Tài liệu Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen docx

z













Đồ án môn học

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy
luyện kim đen

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
cung cấp điện

1

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Chương I

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
1. LOẠI NGÀNH NGHỀ, QUY MÔ VÀ NĂNG LỰC CỦA XÍ NGHIỆP

1.1. Loại ngành nghề:
Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân
dân cũng được nâng cao nhanh chóng. Trong quá trình công nghiệp hoá,
hiện đại hoá đất nước thì các loại hình doanh nghiệp Nhà nước nói chung
và nhà máy luyện kim đen nói riêng là những mục tiêu hàng đầu trong việc
sản xuất ra sản phẩm và phát triển nền kinh tế quốc dân.
Để thực hiện tốt nhiệm vụ sản xuất chiến lược của mình, không những
chỉ đòi hỏi về tính chất công nghệ mà còn yêu cầu đảm bảo chất lượng và
độ tin cậy cao trong lĩnh vực cung cấp điện cho nhà máy.
1.2. Quy mô, năng lực của xí nghiệp:
- Xí nghiệp có tổng diện tích là 37800m
2
nhà xưởng, bao gồm 9 phân
xưởng, được xây dựng tập trung tương đối gần nhau, với tổng công suất dự
kiến phát triển sau 5 năm sau là 18,6MVA
- Dự kiến trong tương lai xí nghiệp sẽ được mở rộng và được thay thế,
lắp đặt các thiết bị máy móc hiện đại hơn. Đứng về mặt cung cấp điện thì
việc thiết kế cấp điện phải đảm bả
o sự gia tăng phụ tải trong tương lai về
mặt kỹ thuật và kinh tế, phải đề ra phương pháp cấp điện sao cho không
gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không để quá dư thừa dung lượng
mà sau nhiều năm xí nghiệp vẫn không khai thác hết dung lượng công suất
dự trữ dẫn đến lãng phí.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

2
2. GIỚI THIỆU PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA TOÀN XÍ NGHIỆP.
2.1 Các đặc điểm của phụ tải điện.
+ Phụ tải điện trong xí nghiệp công nghiệp có thể phân ra làm hai loại
phụ tải,đó là Phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng.

- Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu
trực tiếp đến thiết bị với độ lệch đi
ện áp cho phép ΔU
Cf
= ± 5% U
đm
. Công
suất của chúng nằm trong dải từ một đến hàng chục kw, và được cấp bởi
tần số f=50Hz.
- Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải một pha, công suất không lớn.
Phụ tải chiếu sáng bằng phẳng, ít thay đổi và thường dùng dòng điện tần số
f = 50Hz. Độ lệch điện áp trong mạng điện chiếu sáng ΔU
Cf
= ±2,5%
2.2 Các yêu cầu về cung cấp điện của nhà máy.
Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa vào phạm vi và mức độ quan
trọng của các thiết bị để từ đó vạch ra phương thức cấp điện cho từng thiết
cị cũng như cho các phân xưởng trong xí nhiệp, đánh giá tổng thể toàn nhà
máy ta thấy tỷ lệ (%) của phụ tải loại II là70%. Phụ t
ải loại II lớn >2 lần
phụ tải loại III, do đó xí nghiệp được đánh giá là hộ phụ tải loại II, vì vậy
yêu cầu cung cấp điện phải được đảm bảo liên tục.
3. NỘI DUNG CHỦ YẾU
- Sau đây là những nội dung chính mà bản thiết kế sẽ đề cập đến:
+ Thiết kế mạng điện phân xưởng.
+ Thiết kế mạng điện xí nghiệp.
+ Tính toán công suất bù cho xí nghiệp.
+ Tính toán nối đất cho các trạm biến áp phân xưởng.
+ Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

3

Chương II
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
CÁC PHÂN XƯỞNG VÀ TOÀN XÍ NGHIỆP.


1. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ
KHÍ.
1.1. Phân loại và phân nhóm phụ tải trong phân xưởng sửa chữa cơ
khí
- Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn.
- Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau :
+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng một chế độ làm việc
+ Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau, tránh trồng chéo dây dẫn
+ Công suất thiết bị trong nhóm cũng nên cân đối để khỏi quá chênh
lệch giữa các nhóm
+ Số lượng thiết bị trong nhóm nên có một giớ
i hạn
Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng
xưởng ta chia ra làm 5 nhóm thiết bị (phụ tải ) như sau :
+ Nhóm 1: 1; 2; 3; 4; 6; 11; 17;
+ Nhóm 2 : 3; 5; 8; 9; 13; 34;
+ Nhóm 3 : 12; 20; 21; 23; 24; 25; 26; 37;
+ Nhóm 4: 18; 19; 22; 28; 31; 33; 44;
+ Nhóm 5 : 40; 41; 42; 46; 47; 48; 49; 50;
Bảng 2-1: Bảng công suất đặt tổng của các nhóm.
Nhóm phụ tải 1 2 3 4 5
Công suất tổng (kw) 98,25 119,3 137,2 146,65 91,7

1.2 . Xác định phụ tải động lực tính toán của phân xưởng.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

4
a. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán:
1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ

số nhu cầu:

Công thức tính:




Một cách gần đúng có thể lấy P
đ
= P
đm

Khi đó


Trong đó :
- P
đi
, P
đmi
: Công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i (KW)
- P
tt

, Q
tt
, S
tt
: Công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán của
nhóm thiết bị (KW, KVAR, KVA)
- n : Số thiết bị trong nhóm
- K
nc
: Hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong các tài liệu
tra cứu.
Phương pháp tính phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu có ưu điểm là
đơn giản, thuận tiện. Nhược điểm chủ yếu của phương pháp này là kém
chính xác. Bởi vì hệ số nhu cầu K
nc
tra được trong sổ tay là một số liệu cố
định cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong
nhóm máy.:
2. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên
1 đơn vị diện tích sản xuất:
Công thức tính: P
tt
= P
o
. F (2-5)
Trong đó : P
o
: Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất
(W/m
2

)
ϕ
ϕ
cos
22
1
tt
tttttt
tttt
n
i
dinctt
P
QPS
tgPQ
PKP
=+=
⋅=
=
∑
=
(2-1)
(2-2)

(2-3)
∑
=
⋅=
n
i

dminctt
PKP
1

(2-4)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

5
F : Diện tích sản xuất (m
2
)
Giá trị P
o
tra được trong các sổ tay
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng khi có phụ tải phân bố
đồng đều trên diện tích sản xuất, nên nó thường được dùng trong giai đoạn
thiết kế sơ bộ, thiết kế chiếu sáng.

3. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung
bình và hệ số cực đại ( còn goi là phương pháp số thiết bị hiệu quả N
hq
) :
Công thức tính :
P
tt
= K
max
.P
tb
=K

max
. K
sd
. P
đm
(2- 6)
Trong đó :
P
tb
Công suất trung bình của phụ tải trong cả mạng tải lớn nhất
P
đm
Công suất định mức của phụ tải
K
sd
Hệ số sử dụng công suất của phụ tải
K
max
Hệ số cực đại công suất tác dụng với khoảng thời gian trung
bình hoá T =30 phút
Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải tính toán cho
một nhóm thiết bị ,cho các tủ động lực cho toàn bộ phân xưởng. Nó cho
một kết quả khá chính xácnhưng lại đòi hỏi một lượng thông tin khá đầy đủ
về các loại phụ tải như : chế độ làm việccủa từng phụ tải, công suất đặ
t của
từng phụ tải , số lượng thiết bị trong nhóm.
4. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung
bình và độ lệch trung bình bình phương:
Công thức tính:

Trong đó:
P
tb
: Phụ tải trung bình của đồ thị nhóm đồ thị
β : Bộ số thể hiện mức tán xạ
σ
tb
: Độ lệch của đồ thị nhóm phụ tải

