Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các phân xưởng của nhà máy luyện kim

CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

I, VỊ TRÍ ĐỊA LÍ VÀ VAI TRÒ KINH TẾ
Nhà máy luyện kim đen là nhà máy công nghiệp nặng quan trọng
trong nền kinh tế quốc dân, cung cấp nguyên liệu cho các ngành khác: cơ
khí chế tạo, giao thông, xây dựng… Kinh tế càng phát triển thì nhu cầu
kinh tế càng tăng cao vì sản lượng gang thép tính theo đầu người là một
trong những chỉ tiêu chủ yếu để đánh giá tiềm lực của đất nước. Do tầm
quan trọng của nhà máy nên ta xếp nhà máy hộ tiêu thụ loại 1, cần đảm
bảo cấp điện liên tục và an toàn.
Do đặc điểm công nghệ có nhiều khí bụi nên nhà máy luyện kim
được bố trí ở vùng xa thành phố, xa khu dân cư. Nhà máy luyện kim em
đươc giao nhiệm vụ thiết kế có quy mô khá lớn với 10 phân xưởng là:
Phân xưởng luyện gang, Phân xưởng là Mactin, phân xưởng máy cán phôi
tấm…. với công suất đặt lớn hơn 32000 ( kW).
BẢNG THIẾT BỊ PHÂN XƯỞNG
Kí hiệu
Tên phân xưởng
trên mặt
bằng
1
Phân xưởng luyện gang (phụ tải 3kV là
3200kW)
2
Phân xưởng lò mactin
3
Phân xưởng máy cán phôi tấm
4
Phân xưởng cán nóng (phụ tải 3kV là
2500kW)

5
Phân xưởng cán nguội
6
Phân xưởng tôn
7
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
8
Trạm bơm( phụ tải 3kV là 2100kw)
9
Ban quản lý và phòng thí nghiệm
10
Chiếu sáng phân xưởng

Công suất đặt
(kW)
8200
3500
2000
7500
4500
2500
Theo tính toán
3200
320
Xác định theo
diện tích



Tt

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
24
25
26
27
28
1
2

3
4
5
6
7
8
9
10

Danh sách thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ khí
Tên thiết bị
Số
Nhãn Công suất
lượng hiệu
(kW)
BỘ PHẬN DỤNG CỤ
Máy tiện ren
4
Ik625
10
Máy tiện ren
4
IK620
10
Máy doa tọa độ
1
2450
4.5
Máy doa ngang
1

2614
4.5
Máy phay vạn năng
2
6H82
7
Máy phay ngang
1
6H84
4.5
Máy phay chép hình
1
6HK
5.62
Máy phay đứng
2
6H12
7.0
Máy phay chép hình
1
642
1.7
Máy phay chép hình
1
6461
0.6
Máy phay chép hình
1
64616
3.0

Máy bào ngang
2
7M36
7.0
Máy bào giường 1 trụ
1
MC38
10
Máy xọc
2
7M36
7.0
Máy khoan hướng tâm
1
2A55
4.5
Máy khoan đứng
1
2A125
4.5
Máy mài tròn
1
36151
7.0
Máy mài tròn vạn năng
1
312M
2.8
Máy mài phẳng có trục đứng
1

373
10
Máy mài phẳng có trục nằm
1
371M
2.8
Máy ép thủy lực
1
0-53
4.5
Máy khoan để bàn
1
HC-12A
0.65
Máy mài sắc
2
2.8
Máy ép tay kiểu vít
1
Bàn thợ nguội
10
Máy giũa
1
1.0
Máy mài sắc các dao cắt gọt
1
3A625
2.8
BỘ PHẬN SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN
Máy tiện ren

3
IA62
7.0
Máy tiện ren
2
I616
4.5
Máy tiện ren
2
IE6IM
3.2
Máy tiện ren
2
I63A
10
Máy khoan đứng
2
2A125
2.8
Máy khoan đứng
1
2A150
7
Máy khoan vạn năng
1
6H81
4.5
Máy bào ngang
1
7A35

5.8
Máy mài tròn vạn năng
2
3130
2.8
Máy mài phẳng
1
4.0

Ghi chú


11
12
13
14
15

Máy cưa
Máy mài hai phía
Máy khoan bàn
Máy ép tay
Bàn thợ nguội

2
2
7
2
3

872A
HC-12A
P-4T
-

2.8
2.8
0.65
-


CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO NHÀ MÁY
1. T ÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG SỮA CHỮA CƠ
KHÍ
1.1: Phân nhóm phụ tải
Tên thiết bị

