thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy bay
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.34 MB, 132 trang )
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
Phần I
Thiết kế cung cấp điện
Cho
Nhà máy chế tạo máy bay
Chơng I:
Giới thiệu chung
Đất nớc ta đang bớc vào thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá. Công nghiệp giữ vai
trò đặc biệt quan trọng. Điện năng đợc sản xuất ra dùng trong xí nghiệp công nghiệp
khoảng 70%.
Chính vì vậy việc đảm bảo cung cấp điện cho xí nghiệp hết sức quan trọng và cần
thiết nó chính là yếu tố quan trọng quyết định đến chất lợng, năng suất của sản phẩm ảnh
hởng đến nền kinh tế quốc dân.
Nhiệm vụ đặt ra trong bản đồ án tốt nghiệp của em là thiết kế cung cấp điện cho nhà
máy chế tạo máy bay.
Công nghiệp cơ khí nói chung và nhà máy chế tạo máy bay nói riêng là một ngành
sản xuất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.
Trong nhà máy chế tạo máy bay có nhiều hệ thống phân xởng khác nhau rất đa
dạng, phong phú và phức tạp nh hệ thống phân xởng đúc kim loại đen, hệ thống phân xởng
1
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
gia công thân động cơ... Các hệ thống phân xởng này có tính công nghệ cao và hiện đại do
vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lợng và độ tin cậy cao.
Tổng thể nhà máy có 10 phân xởng, với tổng công suất đặt là Pđặt = 10220(kW) đợc
xây dựng trên diện tích S = 66100(m2) nhà xởng. Nhà máy chế tạo máy bay có đặc điểm
công nghệ nh sau:
- Các phân xởng có công suất đặt khá lớn .
- Các máy móc đều tận dụng ở mức độ cao, nhà máy tổ chức làm việc 3 ca do đó đồ
thị phụ tải tơng đối bằng phẳng, hệ số đồng thời của các phụ tải khá cao khoảng 0,85 - 0,9
và hệ số nhu cầu cũng khá cao.
- Nguồn cung cấp nhà máy đợc lấy từ trạm biến áp trung gian quốc gia có công suất
vô cùng lớn.
- Dung lợng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực 250MVA.
- Đờng dây cung cấp điện cho nhà máy dùng loại AC.
- Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy 15 Km.
Bảng 1-1: Số liệu các phân xởng.
Số trên
mặt
bằng
Tên phân xởng
Công suất đặt
kW
Diện tích
m2
1
Phân xởng đúc kim loại đen
2500
4500
2
Phân xởng đúc kim loại màu
1700
4550
3
Phân xởng gia công thân động cơ
1220
4550
4
Phân xởng gia công các chi tiết của động cơ
950
5250
5
Phân xởng lắp ráp và thử nghiệm động cơ
1100
3900
6
Phân xởng dập khuôn vỏ máy bay
1000
4500
7
Phân xởng bọc thân máy bay
750
9900
8
Phân xởng sửa chữa cơ khí
9
Phân xởng lắp ráp khung máy bay
400
8500
10
Phân xởng lắp ráp máy bay
600
18200
2250
2
§å¸n tèt nghiÖp
ThiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn
S¬ ®å mÆt b»ng nhµ m¸y.
3
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
10
2
1
3
4
5
6
8
7
9
Bảng 1-2: Danh sách thiết bị của phân xởng sửa chữa cơ khí.
STT
Tên thiết bị
Số lợng
Nhãn hiệu
Công suất
kW
I6I6
4,5
Bộ phận máy
1
Máy tiện ren
1
4
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
2
Máy tiện tự động
3
T-IM
5,1
3
Máy tiện tự động
2
2A-62
14,0
4
Máy tiện tự động
2
I615M
5,6
5
Máy tiện tự động
1
--
2,2
6
Máy tiện rê vôn ve
1
IA-I8
1,7
7
Máy phay vạn năng
2
678M
3,4
8
Máy phay ngang
1
--
1,8
9
Máy phay đứng
2
6H82
14,0
10
Máy phay đứng
1
6H-12
7,0
11
Máy mài
1
--
2,2
12
Máy bào ngang
2
7A35
9,0
13
Máy xọc
3
LII3A
8,4
14
Mỗc xọc
1
7417
2,8
15
Máy khoan vạn năng
1
A135
4,5
16
Máy doa ngang
1
2613
4,5
17
Máy khoan hớng tâm
1
4522
1,7
18
Máy mài phẳng
2
CK-371
9,0
19
Máy mài tròn
1
3153M
5,6
20
Máy mài trong
1
3A24
2,8
21
