Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (622.17 KB, 97 trang )
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, với xu thế hội nhập, quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước
đang diễn ra một cách mạnh mẽ. Trong quá trình phát triển đó, điện năng đóng vai trò rất
quan trọng. Do đó ngày nay điện năng được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực
của đời sống. Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, đời sống xã hội
ngày càng được nâng cao, nhu cầu sử dụng điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp,
nông nghiệp, dịch vụ... tăng lên không ngừng. Để đảm bảo những nhu cầu to lớn đó,
chúng ta phải có một hệ thống cung cấp điện an toàn và tin cậy.
Với đồ án: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp”, sau
một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn của thầy Trần Quang Khánh, đến nay, về cơ
bản em đã hoàn thành nội dung đồ án môn học này. Do thời gian có hạn nên không thể
tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo, giúp đỡ của các thầy cô để đồ
án này được hoàn thiện hơn. Đồng thời giúp em nâng cao trình độ chuyên môn, đáp ứng
nhiệm vụ công tác sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần Quang Khánh đã giúp em hoàn thành đồ
án này.
Hà Nội, tháng 4 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Lê Anh Hào
SV:Lê Anh Hào
1
Lớp: D2H2
1
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP
Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với
các dữ kiện cho trong bảng 2.1, lấy theo vần alphabê của họ và tên người thiết kế.Công
suất ngắn mạch tại điểm đấu điện
Sk
,MVA.Khoảng cách từ điểm đấu điện đến nhà máy
là L, m.Cấp điện áp truyền tải là 110 kV.Thời gian sử dụng công suất cực đại là
k
I & II
TM
C∆
,%
,h.Phụ tải loại I và II chiếm
.Giá thành tổn thất điện năng
=1000đ/KMh;suất
thiệt hại do mất điện gth=7500đ/kWh;hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện tính từ
nguồn(điểm đấu điện) là ∆Ucp = 5%. Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết
kế cung cấp điện.
Bảng 2.1: số liệu thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp(nhà máy)
alphabê
Nhà
máy
số hiệu
phương
án
L
3
5
C
A
Sk
MVA
365
H
SV:Lê Anh Hào
2
k
I & II
75
,%
TM,h
L,m
Hướng
tới của
nguồn
247,56
Tây nam
5320
Lớp: D2H2
2
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
********
• Mục đích của việc xác định phụ tải tính toán
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải
thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện.Nói cách khác,
phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế
gây ra, vì vậy chọn thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về
mặt phát nóng.
Phụ tải tính toán được sử dụng để chọn lựa và kiểm tra các thiết bị trong HTĐ
như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ… tính toán tổn thất công
suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản
kháng… Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố như: công suất,số lượng các
máy,chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ sản xuất, trình độ vận hành của
công nhân. Vì vậy xác định phụ tải tính toán là nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan
trọng.Bởi vì nếu phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế sẽ làm giảm
tuổi thọ của thiết bị điện, có khi dẫn đến cháy nổ rất nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán
lớn hơn phụ tải thực tế quá nhiều thì các thiết bị điện(đóng ngắt,máy biến áp…), và
tiết diện dây dẫn sẽ phải làm lớn hơn so với yêu cầu do đó làm gia tăng vốn đầu tư,
gây lãng phí
•
Các phương pháp xác định phụ tải tính toán
Do tính chất quan trọng của phụ tải tính toán nên đã có nhiều công trình nghiên
cứu và có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện. Song phụ tải điện phụ thuộc vào
nhiều yếu tố nên chưa thể có phương pháp nào tính toán 1 cách toàn diện và chính
xác. Những phương pháp đơn giản thuận tiên chó tính toán thì lại thiếu độ chính
xác,còn nếu nâng cao được độ chính xác,xét đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thì khối
lượng tính toán lại rất lớn,phức tạp,thậm chí là không thực hiện được trong thực tế.
Tùy thuộc đặc điểm của từng loại phụ tải có thể áp dụng những phương pháp sau:
-
Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu
Phương pháp tính theo công suất trung bình
Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm
Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất
SV:Lê Anh Hào
3
Lớp: D2H2
3
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
1.1 Xác định phụ tải tính toán phân xưởng
Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc
khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán chính xác cần phải phân nhóm các thiết
bị.Việc phân nhóm các thiết bị tuân theo các nguyên tắc sau:
-
-
Mỗi nhóm có n thiết bị (n<12) để đảm bảo số thiết bị trong 1 nhóm là không quá
nhiều vì số đầu ra của các tủ động lực thường ≤12
Các thiết bị trong cùng 1 nhóm phải gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp.