(2-7)
tbtbtt
PP
σ
β
⋅
±
=

ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

6
Phương pháp nàythường được dùng để tính toán phụ tải cho các thiết
bị của phân xưởng hoạc của toàn bộ nhà máy. Tuy nhiên phương pháp này
ít được dùngtrong tính toán thiết kế mớivì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về
phụ tải mà chỉ phù hợp với hệ thống đang vận hành .
5. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình
và hệ số hình dáng:
Công thức tính :
P
tt

= K
hd
. P
tb
(2- 8)
Q
tt
= K
hdq
. Q
tb
hoặc Q
tt
=P
tt
.tg ϕ (2- 9)

Trong đó :
K
hd
,K
hdq
: Hệ sô hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay
P
tb
,Q
tb
: phụ tải tác dụng và phản kháng trung bình trong ca
mạng tải lớn nhất
Phương này có thể áp dụng để tính phụ tải tính toán ở thanh cái từ

phân phối phân xưởng hoặc thanh cái hạ áp của trạm biên áp phân xưởng
.Phương pháp này ít được dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó yêu cầu
có đồ thị của nhóm phụ tải.
6. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện
năng trên một đơn vị sản phẩm và tổng sản lượng :
Công thức tính:

T
aM
P
o
tb
.
=
(2-10)
P
tt
= K
max
.P
tb
(2-11)
Trong đó :
a
o
-Suất chi phí điện cho một đơn vị sản phẩm (KWh/1đv)
M – Tổng sản phẩm sản xuất ra trong khoảng thời gian khảo sát ( 1
ca , 1năm)
P
tb

- Phụ tải trung bình của nhà máy


ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

7
K
max
- Hệ số cực đại công suất tác dụng
.

Phương pháp này thường chỉ được sử dụng để ước tính , sơ bộ xác định
phụ tải trong công tác quy hoạch hoặc dùng để quy hoạch nguồn cho xí
nghiệp.

7. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị :

Theo phương 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 thường và được tính theo công thức sau:
I
đn
= I
kđ(max)
+ (I
tt
- k
sd
.I
dm(max)

) (2-12)
Trong đó:
I
kd(max)
- Dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn
nhất trong nhóm máy.
I
tt
- Dòng điện tính toán của nhóm máy.
I
dm(max)
- Dòng định mức của thiết bị đang khởi động.
k
sd
- Hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
Vì đã có thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc thiết bị, biết
được công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị, nên ta xác định
phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại .
b. Xác định phụ tải tính toán của nhóm 1
Bảng 2-2: Bảng số liệu nhóm 1.
TT Tên thiết bị Số lượng Kí hiệu Công suất (kw)
1 Búa hơi để rèn 2 1
10,0 ×2
2 Búa hơi để rèn 2 2
28,0 ×2
3 Lò rèn 1 3 4,5
4 Lò rèn 1 4 6
5 Quạt thông gió 1 6 2,5
6 Dầm treo có Palăng điện 1 11 4,85
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

8
7 Máy biến áp 2 17
2,2 ×2
Công thức tính phụ tải tính toán:
P
tt
=K
max
. P
tb
= K
max
. Σ K
sdi
. P
đmi.
( 2-1)
Trong đó:
+ P
tb
: công suất trung bình của phụ tải trong ca mang tải lớn nhất (kw)
+ P
đm
: công suất định mức của phụ tải (kw)
+ K
sd
: hệ số sử dụng công suất của nhóm thiết bị.
(Bảng phụ lục 1 trang 253 TKCĐ).
+ K

max
: hệ số cực đại công suất tác dụng, tra đồ thị hoặc tra bảng theo
hai đại lượng K
sd
và n
hq
.
+ n
hq
: số thiết bị dùng điện hiệu quả
- Ta thấy với nhóm máy công cụ có K
sd
=0,3;từ cosϕ=0,57⇒ tgϕ =
1,43
• Trình tự xác định n
hq
như sau :
- Xác định n
1
: Với nhóm 1, ta có n
1
= 2
Do trong nhóm 1 ta tính được : ∑P
đmi
= 4,4 < 5% . P
đmn
=4,67
(i = 1⎟2 )
⇒n
1