Máy mài dao cắt gọt
1
3628
2,8
22
Máy mài sắc vạn năng
1
3A-64
0,65
23
Máy khoan bàn
2
HC-12A
0,65
24
Máy ép kiểu trục khuỷu
1
K113
1,7
25
Tấm cữ
1
--
--
26
Tấm kiểm tra
1
--
--
5
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
27
Má mài phá
1
3M634
3,0
28
Ca tay
1
--
1,35
29
Ca máy
1
872
1,7
30
Bàn thợ nguội
7
--
1,7
Bộ phận nhiệt luyện
31
Lò điện kiểu buồng
1
H-30
30,0
32
Lò điện kiểu đứng
1
-25
25,0
33
Lò điện kiểu bể
1
B-20
30,0
34
Bể điện phân
1
21
10,0
35
Thiết bị phun cát
1
331
--
36
Thùng xói rửa
1
--
37
Thùng tôi
1
--
38
Máy nén
2
--
39
Tấm kiểm tra
1
--
40
Tủ điều khiển lò điện
1
41
Bể tôi
1
--
42
Bể chứa
1
--
-C576
--
Bộ phận sửa chữa
43
Máy tiện ren
2
IX620
10,0
44
Máy tiện ren
1
1A-62
7,0
45
Máy tiện ren
1
1616
4,5
46
Máy phay ngang
1
680
2,8
47
Máy phay vạn năng
1
678
--
48
Máy phay răng
1
5 32
--
49
Máy xọc
1
7417
--
6
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
50
Máy bào ngang
2
--
7,6
51
Máy mài tròn
1
--
7,0
52
Máy khoan đứng
1
--
1,8
53
Búa khí nén
1
-412
10,0
54
Quạt
1
3,2
55
Lò tăng nhiệt
1
--
56
Thùng tôi
1
--
57
Biến áp hàn
1
CT 24
24
58
Máy mài phá
1
3T-634
3,2
59
Khoan điện
1
-54
0,6
60
Máy cắt
1
872
1,7
61
Tấm cữ
1
--
62
Thùng xói rửa
1
--
63
Bàn thợ nguội
3
--
64
Giá kho
5
--
Bộ phận sửa chữa điện
65
Bàn nguội
3
0,5
66
Máy cuốn dây
1
0,5
67
Bàn thí nghiệm
1
15,0
68
Bể tẩm có đốt nóng
1
4,0
69
Tủ sấy
1
0,85
70
Khoan bàn
1
HC-12A
Sơ đồ mặt bằng phân xởng sửa chữa cơ khí.
7
0,65
§å¸n tèt nghiÖp
ThiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn
8
58
63
64
61
62
57
44
54
Khu lắp ráp
47
Bộ phận rèn
46
56
49
53
55
9
5
3
12
50
45
48
12
3
4
13
2
34
35
67
70
65
17
2
14
2
16
1
10
Bộ phận sửa chữa điện
64
Phòng thử
nghiệm
Bộ phận máy công cụ
4
13
69
66
51
30
Bản vẽ mặt bằng số 2
13
Khu phụ tùng
và vật liệu
50
43
Bộ phận Sửa chữa
59
43
68
31
8
9
18
Kho thành
phẩm
31
36
38
19
9
18
33
41
42
32
40
M 1:10
28
7
20
30
6
30
11
38
29
24
15
Phòng kiểm
tra kỹ thuật
Bộ phận khuôn
28
Bộ phận nhiệt luyện
39
27
25
30
7
23
Bộ phận mài
30
27
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
Đồán tốt nghiệp
Chơng II:
Thiết kế cung cấp điện
Xác định phụ tải tính toán
Của các phân xởng và toàn nhà máy
2.1. Đặt vấn đề.
Khi chúng ta bắt tay vào thiết kế một hệ thống cung cấp điện nhiệm vụ đầu tiên của
chúng ta là xác định phụ tải điện của công trình ấy. Để xác định phụ tải điện cho một phân
xởng thì chúng ta dựa vào máy móc thực tế của phân xởng đó, xác định phụ tải của toàn xí
nghiệp phải xét tới khả năng mở rộng xí nghiệp trong tơng lai gần.
Nh vậy việc xác định phụ tải cho nhà máy là đi giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn
tức là xác định phụ tải công trình ngay sau khi công trình đi vào vận hành. Phụ tải đó đợc
gọi là phụ tải tính toán.
* Các đại lợng cơ bản và các hệ số tính toán:
1. Công suất định mức:
Công suất định mức của các thiết bị điện thờng đợc nhà chế tạo ghi sẵn trong lý lịch
máy hoặc trên nhãn máy. Đối với động cơ, công suất định mức chính là công suất trên trục
động cơ.
Công suất đặt trên trục động cơ đợc tính nh sau:
P
Pđ = dm
dc
Trong đó: - Pđ: Công suất đặt của động cơ (kW)
- Pđm: Công suất định mức của động cơ (kW)
- đc: Hiệu suất định mức của động cơ
Trên thực tế. hiệu suất của đông cơ tơng đối cao nên có thể coi Pđ Pđm
Đối với các thiiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nh: cần trục, máy hàn. .. khi
tính phụ tải điện của chúng, phải quy đổi về chế độ làm việc dài hạn. tức là làm việc có hệ
số đóng điện tơng đối % = 100%.