Tiết kiệm được vốn đầu tư,tổn thất trên các đường dây hạ áp trong phân xưởng
Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng 1 nhóm nên giống nhau để việc xác định
phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức
cung cấp điện cho nhóm
Tổng công suất đặt các nhóm nên tương đương nhau để giảm chủng loại các tủ động
lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy
Tuy nhiên rất khó thỏa mãn cùng một lúc các nguyên tắc trên, do đó khi thiết kế
phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án phù hợp nhất.
Số hiệu trên sơ
đồ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17,18
19
20
Tên thiết bị
Bể ngâm dung dịch
kiềm
Bể ngâm nước nóng
Bể ngâm tăng nhiệt
Tủ sấy
Máy quấn dây
Máy quấn dây
Máy khoan bàn
Máy khoan đứng
Bàn thử nghiệm
Máy mài
Máy hàn
Máy tiện
Máy mài tròn
Cần cẩu điện
Máy bơm nước
Máy hàn xung
Bàn lắp ráp và thử
nghiệm
Máy ép nguội
Quạt gió
Hệ số ksd
cosφ
Công suất đặt
Pđ, kW
0,35
1
10
0,32
0,3
0,36
0,57
0,60
0,51
0,55
0,62
0,45
0,53
0,45
0,4
0,32
0,46
0,32
1
1
1
0,80
0,80
0,78
0,78
0,85
0,7
0,82
0,76
0,72
0,8
0,82
0,55
22
7
22
0,8
2,2
2,2
8,5
8,5
2,2
3,5
4
4
6,5
5,5
20
0,53
0,69
12+18
0,46
0,45
0,7
0,83
18
5,5
Phụ tải phân xưởng thiết bị điện –sửa chữa N0 5
SV:Lê Anh Hào
4
Lớp: D2H2
4
ĐACCĐ
1.1.1.
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
Xác định phụ tải động lực của các phân xưởng
Phân xưởng sửa chữa thiết bị điện N 0 5 là phân xưởng số 5 trong sơ đồ mặt bằng
nhà máy. Phân xưởng có diện tích là 864m 2, trong phân xưởng có 20 thiết bị.Mỗi
thiết bị có công suất khác nhau: thiết bị có công suất lớn nhất là tủ sấy (22 kW), thiết
bị có công suất nhỏ nhất là máy quấn dây (0,8kW). Dựa vào các nguyên tắc chia
nhóm ở trên, đồng thời dựa vào vị trí, công suất của các thiết bị trong phân xưởng bố
trí trên sơ đồ mặt bặng phân xưởng, ta có thể chia các thiết bị trong phân xưởng cơ
khí sửa chữa thành 5 nhóm.
-
Nhóm 1: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 1;2;3
Nhóm 2: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 7;8;18;11;12
Nhóm 3: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 4;5;20;6
Nhóm 4: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 9;10;15;16
Nhóm 5: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 13;14;17;19
Để xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải động lực của phân xưởng, ta sử
dụng phương pháp hệ số nhu cầu. Nội dung chính của phương pháp này như sau:
• Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị theo biểu thức sau :
kΣ =
sd
Trong đó:
kΣ
sd
P
ni
k
∑ P .k
ni sdi
∑P
ni
: là hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị
: là công suất đặt của từng thiết bị trong nhóm, (kW)
sdi
: là hệ số sử dụng của từng thiết bị trong nhóm
• Xác định số lượng thiết bị hiệu dụng của mỗi nhóm nhd theo công thức sau:
n
hd
( ∑ Pni )
=
2
2
∑P
ni
Số lượng thiết bị hiệu dụng của mỗi nhóm n hd là 1 số qui đổi gồm có n hd thiết bị
giả định có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau và tiêu thụ công suất
SV:Lê Anh Hào
5
Lớp: D2H2
5
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
đúng bằng công suất tiêu thụ của nhóm thiết bị thực tế. Các nhóm trên thì chỉ có
nhóm 2 là có trên 4 thiết bị (nếu số thiết bị nhỏ hơn 5 thì n hd bằng số thiết bị) nên ta
P
k = max
P
min
xác định tỷ số
, so sánh k với kb là hệ số ứng với
kb , lấy nhd = n , với n là số lượng thiết bị thực tế của nhóm
kΣ
sd
của nhóm
Nếu k >
• Xác định hệ số nhu cầu của nhóm theo biểu thức sau :
k = kΣ +
nc
sd
1− kΣ
sd
n
hd
• Cuối cùng phụ tải tính toán của cả nhóm là :
P
= k .∑ P
n hom
nc
ni
•
Hệ số công suất phụ tải của nhóm là:
∑ P .cosϕ
ni
i
cosϕ
=
n hom
∑P
ni
• Công suất biểu kiến của nhóm là:
S
n hom
=
• Công suất phản kháng :
P
n hom
cosϕ
n hom
(
Q
=S
. 1 − cosϕ 2
n hom
n hom
n hom
)
Sau đó, tổng hợp phụ tải động lực của toàn phân xưởng
SV:Lê Anh Hào
6
Lớp: D2H2
6
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
N
P =k . ∑ P
dl
nc
n hom i
i =1
S
dl
=
P
dl
cosϕ
dl
N
.cosϕ
∑ P
n hom i
n hom i
i
=
1
cosϕ =
dl
N
∑ P
n hom i
i =1
(
Q = S . 1 − cosϕ 2
dl
dl
dl
)
Trong đó: N là số nhóm thiết bị trong toàn phân xưởng
k = kΣ +
nc
sd
1− kΣ
sd
N
N
.k Σ
∑ P
n hom i sdi
kΣ = i = 1
sd
N
∑ P
n hom i
i =1
Áp dụng tính cụ thể cho từng nhóm thiết bị .