1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4

5
6
7

1
2
3
4
5
6
7

Nhóm 1
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện đứng
Máy khoan vạn năng
Máy bào ngang
Máy bào tròn vạn năng
Máy mài phẳng
Máy mài hai phía
Tổng nhóm 1
Nhóm 2
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy khoan đứng
Máy khoan đứng
Máy cưa
Máy mài hai phía

Máy khoan bàn
Tổng nhóm 2
Nhóm3
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy doa ngang
Máy mài phẳng
Máy mài sắc
Máy dũa
Máy mài sắc
Tổng nhóm 3

Tên
số
thiết bị lượng

Công suất
Pdm(kW)
1máy
Toàn
bộ

Idm(A)

1
2
3
4
7
8

9
10
12

2
2
2
1
1
1
2
1
1
13

7
4.52
3.2
10
4.5
5.8
2.8
4.0
2.8

14
9
6.4
10
4.5

5.8
5.6
4.0
2.8
62.1

2*17.72
2*11.39
2*8.1
25.32
11.39
14.68
2*7.09
10.13
7.08
157.2

1
4
5
6
11
12
13

1
1
2
1
2

1
6
13

7
10
2.8
7
2.8
2.8
0.65

7
10
5.6
7
5.6
2.8
3.9
41.9

17.72
25.31
2*7.09
17.72
2*7.09
7.09
6*1.64

1

2
4
20
24
27
28

4
4
1
1
1
1
1
13

10
10
4.5
4.5
2.8
1
2.8

40
40
4.5
4.5
2.8
1

2.8
93.9

4*25.31
4*25.31
11.39
11.39
7.09
2.5
7.09


1
2
3
4
5
6
7
8
9

Nhóm 4
Doa toạ độ
Máy phay đứng
Máy phay chép hình
Máy khoan bàn
Máy xọc
Máy khoan đứng
Máy mài vạn năng

Máy mài phẳng
Máy ép thuỷ lực
Tổng nhóm 4

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Nhóm 5
Máy phay vạn năng
Máy phay ngang
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình
Máy bào ngang
Máy bào giường một trụ
Máy mài trên
Máy mài sắc
Tổng nhóm 5

3
8
9
13(sc)

14
16
18
19
21

1
2
1
1
2
1
1
1
1
11

4.5
7
0.6
0.65
7
4.5
2.8
10
4.5

4.5
14
0.6

0.65
14
4.5
2.8
10
4.5
55.55

11.39
2*17.72
1.52
1.645
2*17.72
11.39
7.09
25.32
11.39

5
6
7
10
11
12
13
17
24

2
1

1
1
1
1
1
1
1
10

7
4.5
5.62
0.6
3.0
7.0
10
7
2.8

14
4.5
5.62
0.6
3.0
7.0
10
7
2.8
54.52

2*17.72
11.39
14.22
1.52
7.59
17.72
25.32
17.72
7.09

1.2: Tính toán phi tải từng nhóm
A.Nhóm 1
TT
Tên thiết bị
Kí hiệu
số
trên
lượng
bảng
1 Máy tiện ren
1
2
2 Máy tiện ren
2
2
3 Máy tiện ren
3
2
3 Máy mài đứng
4

1
5 Máy khoan van năng
7
1
6 Máy bào ngang
8
1
7 Máy bào tròn
9
2
8 Máy mài phẳng
10
1
9 Máy mài hai phía
12
1
Tổng nhóm 1
13

Công suất
Idm(A)
Pdm(kW)
1 máy Toàn bộ
7
14
2*17.72
4.5
9
2*11.39
3.2

6.4
2*8.1
10
10
25.32
4.5
4.5
11.39
5.8
5.8
14.68
2.8
5.6
2*7.09
4
4
10.13
2.8
2.8
7.08
62.1
157.2


Số thiết bị trong nhóm n=13
số thiết bị làm việc hữu ích n1=4

ta có n*=4/13=0.3

tổng công suất của nhóm P=62.1

công suất của các thiết bị hữu ích P1=29.8

suy ra P*=29.8/62.1=0.48

tra bảng phi lục PL 1.5 được n*hq=0.8
số thiết bị làm việc có hiệu quả nhq=0.8*13=10.4 ≈ 10
tra bảng phi lục PL1.6 có Kmax=2.1
phụ tải tính toán của nhóm 1:
Ptt=Kmax*Ksd*P=2.1*0.16*62.1=20.87(kW)
Qtt=Ptt*tg γ =20.87*1.33=27.75(kW)
Ptt