Công thức quy đổi:
+ Đối với động cơ: Pđm = Pđm.
+ Đối với máy biến áp hàn: Pđm = Sđm.cos.
Trong đó: + Pđm: Là công suất định mức đã quy đỗi
+ %: Hệ số đóng điện tơng đối cho trong lý lịch máy
2. Phụ tải trung bình (Ptb):
Là một đặc trng tĩnh của phụ tải trong khoảng thời gian nào đó. Tổng phụ tải trung
bình của các thiết bị cho ta căn cứ đánh giá giới hạn của phụ tải tính toán. Trong thực tế
phụ tải trung bình đợc tính theo công thức sau:
ptb =
P
t
; qtb =
Q
t
10
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
t
Hoặc: Ptb =
t
p(t )dt
; Qtb =
0
q(t )dt
0
t
t
Trong đó: P; Q Là điện năng tiêu thụ trrong thời gian khảo sát
Phụ tải trung bình cho các nhóm thiết bị:
n
p
n
q
tb
tb
i =1
Biết phụ tải trung bình ta có thể đánh giá mức độ sử dụng thiết bị.
3. Phụ tải cực đại (Pmax):
Là đỉnh lớn nhất xuất hiện trên đồ thị phụ tải.
4. Phụ tải tính toán (Ptt):
Là phụ tải cực đại nửa giờ (30 phút) trong ca mang tải cực đại và là phụ tải đợc giả
thiết lâu dài không đổi, tơng đơng với phụ tải thực tế biến đổi về mặt hiệu ứng nhiệt lớn
nhất. Nói cách khác phụ tải tính toán cũng là nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra:
Ptb Ptt Pmax hoặc Ptt = Pmax(30)
5. Hệ số sử dụng(ksd):
Là tỷ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất định mức của thiết bị.
Ptb =
; Qtb =
i =1
+ Đối với một thiết bị:
ksd =
Ptb
Pdm
n
+ Đối với nhóm thiết bị:
ksd =
P
i =1
n
tbi
P
i =1
tbi
Hệ số sử dụng nói lên mức độ khai thác công suất trong một chu kỳ làm việc.
6. Hệ số phụ tải kpt:
Là tỷ số giữa công suất thực tế với công suất định mức
kpt =
P
Pdm
Hệ số phụ tải nói lên mức độ sử dụng khai thác thiết bị điện xét trong khoảng thời
gian
7. Hệ số cực đại (kmax):
Là tỷ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình trong khoảng thời gian đang xét:
kmax =
Ptt
Ptb
Hệ số cực đại phụ thuộc vào nhiều yếu tố. chủ yếu là số thiết bị hiệu quả (n hq) và hệ
số sử dụng ksd nên khi tính toán thờng tra đờng cong kmax = f(nhq;ksd)
8. Hệ số nhu cầu (knc):
Là tỷ số giữa phụ tải tính toán và công suất định mức hay công suất đặt:
11
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
knc =
Ptt
Pdm
9. Số thiết bị điện có hiệu quả:
Là số thiết bị giả thiết có cùng công suất, cùng chế độ và cùng thời gian làm việc:
n
Pdmi
nhq = i = 1
n
(P
dmi
2
)2
i =1
Khi số thiết bị trong nhóm n > 5, số thiết bị điện có hiệu quả nhq đợc tính thoe các bớc sau:
- Trớc hết tính: n* =
n1
P
; P* = 1
n
P
Trong đó:
- n: số thiết bị điện tham gia trong nhóm.
- n1: Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có
công suất lớn nhất tham gia trong nhóm.
- P, P1: là tổng công của n thiết bị và n1 thiết bị.
Sau khi có đợc n*, P* tra bảng đờng cong ta tìm đợc n*hq
Số thiết bị điện có hiệu quả đợc tính theo: nhq = n.n*hq, lấy nguyên
2.2. Giới thiệu các phơng pháp tính phụ tải tính toán.
a. Khái niệm về phụ tải tính toán:
Phụ tải tính toán là phụ tải không có thực, nó cần thiết cho việc chọn các trang thiết
bị CCĐ trong mọi trạng thái vận hành của hệ thống CCĐ. Trong thực tế vận hành ở chế độ
dài hạn ngời ta muốn rằng phụ tải thực tế không gây ra những phát nóng các trang thiết bị
CCĐ ( dây dẫn. máy biến áp, thiết bị đóng cắt v.v...), ngoài ra ở các chế độ ngắn hạn thì nó
không đợc gây tác động cho các thiết bị bảo vệ ( ví dụ ở các chế độ khởi động của các thiết
bị thì cầu chì hoặc các thiết bị bảo vệ khác không đợc cắt). Nh vậy phụ tải tính toán thực
chất là phụ tải giả thiết tơng đơng với phụ tải thực tế về một vài phơng diện nào đó.Trong
thực tế thiết kế ngời ta thờng quan tâm đến hai yếu tố cơ bản do phụ tải gây ra đó là phát
nóng và tổn thất và vì vậy tồn tại hai loại phụ tải tính toán cần phải đợc xác định: Phụ tải
tính toán theo điều kiện phát nóng và phụ tải đỉnh nhọn.
+ Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng: Là phụ tải giả thiết lâu dài. không đổi
tơng đơng với phụ tải thực tế, biến thiên về hiệu quả nhiệt lớn nhất.
+ Phụ tải đỉnh nhọn: Là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong 1 thời gian ngắn từ
1 đến 2 giây, chúng cha gây ra phát nóng cho các trang thiết bị nhng lại gây ra tác động
nhầm cho các bảo vệ hoặc làm đứt cầu chì. Trong thực tế phụ tải đỉnh nhọn th ờng xuất hiện
khi khởi động các động cơ hoặc khi đóng cắt các thiết bị điện khác.
b. Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán:
Một số phơng pháp tính phụ tải thờng đợc dùng nhất trong thiết kế hệ thống cung
cấp điện:
12
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
- Phơng pháp tính theo hệ số nhu cầu
- Phơng pháp tính theo công suất trung bình
- Phơng pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm
- Phơng pháp tính theo suất phụ tải trên dơn vị diện tích sản xuất
1. Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
n
Ptt = knc. Pdi
;
Qtt = Ptt.tg
i =1
Stt =
Ptt2 + Q 2tt =
Ptt
cos
Một cách gần đúng có thể lấy Pđ = Pđm
n
Khi đó
Ptt = knc. Pdmi
i =1
Trong đó: - Pđi. Pđmi: Công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i (kW)
- Ptt. Qtt. Stt: Công suất tác dụng. phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm
thiết bị (kW. kVAr. kVA)
- n: Số thiết bị trong nhóm
- knc: Hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trng tra trong các tài liệu tra cứu.
Phơng pháp tính phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu có u điểm là đơn giản. thuận
tiện. Nhợc điểm chủ yếu của phơng pháp này là kém chính xác. Bởi vì hệ số nhu cầu k nc tra
đợc trong sổ tay là một số liệu cố định cho trớc, cha xét tới sự sai khác nhau về công suất
thời gian và chế độ làm việc của các thiết bị điện .
2. Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện
tích sản xuất:
Công thức tính:
Ptt= po. F
Trong đó:
+ po: Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (W/m 2). Giá trị Po tra đợc
trong các sổ tay
+ F: Diện tích sản xuất (m2)
Phơng pháp này chỉ cho kết quả gần đúng khi có phụ tải phân bố đồng đều trên diện
tích sản xuất, nên nó thờng đợc dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ. thiết kế chiếu sáng.
3. Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một
đơn vị thành phẩm:
Công thức tính toán:
Po =
Trong đó:
M .a 0
T
+ M: Số đơn vị sản phẩm đợc sản xuất ra trong một năm
+ ao: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh)
+T: Thời gian làm việc trong năm của xí nghiệp
13
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
Phơng pháp này thờng đợc dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải
ít biến đổi nh: Quạt gió, bơm nớc, máy nén khí, thiết bị điện phân... khi đó phụ tải tính
toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tính tơng đối chính xác.
4. Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực
đại:
Công thức tính:
n
Ptt = kmax.ksd. Pdmi
i =1
Trong đó: + n: Số thiết bị điện trong nhóm
+ Pđmi: Công suất thiết bị thứ i trong nhóm
+ kmax: Hệ số cực đại tra trong sổ tay theo quan hệ: kmax= f (nhq. ksd)
Với nhq: Số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất
và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế.
(gồm các thiết bị có chế độ làm việc và công suất khác nhau) Công thức để tính n hqnh sau:
2
n
Pdm1
nhq = i = 1
n
P
2
dm
i =1
Trong đó:
+ Pđmi: Công suất định mức của thiết bị thứ i
+ n: Số thiết bị có trong nhóm
Khi n lớn thì việc xác định nhq theo công thức trên mất thời gian nên có thể xác định
nhqmột cách gần đúng nh sau:
Khi m = Pđmmax/ Pđmmin 3 và ksd 0,4 thì lấy nhq= n
Trong đó: Pđmmax. Pđmmin: Công suất định mức lớn nhất và bé nhất của các thiết bị trong
nhóm.