Nhóm 1
Pni.Ksd
STT
tên thiết bị
số hiệu Ksdi cosФ Pni ,kW Pni.cosφ
Pni .Pni
i
1
Bể ngâm dung dịch kiềm
1
0,35
1
10
10
100
3,5
2
Bể ngâm nước nóng
2
0,32
1
22
22
484
7,04
3
Bể ngâm tăng nhiệt
3
0,3
1
7
7
49
2,1
39
39
633
12,64
Tổng
ksd1Σ
0,324
nhd1
3
knc1
0,714
Pnhom1 ,kW
27,846
Cosφnhom1
1
SV:Lê Anh Hào
7
Lớp: D2H2
7
ĐACCĐ
-
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
Snhom1, kVA
27,846
Qnhom1, kVAr
0
3
∑ P .k
ni sdi 12, 64
kΣ = i = 1
=
= 0,324
sd1
3
39
∑ P
ni
i =1
Hệ số sử dụng tổng hợp:
Vì nhóm 1 có n=3 < 5 thiết bị nên nhd = số thiết bị hay nhd = 3
k
= kΣ +
nc1 sd 1
-
1− kΣ
sd1 = 0,324 + 1 − 0,324 = 0, 714
n
3
hd1
Hệ số nhu cầu là:
Công suất phụ tải của nhóm 1 là :
3
P
= k . ∑ P = 0, 714.39 = 27,846 ( kW )
n hom1 nc1
ni
i =1
-
Hệ số công suất phụ tải của nhóm 1 là:
3
∑ P .cosϕ
ni
i 39
cosϕ
= i =1
=
=1
n hom1
3
39
∑ P
ni
i =1
-
Công suất biểu kiến của nhóm phụ tải 1 là:
S
-
n hom1
=
P
n hom1 = 39 = 39 ( kVA )
cosϕ
1
n hom1
Công suất phản kháng của nhóm phụ tải 1 là:
(
)
(
)
Q
=S
. 1 − cosϕ 2
= 39. 1 − 12 = 0 ( kVAr )
n hom1
n hom1
n hom1
SV:Lê Anh Hào
8
Lớp: D2H2
8
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
Tính toán tương tự với các nhóm phụ tải động lực còn lại, ta có kết quả như sau:
Nhóm 2
STT
Tên thiết bị
Số hiệu ksdi
cosφ
Pni, kW Pni.cosφ
Pni.Pni
Pni.ksdi
1
Máy khoan bàn
7
0,51
0,78
2,2
1,716
4,84
1,122
2
Máy khoan đứng
8
0,55
0,78
7,5
5,85
56,25
4,125
3 Bàn lắp ráp và thử nghiệm
18
0,3
0,69
18
12,42
324
5,4
4
Máy hàn
11
0,47
0,82
3,5
2,87
12,25
1,645
5
Máy tiện
12
0,35
0,76
4
3,04
16
1,4
Tổng
35,2
ksd2Σ
0,389
nhd2
2,998
knc2
0,742
Pnhom2, kw
26,115
Cosφnhom2
0,736
Snhom2, kVA
47,847
SV:Lê Anh Hào
9
25,896
13,69
413,34
2
Lớp: D2H2
9
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
Qnhom2, kVAr
32,408
Nhóm 3
STT
Tên thiết bị
Số hiệu ksdi
Pni.Pni
Pni.ksdi
1
Tủ sấy
4
0,36
1
22
22
484
7,92
2
Máy quấn dây
5
0,57
0,8
0,8
0,64
0,64
0,456
3
Quạt gió
20
0,45 0,83
5,5
4.565
30,25
2,475
4
Máy quấn dây
6
0,6
2,2
1,76
4,84
1,32
30,5
28,965
519,73
12,171
Tổng
ksd3Σ
0,399
nhd3
4
knc3
0,67
Pnhom3, kW
21,335
Cosφnhom3
0,95
Snhom3, kVA
22,465
Qnhom3, kVAr
7,037
SV:Lê Anh Hào
10
cosφ Pni, kW Pni.cosφ
0,8
10
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
STT
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
Nhóm 4
Tên thiết bị
Số hiệu ksdi
cosφ Pni, kW Pni.cosφ
Pni.Pni
Pni.ksdi
1
Bàn thử nghiệm
9
0,62 0,85
8,5
7,225
72,25
5,27
2
Máy mài
10
0,45
0,7
2,2
1,54
4,84
0,99
3
Máy bơm nước
15
0,46 0,82
5,5
4,51
30,25
2,53
4
Máy hàn xung
16
0,32 0,55
20
11
400
6,4
36,2
24,275
507,34
15,19
