đồ án về cung cấp điện cho địa phương
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (619.8 KB, 57 trang )
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
Mở đầu
giới thiệu chung về nhà máy
Nhà máy chế tạo máy kéo được xây dựng trên địa bàn Huy ện Gia Lâm,
thành phố Hà Nội với quy mô khá lớn bao gồm 10 phân x ưởng và nhà làm
việc
Bảng 1.1 - Danh sách các phân xưởng và nhà làm việc trong nhà máy
Số trên
mặt bằng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tên phân xưởng
Ban quản lý và phòng thiết kế
Phân xưởng cơ khí số1
Phân xưởng cơ khí số 2
Phân xưởng luyện kim màu
Phân xưởng luyện kim đen
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
Phân xưởng rèn
Phân xưởng nhiệt luyện
Bộ phận nén khí
Kho vật liệu
Công suất đặt
(Kw)
80
3600
3200
1800
2500
Theo tính toán
2100
3500
1700
60
Diện tích
( m2 )
1500
2000
2500
2700
3000
1200
3600
4200
2000
5000
Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo ra các loại máy kéo để cung c ấp cho các
ngành kinh tế trong nước và xuất khẩu. Đứng về mặt tiêu thụ điện năng thì
nhà máy là một trong những hộ tiêu thụ lớn. Do tầm quan trọng của nhà máy
nên ta có thể xếp nhà máy vào hộ tiêu thụ loại I, cần được đảm bảo cung cấp
điện liên tục và an toàn.
Theo thiết kế , nhà máy sẽ được cấp điện từ một Trạm biến áp trung gian
cách nhà máy 10 km, bằng đường dây trên không lộ kép, dung lượng ngắn
mạch phía hạ áp của Trạm biến áp trung gian là SN =250 MVA.
Nhà máy làm việc theo chế độ 2 ca, thời gian s ử dụng công su ất c ực đại
Tmax= 4500 h. Trong nhà máy có Ban quản lý, Phân xưởng sửa chữa cơ khí
và Kho vật liệu là hộ loại III, các phân xưởng còn lại đều thuộc hộ loại I
Các nội dung tính toán, thiết kế bao gồm :
Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và nhà máy
Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí
Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy
Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất của nh à
máy
Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí
Chương I
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 m ức độ huỷ hoại cách đi ện.
Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
1
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các 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 lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong
hệ thống cung cấp điện 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 ph ụ thu ộc
vào các yếu tố như : công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị
điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống...Vì vậy xác định chính
xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng. Bởi vì
nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ tải thực t ế thì s ẽ gi ảm tu ổi
thọ các thiết bị điện, có khi dẫn đến sự cố cháy nổ, rất nguy hi ểm. N ếu ph ụ
tải tính toán lớn hơn thực tế nhiều thì các thiết bị đi ện được chọn s ẽ quá lớn
so với yêu cầu, do đó gây lãng phí.
Do tính chất quan trọng như vậy nên từ trước tới nay đã có nhiều công
trình nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện. Song vì
phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ở trên nên cho đến
nay vẫn chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện l ợi. Nh ững
phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính toán thì l ại thi ếu chính xác,
còn nếu nâng cao được độ chính xác, kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thì
phương pháp tính lại phức tạp.
Sau đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong
thiết kế hệ thống cung cấp điện:
- 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 một đơn vị sản
phẩm
- Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất
Trong thực tế tuỳ theo quy mô và đặc điểm của công trình, tu ỳ theo giai
đoạn thiết kế sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp tính
toán phụ tải điện thích hợp
ξ1.1 xác định phụ tảI tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí
Phân xưởng sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 6 trong s ơ đồ m ặt b ằng
nhà máy. Phân xưởng có diện tích bố trí 1200 m2. Trong phân xưởng có 98
thiết bị, công suất của các thiết bị rất khác nhau, thiết bị có công suất l ớn
nhất là 30 kW( lò điện ), song cũng có những thiết bị có công suất r ất nh ỏ.
Phần lớn các thiết bị có chế độ làm việc dài hạn, ch ỉ có máy bi ến áp h àn l à
có chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại. Những đặc điểm này cần được quan tâm
khi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính toán và lựa ch ọn ph ương án
thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng.
1.1.1 Phân nhóm phụ tải của phân xưởng Sửa chữa cơ khí
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 đựoc chính xác c ần
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
2
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
phải phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm cần tuân theo các nguyên t ắc
sau:
- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chi ều dài
đường dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên
các đường dây hạ áp trong phân xưởng .
- Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng m ột nhóm nên gi ống nhau
để việc xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thu ận l ợi cho vi ệc
lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm .
-Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động
lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy.Số thiết bị trong m ột nhóm
cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường [(8412) .
