thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy bơm nông nghiệp, chương 3 pps

Chng 3:
Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm
thiết bị
Theo ph-ơng pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị
sẽ xuất hiện khi thiết bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy còn
các thiết bị khác trong nhóm đang làm việc bình th-ờng và đ-ợc
tính theo công thức sau:
I
đn
= I
kđ(max)
+ (I
tt
k
sd
.I
dm(max)
) (2- 12)
Trong đó:
I
kđ(max)
dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn
nhất trong nhóm máy,
I
tt
dòng điện tính toán của nhóm máy,
I
dm(max)
dòng định mức của thiết bị đang khởi động,
k
sd

hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
2.2.2. Trình tự xác định phụ tải tính toán theo ph-ơng pháp
P
tb
và k
max
:
1. Phân nhóm phụ tải:
Trong một phân x-ởng th-ờng có nhiều thiết bị có công suất và
chế độ làm việc rất khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán
đ-ợc chính xác cần phải phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm
thiết bị điện cần tuân theo các nguyên tắc sau:
* Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm
chiều dài đ-ờng dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm đ-ợc vốn đầu t-
và tổn thất trên các đ-ờng dây hạ áp trong phân x-ởng.
* Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên
giống nhau để việc xác định PTTT đ-ợc chính xác hơn và thuận lợi
cho việc lựa chọn ph-ơng thức cung cấp điện cho nhóm.
* Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng
loại các tủ động lực cần dùng trong phân x-ởng và toàn nhà máy.
Số thiết bị trong một nhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra
của các tủ động lực th-ờng

(8- 12)
Tuy nhiên th-ờng thì rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3
nguyên tắc trên, do vậy ng-ời thiết kế cần phải lựa chọn cách phân
nhóm sao cho hợp lý nhất.
Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và
căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng
phân x-ởng có thể chia các thiết bị trong phân x-ởng Sửa chữa cơ

khí thành 6 nhóm. Kết quả phân nhóm phụ tải điện đ-ợc trình bày
trong bảng 2.1.
Bảng 2.1- Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải
P
đm
(kW)
T
T
Tên thiết bị
Số
l-ợn
g
Ký hiệu
trên
mặt
bằng
1
má
y
Toàn
bộ
I
đm
(A)
1 2 3 4 5 6 7
Nhóm I
1 Máy tiện ren 4 2 10 40
4

25,3

2
2
Máy mài phẳng có
trục nằm
1 20 2,8
2,8 7,09
3
Máy phay chép hình 1 10 0,6 0,6 1,52
4
Máy mài tròn 1 17 7 7 17,73
5 Máy mài sắc 1 24 2,8 2,8 7,09
6
Máy khoan để bàn 1 22
0,6
5
0,65 1,65
Cộng
nhómI:
9
53,8
5
136,36
Nhóm II
1 Máy tiện ren 4 1 10 40
4

25,3
2
2
Máy doa ngang 1 4 4,5 4,5 11,4

3
Máy mài sắc 1 24 2,8 2,8 7,09
4 Máy giũa 1 27 1 1 2,53
5
Máy mài sắc các
dao cắt gọt
1 28 2,8
2,8 7,09
Cộng nhóm
II:
8 51,1 129,39
Nhóm III
1 Máy tiện ren 2 29 7 14
2

17,7
3
2
Máy tiện ren 1 30 4,5 4,5 11,4
3 Máy tiện ren 2 31 3,2 6,4 2

8,1
4
Máy phay vạn năng 1 35 4,5 4,5 11,4
5 Máy mài phẳng 1 38 4 4 10,13
6 Máy khoan đứng 1 33 2,8 2,8 7,09
7
Máy mài tròn vạn
năng
1 37 2,8