62.1

Stt= cosγ = 0.6 = 34.78 (kVA)
Itt =

Stt 1
34.78
=
= 52.85( A)
U 3 0.38* 3

Idn=Ikdmax+Itt-Ksd*Idmmax=5*25.32+52.85-0.16*25.32=175.4(A)
tt

Tên thiết bị

1
2

3
4
5
6
7

Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy khoan đứng
Máy khoan đứng
Máy cưa
Máy mai hai phía
Máy khoan bàn

Kí hiệu
trên
bảng
1
4
5
6
11
12
13

Số lượng
1
1
2
1

2
1
6

Công suất Pdm(kW)
1 máy
Toàn bộ
7
10
2.8
7
2.8
2.8
0.65

B.Nhóm 2
Ta có n=13

n1=3 ⇒ n* =

3
= 0.23
13

24
= 0.57
41.9
Tra bảng PL1.5: n*hq=0.61 ⇒ nhq=0.61*13=7.91 ≈ 8

P=41.9 P1=24 ⇒ P* =

Tra bảng PL1.6: Kmax=2.31

7
10
5.6
7
5.6
2.8
3.9

Pdm(A)


⇒ Ptt = 2.31*0.16* 41.9 = 15.48
Qtt = Ptt * tgγ = 15.48*1.33 = 20.60(kVAr)
Ptt 15.48
Stt=
=
= 25.8(kVA)
cosγ
0.6
Stt
25.8
Itt =
=
= 39.20 ( A )
U * 3 0.38* 3

C.Nhóm 3

Nhóm3
1 Máy tiện ren
2 Máy tiện ren
3 Máy doa ngang
4 Máy mài phẳng
5 Máy mài sắc
6 Máy dũa
7 Máy mài sắc
tổng nhóm 3

1
2
4
20
24
27
28

Ta có n=13 n1=8 ⇒ n* =

4
4
1
1
1
1
1
13

10

10
4.5
4.5
2.8
1
2.8

40
40
4.5
4.5
2.8
1
2.8
93.9

8
= 0.62
13

P=93.9 P1=80 ⇒ P* =

80
= 0.85
93.9

Tra bảng PL1.5 : nhq*=0.75 →nhq=0.75*13=10
Tra bảng PL1.6 : Kmax=2.1
Ptt = Kmax*Ksd*P=2.1*0.16*93.9=31.55 ( kW )

Qtt=Ptt*tgγ = 31.55 *1.33 = 41.96 ( kVAr )
Ptt
31.55
=
= 52.58 ( kVA )
cosγ
0.6
Stt
52.58
Itt =
=
= 80 ( A )
U * 3 0.38* 3

Stt=

D.Nhóm4
Nhóm 4
1 Doa toạ độ
2 Máy phay đứng
3 Máy phay chép hình

3
8
9

1
2
1

4.5
7
0.6

4.5
14
0.6


4
5
6
7
8
9

Máy khoan bàn
Máy xọc
Máy khoan đứng
Máy mài vạn năng
Máy mài phẳng
Máy ép thuỷ lực
tổng nhóm 4
Ta có

13(sc)
14
16
18
19

21

1
2
1
1
1
1
11

0.65
7
4.5
2.8
10
4.5

0.65
14
4.5
2.8
10
4.5
55.55

n=11 n1=5 → n*=5/11=0.45

P=55.55 P1=38 →P*=38/55.55=0.68
Tra bảng PL1.5 nhq*=0.81 →nhq=0.81*11=8.91≈9
Tra bảng PL1.6

Kmax=2.2

Ptt = Kmax*Ksd*P=2.2*0.16*56.85=20.1( kW )

Qtt = Ptt * tgγ = 20.01*1.33 = 26.61( kVAr )
⇒

Ptt
20.01
=
= 33.35 ( kVA )
cosγ
0.6
Stt
33.35
Itt =
=
= 50.67 ( A )
U * 3 0.38* 3

Stt =

E.Nhóm 5
1
2
3
4
5
6

7
8
9

Nhóm 5
Máy phay vạn năng
Máy phay ngang
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình
Máy bào ngang
Máy bào giường một trụ
Máy mài trên
Máy mài sắc
Tổng nhóm 5
Ta có n=10
P=54.52