Tuy nhiên thường rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên,
do vậy người thiết kế phải tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể c ủa ph ụ t ải để l ựa
chọn phương án thoả hiệp một cách tốt nhất có thể
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 m ặt b ằng phân x ưởng có th ể
chia các thiết bị trong phân xưởng Sửa chữa cơ khí thành 6 nhóm. Kết quả
phân nhóm phụ tải điện được trình bày trong bảng 1.1
Bảng 1.2 - Bảng phân nhóm phụ tải điện
TT
1
Tên thiết bị
1
2
3
4
5
6
7
8
2
Nhóm I
Máy tiện ren
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện rêvôn
Máy phay vạn năng
Máy phay ngang
1
2
3
4
5
Nhóm II
Máy phay đứng
Máy phay đứng
Máy mài
Máy bào ngang
Máy xọc
Cộng nhóm I
PĐM(kW)
Số
Lượn
g
Ký hiệu trên
mặt bằng
1 máy
3
4
5
1
3
2
2
1
1
2
1
13
1
2
3
4
5
6
7
8
2
1
1
2
3
9
10
11
12
13
Toàn
bộ
IĐM
(A)
6
7
4.5
5.1
14.0
5.6
2.2
1.7
3.4
1.8
4.5
15.3
28.0
11.2
2.2
1.7
6.8
1.8
71.5
11.4
3*12.19
2*35.45
2*14.18
5.57
4.30
2*8.61
4.56
181.05
14.0
7.0
2.2
9.0
8.4
28.0
7.0
2.2
18.0
25.2
2*35.45
17.73
5.57
2*22.79
3*21.27
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
3
Đồ án môn học
K44
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
Máy xọc
Máy khoan vạn năng
Máy doa ngang
Máy khoan hướng tâm
Máy mài phẳng
Cộng nhóm II
Nhóm III
Máy mài tròn
Máy mài trong
Máy mài dao cắt gọt
Máy mài sắc vạn năng
Máy khoan bàn
Máy ép kiểu trục
khuỷu
Máy mài phá
Cưa tay
Cưa máy
Cộng nhóm III
Nhóm IV
Lò điện kiểu buồng
Lò điện kiểu đứng
Lò điên kiểu bể
Bể điện phân
Cộng nhóm IV
Nhóm V
Máý tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy phay ngang
Máy phay vạn năng
Máy phay răng
Máy xọc
Máy bào ngang
Máy mài tròn
Máy khan đứng
Búa khí nén
Quạt
Biến áp hàn
Máy mài phá
Khoan điện
Máy cắt
Cộng nhóm V
Nhóm VI
Bàn nguội
Máy cuốn dây
Bàn thí nghiệm
Bể tẩm có đốt nóng
Tủ sấy
Khoan bàn
Cộng nhóm VI
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 1
1
1
1
2
15
14
15
16
17
18
2.8
4.5
4.5
1.7
9.0
2.8
4.5
4.5
1.7
18.0
111.9
7.09
11.4
11.4
4.3
2*22.79
283.36
1
1
1
1
2
1
19
20
21
22
23
24
5.6
2.8
2.8
0.65
0.65
1.7
5.6
2.8
2.8
0.65
1.30
1.7
14.18
7.09
7.09
1.65
2*1.65
4.3
1
1
1
10
27
28
29
3.0
1.35
1.7
3.0
1.35
1.7
20.9
7.6
3.42
4.3
52.93
1
1
1
1
4
31
32
33
34
30
25
30
10
30
25
30
10
95
47.98
39.98
47.98
15.99
151.93
2
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
17
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
57
58
59
60
10
7.0
4.5
2.8
2.8
2.8
2.8
7.6
7.0
1.8
10.0
3.2
12.47
3.2
0.6
1.7
20
7.0
4.5
2.8
2.8
2.8
2.8
15.2
7.0
1.8
10.0
3.2
12.47
3.2
0.6
1.7
97.87
2*25.32
17.73
11.4
7.09
7.09
7.09
7.09
2*19.25
17.73
4.56
25.32
8.1
31.58
8.1
1.52
4.3
247.84
3
1
1
1
1
1
8
65
66
67
68
69
70
0.5
0.5
15.0
4.0
0.85
0.65
1.5
0.5
15.0
4.0
0.85
0.65
22.5
3*1.27
1.27
37.98
10.13
2.15
1.65
56.99
( IĐM được tính theo công thức : Iđm = Sđm/ 3 U, Sđm = Pdm/cosϕ
trong đó tất cả các nhóm đều lấy cosϕ = 0.6 , riêng nhóm IV lấy
cosϕ = 0.95 )
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
4
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
1.1.2 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải
1. Tính toán cho nhóm 1: Số liệu phụ tải của nhóm 1 cho trong bảng 1.3
Bảng 1.3 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm I
TT Tên thiết bị
1
2
3
4
5
6
7
8
Nhóm I
Máy tiện ren
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện rêvôn
Máy phay vạn năng
Máy phay ngang
Cộng nhóm I
PĐM(kW)
Số
Lượng
Ký hiệu trên
mặt bằng
1 máy
Toàn
bộ
1
3
2
2
1
1
2
1
13
1
2
3
4
5
6
7
8
4.5
5.1
14.0
5.6
2.2
1.7
3.4
1.8
4.5
15.3
28.0
11.2
2.2
1.7
6.8
1.8
71.5
IĐM
(A)
11.4
3*12.19
2*35.45
2*14.18
5.57
4.30
2*8.61
4.56
181.05
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm được ksd = 0.15, cosϕ = 0.6
Ta có :
Pdd max 14
=
= 7 kW
2
2
⇒ n1 = 2 , n=13
⇒
n* =
n1
2
=
= 0.15
n 13
n1
P
P* = 1 =
P
∑P
i =1
n
ddi
∑P
i =1
=
2 * 14
= 0.39
71.5
ddi
Tra bảng PL1.5 [1] tìm nhq* = f(n* , P*)
ta được nhq* =0.67
⇒ nhq = nhq* *n = 0.67*13 = 8.71
Tra bảng PL1.6 [1] tìm kmax = f( nhq , ksd) với nhq =9 , ksd =0.15
ta được
kmax = 2.2
Phụ tải tính toán của nhóm I :
n
Ptt = kmax*ksd* ∑ Pddi = 2.2 *0.15*71.5 = 23.59 kW
i =1
Qtt = Ptt*tgϕ = 23.59*1.33 = 31.37 kVar
Stt =
I tt =
Ptt
23.59
=
= 39.32 kVA
cos ϕ
0.6
S tt
3U
=
I dn = I kd max
39.32
= 59.74 A
3 * 0.38
+ k dt ( I tt − k sd * I dd max )
= k kd * I dd max + k dt ( I tt − k sd * I dd max)
= 5*35.45 + 0.8(59.74 - 0.15*35.45) = 220.79 A
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
5
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
Trong đó : Ikđ - dòng điện khởi động của thiết bị có dòng điện khởi động