2,8 7,09
8
Máy tiện ren 1 32 10 10 25,32
Cộng nhóm
III:
10 49 124,09
Nhóm IV
1 Máy khoan đứng 1 34 7 7 17,73
2
Máy bào ngang 1 36 5,8 5,8 14,69
3 Máy tiện ren 1 30 4,5 4,5 11,4
4
Máy mài hai phía 2 40 2,8 5,6 2

7,09
5 Máy khoan bàn 3 41
0,6
5
1,95 3

1,65
6 Máy c-a 1 39 2,8 2,8 7,09
7 Máy khoan đứng 1 33 2,8 2,8 7,09
8
Máy doa toạ độ 1 3 4,5 4,5 11,4
Cộng nhóm
IV:
11
34,9
5

88,53
Nhóm V
1 Máy xọc 2 14 7 14
2

17,7
3
2
Máy khoan đứng 1 16 4,5 4,5 11,4
3
Máy phay đứng 2 8 7 14
2

17,7
3
4
Máy phay chép hình 1 9 1,7 1,7 4,3
5
Máy mài tròn vạn
năng
1 18 2,8
2,8 7,09
6
Máy mài phẳng có
trục đứng
1 19 10
10 25,32
7
Máy ép thuỷ lực 1 21 4,5 4,5 11,4
8

Máy phay chép hình 1 7
5,6
2
5,62 14,23
Cộng nhóm
V:
10
57,1
2
144,66
Nhóm VI
1 Máy bào gi-ờng 1 13 10 10 25,32
một trụ
2 Máy phay chép hình 1 11 3 3 7,6
3
Máy bào ngang 2 12 7 14
2

17,7
3
4
Máy phay ngang 1 6 4,5 4,5 11,4
5
Máy phay vạn năng 2 5 7 14
2

17,7
3
6
Máy khoan h-ớng

tâm
1 15 4,5
4,5 11,4
Cộng nhóm
VI:
8 50 126,64
Trong đó: I
đm
=
dm
S
3.U
;
dm
dm
P
S
cos


(2 - 13)
Tất cả các nhóm đều lấy cos

= 0,6 ; U = 0,38 kV
2. Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải:
a. Tính toán cho nhóm I: Số liệu phụ tải của nhóm I cho trong bảng
2.2.
Bảng 2.2- Danh sách thiết bị thuộc nhóm I.
P
đm

(kW)
T
t
Tên thiết bị Số
l-ợn
g
kí hiệu
trên mặt
bằng
1
má
y
Toàn
bộ
I
đm
(A)
1 Máy tiện ren 4 2 10 40 4

25,32
2 Máy mài phẳng có
trục nằm
1 20 2,8 2,8 7,09
3
Máy phay chép
hình
1 10 0,6 0,6 1,52
4
Máy mài tròn 1 17 7 7 17,73
5 Máy mài sắc 1 24 2,8 2,8 7,09

6
Máy khoan để bàn 1 22 0,6
5
0,65 1,65
Céng nhãm I:
9 53,8
5
136,36
Tra PL 1.1 (TL1) ta cã: k
sd
= 0,16 vµ cos

= 0,6

tg

= 1,33
n = 9 ; n
1
= 5
n
*
=
1
n
5
0,55
n 9
 
P

*
=
1
P
P
=
7.1 4.10
0,873
53,85


Tra PL 1.4 (TL1) cã: n
hq*
= 0,64
Sè thiÕt bÞ sö dông hiÖu qu¶: n
hq
= n
hq*
. n = 0,64.9

6
Tra PL 1.5 (TL1) cã: k
max
= 2,64
Phô t¶i tÝnh to¸n nhãm I:
P
tt
= k
max
. k

sd
.
n
dmi
i 1
P


= 2,64. 0,16. 53,85 = 22,75


kW
Q
tt
= P
tt
. tg

= 22,75. 1,33 = 30,26


kVAr
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q
 =
2 2

22,75 30,26
 = 37,86


kVA
I
tt
=
tt
S
U. 3
=
37,86
0,38. 3
= 57,52


A
I
®n
= I
k®(max)
+ (I
tt
– k
sd
.I
dm(max)
)
Trong ®ã: I

k®(max)
= k
mm
. I
dm(max)
Víi k
mm
= 5 ; I
dm(max)
= 25,32 A
I
dn
= 5.25,32 + (57,52 – 0,16.25,32) = 180,07