= 2
V ậy n
hq
= n - n
1
= 10 - 2 = 8
• Từ K
sd
= 0,3và n
hq
= 8tra bảng [PL: 1.6 TKCĐ] được K
max
= 1,65
vào công thức (2-1) tính được:
P
tt
= 1,65 . 0,3 .98,25 =48,6 (K W)
Q
tt
= P
tt
. tgϕ = 48,6 .1,43= 69,5 (KVAR)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

9
)(8,845,696,48
2222
KVAQPS
tttttt
=+=+=

)(84,128
38,0.3
8,84
.3
A
U
S
I
tt
tt
===

Dòng đỉnh nhọn xác định theo công thức sau:
I
đn
= I
kđ(max)
+ ( I
tt
- K
sd
. I
đm(max)

=K
kđ
. I
đm
+
U

Stt
.
3
-K
sd
. I
đm(max)

=6. 65,45 +
3.38,0
8,84
- 0,3 . 65,45 =501,9 (A)
• Tương tự tính toán cho các nhóm khác, kết quả ghi được trong
bảng B2-3.
• Một số công thức được dùng để tính toán:
- Công thức tính hệ số sử dụng công suất tác dụng trung bình:
∑
∑
=
n
1
i
n
1
i
i
tb
p
p
k

K
dm
dm
.
sd
sd
. (2-3)
- Hệ số công suất trung bình:
∑
∑
ϕ
=ϕ
n
1
dmi
n
1
dmi
tb
p
p
cos.
cos
(2-4)
- Công thức quy đổi phụ tải 1 pha sang phụ tải 3 pha khi đấu vào điện áp
dây.
P
đm.tđ
= 3 P
đm.ph.max

(2-5)
+ P
đm.ph.max
:phụ tải định mức của pha mang tải lớn nhất (kw)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

10
Bảng kết quả tính toán B2-3 ở trang sau
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

11
Bảng B2-3
Tên nhóm và thiết bị
Số
lượng
Ký hiệu
trên mặt
bằng
Công
suất đặt
P
đ
(Kw)
Hệ số sử
dụng, K
sd

ϕ
ϕ
tg

Cos

SốTB
hiệu
quả, n
hq

Hệ số
cực đại,
K
max

I
đm
thiết
bị, ( A)
Phụ tải tính toán
P
tt

(Kw)
Q
tt

(KVA
R)
S
tt

(KVA)

I
tt

(A)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Nhóm 1

Búa hơi để rèn 2 1 10,0x2 0,3 0,65/1,17
23,37 ×2

Búa hơi để rèn 2 2
28 ×2
0,3 0,65/1,17
65,45×2

Lò rèn 1 3 4,5 0,3 0,65/1,17 10,52
Lò rèn 1 4 6 0,3 0,65/1,17 14,02
Quạt thông gió 1 6 2,5 0,65 0,75/0,88 4,33
Dầm treo có Palăng điện 1 11 4,85 0,1 0,45/1,98 16,38
Máy biến áp 2 17
2,2 ×2
0,3 0,35/2,68
9,55 ×2

Cộng theo nhóm 10 98,25 0,3 0,57/1,43 8 1,65 225,61 48,6 69,5 84,8 128,84
Nhóm 2

Lò rèn 1 3 4,5 10,52
Quạt lò 1 5 2,8 5,67
Máy ép ma sát 1 8 10,0 27,62

Lò điện 1 9 15,0 25,32
Quạt ly tâm 1 13 7,0 14,2
Thiết bị cao tần 1 34 80,0 173,64
Cộng theo nhóm 1 6 119,3 0,54 0,7/1,02 5 1,57 256,97 101,1 103,2 144,5 219,5
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