5
6
7
10
11
12
13
17
24

2
1

1
1
1
1
1
1
1
10

7
4.5
5.62
0.6
3.0
7.0
10
7
2.8

n1=6 →n*=6/10=0.6

P1=43.62 → P* =43.62/54.52=0.8

Tra bảng PL1.5 nhq* =0.81 → nhq=0.81*10=8.1≈8

14
4.5
5.62
0.6
3.0

7.0
10
7
2.8
54.52


Tra bảng PL1.6 Kmax=2.31
Ptt = Kmax*Ksd*P=2.31*0.16*54.52=20.15 ( kW )

Qtt = Ptt * tg γ = 20.15 *1.33 = 26.8 ( kVAr )
⇒ Stt = Ptt = 20.15 = 33.58 ( kVA )
cosγ
0.6
Stt
33.58
Itt =
=
= 51( A )
U * 3 0.38 * 3

Idn=Ikdmax + Itt – Ksd* Idmmax=
1.3: PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CỦA PHÂN XƯỞNG XỬA
CHỮA CƠ KHÍ
Ta có: công suất chiếu sáng toàn phân xưởng
ta lấy Po=15 W/m2

Pcs=Po*F

Pcs=15*(50*20)=15000(W)=15(kW)

1.4: PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TOÀN PHÂN XƯỞNG
A. Công suất tác dụng của toàn phân xưởng
Px=Kdt*∑Ptti =0.85*(20.15+20.87+15.48+31.55+20.01)=91.55(kW)
Qx=Px*tg γ =91.55*1.33=121.76(kVAr)
B.Phụ tải toàn phần của phân xưởng
Stp= 161.8(kVA)
Itt =

Stt
3 *U

⇒ cos γ =

=

161.8
3 * 0.38

= 245.85 ( A )

Ptttp 91.55 + 15
=
= 0.66
Stttp
161.8

2.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CÁC PHÂN XƯỞNG CÒN LẠI
Ta có diện tích các phân xuởng
TT
1

2
3
4
5
6
7
8
9

Tên phân xưởng
Px luyện gang
Px lò mactin
Px máy cán phôi tấm
Px cán nóng
Px cán nguội
Px tôn
Px sửa chữa cơ khí
trạm bơm
Ban quản lý và phòng thí nghiệm

diện tích (m2)
2975
2800
1050
4425
1125
3750
1000
600
1950

2.1:


PHÂN XƯỞNG LUYỆN GANG
Với phân xưởng luyện gang ta có Knc = 0.6 ; cos γ =0.8;tg γ
=0.75 ;Po=15
A. Phụ tải 3 kV
Công suất tác dụng

P3kV=Knc*Pd=0.6*3200=1920(kW)

Công suất phản kháng Q3kV = P3kV*tg γ =1920*0.75=1440(kVAr)
S3kV = P 2 + Q 2 = 19202 + 14402 = 2400 ( kVA )

Công suất toàn phần
Dòng điện

I3kV =

S
2400
=
= 462 ( A )
3 *U
3 *3

B.Phụ tải 0.4 kV
Ta có
P0.4kV=Knc*P0.4d=0.6*5000=3000(kW)

Q0.4kV=P0.4kV*tg γ =3000*0.75=2250(kVAr)
.Phụ tải chiếu sáng
Pcs=Po*F=15*2975=44625(kW)=44.625(kW)
S0.4kV= ( P0.4kv + Pcs ) + Q0.4kv 2 = ( 3000 + 44.625 ) + 37502 = 4830(kVA)
2

I0.4kV=

2

S
4830
=
= 7338 ( A )
3 *U
3 *0.38

D.Phụ tải toàn phân xưởng
Pttpx=P0.4kV+P3kV+Pcs = 3000+1920+44.625=4964.625(kW)
Qttpx= Q3kV + Q0.4kV =1440+2250=3690(kVAr)
Sttpx=

Pttpx 2 + Qttpx 2 = 4964.6252 + 36902 = 6168 ( kVA )

2.2: PHÂN XƯỞNG LÒ MACTIN
Với phân xưởng lò Mactin ta có Knc=0.6 cos γ =0.8 tg γ =0.75
Po=15


A.Công suất động lực

Pdl=Knc * Pd =0.6*3500=2100(kW)
Qdl= Pdl*tg γ =2100*0.75=1575(kVAr)
B.Công suất chiếu sáng cho phân xưởng
Pcs=Po * F=15*2800=42000(W)=42(kW)
C.Công suất toàn phần của phân xưởng
Pdl + Pcs )
Stt= (