A
b. TÝnh to¸n cho nhãm II: Sè liÖu phô t¶i cña nhãm II cho trong
b¶ng 2.3.
B¶ng 2.3 – Danh s¸ch c¸c thiÕt bÞ thuéc nhãm II.
t
Tªn thiÕt bÞ Sè kÝ hiÖu P
®m
( kW) I
®m
(A)
t
l-ợn
g
trên
mặt

bằng
1
má
y
Toàn
bộ
1 Máy tiện ren 4 1 10 40 4

25,3
2
2 Máy doa ngang 1 4 4,5
4,5 11,4
3 Máy mài sắc 1 24 2,8
2,8 7,09
4 Máy giũa 1 27 1 1 2,53
5 Máy mài sắc các
dao cắt gọt
1 28 2,8
2,8 7,09
Cộng nhóm II:
8 51,1 129,39
Tra PL 1.1 (TL1) ta có: k
sd
= 0,16
và cos

= 0,6

tg

= 1,33
n = 8, n
1
= 4
n
*
=
1
n
n
=
4
8
= 0,5
P
*
=
1
P
P
=
4.10
51,1
= 0,783
Tra PL 1.4 (TL1) có: n
hq*
= 0,76
Số thiết bị sử dụng hiệu quả: n
hq
= n

hq*
. n = 0,76. 8 = 6
Tra PL 1.5 (TL1) có: k
max
= 2,64
Phụ tải tính toán nhóm II:
P
tt
= k
max
. k
sd
.
n
dmi
i 1
P


= 2,64. 0,16. 51,1 = 21,58


kW
Q
tt
= P
tt
. tg

= 21,58. 1,33 = 28,7

kVAr
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q
=
2 2
21,58 28,7
= 35,9


kVA
I
tt
=
tt
S
U. 3
=
35,9
0,38. 3
= 54,5


A
I

đn
= I
kđ(max)
+ (I
tt
k
sd
.I
dm(max)
)
Trong đó: I
kđ(max)
= k
mm
. I
dm(max)
Với k
mm
= 5 ; I
dm(max)
= 25,32 A
I
dn
= 5.25,32 + (54,5 0,16.25,32) = 177,05


A
c. Tính toán cho nhóm III: Số liệu phụ tải của nhóm III cho
trong bảng 2.4.
Bảng 2.4 Danh sách các thiết bị thuộc nhóm III.

P
đm
( kW)TT Tên thiết bị Số
l-ợn
g
kí hiệu
trên mặt
bằng
1
má
y
Toàn
bộ
I
đm
(A)
1 Máy tiện ren 2 29 7 14 2

17,7
3
2 Máy tiện ren 1 30 4,5
4,5 11,4
3 Máy tiện ren 2 31 3,2 6,4 2

8,1
4 Máy phay vạn
năng
1 35 4,5 4,5 11,4
5 Máy mài phẳng 1 38 4 4 10,13
6 Máy khoan đứng 1 33 2,8

2,8 7,09
7 Máy mài tròn vạn
năng
1 37 2,8 2,8 7,09
8 Máy tiện ren 1 32 10
10 25,32
Cộng nhóm III 10 49 124,09
Tra PL 1.1 (TL1) ta có: k
sd
= 0,16 và cos