12
Nhóm 3
Máy mài sắc 1 12 3,2 8,1
Lò điện 1 20 30,0 50,6
Lò điện để rèn 1 21 36,0 84,1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Lò điện 1 23 20,0 33,76
Bể dầu 1 24 4,0 8,68
Thiết bị để tôi bánh răng 1 25 18,0 42,1
Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 3,0 11,4
Thiết bị đo bi 1 37 23,0 58,2
Cộng theo nhóm 3
8 137,2 0,46 0,73/0,94 6 1,51 296,94 95,3 89,6 130,8 198,7
Nhóm 4

Lò băng chạy điện 1 18 30,0 65,1
Lò điện hoá cứng ling kiện 1 19 90,0 210,4
Lò điện 1 22 20,0 33,76
Máy đo độ cứng đầu côn 1 28 0,6 1,52
Máy mài sắc 1 31 0,25 0,63
Cầu trục cánh có Palăng điện 1 33 1,3 4,4
Máy cưa đai 1 44 4,5 11,4
Cộng theo nhóm 4 7 146,65 0,43 0,7/1,02 3 327,2 131,99 134,62 188,53 286,44
Nhóm 5

Máy nén khí 1 40 25,0 50,64
Máy bào gỗ 1 41 6,5 16,46
Máy khoan 1 42 4,2 10,64
Máy bào gỗ 1 46 10,0 25,32
Máy cưa tròn 1 47 7,0 17,73
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

13
Quạt gió trung áp 1 48 9,0 18,23
Quạt gió số 9,5 1 49 12,0 24,3
Quạt số 14 1 50 18,0 36,46
Cộng theo nhóm 5 8 139,2 0,55 0,7/1,02 7 1,33 199,78 67,08 68,42 95,82 145,6
Tổng cộng 39 593,1 1306,5 444,07 465,34 644,45 979,08




ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

14
1.3. Xác định phụ tải chiếu sáng toàn phân xưởng:
Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị
diện tích. Công thức tính :
P
cs
=P
0
. F (2-6)
Trong đó :

+ P
0
: Suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích (W/m
2
)
+ F : Diện tích cần được chiếu sáng (m
2
)
- Diện tích chiếu sáng toàn phân xưởng F = 1190 (m
2
)
- Suất phụ tải chiếu sáng chung cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
P
o
=15 (W/m
2
)
Thay vào công thức (2-6) được :
P
cs
=15 . 1190= 17,85 (Kw).
1.4 . Phụ tải tính toán toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Công thức:
∑∑
+=
n
1
cs
nhi.tt
dtpx.tt

P
p
kP
( 2-7)
∑
=
n
1
nhi.ttdtPX.tt
QKQ
Trong đó :
+ K
đt
: hệ số đồng thời, lấy K
đt
= 0,85.
+ n : số nhóm thiết bị.
+ P
cs
: phụ tải chiếu sáng (kw)
+ P
tt.nhi
, Q
tt.nhi
: công suất tác dụng, phản kháng tính toán của nhóm thứ i.
Thay các giá trị tính toán được ở trên vào công thức ( 2-7) được:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

15
P

ttpx
= 0,85 . 444,07 + 17,85 = 395,35(kw)
Q
ttpx
=0,85.465,34 = 395,54 (KVAR)
S
tt.px
= )(2,55954,39535,395
22
KVA=+
Cosϕ
px
=
707,0
2,559
35,395
==
Sttpx
Pttpx

Ittpx =
6,849
3.38,0
2,559
3.
==
Udm
Sttpx

2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƯỞNG KHÁC

VÀ TOÀN XÍ NGHIỆP.
N
hà máy Luyện kim đen bao gồm 9 phân xưởng và khu vực.
2.1. Phụ tải tính toán của các phân xưởng:
Phụ tải động lực:
- Vì các phân xưởng khác chỉ biết công suất đặt do đó phụ tải tính toán
được xác định theo phương pháp hệ số nhu cầu (k
nc
).
Công thức tính :
P
đl
= k
nc
. P
đ

