thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng chế tạo máy bay, chương 4 pot

Chng 4: Ph-ơng pháp tính trực
tiếp
Trong các ph-ơng pháp trên, 3 ph-ơng pháp 1, 5 và 6 dựa trên
kinh nghiệm thiết kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ cho
các kết quả gần đúng tuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi.
Các ph-ơng pháp còn lại đ-ợc xây dựng trên cơ sở lý thuyết xác
suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố do đó có kết quả chính xác
hơn nh-ng khối l-ợng tính toán lớn và phức tạp.
Tuỳ theo yêu cầu tính toán và những thông tin có thể có đ-ợc
về phụ tải, ng-ời thiết kế có thể lựa chọn các ph-ơng pháp thích
hợp để xác định PTTT.
Trong đồ án này với phân x-ởng Sửa chữa cơ khí ta đã biết vị
trí, công suất đặt và chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân
x-ởng nên khi tính toán phụ tải động lực của phân x-ởng có thể sử
dụng ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán tính theo công suất
trung bình và hệ số cực đại. Các phân x-ởng còn lại do chỉ biết
diện tích và công suất đặt của nó nên để xác định phụ tải động lực
của các phân x-ởng này ta áp dụng ph-ơng pháp tính theo công
suất đặt và hệ số nhu cầu. Phụ tải chiếu sáng của các phân x-ởng
đ-ợc xác định theo ph-ơng pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị
diện tích sản xuất.
I.1. Xác định phụ tải tính toán của phân
x-ởng sửa chữa cơ khí
Phân x-ởng Sửa chữa cơ khí là phân x-ởng số 8 trong sơ đồ
mặt bằng nhà máy. Phân x-ởng có diện tích bố trí thiết bị là 3150
m
2
. Trong phân x-ởng có 98 thiết bị, công suất của các thiết bị rất
khác nhau, thiết bị có công suất lớn nhất là 30
kW ( Lò điện kiểu
buồng), song cũng có những thiết bị có công suất rất nhỏ (< 0,5

kW ). Phần lớn các thiết bị có chế độ làm việc dài hạn, chỉ có máy
biến áp hàn là có chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại. Những đặc điểm
này cần đ-ợc quan tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải
tính toán và lựa chọn ph-ơng án thiết kế cung cấp điện cho phân
x-ởng.
I.1.1. Giới thiệu ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán theo
công suất trung bình Ptb và hệ số cực đại k
max
(còn gọi là ph-ơng
pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả n
hq
):
Theo ph-ơng pháp này phụ tải tính toán đ-ợc xác định theo
biểu thức:
Ptt = k
max
. k
sd
.


n
dmi
P
11
Trong đó:
P
đmi
- Công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm.
n - Số thiết bị trong nhóm.

k
sd
- Hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật.
k
max
- Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ k
max
= f ( n
hq
. k
sd
).
n
hq
- Số thiết bị dùng điện hiệu quả.
Số thiết bị dùng điện hiệu quả n
hq
là số thiết bị có cùng công
suất, cùng chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt ( hoặc
mức độ huỷ hoại cách điện ) đúng bằng các phụ tải thực tế ( có
công suất và chế độ làm việc có thể khác nhau ) gây ra trong quá
trình làm việc, n
hq
đ-ợc xác định bằng biểu thức tổng quát sau:
Trong đó:

n
i
dmi
n
i
dmihq
PPn
1
2
2
1
( làm tròn số )
P
đmi
- công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm.
n - số thiết bị trong nhóm.
Khi n lớn thì việc xác định n
hq
theo biểu thức trên khá phiền
phức nên có thể xác định n
hq
theo các ph-ơng pháp gần đúng với
sai số tính toán nằm trong khoảng

10% .

a. Tr-ờng hợp
3
min
max

dm
dm
P
P
m
và k
sdp
0,4 thì n
hq
= n.
Chú ý nếu trong nhóm có n1 thiết bị mà tổng công suất của
chúng không lớn hơn 5% tổng công suất của cả nhóm thì: n
hq
= n -
n
1
.
Trong đó:
P
đmmax
- công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất
trong nhóm.
P
đmmin
- công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất

trong nhóm.
b. Tr-ờng hợp
3
min
max

dm
dm
P
P
m
và k
sdp
0,2 . n
hq
sẽ đ-ợc xác định
theo biểu thức:
n
P
P
n
dm
n
dmi
hq


max
1
.2

c. Khi không áp dụng đ-ợc các tr-ờng hợp trên, việc xác định
n
hq
phải đ-ợc tiến hành theo trình tự:
Tr-ớc hết tính:
n
n
n
1
*

P
P
P
1
*

Trong đó:
n - số thiết bị trong nhóm.
n
1
- số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất
của thiết bị có công suất lớn nhất.
P và P
1
- tổng công suất của n và của n
1
thiết bị.

Sau khi tính đ-ợc n* và P
*
tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm đ-ợc
n
hq*
= f ( n* . P* ), từ đó tính n
hq
theo công thức: n
hq
= n
hq*
. n
Khi xác định phụ tải tính toán theo ph-ơng pháp số thiết bị
dùng điện hiệu quả n
hq
, trong một số tr-ờng hợp cụ thể có thể dùng
các công thức gần đúng sau:
* Nếu n

3 và n
hq
< 4, phụ tải tính toán đ-ợc tính theo công
thức:



n
dmitt
PP
11

* Nếu n > 3 và n
hq
< 4, phụ tải tính toán đ-ợc tính theo công
thức:



n
dmititt
PkP
11
.
Trong đó: k
ti
- hệ số phụ tải của thiết bị thứ i. Nếu không có số
liệu chính xác, hệ số phụ tải có thế lấy gần đúng nh- sau:
k
ti
= 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.
k
ti
= 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
* Nếu n > 300 và k
sd

0,5 phụ tải tính toán đ-ợc tính theo
công thức:
P
tt
= 1,05. k

sd
.


n
dmi
P
11
* Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (các máy bơm,
quạt nén khí, ) phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung
bình:
P
tt
= P
tb
= k
sd
.


n
dmi
P
11
* Nếu trong mạng có thiết bị một pha cần phải phân phối đều
các thiết bị cho ba pha của mạng, tr-ớc khi xác định n
hq
phải quy
đổi công suất của các phụ tải 1 pha về phụ tải 3 pha t-ơng đ-ơng:
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha: P

qđ
= 3. P
pha max
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây: P
qđ
= 3 . P
pha max
* Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ
ngắn hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn tr-ớc khi xác
định n
hq
theo công thức:
P
qđ
=
dm

. P
đm
Trong đó:

đm
- hệ số đóng điện t-ơng đối phần trăm, cho trong
lý lịch máy.