Khi m >3 và ksd 0,2 thì số nhqcó thể xác định theo công thức:
n
nhq =
2. Pdmi
i =1
Pdm max
Khi m >3 và ksd < 0,2 thì số nhqđợc xác định theo trình tự sau:
+ Tính nl - Số thiết bị có công suất 0,5 Pđmmax
+ Tính Pl - Tổng công suất của nl thiết bị kể trên
Pt =
n
P
i =1
+ Tính
n*=
dmi
n 1 * P1
;P=
n
P
P1: Là tổng công suất của n1 thiết bị
P: Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm
14
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
Dựa vào n*. P* tra bảng xác định đợc nhq* = f(n*,P*)
Tính:
nhq= nhq* .n
Cần chú ý là 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 trớc khi xác định nhqtheo công thức:
Pqd = Pđm. d
Trong đó: d: Hệ số đóng điện tơng đối tiính theo %
Cũng cần phải quy đổi công suất về 3 pha đối với các thiết bị dùng điện 1 pha.
* Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha.
Pqd = 3.Pfamax
Thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây
Pqd = 3 .Pdâymax
Chú ý: Khi số hộ tiêu thụ hiệu quả nhq < 4 thì có thể dùng phơng pháp đơn giản sau để xác
định phụ tải tính toán:
+ Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị gồm số thiết bị là 3 hay ít hơn lấy bằng công
suất danh định của các thiết bị đó tức là:
Ptt =
n
P
dmi
i =1
Với n: Số hộ tiêu thụ thực tế trong nhóm
+ Khi số hộ tiêu thụ (số thiết bị ) trong nhóm lớn hơn 3 nhng số thiết bị tiêu thụ hiệu
quả nhỏ hơn 4 thì có thể xác định phụ tải tính toán theo công thức:
Ptt =
n
k
i =1
ti
.Pdmi
Trong đó:
- kti: Hệ số tải của thiết bị điện thứ i. Nếu không biết chính xác có thể lấy nh
sau
- kt = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn
- kt = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
5. Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình
dáng:
Công thức tính:
Ptt = khd. Ptb
;
Qtt = Ptt. tg
Ptt2 + Q 2tt
Stt =
Trong đó: + khd: Hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay
+ Ptb: Công suất trung bình của nhóm thiết bị khảo sát.
t
Ptb =
P
dt
0
t
=
A
t
Trong đó A: Điện năng tiêu thụ của một nhóm hộ tiêu thụ trong khoảng thời gian t.
6. Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch
trung bình bình phơng.
Công thức tính:
15
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
Ptt = Ptb .
Trong đó: + : Hệ số tán xạ
+ : Độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình
Phơng pháp này thờng đợc dùng để tính toán phụ tải cho các nhóm thiết bị của phân
xởng hoặc của toàn bộ nhà máy. Tuy nhiên phơng pháp này ít đợc dùng trong tính toán thiết
kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải mà chỉ phù hợp với các hệ thống đang
vận hành.
7. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
Theo phơng 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 thờng và đợc tính theo công thức sau:
Idn= Ikd(max) + (Itt - ksd.Idm(max))
Trong đó: + Ikd(max): Dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong
nhóm máy.
+ Itt: Dòng điện tính toán của nhóm máy.
+ Idm(max): Dòng định mức của thiết bị đang khởi động.
+ ksd: Hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
2.3. Xác định phụ tải tính toán của phân xởng sửa chữa cơ khí.
Với phân xởng sửa chữa cơ khí đề thiết kế đã cho các thông tin khá chi tiết về phụ
tải vì vậy để có kết quả chính xác ta chọn phơng pháp tính toán là: xác định phụ tải tính
toán theo công suất trung bình và hệ cực đại. Nội dung cơ bản của phơng pháp này đã đợc
nêu ở phần trên.
Phụ tải phân xởng bao gồm phụ tải điện chiếu sáng và phụ tải động lực
Căn cứ vào vị trí lắp đặt, vào tính chất và chế độ làm việc của thiết bị có thể chia thành 5
nhóm:
1. Tính toán cho phụ tải nhóm 1.
Bảng 2-1: Phụ tải nhóm 1
Tên thiết bị
Máy bào ngang
Số lợng
Kh trên
mặt bằng
2
12
16
Pđm(kW)
1máy Toàn bộ
9
18
Iđm(A)
2ì25,07
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
Máy xọc
3
13
8,4
25,2
3ì21,65
Máy tiện tự động
2
3
14
28
2ì35,5
Máy tiện tự động
2
4
5,6
11,2
2ì14,17
Máy tiện tự động
1
5
2,2
2,2
5,57
Máy tiện tự động
3
2
5,1
15,3
3ì12,91
Máy khoan hớng tâm
1
17
1,7
1,7
4,31
Máy doa ngang
1
16
4,5
4,5
11,39
Máy xọc
1
14
2,8
2,8
7,09
108,9
281,49
Tổng cộng
16
Dòng điện định mức đợc xác định theo công thức sau:
Pdm
3.U. cos
Iđm =
+ Tổng số thiết bị trong nhóm là 16
+ Số thiết bị có công suất trong nhóm lớn nhất Pmax = 14 (kW)
+ Công suất nhỏ nhất trong nhóm Pmin = 1,7 (kW)
Tra trong bảng PL1-1 ( TL1 ) đợc ksd = 0,15 ; cos = 0,6 ; tg = 1,33
a/ Xác định số thiết bị trung bình hiệu quả nhq
+ Xác định tỷ số n*
n* =
Trong đó:
+ n1 số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất lớn nhất
+ n số thiết bị trong nhóm
+ Xác định tỷ số P*
P* =
Trong đó:
n1
7
=
= 0,44
n 16
Pdm1
71,2
=
= 0,65
Pdm 108,9
+ Pdm1 là tổng công suất của n1 thiết bị
Pđm1 =
n1
P
i =1
dm
= 108,9 (kW)
+ Pđm là công suất định mức của cả tổng nhóm thiết bị
Sau khi có đợc n*, P* tra bảng PL 1-4 ta tìm đợc nhq* = 0,81
+ Xác định số thiết bị hiệu quả
nhq = n.nhq* = 16*0,81 = 12,96
Tra bảng PL1-5 với ksd = 0,15 ; nhq = 12,96 ta đợc kmax = 1,96
17
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
b/ Xác định công suất tính toán của nhóm 1
+ Công suất tính toán của nhóm
Ptt = kmax.ksd.Pđm = 1,96*0,15*108,9 = 32,02(kW)
+ Công suất phản kháng của nhóm:
Qtt = Ptt.tg = 32,02.1,33 = 42,58(kVAr)
+ Công suất tính toán toàn phần
Stt =
Ptt
32,02
=
= 53,37 (kVA)
Cos
0,6
c/ Dòng tính toán của nhóm:
Ittnh1 =
S ttnh1
3.U
=
53,37
3.0,38
= 81,08( A)
2. Tính toán cho phụ tải nhóm 2.
Bảng 2-2:Phụ tải nhóm 2
Pđm(kW)
1máy
Toàn bộ
Số lợng
Kh trên
mặt bằng
Máy phay đứng
1
10
7
7
17,73
Máy phay ngang
1
8
1,8
1,8
4,56
Máy mài phẳng
2
18
9
18
2ì25,07
Máy mài trong
1
20
2,8
2,8
7,09
Ca máy
1
29
1,7
1,7
4,31
Máy phay đứng
2
9
14
28
2ì35,5
Máy phay vạn năng
1
7
3,4
3,4
8,61
Máy tiện ren
1
1
4,5
4,5
11,39
Tên thiết bị
18
Iđm(A)
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
Máy mài tròn
1
19
5,6
5,6
14,17
Ca tay
1
28
1,35
1,35
3,42
Máy tiện rê vôn ve
1
6
1,7
1,7
4,31
Tổng cộng
13
75,85
196,73
+ Dòng điện định mức đợc xác định theo công thức sau:
Pdm
3.U. cos
Iđm =
+Tổng số thiết bị trong nhóm 13
+ Số thiết bị có công suất trong nhóm lớn nhất Pmax = 14 (kW)
+ Công suất nhỏ nhất trong nhóm Pmin = 1,7 (kW)
Tra trong bảng PL1-1 đợc ksd = 0,15 ; cos = 0,6 ; tg = 1,33
a/ Xác định số thiết bị trung bình hiệu quả nhq
+ Xác định tỷ số n*
n* =
Trong đó:
n1
5
=
= 0,38
n 13
- n1 số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất lớn nhất
- n số thiết bị trong nhóm
+ Xác định tỷ số P*
P* =
Trong đó:
Pdm1
53
=
= 0,70
Pdm 75,85
- Pdm1 là tổng công suất của n1 thiết bị
Pđm1 =
n1
P
i =1
dm
=53(kW)
- Pđm là công suất định mức của cả tổng nhóm thiết bị
Sau khi có đợc n*, P* tra bảng Pl1-4 ta tìm đợc nhq* = 0,69
+ Xác định số thiết bị hiệu quả
nhq = n.nhq* = 13*0,69 = 8,97
Tra bảng PL1-5 với ksd = 0,15 ; nhq = 8,97 ta đợc kmax = 2,20
b/ Xác định công suất tính toán của nhóm 2
+ Công suất tính toán của nhóm
Ptt = kmax.ksd.Pđm = 2,20*0,15*75,85 = 25,03(kW)
+ Công suất phản kháng của nhóm:
Qtt = Ptt.tg = 25,03*1,33 = 33,29(kVAr)
+ Công suất tính toán toàn phần
Stt =
P
25,03
=
= 41,72 (kVA)
Cos
0,6
19
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
c/ Dòng tính toán của nhóm:
Ittnh1 =
S ttnh1
=
3.U
41,29
3.0,38
= 63,38( A)