Itt=

2

+ Qdl 2 =

( 2100 + 42 )

2

+ 15752 = 2659 ( kVA )

Stt
2659
=
= 4040 ( A )
3 *U
3 *0.38

2.3: PHÂN XƯỞNG CÁN PHÔI TẤM
Với phân xưởng cán phôi tấm có Knc=0.6; cos γ =0.8; tg γ =0.75;
Po=15

Pdl =Knc * Pd =0.6*2000=1200(kW)
Qdl=Pdl*tg γ =1200*0.75=900(kVAr)
Pcs=Po*F= 15*1050=15750(kW)=15.75(kW)
Stt= ( Pdl + Pcs ) + Qdl 2 = ( 1200 + 15.75 ) + 9002 = 1513 ( kVA )
2

Itt=

2

Stt
1513
=
= 2299 ( A )
3 *U
3 *0.38

2.4: PHÂN XƯỞNG CÁN NÓNG
Với phân xưởng cán nóng có Knc=0.6; cos γ =0.8; tg γ
=0.75 ;Po=15W
-

Phụ tải 3kV(2500kW)

Ta có
P3kV= Knc * Pd =0.6*2500=1500(kW)
Q3kV= P3kV * tg γ =1500*0.75=1125(kVAr)


P3kv

1500

S3kV= cosγ = 0.6 = 2500 ( VA )
I3kV=

S 3kv
2500
=
= 481.125 ( A )
3 *U
3 *3

B.Phô tải 0.4kV
Ta có
P0.4kV =Knc * Pd =0.6*5000=3000(kW)
Q0.4kV= P0.4kV*tg γ =3000*075=2250(kVAr)
.Công suất chiếu sáng
Pcs=Po*F=15*4425=66375W=66.375(W)
S0.4kV=

( P0.4kv + Pcs )

2

+ Q 0.4kv 2 =

I0.4kV=

( 3000 + 66.375)

2

+ 22502 = 3803 ( kVA )

S 0.4kv
3803
=
= 5778( A)
3 *U
3 *0.38

D.Công súât toàn phần
Ptttp=P3kV + P0.4kV + Pcs
=1500+3000+66.375=4566.375(kW)
Qtttp=Q3kV + Q0.4kV =1125+2250=3375(kVAr)
Stttp= Ptttp 2 + Qtttp 2 = 4566.3752 + 33752 = 5678 ( kVA )
2.5: PHÂN XƯỞNG CÁN NGUỘI
với phân xưởng cán nguội ta có Knc=0.6 ; cos γ =0.8; tg γ =0.75;
Po=15
Ptt=Knc*Pd=0.6*4500=2700(kW)
Qtt=Ptt*tg γ =2700*0.75=2025(kVAr)
Pcs=Po*F=15*1125=16875(W)=16.875(kW0


Stt =

( Ptt + Pcs )

Itt =

Stt
3388
=
= 5144 ( A )
3 *U
3 *0.38

2

+ Qtt 2 =

( 2700 + 16.875)

2

+ 20252 = 3388(kVA)

2.6 PHÂN XƯỞNG TÔN
Với phân xưởng tôn ta lấy Knc=0.6 ; cos γ =0.8; tg γ =0.75 ;Po=12
Ptt=Knc*Pd=0.6*2500=1500(kW)
Qtt=Ptt*tg γ =1500*0.75=1125(kVAr)
Pcs=Po*F=12*3750=45000(W)=45(kW0
Stt =

( Ptt + Pcs )

Itt =

Stt

1911
=
= 2904 ( A )
3 *U
3 *0.38

2

+ Qtt 2 =

( 1500 + 45)

2

+ 11252 = 1911(kVA)

2.8: TRẠM BƠM: PHỤ TẢI 3KV(2100KW); PHỤ TẢI
0.4KV(1100KW)
Với trạm bơm có Knc=0.6; cos γ =0.8; tg γ =0.75 ;Po=12W
A.Phụ tải 3kV
P3kV=Knc*Pd=0.6*2100=1260(k W)
Q3kV=P3kV*tg γ =1260*0.75=945(kVA)
S3kV= P3kv 2 + Q3kv 2 = 12602 + 9452 = 1575 ( kVA )
Itt=