Q
đl
= Q
tt
= P
tt
. tgϕ
ϕ
=+=
cos
p
Q
p

S
tt
2
tt
2
tt
tt
(2-9)
Trong đó :
+ P
đ
: Công suất đặt của phân xưởng (kw)
+ k
nc
: Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị đặc trưng (tra sổ tay kỹ thuật).
+ tgϕ : Tương ứng với cosϕ đặc trưng của nhóm hộ tiêu thụ.
Phụ tải chiếu sáng : tính theo công thức (2-6) ở trên.
a. Tính toán cho phân xưởng luyện gang
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

16
Phân xưởng có công suất đặt S
đ
=5000 (KVA)
Diện tích S = 4725 m
2

- Tra bảng phụ lục [PL 1.3: TKCĐ]
k
nc

=0,6
cosϕ =0,7 ; tgφ = 1,02
Tra bảng phụ lục 1.7 ta được suất chiếu sáng :
P
o
= 15 (w/m
2
)
- Thay vào công thức (2-6 ) và (2-9) ở trên ta tính được:
+ Phụ tải động lực :
P
đl
= 0,6. 3500 = 2100 (kw)
+ Công thức tính toán chiếu sáng:
P
cs
= P
0
. F = 15 . 4725 = 70,9 (kw)
+ Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 2100 + 70,9 = 2170,9 (kw)
Q
tt
= P

tt
. tgϕ = (P
đl
+ P
cs
) . tgϕ = 2170,9 . 1,02 =2214,3 (KVAr)
3,3101
7,0
9,2170
cos
===
ϕ
tt
tt
P
S
(KVA)
Itt =
9,4711
3.38,0
3,3101
3.
==
Udm
Stt
(A)
b. Tính toán tương tự cho các phân xưởng khác .
Kết quả được được ghi trong bảng B 2-4:

ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

17
Bảng 2-4
Tên phân xưởng
Pđ,
kw
K
nc

cosϕ tgϕ
F
(m
2
)
P
o

w/m
2
P
cs

kw
P
đl
kw
P
tt

kw
Q
tt

KVAR
S
tt

KVA
PX. Luyện gang 3500 0,6 0,7 1,02 4725 15 70,9 2100 2170,9 2214,3 3101,3
PX. Lò Mác tin 2800 0,7 0,8 0,75 7700 15 115,5 1960 2075,5 1556,6 2594,4
PX. Máy cán phôi
tấm
1300 0,6 0,65 1,17 6390 15 95,9 780 875,9 1024,8 1347,5
PX. Cán nóng 3250 0,6 0,65 1,17 4950 15 74,3 1950 2024,3 2368,4 3114,3
PX. Cán nguội 2925 0,6 0,65 1,17 4275 15 64,1 1755 1819,1 2128,3 2798,6
PX. Tôn 1500 0,3 0,6 1,33 1668 15 25,0 450 475 631,8 791,7
PX. Cơ điện 355,9 0,3 0,6 1,33 2100 15 31,5 106,7 138,3 183,9 230,5
Trạm bơm 880 0,7 0,8 0,75 4800 12 57,6 616 673,6 505,2 842,0
Ban Qlý +phòng TN 256 0,75 0,8 0,75 1190 20 23,8 192 215,8 161,9 269,7
Chiếu sáng các PX 558,6 558,6
Tổng
1674
6,9
37800 558,6
9909,
8
10468,4 10775,2 14989,3

2.2. Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy :

- Phụ tải tính toán tác dụng của toàn xí nghiệp:
)(3,89336,5584,19468.8,0
10
1
10
1
kwPPkP
csittidlttXN
=+=+=
∑∑

- Phụ tải tính toán phản kháng toàn xí nghiệp:
Q
ttXN
= k
đt

2,86202,10775.8,0
10
1
==
∑
tti
Q
(KVAR)
- Phụ tải tính toán toàn phần của xí nghiệp:
)(1,124142,86203,8933
22
KVAS
ttXN