Tổng
ksd4Σ
0,42
nhd4
4
knc4
0,71
Pnhom4,kW
25,695
Cosφnhom4
0,671
Snhom4, kVA
38,318
Qnhom4, kVAr
28,245
SV:Lê Anh Hào
11
11
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
Nhóm 5
Pni
.ks
STT
Tên thiết bị
Số hiệu ksdi
cosφ Pni, kW Pni.cosφ
Pni.Pni
di
16
1,
6
42,25
2,
08
144
6,
36
324
8,
46
Máy mài tròn
1
13
0,4
0,72
4
2,88
Cần cẩu điện
2
14
3 Bàn lắp ráp và thử nghiệm
4
Máy ép nguội
0,32
17
0,8
0,53 0,69
19
0,47
Tổng
0,7
6,5
12
18
40,5
ksd5Σ
0,457
nhd5
4
knc5
0,728
Pnhom5,kW
29,5
Cosφnhom5
0,715
Snhom5, kVA
41,255
SV:Lê Anh Hào
12
5,2
8,28
12,6
28,96
18
834,25 ,5
12
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
Qnhom5, kVAr
28,84
Tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng là:
STT Tên nhóm
ksdΣ
Cosφnhom
Pnhom, kW Pnhom.cosφnhom Pnhom.Pnhom
Pnhom.ksdΣ
1
Nhóm 1
0,324
1
27,846
27,846
775,4
9,022
2
Nhóm 2
0,389
0,736
26,115
19,221
681,993
10,159
3
Nhóm 3
0,399
0,95
21,335
20,164
455,182
8,045
4
Nhóm 4
0,42
0,671
25,695
17,241
660,233
10,792
5
Nhóm 5
0,457
0,715
29,5
21,093
870,25
13,482
130,491
105,565
3443, 058
51,5
Tổng
ksdΣ
0,395
nhd
4,946
knc
0,667
Pdl, kW
87,044
Cosφdl
0,809
SV:Lê Anh Hào
13
13
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
-
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
Sdl, kVA
107,597
Qdl, kVAr
63,249
Hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm phụ tải động lực là:
5
.k Σ
∑ P
n hom i sdi
51,5
kΣ = i = 1
=
= 0,395
sd
5
130, 491
∑ P
n hom i
i =1
-
Số lượng thiết bị hiệu dụng của nhóm phụ tải động lực là:
(
)
∑P
n hom i
n =
hd
2
∑P
n hom i
k = kΣ +
nc
sd
-
2
=
130, 4912
= 4,946
3443, 058
1− kΣ
sd = 0,395 + 1 − 0,395 = 0, 667
n
4,946
hd
Hệ số nhu cầu là:
Tổng công suất phụ tải động lực của toàn phân xưởng là:
5
P =k . ∑ P
= 0, 667.130, 491 = 87, 042 ( kW )
dl
nc
n hom i
i =1
-
Hệ số công suất phụ tải của nhóm phụ tải động lực là:
5
.cosϕ
∑ P
n hom i
n hom i 105,565
i
=
1
cosϕ =
=
= 0,809
dl
5
130, 491
∑ P
n hom i
i =1
-
Công suất biểu kiến của phụ tải động lực là:
S
-
=
dl
P
dl = 87, 042 = 107,594 ( kVA )
cosϕ
0,809
dl
Công suất phản kháng của phụ tải động lực là:
(
)
(
)
Q = S . 1 − cosϕ 2 = 107,594. 1 − 0,8092 = 63, 245 ( kVAr )
dl
dl
dl
SV:Lê Anh Hào
14
14
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
1.1.2. Xác định phụ tải chiếu sáng và thông thoáng của phân xưởng
a) Xác định phụ tải chiếu sáng
Trong thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng là đáp ứng yêu cầu về độ rọi và hiệu quả
chiếu sáng của chiếu sáng đối với thị giác. Ngoài độ rọi, hiệu quả của chiếu sáng còn phụ
thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp lý các chao chóp đèn, sự bố
trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kỹ thuật và kinh tế, mỹ thuật.Thiết kế chiếu sáng phải
đảm bảo các yêu cầu sau:
-
Không bị lóa
Không có bóng tối
Phải có độ rọi đồng đều
Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày
Vì phụ tải chiếu sáng có tính chất phân bố tương đối đều và tỉ lệ với diện tích nên phụ
tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa thiết bị điện N0 5 có diện tích F=864 m2 được xác
định theo công thức:
Pcs = p0.F
p0: suất phụ tải chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích,(W/m2),
Theo bài p0 = 15W/m2 = 0,015 (kW/m2)
Mặt khác ta có đèn chiếu sáng trong phân xưởng là đèn sợi đốt nên cosφcs=1
Vậy phụ tải chiếu sáng trong phân xưởng sửa chữa thiết bị điện là:
Pcs=0,015.864=12,96 (kW)
S
cs
=
P
cs = 12,96 = 12,96 ( kVA )
cosϕ
1
cs
Qcs = 0 ( kVAr )
vì cosφcs=1 nên sinφcs=0
b) Xác định phụ tải thông thoáng và làm mát
Trong xưởng sửa chữa thiết bị điện cần phải có hệ thống thông thoáng, làm mát
nhằm giảm nhiệt độ trong phân xưởng do trong quá trình sản xuất các thiết bị động lực,
SV:Lê Anh Hào
15
15
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
chiếu sáng và nhiệt độ cơ thể người tỏa ra làm tăng nhiệt độ phòng. Nếu không được
trang bị hệ thống thông thoáng và làm mát sẽ gây ảnh hưởng đến năng suất lao động, sản
phẩm, trang thiết bị, ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân làm việc trong nhà máy phân
xưởng.Với mặt bằng phân xưởng có F=864 m 2,ta trang bị 24 quạt trần(mỗi quạt trần có
công suất 120W) và 8 quạt hút (mỗi quạt có công suất 80W); hệ số công suất thông
thoáng và làm mát là cosφlm=0,8
Vậy phụ tải thông thoáng làm mát là:
Plm=24.120+8.80=3520(W)=3,52(kW)
P
3,52
S = lm =
= 4, 4 ( kVA )
lm cosϕ
0,8
lm
cosϕ = 0,8
lm
(
)
(
)
Q = S . 1 − cosϕ 2 = 4, 4. 1 − 0,82 = 2, 64 ( kVAr )
lm
lm
lm
1.1.3. Tổng hợp phụ tải của phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
Do các phụ tải thông thoáng, làm mát, chiếu sáng, động lực là những phụ tải có tính
chất khác nhau.Nên ta áp dụng phương pháp số gia để tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng
sửa chữa thiết bị điện. Nội dung chính phương pháp số gia là:
Phụ tải tính toán tổng hợp xác định theo công thức sau:
P + k .P khi P > P
1 2 2
1
2
PΣ=│
k .P + P khi P < P
1 1 2
1 2
Trong đó: ki : là hệ số được xác định như sau:
SV:Lê Anh Hào
16
16
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
P
k = i
i 5
0, 04
− 0, 41
÷
÷
đối với mạng hạ áp
P
k = i
i 5
0, 04
− 0,38
÷
÷
đối với mạng cao áp