Stt
1575
=
= 275.6 ( A )
3 *U

3 *3

B.Phụ tải 0.4kV
P0.4kV=Knc*Pd=0.6*1100=660(kW)
Q0.4kV=P0.4kV*tg γ =660*0.75=495(kVAr)
Phụ tải chiếu sáng
Pcs=Po*F=12*600=7200(W)=7.2(kW)
S0.4kV= ( P0.4kv + Pcs ) + Q0.4kv 2 = ( 660 + 7.2 ) + 4952 = 831(kVA)
2

2


I0.4kV=

S 0.4kv
831
=
= 1263 ( A )
3 *U
3 *0.38

C.Phụ tải toàn phần
Ptttp=P3kV+P0.4kv+Pcs=1260+660+7.2=1927.2(kW)
Qttpt=Q0.4kV+Q3kV=945+495=1440(kVAr)
Stttp= Ptttp 2 + Qtttp 2 = 1927.22 + 14402 = 2406 ( kVA )
2.9: BAN QUẢN LÝ VÀ PHÒNG THÍ NGHIỆM
Với ban quản lý và phòng thí nghiệm ta lấy Knc=0.8;
cosγ =0.85 ; tgγ =0.62 ;Po=20W
T a có:

Ptt=Knc*Pd=0.8*320=256(kW)
Qtt =Ptt*tg γ =256*0.62=158.72(kVAr)
Pcs=Po*F=20*1950=39000(W)=39(kW)
Stttp =
Itt =

( Ptt + Pcs )

2

+ Qtt 2 =

( 256 + 39 )

Stttp
335
=
= 509 ( A )
3 *U
3 *0.38

2

+ 158.72 2 = 335 ( kVA )


BẢNG PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY
T
T

Tên phân
xưởng

1 Px luyện
gang

Công Knc Po cos γ
CS
CS
Qtttp
Ptttp
Stttp
suất
(W)
động chiếu
đặt(Pd)
lực Pdl sáng Pcs
8200 0.6 15 0.8
44.625 3690 4964.62 6186
5

2 Px lò mactin 3500 0.6

1

0.8

2100

42

3 Px cán
hôitấm

2000 0.6

15

0.8

1200

15.75

4 Px cán nóng

7500 0.6

15

0.8

5 Px cán nguội 4500 0.6

15

0.8

2700

6 Px tôn

2500 0.6

12

0.8

1500

45

1125

0.6

15

0.8

91.56

15

121.7 108.56 161.
6
8

8 trạm bơm

3200 0.6

12

0.8

7.2

1440 1927.2 2406

9 Ban quản lý
và thi
nghiệm

320

20

0.85

39

158.7
2

7 Px sc cơ khí

0.8

1575

2142

2659

900 1215.75 1513

66.375 4250 4566.37 6238
5
16.875 2025 2716.87 3388
5

256

1545

295

3.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA TOÀN NHÀ MÁY
Lấy Kdt=0.8
ph ụ tải tác dụng của toàn nhà máy
9

Pttnm=Kdt* ∑ Ptt
1

=0.8*(4964.625+2142+1215.75+4566.375+2716.875+1545+108.56
+
+1927.2+295)=15585.1088 kW
Phi tải tính toán phản kháng của nhà máy

1911

335


9

Qttnm=Kdt* ∑ Qtti
1

=0.8*(3690+1575+900+4250+2025+1125+121.76+1440+158.72)=
=12228.384 kVAr
Phi tảh tính toán toàn phần của nhà máy
Sttnm= Pttnm 2 + Qttnm 2 = 15585.10882 + 12228.3842 = 19809.82 ( kVA ) ≈20
MV
Hệ số công suất của nhà máy
cos

γ

nm=

Pttnm 15588.1088
=
= 0.79
Sttnm
19809.82

4: XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI VÀ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI

4.1: BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI
Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ I được xác dịnh
theo công thức:
R=

Si
m*∏

Lấy m=30kVA/mm2

Góc chiếu sáng của từng phân xưởng được xác định theo công thức
α=

Pcs *360
Ptt

Tâm phụ tải được xác đinh phỉ thoả mãn mômen phụ tải đạt giá trị
cực tiểu tức ∑ Pi * Li đạt giá trị cực tiểu
Pi và Li công suất và khoảng cách của phụ tải thứ I tới tâm phụ tải
Ta xác định toạ độ tâm phụ tải theo biểu thức sau:
n

X0=

∑ Si * Xi
1

n

∑ Si

1

n

; Yo =

∑ Si *Yi
1

n

∑ Si

n

; Zo =

1

∑ Si * Zi
1

n

∑ Si
1

Xo, Yo, Zo toạ độ tâm phụ tải
Xi, Yi, Zi, Si toạ độ và công suất của phụ tải thứ i

Trong công thức trên toạ độ z it được chú ý!