lớn nhất trong nhóm
kkđ - hệ số khởi động , lấy kkđ = 5
kđt - hệ số đồng thời , lấy kđt =0.8
2. Tính toán cho nhóm 2: Số liệu phụ tải của nhóm 2 cho trong bảng 1.4
Bảng 1.4 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm II
TT Tên thiết bị
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Máy phay đứng
Máy phay đứng
Máy mài
Máy bào ngang
Máy xọc
Máy xọc
Máy khoan vạn năng
Máy doa ngang
Máy khoan hướng
tâm
Máy mài phẳng
Cộng nhóm II
Số
Lượn
g
Ký hiệu trên
mặt bằng
1 máy
PĐM(kW)
Toàn bộ
IĐM
(A)
2
1
1
2
3
1
1
1
1
9
10
11
12
13
14
15
16
17
14.0
7.0
2.2
9.0
8.4
2.8
4.5
4.5
1.7
28.0
7.0
2.2
18.0
25.2
2.8
4.5
4.5
1.7
2*35.45
17.73
5.57
2*22.79
3*21.27
7.09
11.4
11.4
4.3
2
15
18
9.0
18.0
111.9
2*22.79
283.36
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm được ksd = 0.15, cosϕ = 0.6
Ta có :
Pdd max 14
=
= 7 kW
2
2
⇒ n1 = 10 , n=15
⇒
n* =
n1 10
=
= 0.67
n 15
n1
P
P* = 1 =
P
∑P
i =1
n
ddi
∑P
i =1
=
28 + 7 + 18 + 25.2 + 18 96.2
=
= 0.86
111.9
111.9
ddi
Tra bảng PL1.5 [1] tìm nhq* = f(n* , P*)
ta được nhq* = 0.86
⇒ nhq = nhq* *n = 0.86*15 = 12.9
Tra bảng PL1.6 [1] tìm kmax = f( nhq , ksd) với nhq =13 , ksd =0.15
ta được
kmax = 1.85
Phụ tải tính toán của nhóm II :
n
Ptt = kmax*ksd* ∑ Pddi = 1.85 *0.15*111.9 = 31.05 kW
i =1
Qtt = Ptt*tgϕ = 31.05*1.33 = 41.29 kVar
Stt =
Ptt
31.05
=
= 51.75 kVA
cos ϕ
0.6
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
6
Đồ án môn học
K44
I tt =
S tt
3U
=
I dn = I kd max
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 51.75
= 78.63 A
3 * 0.38
+ k dt ( I tt − k sd * I dd max )
= k kd * I dd max + k dt ( I tt − k sd * I dd max)
= 5*35.45 + 0.8(78.63 - 0.15*35.45) = 235.90 A
3. Tính toán cho nhóm 3: Số liệu phụ tải của nhóm 3 cho trong bảng 1.5
Bảng 1.5 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm III
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Tên thiết bị
Máy mài tròn
Máy mài trong
Máy mài dao cắt gọt
Máy mài sắc vạn năng
Máy khoan bàn
Máy ép kiểu trục
khuỷu
Máy mài phá
Cưa tay
Cưa máy
Cộng nhóm III
PĐM(kW)
Số
Lượn
g
Ký hiệu trên
mặt bằng
1 máy
1
1
1
1
2
1
19
20
21
22
23
24
5.6
2.8
2.8
0.65
0.65
1.7
1
1
1
10
27
28
29
3.0
1.35
1.7
Toàn
bộ
IĐM
(A)
5.6
2.8
2.8
0.65
1.30
1.7
14.18
7.09
7.09
1.65
2*1.65
4.3
3.0
1.35
1.7
20.9
7.6
3.42
4.3
52.93
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm được ksd = 0.15, cosϕ = 0.6
Ta có :
Pdd max 5.6
=
= 2.8 Kw
2
2
⇒ n1 = 4 , n = 10
⇒
n* =
n1
4
=
= 0.4
n 10
n1
P
P* = 1 =
P
∑P
i =1
n
ddi
∑P
i =1
=
5.6 + 2.8 + 2.8 + 3.0
= 0.68
20.9
ddi
Tra bảng PL1.5 [1] tìm nhq* = f(n* , P*)
ta được nhq* = 0.72
⇒ nhq = nhq* *n = 0.72*10 = 7.2
Tra bảng PL1.6 [1] tìm kmax = f( nhq , ksd) với nhq =7 , ksd =0.15
ta được
kmax = 2.48
Phụ tải tính toán của nhóm III
:
n
Ptt = kmax*ksd* ∑ Pddi = 2.48 *0.15*20.9 = 7.78 kW
i =1
Qtt = Ptt*tgϕ = 7.78*1.33 = 10.35 kVar
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
7
Đồ án môn học
K44
Stt =
I tt =
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
Ptt
7.78
=
= 12.98 kVA
cos ϕ
0.6
S tt
3U
=
I dn = I kd max
12.98
= 19.71A
3 * 0.38
+ k dt ( I tt − k sd * I dd max )
= k kd * I dd max + k dt ( I tt − k sd * I dd max)
= 5*14.18 + 0.8(19.71 - 0.15*14.18) = 84.97 A
4. Tính toán cho nhóm 4: Số liệu phụ tải của nhóm 4 cho trong bảng 1.6
Bảng 1.6 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm IV
TT Tên thiết bị
1
2
3
4
Nhóm IV
Lò điện kiểu buồng
Lò điện kiểu đứng
Lò điên kiểu bể
Bể điện phân
Cộng nhóm IV
PĐM(kW)
Số
Lượn
g
Ký hiệu
trên mặt
bằng
1 máy
Toàn
bộ
1
1
1
1
4
31
32
33
34
30
25
30
10
30
25
30
10
95
IĐM
(A)
47.98
39.98
47.98
15.99
151.93
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm được ksd = 0.8 , cosϕ = 0.95
Do số thiết bị trong nhóm là n = 4 nên ta tính nhq theo công thức định
nghĩa :
2
n hq
n
∑ Pddi
95 2
=
= i =n1
= 3.57
30 2 + 25 2 + 30 2 + 10 2
2
∑ Pddi
i =1
Tra bảng PL1.6 [1] tìm kmax = f( nhq , ksd) với nhq = 4 , ksd = 0.8
ta được
kmax = 1.14
Phụ tải tính toán của nhóm IV
:
n
Ptt = kmax*ksd* ∑ Pddi = 1.14 *0.8*95 = 86.64 kW
i =1
Qtt = Ptt*tgϕ = 86.64*0.33 = 28.59 kVar
Stt =
I tt =
Ptt
86.64
=
= 91.2 kVA
cos ϕ
0.95
S tt
3U
=
I dn = I kd max
91.2
= 138.56 A
3 * 0.38
+ k dt ( I tt − k sd * I dd max )
= k kd * I dd max + k dt ( I tt − k sd * I dd max)
= 1.2*47.98 + 0.8(138.56 - 0.8*47.98) = 137.72 A
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
8
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
5. Tính toán cho nhóm 5: Số liệu phụ tải của nhóm 5 cho trong bảng 1.7
Bảng 1.7 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm V
TT Tên thiết bị