= 0,6

tg

= 1,33
n = 10, n
1
= 3
n
*
=
1
n
n
=
3
10
= 0,3
P

*
=
1
P
P
=
1.10 2.7
49

= 0,49
Tra PL 1.4 (TL1) có: n
hq*
= 0,8
Số thiết bị sử dụng hiệu quả: n
hq
= n
hq*
. n = 0,8. 10 = 8
Tra PL 1.5 (TL1) có: k
max
= 2,31
Phụ tải tính toán nhóm III:
P
tt
= k
max
. k
sd
.
n

dmi
i 1
P


= 2,31. 0,16. 49 = 18,11


kW
Q
tt
= P
tt
. tg

= 18,11. 1,33 = 24,09


kVAr
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q
=
2 2
18,11 24,09
= 30,14

kVA
I
tt
=
tt
S
U. 3
=
30,14
3.0,38
= 45,79


A
I
đn
= I
kđ(max)
+ (I
tt
k
sd
.I
dm(max)
)
Trong đó: I
kđ(max)
= k
mm

. I
dm(max)
Với k
mm
= 5 ; I
dm(max)
= 25,32 A
I
dn
= 5.25,32 + (45,79 0,16.25,32) = 168,34


A
d.Tính toán cho nhóm IV: Số liệu phụ tải của nhóm IV đ-ợc
cho trong bảng 2.5
Bảng 2.5 Danh sách các thiết bị thuộc nhóm IV.
P
đm
( kW)TT Tên thiết bị Số
l-ợn
g
kí hiệu
trên
mặt
1
má
Toàn
bộ
I
đm

(A)
bằng y
1 Máy khoan đứng 1 34 7 7 17,73
2 Máy bào ngang 1 36 5,8
5,8 14,69
3 Máy tiện ren 1 30 4,5 4,5 11,4
4 Máy mài hai phía 2 40 2,8
5,6 2

7,09
5 Máy khoan bàn 3 41 0,6
5
1,95 3

1,65
6 Máy c-a 1 39 2,8 2,8 7,09
7 Máy khoan đứng 1 33 2,8
2,8 7,09
8 Máy doa toạ độ 1 3 4,5 4,5 11,4
Cộng nhóm IV 11 34,9
5
88,53
Tra PL 1.1 (TL1) ta có: k
sd
= 0,16 và cos

= 0,6

tg

= 1,33
n = 11, n
1
= 4
n
*
=
1
n
n
=
4
11
= 0,36
P
*
=
1
P
P
=
1.4,5 1.4,5 1.5,8 1.7
0,62
34,95


Tra PL 1.4 (TL1) có: n
hq*
= 0,74
Số thiết bị sử dụng hiệu quả: n

hq
= n
hq*
. n = 0,74. 11 = 8
Tra PL 1.5 (TL1) có: k
max
= 2,31
Phụ tải tính toán nhóm IV:
P
tt
= k
max
. k
sd
.
n
dmi
i 1
P


= 2,31. 0,16. 34,95 = 12,92


kW
Q
tt
= P
tt
. tg

= 12,92. 1,33 = 17,18


kVAr
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q
=
2 2
12,92 17,18
= 21,5


kVA
I
tt
=
tt
S
U. 3
=
21,5
32,67
3.0,38

A
I
đn
= I
kđ(max)
+ (I
tt
k
sd
.I
dm(max)
)
Trong đó: I
kđ(max)
= k
mm
. I
dm(max)
Với k
mm
= 5 ; I
dm(max)
= 17,73 A
I
dn
= 5.17,73 + (32,67 0,16.17,73) = 118,48


A

e. Tính toán cho nhóm V: Số liệu phụ tải của nhóm V đ-ợc
cho trong bảng 2.6
Bảng 2.6 Danh sách các thiết bị thuộc nhóm V.
P
đm
( kW)TT Tên thiết bị Số
l-ợn
g
kí hiệu
trên
mặt
bằng
1
má
y
Toàn
bộ
I
đm
(A)
1 Máy xọc 2 14 7 14 2