Bảng xác định Ri và α của các phân xưởng
TT

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Tên phân xưởng

Px luyện gang

Pcs
(kW)

44.62
5
Px lò mactin
42
Px máy cán phôi tấm 15.75
Px cán nóng

66.37
5
Px cán nguội
16.87
5
Px tôn
45
Px sửa chữa cơ khí
15
trạm bơm
7.2
Ban quản lý và
39
phòng thí nghiệm

Ptt
(kW)

Stt
(kVA
)
4964.62 6186
5
2142
2659
1215.75 1513
4566.37 6238
5
2716.87 3388
5

1545
1911
108.56 161.8
1927.2 2406
295
335

Tâm phụ tải
X
Y
(mm) (mm)
78
38

R

α

8.1

3.23

74
47
38

21
28
50

5.31
4.00
8.14

7.06
4.66
5.23

8

32

5.99

2.23

10
45
83
10

55
61
52
8

4.5 10.68
1.31 49.7
5.05 1.3
1.89 47.6

Gãc phô t¶i
chiÕu s¸ng
Gãc phô t¶i
®éng lùc


Nhà máy s? 7

NÐ
7

61

6

55
52
38
35
32
28
21
8

T? h? th?ng
di?n d?n

8
1

4

5
3

2

9
8 10

45 47

74 78

83

PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
(Mặt bằng nhà máy số 7)

7
161,8

61
6
1911

55
52
38

35
32
28
21

5
3388

8
2460
1
7230

4
6303
3
1513
2
2659

9
335

8
8 10

45 47

74 78

BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN

83


Tâm phụ tải của nhà máy:
n

Yo =

∑ Si * Xi
1

n

∑ Si

=

996353.8
= 40.1
24797.8

=

1243972
= 50.16
24797.8

1

n

Xo =

∑ Si * Yi
1

n

∑ Si
1

vậy tâm phụ tải của nhà máy là (50.16 40.1)
Ta bỏ qua không tính tới tọa độ Z của phụ tải vi nhà máy đặt trên
mặt đất


CHƯƠNG II
THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO NHÀ MÁY

- CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP CẤP CHO NHÀ MÁY
Ta có công thức kinh nghiệm
U = 4.34* L + 0.016* Pttnm
U = 4.34* 15 + 0.016*15585.1088 = 70.56kV

Do nhà máy ở gần trạm trung áp lên ta lấy điện từ trạm trung áp 35
kV
- CÁC PHƯƠNG ÁN CHỌN CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN
XƯỞNG

Các máy biến áp được chọn dựa theo các nguyên tắc sau:
1: Vị trí đặt trạm biến áp phải gần tâm phụ tải, thuận lợi cho việc vận
chuyển, lặp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp
2: Số lượng các máy biến áp được lựa chọn dựa theo yêu cầu cung
cấp điện của phụ tải.Nếu phụ tải loại I và loạiII thì cần đặt ít nhất 2 MBA,
với phụ tải loại III thì chỉ cần đặt 1 MBA. Trong mọi trường hợp thì đặt 1
MBA là đơn giản nhất, thuận lơij cho việc vận hành xong độ ti cậy thấp
-

: Dung lượng các máy biến áp được chon theo điều kiện:

nKhc*SdmB≥Stt
Được kiểm tra theo điều kiện saukhi sảy ra sự cố với một máy:
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc
Trong đó:

n

Số MBA sử dụng trong nhóm

Khc Hệ số hiệu chỉnh.Với MBA sản xuẩt tại VIỆT NAM lấy Khc=1
SdmB Công suất của MBA
Stt

CÔng suất tính toán của phân xưởng

Sttsc Công suất tính toán của nhà máy khi xảy ra sự cố


Khi xảy ra sự cố với phụ tải loại I hoặc loại II ta có thể cắt bớt phụ

tải loại III ra để giảm bớt công suất. Do đó ta lấy Sttsc=0.7Stt
2.1: PHƯƠNG ÁN 1: ĐẶT 7 TRẠM BIẾN ÁP, TRONG ĐÓ:
*Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phụ tải 0.4kV của phân xưởng
luyện gang, và trạm bơm trạm bố trí 2 MBA làm việc song song
n*Khc *SdmB ≥Sttpx →SdmB ≥