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Nhóm V
Máý tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy phay ngang
Máy phay vạn năng
Máy phay răng
Máy xọc
Máy bào ngang
Máy mài tròn
Máy khan đứng
Búa khí nén
Quạt
Biến áp hàn
Máy mài phá
Khoan điện
Máy cắt
Cộng nhóm V
PĐM(kW)
Số
Lượn
g
Ký hiệu
trên mặt
bằng
1 máy
Toàn
bộ
2
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
17
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
57
58
59
60
10
7.0
4.5
2.8
2.8
2.8
2.8
7.6
7.0
1.8
10.0
3.2
12.47
3.2
0.6
1.7
20
7.0
4.5
2.8
2.8
2.8
2.8
15.2
7.0
1.8
10.0
3.2
12.47
3.2
0.6
1.7
97.87
IĐM
(A)
2*25.32
17.73
11.4
7.09
7.09
7.09
7.09
2*19.25
17.73
4.56
25.32
8.1
31.58
8.1
1.52
4.3
247.84
Trong nhóm 5 có máy biến áp hàn là thiết bị m ột pha s ử d ụng đi ện áp
dây và làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên cần quy đổi về phụ t ải 3 pha
tương đương, có chế độ làm việc dài hạn :
Pqd = 3 * Pdm * k d
= 3 * S dm * cos ϕ * k d
trong đó : kđ - hệ số đóng điện phần trăm, lấy bằng 0.25
⇒ Pqd = 3 * 24 * 0.6 * 0.25 = 12.47 kW
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm được ksd = 0.15, cosϕ = 0.6
Ta có :
Pdd max 12.47
=
= 6.24 kW
2
2
⇒ n1 = 8 , n = 18
⇒
n1
8
=
= 0.44
n 18
P
P* = 1 = 20 + 7 + 15.2 + 7 + 10 + 12.47 = 0.73
P
97.87
Tra bảng PL1.5 [1] tìm nhq* = f(n* , P*)
n* =
ta được nhq* = 0.7
⇒ nhq = nhq* *n = 0.7*18 = 12.6
Tra bảng PL1.6 [1] tìm kmax = f( nhq , ksd) với nhq =13 , ksd =0.15
ta được
kmax = 1.96
Phụ tải tính toán của nhóm V :
n
Ptt = kmax*ksd* ∑ Pddi = 1.96 *0.15*97.87 = 28.77 kW
i =1
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
9
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
Qtt = Ptt*tgϕ = 28.77*1.33 = 38.26 kVar
Stt =
I tt =
Ptt
28.77
=
= 47.95 kVA
cos ϕ
0.6
S tt
3U
47.95
=
I dn = I kd max
= 72.85 A
3 * 0.38
+ k dt ( I tt - k sd * I dd max )
= k kd * I dd max + k dt ( I tt - k sd * I dd max)
= 5*31.58 + 0.8(72.85 - 0.15*31.58) = 212.39 A
6. Tính toán cho nhóm 6: Số liệu phụ tải của nhóm 6 cho trong bảng 1.8
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm được ksd = 0.15, cosϕ = 0.6
Pdd max 15
=
= 7.5 Kw
2
2
Ta có :
⇒ n1 = 1 , n = 8
⇒
n1 1
= = 0.13
n 8
P
P* = 1 = 15 = 0.67
P 22.5
n* =
Bảng 1.8 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm VI
Số
Lượng
TT Tên thiết bị
1
2
3
4
5
6
Bàn nguội
Máy cuốn dây
Bàn thí nghiệm
Bể tẩm có đốt nóng
Tủ sấy
Khoan bàn
Cộng nhóm VI
3
1
1
1
1
1
8
Ký hiệu
trên mặt
bằng
65
66
67
68
69
70
PĐM(kW)
1 máy
Toàn bộ
IĐM
(A)
0.5
0.5
15.0
4.0
0.85
0.65
1.5
0.5
15.0
4.0
0.85
0.65
22.5
3*1.27
1.27
37.98
10.13
2.15
1.65
56.99
Tra bảng PL1.5 [1] tìm nhq* = f(n* , P*)
ta được nhq* = 0.32
⇒ nhq = nhq* *n = 0.32*8 = 2.56
Vì n > 3 , nhq <4 nên phụ tải tính toán được tính theo công thức :
n
Ptt = ∑ k pti * Pddi
i =1
k pt
- hệ số phụ tải của từng máy
ta có thể lấy k pt = 0.9
Phụ tải tính toán của nhóm VI
Ptt = 0.9*22.5 = 20.25 kW
:
Qtt = Ptt*tgϕ = 20.25*1.33 = 26.93 kVar
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
10
Đồ án môn học
K44
Stt =
I tt =
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
Ptt
20.25
=
= 33.75 kVA
cos ϕ
0.6
S tt
3U
=
I dn = I kd max
33.75
= 51.28 A
3 * 0.38
+ k dt ( I tt - k sd * I dd max )
= k kd * I dd max + k dt ( I tt - k sd * I dd max)
= 5*37.98 + 0.8(51.28 - 0.15*37.98) = 226.37 A
1.1.3 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí được xác định
theo phương pháp suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích :
Pcs = p0*F
Trong đó :
P0 - suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chi ếu sáng
[W/m2]
F - Diện tích được chiếu sáng [m2]
Trong phân xưởng sửa chữa cơ khí ta dùng đèn sợi đốt để chi ếu sáng,
tra bảng PL1.2[1] ta tìm được p0 = 12 W/m2
Phụ tải chiếu sáng phân xưởng :
Pcs = p0*F = 12*1200 = 14.4 kW
Qcs =Pcs*tgϕ = 0 ( đèn sợi đốt nên cosϕ =0 )
1.1.4 Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng
* Phụ tải tác dụng của phân xưởng :
6
Ppx = k dt ∑ Ptti = 0.8 ( 23.59 + 31.05 + 7.78 + 86.64 + 28.77 + 20.25) = 158.46 kW
i =1
Trong đó : kđt - hệ số đồng thời của toàn phân xưởng, lấy kđt = 0.8
* Phụ tải phản kháng của phân xưởng :
6
Q px = k dt ∑ Qtti = 0.8 ( 31.37 + 41.29 + 10.35 + 28.59 + 38.26 + 26.93) = 141.43 kVar
i =1
*Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng :
S ttpx = ( Ppx + Pcs ) 2 + Q 2 px = (158.46 + 14.4) 2 + 141.43 2 = 223.35 kVA
I ttpx =
cos ϕ px
S ttpx
=
223.35
= 339.34 A
3U
3 * 0.38
Pttpx 158.46 + 14.4 172.86
=
=
=
= 0.77
S ttpx
223.35
223.35
Từ các kết quả trên ta có bảng tổng hợp k ết quả xác định ph ụ t ải tính
toán cho phân xưởng SCCK .