17,7
3
2 Máy khoan đứng 1 16 4,5
4,5 11,4
3 Máy phay đứng 2 8 7 14 2

17,7
3

4 Máy phay chép hình
1 9 1,7 1,7 4,3
5 Máy mài tròn vạn
năng
1 18 2,8 2,8 7,09
6 Máy mài phẳng có
trục đứng
1 19 10
10 25,32
7 Máy ép thuỷ lực 1 21 4,5
4,5 11,4
8 Máy phay chép hình
1 7 5,6
2
5,62 14,23
Cộng nhóm V 10 57,1
2
144,66
Tra PL 1.1 (TL1) ta có: k
sd
= 0,16 và cos

= 0,6

tg

= 1,33
n = 10, n
1
= 6

n
*
=
1
n
n
=
6
0,6
10

1
*
P
1.5,62 1.10 2.7 2.7
P 0,76
P 57,12


Tra PL 1.4 (TL1) có: n
hq*
= 0,87
Số thiết bị sử dụng hiệu quả: n
hq
= n
hq*
. n = 0,87. 10 = 9
Tra PL 1.5 (TL1) có: k
max
= 2,2

Phụ tải tính toán nhóm V:
P
tt
= k
max
. k
sd
.
n
dmi
i 1
P


= 2,2. 0,16. 57,12 = 20,1


kW
Q
tt
= P
tt
. tg

=20,1. 1,33 = 26,7


kVAr
S
tt

=
2 2
tt tt
P Q
=
2 2
20,1 26,7
= 33,42


kVA
I
tt
=
tt
S
U. 3
=
33,42
50,78
3.0,38



A
I
đn
= I
kđ(max)
+ (I

tt
k
sd
.I
dm(max)
)
Trong đó: I
kđ(max)
= k
mm
. I
dm(max)
Với k
mm
= 5 ; I
dm(max)
= 25,32 A
I
dn
= 5.25,32 + (50,78 0,16.25,32) = 173,33


A
f. Tính toán cho nhóm VI: Số liệu phụ tải của nhóm VI cho
trong bảng 2.7.
Bảng 2.7 Danh sách các phụ tải thuộc nhóm VI
P
đm
( kW)TT Tên thiết bị Số
l-ợn

g
kí hiệu
trên
mặt
bằng
1
má
y
Toà
n bộ
I
đm
(A)
1 Máy bào gi-ờng một
trụ
1 13 10 10 25,32
2 Máy phay chép hình 1 11 3 3 7,6
3 Máy bào ngang 2 12 7 14 2

17,7
3
4 Máy phay ngang 1 6 4,5 4,5 11,4
5 Máy phay vạn năng 2 5 7 14 2

17,7
3
6 Máy khoan h-ớng
tâm
1 15 4,5
4,5 11,4

Cộng nhóm VI 8 50 126,64
Tra PL 1.1 ( TL1 ) ta có: k
sd
= 0,16 và cos

= 0,6

tg

= 1,33
n =8, n
1
= 5
n
*
=
1
n
n
=
5
0,625
8

P
*
=
1
P
P

=
2.7 2.7 1.10
0,76
50


Tra PL 1.4 ( TL1 ) có: n
hq*
= 0,91
Số thiết bị sử dụng hiệu quả: n
hq
= n
hq*
. n = 0,91. 8 = 7
Tra PL 1.5 ( TL ) có: k
max
= 2,48
Phụ tải tính toán nhóm VI:
P
tt
= k
max
. k
sd
.
n
dmi
i 1
P

= 2,48. 0,16. 50 = 19,84


kW
Q
tt
= P
tt
. tg

= 19,84. 1,33 = 26,4


kVAr
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q
=
2 2
19,84 26,4 33,02



kVA
I
tt

=
tt
S
U. 3
=
33,02
50,2
3.0,38



A
I
đn
= I
kđ(max)
+ (I
tt
k
sd
.I
dm(max)
)
Trong đó: I
kđ(max)
= k
mm
. I
dm(max)
Với k

mm
= 5 ; I
dm(max)
= 25,32 A
I
dn
= 5.25,32 + (50,2 0,16.25,32) = 172,75


A