Sttpx 4830
=
= 2415 ( kVA )
2
2

Ta chọn MBA có dung lượng 2500 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥

0.7 * Sttpx 0.7 * 4830
=
= 2415 ( kVA )
1.4
1.4

Do khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt các phụ tải loại III không quan
trọng chiếm 30% phụ tải của phân xưởng
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B2: Cấp điện cho phụ tải 0.4kV cho phân xưởng lò
Mactin và phân xưởng cán phôi tấm, trạm bố trí 2MBA làm việc song song
(n*Khc*SdmB≥Stt → SdmB≥

Stt ( 2659 + 1513)

=
= 2086 ( kVA )
2
2

Ta chọn MBA có dung lượng 2500 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥

0.7 * Sttsc 0.7 * ( 2659 + 1513)
=
= 2086 ( kVA )
1.4
1.4

Do khi xảy ra sự cố ta cắt bớt các phụ tải loại III không quan trọng
nên Sttsc=0.7Stt
Vậy dung lượng MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B3: Cấp điện cho phụ tải 0.4kV cho phân xưởng cán
nóng, trạm bố trí 2MBA làm việc song song
n*Khc*SdmB≥Sttpx →SdmB≥

Sttpx 3802
=
= 1901( kVA )
2
2


Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA

Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥

0.7 * Sttpx 0.7 *3803
=
= 1901( kVA )
1.4
1.4

Do khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt các phụ tải loại III không quan
trọng chiếm 30% phụ tải của phân xưởng
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B4: Cấp điện cho phân xưởng cán nguội, ban quản lý
và phòng thí nghiệm, trạm bố trí 2MBA làm việc song song
n*Khc*SdmB≥Stt →SdmB≥

Stt ( 3388 + 335 )
=
= 1861.5 ( kVA )
2
2

Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥

0.7 * ( Stt − 335 ) 0.7 *3388
=
= 1694 ( kVA )
1.4

1.4

Do khi xảy ra sự cố ta cắt bớt phụ tải loại III của phân xưởng cán
nguội và toàn bộ phụ tải của phòng thi nghiệm và ban quản lý
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B5: Cấp điện cho phụ tải0.4kV cho phân xưởng tôn,
phân xưởng sửa chữa cơ khí, trạm bố trí 2MBA làm việc song song
n*Khc*SdmB≥Stt →SdmB≥

Stt ( 1911 + 161.8 + 831)
=
= 1451.9 ( kVA )
2
2

Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥
0.7 * Stt 0.7 * ( 1911 + 161.8 + 831)
=
= 1451.9 ( kVA )
1.4
1.4

Do khi xảy ra sự cố ta cắt bớt phụ tải loại III của phân xưởng tôn,


phân xưởng sửa chữa cơ khí và trạm bơm
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B6: Cấp điện cho phụ tải 3kV cho phân xưởng cán

nóng, trạm bố trí 2MBA làm việc song song
n*Khc*SdmB≥Sttpx →SdmB≥

Sttpx 2500
=
= 1250 ( kVA )
2
2

Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥

0.7 * Sttpx 0.7 * 2500
=
= 1250 ( kVA ) s
1.4
1.4

Do khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt các phụ tải loại III không quan
trọng chiếm 30% phụ tải của phân xưởng
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B7: Cấp điện cho phụ tải 3 kV cho phân xưởngluyện
gang và trạm bơm, trạm bố trí 2MBA làm việc song song
n*Khc*SdmB≥Sttpx →SdmB≥

Stt ( 2400 + 1575 )
=
= 1987.5 ( kVA )
2

2

Ta chọn dung lượng của MBA là 2000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
(n-1)*Khc*SdmB≥Sttsc →SdmB≥

0.7 * Stt 0.7 * ( 2400 + 1575 )
=
= 1987.5 ( kVA )
1.4
1.4

Do khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt các phụ tải loại III không quan
trọng chiếm 30% phụ tải của phân xưởng
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
2.2: PHƯƠNG ÁN 2: ĐẶT 6 TRẠM BIẾN ÁP, TRONG ĐÓ:
*Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phụ tải 0.4kV của phân xưởng
luyện gang và trạm bơm, trạm bố trí 2 MBA làm việc song song