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
11
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
12
Đồ án môn học
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 - K44
Bảng 1.9 - Bảng phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí
Tên nhóm
và thiết bị điện
Số KH
lượn trên
mặt
g
bằng
Công
suất đặt
P0 (kW)
Iđm
(A)
Hệ số
sử
dụng
ksd
cosϕ
tgϕ
Số
thiết
bị
hiệu
quả
nhq
Hệ
số
cực
đại
kmax
Phụ tải tính toán
Ptt,k
W
1
Nhóm I
Máy tiện ren
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện rêvôn
Máy phay vạn năng
Máy phay ngang
Cộng nhóm I
Nhóm II
Máy phay đứng
Máy phay đứng
Máy mài
Máy bào ngang
Máy xọc
Máy xọc
Máy khoan vạn năng
Máy doa ngang
Qtt,kVA
r
Stt,kVA Itt , A
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
3
2
2
1
1
2
1
13
1
2
3
4
5
6
7
8
4.5
3*5.1
2*14.0
2*5.6
2.2
1.7
2*3.4
1.8
71.5
11.4
3*12.19
2*35.45
2*14.18
5.57
4.30
2*8.61
4.56
181.05
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
9
2.2
23.59
31.37
39.32
59.74
2
1
1
2
3
1
1
1
9
10
11
12
13
14
15
16
2*14.0
7.0
2.2
2*9.0
3*8.4
2.8
4.5
4.5
2*35.45
17.73
5.57
2*22.79
3*21.27
7.09
11.4
11.4
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
13
Đồ án môn học
Máy khoan hướng tâm
Máy mài phẳng
Cộng nhóm II
Nhóm III
Máy mài tròn
Máy mài trong
Máy mài dao cắt gọt
Máy mài sắc vạn năng
Máy khoan bàn
Máy ép kiểu trục khuỷu
Máy mài phá
Cưa tay
Cưa máy
Cộng nhóm III
Nhóm IV
Lò điện kiểu buồng
Lò điện kiểu đứng
Lò điên kiểu bể
Bể điện phân
Cộng nhóm IV
Nhóm V
Máý tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy phay ngang
Máy phay vạn năng
Máy phay răng
Máy xọc
Máy bào ngang
Máy mài tròn
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 - K44
1
2
15
17
18
1
1
1
1
2
1
1
1
1
10
19
20
21
22
23
24
27
28
29
1
1
1
1
4
31
32
33
34
2
1
1
1
1
1
1
2
1
43
44
45
46
47
48
49
50
51
1.7
2*9.0
111.9
4.3
2*22.79
283.36
0.15
0.15
0.15
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
13
1.85
31.05
41.29
51.75
78.63
5.6
2.8
2.8
0.65
2*0.65
1.7
3.0
1.35
1.7
20.9
14.18
7.09
7.09
1.65
2*1.65
4.3
7.6
3.42
4.3
52.93
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
7
2.48
7.78
10.35
12.97
19.71
30
25
30
10
95
47.98
39.98
47.98
15.99
151.93
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.95/0.33
0.95/0.33
0.95/0.33
0.95/0.33
0.95/0.33
4
1.14
86.64
28.59
91.2
138.56
2*10
7.0
4.5
2.8
2.8
2.8
2.8
2*7.6
7.0
2*25.32
17.73
11.4
7.09
7.09
7.09
7.09
2*19.25
17.73
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
14
Đồ án môn học
Máy khan đứng
Búa khí nén
Quạt
Biến áp hàn
Máy mài phá
Khoan điện
Máy cắt
Cộng nhóm V
Nhóm VI
Bàn nguội
Máy cuốn dây
Bàn thí nghiệm
Bể tẩm có đốt nóng
Tủ sấy
Khoan bàn
Cộng nhóm VI
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 - K44
1
1
1
1
1
1
1
18
52
53
54
57
58
59
60
3
1
1
1
1
1
8
65
66
67
68
69
70
1.8
10.0
3.2
12.47
3.2
0.6
1.7
97.87
4.56
25.32
8.1
31.58
8.1
1.52
4.3
247.84
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
13
3*0.5
0.5
15.0
4.0
0.85
0.65
22.5
3*1.27
1.27
37.98
10.13
2.15
1.65
56.99
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
3
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
1.96
28.77
38.26
47.95
72.85
20.25
26.93
33.75
51.28
15
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
ξ1.2 xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại
Do các phân xưởng này chỉ biết công suất đặt và diện tích của các
phân xưởng nên phụ tải tính toán được xác định theo công su ất đặt v à h ệ s ố
nhu cầu
1.2.1 Xác định PTTT cho Ban quản lý và Phòng thiết kế .
Công suất đặt : 80 kW
Diện tích
: 1500 km2
Tra bảng PL1.3[1] với ban Quản lý và phòng Thiết kế tìm được :
knc = 0.8 , cosϕ = 0.8
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm được suất chiếu sáng p 0 = 15 W/m2 , ở đây ta sử
dụng đèn huỳnh quang nên coscs = 0.85
* Công suất tính toán động lực :
Pđl = knc*Pđ = 0.8*80 = 64 kW
Qđl = Pđl*tgϕ = 64*0.75 = 48 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
Pcs = p0*S = 15*1500 = 22.5 kW
Qcs = Pcs*tgϕ = 22.5*0.62 = 13.95 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng :
Pttpx = Pđl + Pcs = 64 + 22.5 = 86.5 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng :
Qttpx = Qđl + Qcs = 48 + 13.95 =61.95 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng :
2
2
S ttpx = Pttpx
+ Qttpx
= 86.5 2 + 61.95 2 = 106.39 kVA
I ttpx =
S ttpx
3U
=
106.39
3 * 0.38
= 161.64 A
1.2.2 Xác định PTTT cho phân xưởng cơ khí số 1.
Công suất đặt : 3600 kW
Diện tích
: 2000 km2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xưởng Cơ khí tìm được :
knc = 0.3 ,