Bảng tổng hợp số liệu tính toán
STT
1
2
3
Phụ tải
Động lực
Chiếu sáng
Thông thoáng, làm
mát
Ptt, kW
87,042
12,96
3,52
cosφ
0,809
1
0,8
Stt, kVA
107,594
12,96
4,4
Qtt, kVAr
63,245
0
2,64
Áp dụng tổng hợp phụ tải tính toán của toàn phân xưởng (mạng điện hạ áp) như sau:
-
Tổng công suất tính toán của nhóm phụ tải chiếu sáng và thông thoáng, làm mát :
3,52 0, 04
P
= P + k .P = 12,96 +
− 0, 41 .3,52 = 14,988 ( kW )
÷
cs − lm
cs lm lm
5
-
Tổng hợp công suất tính toán của toàn phân xưởng là:
14,988 0, 04
.14,988 = 96,558 ( kW )
P = P +k
.P
= 87, 042 +
−
0,
41
÷
Σ
dl cs − lm cs − lm
5
-
Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng là:
cosϕ =
Σ
-
87, 042.0,809 + 12,96.1 + 3,52.0,8
= 0,833
87, 042 + 12,96 + 3,52
Công suất biểu kiến của toàn phân xưởng là:
SV:Lê Anh Hào
17
17
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
P
Σ
S =
Σ cosϕ
-
=
Σ
96,558
= 115,971( kVA )
0,833
Công suất phản kháng của toàn phân xưởng là:
(
)
(
)
Q = S . 1 − cosϕ 2 = 115,971. 1 − 0,8332 = 64,164 ( kVAr )
Σ
Σ
Σ
S& = 96,558 + j 64,164 ( kVA )
Vậy ta có công suất tính toán của toàn phân xưởng là:
Bán kính tỷ lệ của biểu đồ phụ tải phân xưởng sửa chữa thiết bị điện là:
S
Σ = 115,971 = 2, 717
π .m
π .5
r=
chọn m=5
1.2.
Xác định phụ tải của các phân xưởng còn lại trong nhà máy
a) Phân xưởng trạm từ
N0 theo sơ
đồ mặt
bằng
1
-
Tên phân xưởng
và phụ tải
Số lượng
thiết bị điện
Diện tích,
m2
Phân xưởng trạm
từ
280
26000
Tổng công
suất đặt Pd,
kW
500
Hệ số
nhu cầu,
knc
0,34
cosφ
0,68
Công suất tính toán động lực của phân xưởng trạm từ là:
P = k .P = 0, 34.500 = 170 ( kW )
dl
nc d
S
SV:Lê Anh Hào
dl
=
P
dl = 170 = 250 ( kVA )
cosϕ 0, 68
18
18
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
(
)
(
)
Q = S . 1 − cosϕ 2 = 250. 1 − 0,682 = 183,303 ( kVAr )
dl
dl
dl
-
-
Công suất tính toán chiếu sáng của phân xưởng trạm từ là:
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1, nên Qcs=0, p0=0,015(kW)
Pcs=p0.F=0,015.26000=390(kW)
Công suất tính toán thông thoáng, làm mát: Với diện tích F=26000 m 2 thì ta trang
bị 650 quạt trần(mỗi quạt trần có công suất 120W) và 220 quạt hút (mỗi quạt có
công suất 80W); hệ số công suất thông thoáng và làm mát là cosφ lm=0,8
Vậy phụ tải thông thoáng làm mát là:
Plm=650.120+220.80=95600 (W)= 96,5 (kW)
P
lm = 96,5 = 119,5 ( kVA)
S =
lm cosϕ
0,8
lm
(
)
(
)
Q = S . 1 − cosϕ 2 = 119,5. 1 − 0,82 = 71, 7 ( kVAr )
lm
lm
lm
-
Tổng công suất tính toán của nhóm phụ tải chiếu sáng và thông thoáng, làm mát :
96,5 0, 04
.96,5 = 459, 065 ( kW )
P
= P + k .P = 390 +
−
0,
41
÷
cs − lm
cs lm lm
5
-