3. Tính toán cho phụ tải nhóm 3.
Bảng 2-3:Phụ tải nhóm 3
Pđm(kW)
1máy Toàn bộ
Số lợng
Kh trên
mặt bằng
Máy phay ngang
1
46
2,8
2,8
7,09
Máy phay vạn năng
1
47
2,8
2,8
7,09
Máy tiện ren
1
44
7,0
7,0
17,73
Máy tiện ren
2
43
10
20
2ì25,32
Máy tiện ren
1
45
4,5
4,5
11,39
Bàn thợ nhuộm
1
30
1,7
1,7
4.31
Bàn thợ nguội
1
63
1,7
1,7
4.31
Tấm cữ
1
61
1,7
1,7
4.31
Thùng tôi
1
56
3,2
3,2
8,10
Máy xọc
1
49
2,8
2,8
7,09
Khoan điện
1
59
0,6
0,6
1,52
Máy bào ngang
2
50
7,6
15,2
2ì19,25
Máy phay răng
1
48
2,8
2,8
7,09
Máy mài tròn
1
51
7
7
17,73
Tên thiết bị
20
Iđm(A)
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
Máy mài phá
1
58
3,2
3,2
8,10
Biến máy hàn
1
57
24
24
60,0
101,0
255,0
Tổng cộng
18
+ Dòng điện định mức đợc xác định theo công thức sau:
Pdm
3.U. cos
Iđm =
+ Tổng số thiết bị trong nhóm 18
+ Thiết bị có công suất trong nhóm lớn nhất Pmax = 24(kW)
+ Công suất nhỏ nhất trong nhóm Pmin = 0,6 (kW)
Tra trong bảng PL1-1 đợc ksd = 0,15 ; cos = 0,6 ; tg = 1,33
a/ Xác định số thiết bị trung bình hiệu quả nhq
+ Xác định tỷ số n*
n* =
n1 1
=
= 0,06
n 18
Trong đó:
- n1 số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất lớn nhất
- n số thiết bị trong nhóm
+ Xác định tỷ số P*
P* =
Trong đó:
Pdm1 24
=
= 0,238
Pdm 101
- Pdm1 là tổng công suất của n1 thiết bị
Pđm1 =
n1
P
i =1
dm
= 24(KW)
- Pđm là công suất định mức của cả tổng nhóm thiết bị
Sau khi có đợc n* ; P* tra bảng Pl1-4 ta tìm đợc nhq*=0,58
+ Xác định số thiết bị hiệu quả
nhq = n.nhq* = 18*0,58 = 10,44
Tra bảng PL1-5 với Ksd = 0,15 ; nhq = 10,44 ta đợc kmax = 2,1
b/ Xác định công suất tính toán của nhóm 3
+ Công suất tính toán của nhóm
Ptt = kmax.ksd.Pđm = 2,1*0,15*101 = 31,82(kW)
+ Công suất phản kháng của nhóm:
Qtt = Ptt.tg = 31,82*1,33 = 42,32(kVAR)
+ Công suất tính toán toàn phần
Stt =
P
31,82
=
= 53,03 (kVA)
Cos
0,6
c/ Dòng tính toán của nhóm:
21
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
Ittnh1 =
S ttnh1
3.U
=
53,03
3.0,38
= 80,57( A)
4. Tính toán cho phụ tải nhóm 4.
Bảng 2-4:Phụ tải nhóm 4
Pđm(kW)
1máy Toàn bộ
Số lợng
Kh trên
mặt bằng
Tấm kiểm tra
1
39
10
10
25,32
Thùng xói rửa
1
36
10
10
25,32
Máy nén
2
38
10
20
2ì25,32
Tủ điều khiển lò điện
1
40
10
10
25,32
Bàn thợ nhuộm
2
30
1,7
3,4
2ì4,31
Máy mài dao cắt gọt
1
21
2,8
2,8
7,09
Máy mài phá
1
27
3,0
3,0
7,60
Thiết bị phun cát
1
35
10
10
25,32
Lò điện kiểu đứng
1
32
25
25
63,27
Bể điện phân
1
34
10
10
25,32
Lò điện kiểu buồng
1
31
30
30
75,92
Lò điện kiểu bể
1
33
30
30
75,92
Bể tôi
1
41
10
10
25,32
Bể chứa
1
42
10
10
25,32
184,2
466,29
Tên thiết bị
Tổng số
16
+ Dòng điện định mức đợc xác định theo công thức sau:
Iđm =
Pdm
3.U. cos
+ Tổng số thiết bị trong nhóm 16
+ Số thiết bị có công suất trong nhóm lớn nhất Pmax = 30(kW)
+ Công suất nhỏ nhất trong nhóm Pmin = 1,7(kW)
22
Iđm(A)
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
Tra trong bảng PL1-1 đợc ksd = 0,15 ; cos = 0,6 ; tg = 1,33
a/ Xác định số thiết bị trung bình hiệu quả nhq
+ Xác định tỷ số n*
n* =
n1 3
=
= 0,19
n 16
Trong đó:
- n1 số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất lớn nhất
- n số thiết bị trong nhóm
+ Xác định tỷ số P*
P* =
Trong đó:
Pdm1
85
=
= 0,46
Pdm 184,2
- Pdm1 là tổng công suất của n1 thiết bị
Pđm1 =
n1
P
i =1
dm
= 85(kW)
- Pđm là công suất định mức của cả tổng nhóm thiết bị
Sau khi có đợc n*, P* tra bảng Pl1-4 ta tìm đợc nhq*= 0,69
+ Xác định số thiết bị hiệu quả
nhq = n.nhq* = 16*0,69 = 11,04
Tra bảng PL1-5 với Ksd = 0,15 ; nhq = 11 ta đợc Kmax = 1,96
b/ Xác định công suất tính toán của nhóm 4
+ Công suất tính toán của nhóm
Ptt = kmax.ksd.Pđm = 1,96*0,15*184,2 = 54,15(kW)
+ Công suất phản kháng của nhóm:
Qtt = Ptt.tg = 54,15.1,33 = 70,02(kVAr)
+ Công suất tính toán toàn phần
Stt =
P
54,15
=
= 90,25 (kVA)
Cos
0,6
c/ Dòng tính toán của nhóm:
Ittnh1 =
S ttnh1
3.U
=
90,25
= 137,125( A)