cosϕ = 0.6
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm được suất chiếu sáng p 0 = 15 W/m2 , ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên coscs = 1
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
16
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
* Công suất tính toán động lực :
Pđl = knc*Pđ = 0.3*3600 = 1080 kW
Qđl = Pđl*tgϕ = 1080*1.33 = 1436.4 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
Pcs = p0*S = 15*2000 = 30 kW
Qcs = Pcs*tgϕ = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng :
Pttpx = Pđl + Pcs = 1080 + 30 = 1110 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng :
Qttpx = Qđl + Qcs = 1436 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng :
2
2
S ttpx = Pttpx
+ Qttpx
= 1110 2 + 1436.4 2 = 1815.31 kVA
I ttpx =
S ttpx
3U
=
1815.31
3 * 0.38
= 2758.1 A
1.2.3 Xác định PTTT cho phân xưởng cơ khí số 2.
Công suất đặt : 3200 kW
Diện tích
: 2500 km2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xưởng Cơ khí tìm được :
knc = 0.3 ,
cosϕ = 0.6
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm được suất chiếu sáng p 0 = 15 W/m2 , ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên coscs = 1
* Công suất tính toán động lực :
Pđl = knc*Pđ = 0.3*3200 = 960 kW
Qđl = Pđl*tgϕ = 960*1.33 = 1276.8 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
Pcs = p0*S = 15*2500 = 37.5 kW
Qcs = Pcs*tgϕ = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng :
Pttpx = Pđl + Pcs = 960 + 37.5 = 997.5 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng :
Qttpx = Qđl + Qcs = 1276.8 kVar
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
17
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng :
2
2
S ttpx = Pttpx
+ Qttpx
= 997.5 2 + 1276.8 2 = 1620.25 kVA
I ttpx =
S ttpx
3U
=
1620.25
3 * 0.38
= 2461.72 A
1.2.4 Xác định PTTT cho phân xưởng Luyện kim màu.
Công suất đặt : 1800 kW
Diện tích
: 2700 km2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xưởng Luyện kim màu tìm được :
knc = 0.6 ,
cosϕ = 0.8
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm được suất chiếu sáng p 0 = 15 W/m2 , ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên coscs = 1
* Công suất tính toán động lực :
Pđl = knc*Pđ = 0.6*1800 = 1080 kW
Qđl = Pđl*tgϕ = 1080*0.75 = 810 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
Pcs = p0*S = 15*2700 = 40.5 kW
Qcs = Pcs*tgϕ = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng :
Pttpx = Pđl + Pcs = 1080 + 40.5 = 1120.5 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng :
Qttpx = Qđl + Qcs = 810 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng :
2
2
S ttpx = Pttpx
+ Qttpx
= 1120.5 2 + 810 2 = 1382.61 kVA
I ttpx =
S ttpx
3U
=
1382.61
3 * 0.38
= 2100.66 A
1.2.5 Xác định PTTT cho phân xưởng Luyện đen .
Công suất đặt : 2500 kW
Diện tích
: 3000 km2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xưởng Luyện kim màu tìm được :
knc = 0.6 ,
cosϕ = 0.8
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm được suất chiếu sáng p 0 = 15 W/m2 , ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên coscs = 1
* Công suất tính toán động lực :
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
18
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
Pđl = knc*Pđ = 0.6*2500 = 1500 kW
Qđl = Pđl*tgϕ = 1500*0.75 = 1125 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
Pcs = p0*S = 15*3000 = 45 kW
Qcs = Pcs*tgϕ = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng :
Pttpx = Pđl + Pcs = 1500 + 45 = 1545 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng :
Qttpx = Qđl + Qcs = 1125 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng :
2
2
S ttpx = Pttpx
+ Qttpx
= 1545 2 + 1125 2 = 1911.19 kVA
I ttpx =
S ttpx
3U
=
1911.19
3 * 0.38
= 2903.75 A
1.2.6 Xác định PTTT cho phân xưởng Rèn .
Công suất đặt : 2100 kW
Diện tích
: 3600 km2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xưởng Rèn tìm được :
knc = 0.6 ,
cosϕ = 0.7
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm được suất chiếu sáng p 0 = 15 W/m2 , ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên coscs = 1
* Công suất tính toán động lực :
Pđl = knc*Pđ = 0.6*2100 = 1260 kW
Qđl = Pđl*tgϕ = 1260*1.02 = 1285.2 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
Pcs = p0*S = 15*3600 = 54 kW
Qcs = Pcs*tgϕ = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng :
Pttpx = Pđl + Pcs = 1260 + 54 = 1314 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng :
Qttpx = Qđl + Qcs = 1285.2 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng :
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
19
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
2
2
S ttpx = Pttpx
+ Qttpx
= 1314 2 + 1285.2 2 = 1838 kVA
I ttpx =
S ttpx
3U
=
1838
3 * 0.38
= 2792.58 A
1.2.7 Xác định PTTT cho phân xưởng Nhiệt luyện .
Công suất đặt : 3500 kW
Diện tích
: 4200 km2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xưởng Nhiệt luyện tìm được :
knc = 0.7 ,
cosϕ = 0.8
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm được suất chiếu sáng p 0 = 15 W/m2 , ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên coscs = 1
* Công suất tính toán động lực :
Pđl = knc*Pđ = 0.7*3500 = 2450 kW
Qđl = Pđl*tgϕ = 2450*0.75 = 1837.5 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
Pcs = p0*S = 15*4200 = 63 kW
Qcs = Pcs*tgϕ = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng :
Pttpx = Pđl + Pcs = 2450 + 63 = 2513 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng :
Qttpx = Qđl + Qcs = 1837.5 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng :
2
2
S ttpx = Pttpx
+ Qttpx
= 2513 2 + 1837.5 2 = 3113.13 kVA
I ttpx =
S ttpx
3U
=
3113.13
3 * 0.38
= 4729.91 A
1.2.8 Xác định PTTT cho bộ phận Nén khí .
Công suất đặt : 1700 kW
Diện tích
: 2000 km2
Tra bảng PL1.3[1] với bộ phận Nén khí tìm được :
knc = 0.7 ,
cosϕ = 0.8
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm được suất chiếu sáng p 0 = 12 W/m2 , ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên coscs = 1
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
20
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
* Công suất tính toán động lực :
Pđl = knc*Pđ = 0.7*1700 = 1190 kW
Qđl = Pđl*tgϕ = 1190*0.75 = 892.5 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
Pcs = p0*S = 12*2000 = 24 kW
Qcs = Pcs*tgϕ = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng :
Pttpx = Pđl + Pcs = 1190 + 24 = 1214 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng :
Qttpx = Qđl + Qcs = 892.5 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng :
2
2
S ttpx = Pttpx
+ Qttpx
= 1214 2 + 892.5 2 = 1506.77 kVA
I ttpx =
S ttpx
3U
=
1506.77
3 * 0.38
= 2289.3 A
1.2.9 Xác định PTTT cho Kho vật liệu.
Công suất đặt : 60 kW
Diện tích
: 4800 km2
Tra bảng PL1.3[1] với Kho vật liệu tìm được :
knc = 0.7 ,
cosϕ = 0.8
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm được suất chiếu sáng p 0 = 10 W/m2 , ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên coscs = 1
* Công suất tính toán động lực :
Pđl = knc*Pđ = 0.7*60 = 42 kW
Qđl = Pđl*tgϕ = 42*0.75 = 31.5 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
Pcs = p0*S = 10*4800 = 8 kW
Qcs = Pcs*tgϕ = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng :
Pttpx = Pđl + Pcs = 42 + 48 = 90 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng :
Qttpx = Qđl + Qcs = 31.5 kVar
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
21
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng :
2
2
S ttpx = Pttpx
+ Qttpx
= 90 2 + 31.5 2 = 95.35 kVA
I ttpx =
S ttpx
3U
=
95.35
3 * 0.38
= 144.87 A
Kết quả xác định PTTT của các phân xưởng được trình bày trong bảng
1.10
Bảng 1.10 - Phụ tải tính toán của các phân xưởng
Tên phân xưởng
Ban QL & P.T/kế
P/x Cơ khí số 1
P/x Cơ khí số 2
P/x Luyện kim màu
P/x Luyện kim đen
P/x Sửa chữa cơ khí
P/x Rèn
P/x Nhiệt luyện
Bộ phận Nén khí
Kho vật liệu
PĐ
(kW)
KNC
cosϕ
(W/m2)
P0
PĐL
(kW)
PCS
(kW)
Ptt
(kW)
Qtt
(kVar)
Stt
(kVA)
80
3600
3200
1800
2500
0.8
0.3
0.3
0.6
0.6
0.8
0.6
0.6
0.8
0.8
2100
3500
1700
60
0.6
0.7
0.7
0.7
0.7
0.8
0.8
0.8
15
15
15
15
15
12
15
15
12
10
64
1080
960
1080
1500
158.46
1260
2450
1190
42
22.5
30
37.5
40.5
45
14.4
54
63
24
48
86.5
1110
997.5
1120.5
1545
172.86
1314
2513
1214
90
61.95
1436.4
1276.8
810
1125
141.43
1285.2
1837.5
892.5
31.5
106.39
1815.31
1620.25
1382.61
1911.19
223.35
1838
3113.13
1506.77
95.35
ξ1.2 xác định phụ tải tính toán của nhà máy
1. Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy
Pttnm = k dt ∑ Ptti = 0.8 * 10163.36 = 8130.69 kW
Trong đó:
kdt = 0.8 là hệ số số đồng thời
2. Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy
Qttnm = k dt ∑ Qtti = 0.8 * 8898.28 = 7118.62 kVar
3. Phụ tải tính toán toàn phần của toàn nhà máy
S ttnm = P 2 ttnm + Q 2 ttnm = 8130.69 2 + 7118.62 2 = 10806.61 kVA
4. Hệ số công suất của toàn nhà máy
cos ϕ =
Pttnm
8130.69
=
= 0.75
S ttnm 10806.61
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
22
Đồ án môn học
K44
Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 -
ξ1.2 xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải
Tâm phụ tải là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm biến áp
phân phối, tủ động lực
Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mômen phụ tải đạt giá
trị min : ∑ Pi li → min
Trong đó Pi, li là công suất tiêu thụ và khoảngcách từ thiết bị thứ i
tới tâm
Để xác định tâm phụ tải điện ta dùng công thức :
n
x0 =
n
∑ S i xi
i =1
n
∑S
i =1
y0 =
;
i
∑ S i yi
i =1
n
∑S
i =1
n
z0 =
;
∑S z
i =1
n
i
i i
∑S
i =1
i
Trong đó :
x0, y0, z0 - toạ độ tâm phụ tải
xi,yi,zi - toạ độ phụ tải thứ i
Si là công suất phụ tải thứ i
Trong thực tế người ta ít quan tâm đến toạ độ z nên ta cho z =0
Chọn tỉ lệ xích 3 kVA/mm2 , từ đó tìm được bán kính của biểu đồ