Tổng hợp công suất tính toán của toàn phân xưởng trạm từ là:
170 0, 04
.170 = 585,118 ( kW )
P =P
+ k .P = 459, 065 +
−
0,
41
÷
Σ
cs − lm dl dl
5
-
Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng trạm từ là:
cosϕ =
Σ
-
170.0, 68 + 390.1 + 96,5.0,8
= 0,888
170 + 390 + 96,5
Công suất biểu kiến của toàn phân xưởng là:
SV:Lê Anh Hào
19
19
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
P
S = Σ
Σ cosϕ
-
=
Σ
585,118
= 659,111( kVA)
0,888
Công suất phản kháng của toàn phân xưởng là:
(
)
(
)
Q = S . 1 − cosϕ 2 = 659,111. 1 − 0,8882 = 303, 088 ( kVAr )
Σ
Σ
Σ
Vậy ta có công suất tính toán của toàn phân xưởng trạm từ là:
S& = 585,118 + j 303, 088 ( kVA )
Bán kính tỷ lệ của biểu đồ phụ tải phân xưởng thiết bị điện là:
r=
S
659,111
=
= 6, 478
π .m
π .7
chọn m=7
b)các phân xưởng còn lại tính tương tự, ta có bảnh tổng kết sau:
N
0
1
2
Tên phân xưởng F, m
knc
Plm,
cosφ Pdl, kW Pcs, kW kW
Quạt
trần
Quạt
hút
96,5
650
220 459,065 585,118
0,8
PΣ, kW
co
0.34
0,68
170
PX vật liệu hàn 32300 800
0,35
0,56
280
484,5 118,8
808
273 570,615 748,731
0,8
3
PX nhựa tổng
hợp plasmace
12300 1100 0,37
0,67
407
184,5
45,2
308
104 215,348 569,034
0,7
4
PX tiêu chuẩn
7175 250
0,38
0,78
95
107,625 26,4
179
61
125,005 192,93
0,8
5
PX khí cụ điện
7500 700 0.,37
0,72
259
27,6
188
63
130,72 354,353
0,8
6
PX dập
11275 800
0,37
0,67
296 169,125 41,5
282
95
197,245 443,609
0,7
7
PX xi măng
amiăng
6562,5 850
0,4
0,72
340
98,438 24,1
164
56
114,242 422,634
0,7
8 Kho thành phẩm 4112,5 85
0,48
0,87
40,8 61,688 15,1
103
35
71,294
98,939
0,9
Kho phế liệu kim
9
loại
600
0,48
0,81
33,6
15
5
10,231
39,933
0,8
SV:Lê Anh Hào
70
20
390
Pcs-lm
26000 500
2
PX trạm từ
Pd,
kW
112,5
9
2,2
20
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
10
PX mạ điện
2750 1200
0,4
0,76
480
41,25
10,1
69
23
47,505 512,504
0,7
12
Trạm trung hòa
600
100
0,52
0,66
52
9
2,2
15
5
10,231
58,333
0,7
Rửa kênh thoát
13
axit
1000
30
0,7
0,68
21
15
3,7
25
8
17,124
31,968
0,8
14
Trạm bơm
600
260
0,55
0,68
143
9
2,2
15
5
10,231 149,333
0
15
Nhà ăn
1600
70
0,43
0,56
30,1
24
5,9
40
14
27,509
48,272
0,
16 Phân xưởng điện 1500 150
0,44
0,72
66
22,5
5,5
38
13
25,776
82,955
0,7
17
400
50
0,46
0,78
23
6
1,5
10
3
6,797
27,095
0,8
Phân xưởng làm
18
nguội
3200
30
0,79
0,77
23,7
48
11,8
80
27
55,352
70,857
0,9
19
20
0,79
0,67
15,8
9
2,2
15
5
10,231
22,133
0,7
1000 200
0,48
0,72
96
15
3,7
25
8
17,124 106,968
0,7
20
Nhà điều hành
Kho axit
Máy nén N01
600
Bảng số liệu tính toán của các phân xưởng còn lại trong nhà máy sửa chữa
thiết bị
SV:Lê Anh Hào
21
21
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
1.3.
