Iđn7 = Iđn8 = 2089,1 (A) - Xác định phụ tải tính toán của nhóm 9, 10, 11,12 và 13: Phụ tải của mỗi nhóm là 1 máy ép có công suất định mức 400 kW làm việc d ài hạn với hệ số mang tải Kpt = 0,9 ; hệ số công suất cosφ = 0,8 Danh sách phụ tải của các nhóm như sau: Vị trí lắp Pđm Iđm Cosφ Kí hiệu máy Nhóm Tên máy n đ ặt (kW) (A) Máy ép số 1 8 400 0,8 759,67 1 Nhà ép M31 Máy ép số 2 9 400 0,8 759,67 1 Nhà ép M32 Máy ép số 3 10 400 0,8 759,67 1 Nhà ép M33 Máy ép số 4 11 400 0,8 759,67 1 Nhà ép M34 Máy ép số 5 12 400 0,8 759,67 1 Nhà ép M35 Phụ tải tính toán của mỗi nhóm
Ptt 9  Ptt10  Ptt11  Ptt12  Ptt13  400.0,9  360 ( kW )  360.0,75  270 ( kVar) Qtt 9  Qtt10  Qtt11  Qtt12  Qtt13 S tt 9  S tt10  S tt11  S tt12  S tt13  360 2  270 2  450 ( kVA ) Dòng điện tính toán của nhóm 9, 10, 11, 12 và 13: 450 (A) I tt 9  I tt10  I tt11  I tt12  I tt13   683,7 0,38. 3 Dòng điện đỉnh nhọn nhóm 9, 10, 11, 12 và 13 Iđn9 = Iđn10 = Iđn11 = Iđn12 = Iđn13 = 5 . 759,67 = 3798,35 (A) - Xác định phụ tải tính toán nhóm 14: Phụ tải nhóm 14 bao gồm: 2 motor cánh khuấy nồi nấu đường, 3 motor cánh khuấy thùng giống, 1 motor cánh khuấy thùng pha loảng, và 6 motor van xả đáy nồi nấu đường. Trong đó các van xả đáy làm việc ngắn hạn lặp lại với hệ số tiếp điện 40%. Danh sách phụ tải nhóm 14 Kí hiệu S Pđm Iđm Cosφ Vị trí lắp đặt Tên máy n TT (kW) (A) máy Motor cánh khuấy nồi Tổ nấu đ ường 1 75 0,8 142,44 2 M36-M37 nấu đ ường Van xả đáy nồi nấu Tổ nấu đ ường 2 2,2 0,8 4,18 4 M38-M41 đ ường Van xả đáy nồi nấu Tổ nấu đ ường 3 3,7 0,8 7,03 1 M42 đ ường Van xả đáy nồi nấu Tổ nấu đ ường 4 1,5 0,8 2,85 1 M43 đ ường Cánh khu ấy thùng Tổ nấu đ ường 5 3,1 0,8 5,89 2 M44-M45 giống Cánh khu ấy thùng Tổ nấu đ ường 6 3,7 0,8 7,03 1 M46 giống Cánh khu ấy thùng pha Tổ nấu đ ường 7 4,4 0,8 8,36 1 M47 loãng Tổng cộng 178,3 338,65 12 Tổng số thiết bị của nhóm 14 là: n = 12 Tổng công suất định mức của nhóm 14 là:  Pđm = 178,3 ( kW ) Thiết bị có công suất định mức lớn nhất trong nhóm là motor cánh khuấy nồi nấu đ ường với P đmmax = 75 ( kW ) Số thiết bị có công suất định mức lớn hơn ho ặc bằng một nữa công su ất Pđmmax là: n1 = 2 với tổng công suất định mức:  Pđmn1 = 150 ( kW )