3.0,38
5. Tính toán cho phụ tải nhóm 5.
Bảng 2-5:Phụ tải nhóm 5
Tên thiết bị
Số lợng
Pđm(kW)
23
Iđm(A)
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
Kh trên
mặt bằng
1máy
Toàn bộ
Quạt
1
54
3,2
3,2
8,10
Lò tăng nhiệt
1
55
3,2
3,2
8,10
Gia kho
2
64
1,7
3,4
2ì4,31
Bàn thí nghiệm
1
67
15
15
37,97
Thùng xói rửa
1
62
1,7
1,7
4,31
Búa khí nén
1
53
10
10
25,32
Máy cuốn dây
1
66
0, 5
0, 5
1,27
Tủ sấy
1
69
0,85
0,85
2,15
Bàn khoan
1
70
0,65
0,65
1,65
Bàn nguội
1
65
0,5
0,5
1,27
Bể tẩm có đốt nóng
1
68
4
4
10,13
43
108,88
Tổng số
12
+ Dòng điện định mức đợc xác định theo công thức sau:
Pdm
3.U. cos
Iđm =
+ Tổng số thiết bị trong nhóm 12
+ Số thiết bị có công suất trong nhóm lớn nhất Pmax = 15(kW)
+ Công suất nhỏ nhất trong nhóm Pmin = 0,5(kW)
Tra trong bảng PL1-1 đợc ksd = 0,15; cos = 0,6 ; tg = 1,33
a/ Xác định số thiết bị trung bình hiệu quả nhq
+ Xác định tỷ số n*
n* =
n1 2
=
= 0,17
n 12
Trong đó:
- n1 số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất lớn nhất
- n số thiết bị trong nhóm
+ Xác định tỷ số P*
P* =
Trong đó:
Pdm1 25
=
= 0,58
Pdm 43
- Pdm1 là tổng công suất của n1 thiết bị
Pđm1 =
n1
P
i =1
dm
= 25(kW)
- Pđm là công suất định mức của cả tổng nhóm thiết bị
24
Đồán tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện
Sau khi có đợc n*, P* tra bảng Pl1-4 ta tìm đợc nhq* = 0,37
+ Xác định số thiết bị hiệu quả
nhq = n.nhq* = 12*0,37 = 3,84
Tra bảng PL1-5 với ksd = 0,15 ; nhq = 4 ta đợc kmax = 3,11
b/ Xác định công suất tính toán của nhóm 4
+ Công suất tính toán của nhóm
Ptt = kmax.ksd.Pđm = 3.11*0,15*43 = 20,06 (kW)
+ Công suất phản kháng của nhóm:
Qtt = Ptt.tg = 20,06*1,33 = 26,68(kVAr)
+ Công suất tính toán toàn phần
Stt =
P
20,06
=
= 33,43 (kVA)
Cos
0,6
c/ Dòng tính toán của nhóm:
Ittnh1 =
S ttnh1
3.U
=
33,43
= 50,79( A)
3.0,38
6. Tính toán cho phụ tải nhóm 6.
Bảng 2-6:Phụ tải nhóm 6
Pđm(kW)
1máy Toàn bộ
Số lợng
Kh trên
mặt bằng
Ca tay
1
28
1,35
1,35
3,42
Máy mài
1
11
2,2
2,2
5,57
Máy khoan vạn năng
1
15
4,5
4,5
11,39
Tấm cữ
1
25
1,7
1,7
4,31
Máy phay vạn năng
1
7
3,4
3,4
6,08
Bàn thợ nguội
2
30
1,7
3,4
2ì4,31
Tên thiết bị
25
Iđm(A)