phụ tải :
Ri =
Si
mπ
Góc phụ tải chiếu sáng được tính theo công thức :
α cs =
360.Pcs
Ptt
Kết quả tính toán R và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân
xưởng cho trong bảng 1.11
Bảng 1.11 - Kết quả xác định R và α cs cho các phân xưởng
Tên phân xưởng
PCS
(kW)
Ptt
(kW)
Stt
(kVA)
Ban QL và P. T kế
P/x cơ khí số 1
P/x cơ khí số 2
P/x luyện kim màu
P/x luyện kim đen
P/x Sửa chữa cơ khí
P/x Rèn
P/x nhiệt luyện
Bộ phận Nén khí
Kho vật liệu
22.5
30
37.5
40.5
45
14.4
54
63
24
48
86.5
1110
997.5
1120.5
1545
172.86
1314
2513
1214
90
106.37
1815.31
1620.25
1382.61
1911.19
223.35
1838
3113.13
1506.77
95.35
Tâm phụ tải
X(mm
)
0.5
3
3.8
8.8
8.2
13.6
13.2
18
22
19
Y(mm)
10
15.6
4
16.5
4
16.2
4
13.5
11.2
5.2
R
α cs
3.36
13.88
13.11
12.11
14.24
4.87
13.96
18.17
12.64
3.18
93.64
9.73
13.53
13
10.49
30
14.79
9
7.12
192
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy
kéo
23
§å ¸n m«n häc
TrÇn Minh Tu©n - Líp §KT§2 - K44
Chương II
thiết kế mạng cao áp cho của nhà máy
Việc lựa chọn các sơ đồ cung cấp điện có ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề
kinh tế kỹ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện được gọi là hợp lý
phải thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật sau :
1. Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật
2. Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế
3. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện
4. Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành
5. An toàn cho người và thiết bị
6. Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải
Trình tự tính toán và thiết kế mạng cao áp cho nhà máy bao gồm các bước
sau :
1.Vạch ra các phương án cung cấp điện
2. Lựa chọn vị trí , số lượng , dung lượng của các trạm biến áp và lựa
chọn chủng loại , tiết diện đường dây cho các phương án
3. Tính toán thiết kế kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý
4. Thiết kế chi tiết các phương án lựa chọn
Trước khi vạch ra các phương án cụ thể cho việc cấp điện áp hợp lý cho
đường dây tải điện từ hệ thống về nhà máy. Biểu thức kinh nghiệm để lựa
chọn cấp điện áp truyền tải là :
U = 4.34 l + 0.016 P
(kV)
Trong đó :
P - công suất tính toán của nhà máy [kW]
l - khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy [km]
Ta có U = 4.34 10 + 0.016 * 8130.69 = 51.37 (kV)
Trạm biến áp trung gian có các mức điện áp là 22kV và 6 kV. Như vậy
ta chọn cấp điện áp cung cấp cho nhà máy là 22 kV.
ξ2.1 các phương án cấp điện
2.1.1 Phương án về các trạm biến áp phân xưởng
Nguyên tắc lựa chọn các trạm biến áp :
1. Vị trí đặt cá trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu : gần tâm phụ
tải, thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp, an toàn và
kinh tế
2. Số lượng máy biến áp đặt trong các trạm biến áp được lựa chọn dựa
vào các yêu cầu cung cấp điện của phụ tải : điều kiện vận chuyển và lắp đặt ;
chế độ làm việc của phụ tải. Trong mọi trường hợp trạm biến áp chỉ đặt một
máy biến áp sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành song độ tin cậy cung
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
24
§å ¸n m«n häc
TrÇn Minh Tu©n - Líp §KT§2 - K44
cấp điện không cao. Các trạm biến áp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại I và
II nên dùng hai máy biến áp còn hộ loại III thì chỉ cần một máy biến áp
3. Dung lượng các máy biến áp được lựa chọn theo điều kiện:
nk hc S dmB ≥ S tt
và kiểm tra điều kiện sự cố một máy biến áp :
(n − 1)k hc k qt S dmB ≥ S ttsc
Trong đó :
n - số máy biến áp có trong trạm
khc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường ( ta lấy khc = 1)
kqt - hệ số quá tải sự cố, lấy kqt =1.4 nếu thoả mãn điều kiện
MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm và thời gian quá tải 1 ngày
đêm không quá 6h
Sttsc - công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA ta có thể
loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các
MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm
trong trạng thái làm việc bình thường. Giả thiết trong các hộ loại I có
30% là phụ tải loại III nên Sttsc = 0.7*Stt
Đồng thời cũng nên giảm chủng loại các máy biến áp dùng trong nhà máy
để thuận lợi cho việc mua sắm , lắp đặt , vận hành , sửa chữa và thay thế
I. phương án 1: Đặt 6 TBA phân xưởng
- Trạm B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết kế và phân xưởng
Cơ khí số 1
- Trạm B2: Cấp điện cho Phân xưởng luyện kim màu và Phân xưởng
Sửa chữa cơ khí
- Trạm B3: Cấp điện cho Phân xưởng Cơ khí số 2
- Trạm B4: Cấp điện cho Phân xưởng Luyện kim đen
- Trạm B5: Cấp điện cho Phân xưởng rèn, Bộ phận nén khí và Kho v ật
liệu
- Trạm B6: Cấp điện cho phân xưởng Nhiệt luyện
1. Trạm biến áp B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết k ế và Phân
xưởng cơ khí số 1. Trạm được đặt hai máy biến áp làm việc song song
n * k hc * S dmB ≥ S tt
ta có:
Stt = 106.39 + 1815.31 = 1921.7 kVA
⇒ S dmB ≥
1921.7
= 960.85 kVA
2
Ta chọn MBA tiêu chuẩn Sdm = 1000(kVA)
Kiểm tra lại dung lượng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp s ự cố
một máy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan tr ọng
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
25