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp nhà máy
Do các phân xưởng có tính chất khác nhau nên khi tổng hợp phụ tải tính toán của
toàn nhà máy ta áp dụng phương pháp số gia. Nội dung chính phương pháp số gia là:
Phụ tải tính toán tổng hợp xác định theo công thức sau:
P + k .P khi P > P
1 2 2
1
2
PΣ=│
k .P + P khi P < P
1 1 2
1 2
Trong đó: ki : là hệ số được xác định như sau:
P
k = i
i 5
0, 04
− 0, 41
÷
÷
đối với mạng hạ áp
P
k = i
i 5
0, 04
− 0,38
÷
÷
đối với mạng cao áp
Áp dụng phương pháp trên với từng phân xưởng như sau:
a) Tổng hợp phân xưởng 1 và phân xưởng 2
PΣ1=585,118 (kW) < PΣ2=748,731 (kW)
0, 04
585,118
k =
− 0, 41 = 0,8
÷
1
5
P = P + k .P = 748,731 + 0,8.585,118 = 1216, 74 ( kW )
12
Σ2 1 Σ1
SV:Lê Anh Hào
22
22
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
b) Tương tự với các phân xưởng còn lại, ta có bảng tổng hợp phụ tải toàn xí nghiệp
theo phương pháp số gia:
Tên
PX
PX1
PΣ,
k(1)
PΣ(1)
585,118
0,8
1216,74
PX2
748,731
PX3
569,034
PX4
192,93
PX5
354,353
PX6
443,609
PX7
422,634
PX8
98,939
PX9
39,933
PX10
512,504
PX12
58,333
PX13
31,968
PX14
149,333
PX15
48,272
PX16
82,955
PX17
27,095
PX18
70,857
PX19
22,133
PX20
106,968
PX11
96,558
SV:Lê Anh Hào
k(2)
PΣ(2)
k(3)
PΣ(3)
0,831
2716,068
k(4)
PΣ (4)
0,814
3359,098
0,71
236,633
0,747 713,216 0,809 1794,065
0,776 718,523
0,717 493,556 0,792 1109,242
0,677 539,525
0,667 79,657
0,707 595,85
0,685 182,396
0,66
0,76
789,54
0,71
236,633
100,836 0,718 254,764
0,651 85,273
0,716 176,077 0,71
23
236,633
23
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
-
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
Vậy công suất tác dụng của toàn xí nghiệp là:
236, 633 0,04
Pnm = 3359, 098 +
÷ − 0, 41 .236, 633 = 3538,187
5
(kW)
Ta có bảng tổng hợp công suất các phân xưởng của toàn xí nghiệp là:
N0 trên
mặt bằng
1
Tên phân xưởng
PΣ, kW
SΣ , kVA
cosφΣ
PX trạm từ
585,118
659,111
0,888
2
PX vật liệu hàn
748,731
941,347
0,834
3
PX nhựa tổng hợp
plasmace
569,034
688,887
0,775
4
PX tiêu chuẩn
192,93
217,828
0,886
5
PX khí cụ điện
354,353
407,516
0,804
6
PX dập
443,609
536,627
0,791
7
PX xi măng amiăng
422,634
481,468
0,784
8
Kho thành phẩm
98,939
106,48
0,929
9
Kho phế liệu kim loại
39,933
38,594
0,848
10
PX mạ điện
512,504
547,67
0,779
11
PX sửa chữa thiết bị điện
96,558
64,153
0,713
12
Trạm trung hòa
58,333
115,971
0,812
13
Rửa kênh thoát axit
31,968
37,871
0,7
14
Trạm bơm
149,333
164,376
0,76
15
Nhà ăn
48,272
62,546
0,792
16
Phân xưởng điện
82,955
90,806
0,824
17
Nhà điều hành
27,095
26,466
0,906
18
Phân xưởng làm nguội
70,857
78,165
0,791
19
Kho axit
22,133
25,673
0,759
106,968
113,027
0,756
20
SV:Lê Anh Hào
0
Máy nén N 1
24
PΣ.cosφΣ
518,894
654,172
413,609
170,877
263,726
335,597
295,755
91,933
27,732
332,684
45,741
32,824
24,976
80,635
36,087
56,917
17,982
64,232
17,047
65,145
24
Lớp: D2H2
ĐACCĐ
GVHD:Ts.Trần Quang Khánh
Tổng
-
4298,021
5288,111
3499,823
Hệ số công suất trung bình của toàn xí nghiệp nhà máy là:
20
∑ P .cosϕ
i
i 3499,823
i
cosϕ
= =1
=
= 0,814
nm
20
4298, 021
∑ P
i
i =1
-
Tổng công suất tính toán của toàn bộ xí nghiệp là:
P = 3538,187 ( kW )
nm
S
nm
=
P
nm = 3538,187 = 4346, 667 ( kVA )
cosϕ
0,814
nm
(
)
(
)
Q
= S . 1 − cosϕ 2 = 4346,667. 1 − 0,814 2 = 2524,547 ( kVAr )
nm
nm
nm
S&
1.4.
-
-
nm
= 3538,187 + j 2524,547 ( kVA)
Xây dựng biểu đồ phụ tải của toàn xí nghiệp
Biểu đồ phụ tải là 1 hình tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm của phụ tải
điện; có diện tích tỷ lệ tương ứng với công suất tính toán của phụ tải đó theo 1 tỷ
lệ xích nào đó. Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung ra được sự phân
bố phụ tải trong khu vực cần thiết kế từ đó vạch ra những phương án thiết kế thích
hợp và kinh tế.
Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy là 1 vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán
của phân xưởng đã chọn theo tỷ lệ đã chọn:
S
i
r =
i
π .m
SV:Lê Anh Hào
25
25
Lớp: D2H2