=+=

- Hệ số công suất của toàn xí nghiệp:
72,0
1,12414
3,8933
===
ttXN
ttXN
x
S
P
Cos
ϕ

2.3. Tính sự tăng trưởng của phụ tải trong 5 năm sau:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

18
- Công thức xét đến sự gia tăng của phụ tải trong tương lai:
S
(t)
= S
tt
(1 + α
1
t); trong 262 sách tra cứu CCĐXNCN.
Trong đó:
S
tt

- Công suất tính toán của xí nghiệp ở thời điểm hiện tại.
α
1
- Hệ số phát triển hàng năm của phụ tải: (α
1
= 0,083 - 0,101) (trang
262 sách CCDXNCN)
t - Số năm dự kiến (t = 5 năm)
Vậy S
(5)
= 12414,1 . (1 + 0,1 . 5) = 18621,2 (KVA)
→ P
(5)
= S
(5)
. Cosϕ = 18621,2 . 0,72 = 13407,3 (Kw)
3. XÁC ĐỊNH BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI:
- Việc phân bố hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi xí nghiệp là
một vấn đề quan trọng để xây dựng sơ đồ cung cấp điện có các chỉ tiêu
kinh tế, kỹ thuật cao, đảm bảo được chi phí hàng năm nhỏ. Để xác định
được vị trí đặt các trạm biến áp ta xây dựng biểu đồ phụ tải trên mặt bằng
tổng của xí nghiệp.
- Biểu đồ phụ tải là m
ột vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán
của phân xưởng theo một tỉ lệ lựa chọn.
- Mỗi phân xưởng có một biểu đồ phụ tải. Tâm đường tròn biểu đồ
phụ tải trùng với tâm của phụ tải phân xưởng, tính gần đúng có thể coi phụ
tải của phân xưởng đồng đều theo diện tích phân xưởng .
- Biểu đồ phụ tải cho phép hình dung được rõ ràng sự phân bố phụ t
ải

trong xí nghiệp.
- Mỗi vòng tròn biểu đồ phụ tải chia ra thành hai phần hình quạt tương
ứng với phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng.
3.1. Xác định bán kính vòng tròn phụ tải:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

19
m.
S
R
ttPXi
i
Π
=
( 2-10 )
Trong đó :
+ S
ttPXi
: Phụ tải tính toán của phân xưởng thứ i, (KVA)
+ R
i
: Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phân xưởng thứ i, mm
+ m : tỉ lệ xích KVA/mm
2

• Góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải :

p
p
tt

cs
cs
.360
=
α

Để xác định biểu đồ phụ tải, chọn tỷ lệ xích 3 KVA/mm.
Bảng tính kết quả R và α
cs
:
Bảng 2-5
Ký
hiệu
Tên phân xưởng
P
cs

Kw
P
tt

Kw
S
tt

KVA
m
KVA/mm
2
R,

mm
α
0
cs

1 PX. Luyện gang 70,9 2170,9 3101,3 3 18,1 11,8
2 PX. Lò Mác tin 115,5 2075,5 2594,4 3 16,6 20,03
3 PX. Máy cán phôi tấm 95,9 875,9 1347,5 3 11,96 39,4
4 Phân xưởng cán nóng 74,3 2024,3 3114,3 3 18,2 13,2
5 Phân xưởng cán nguội 64,1 1819,1 2798,6 3 17,2 12,7
6 Phân xưởng tôn 25,0 475 791,7 3 9,2 18,9
7 PX sửa chữa cơ khí 31,5 138,3 230,5 3 4,95 81,99
8 Trạm bơm 57,6 673,6 842 3 9,5 30,8
9 Phòng thí nghiệm & BQL 23,8 215,8 269,7 3 5,4 39,7
3.2 . Biểu đồ xác định tâm phụ tải.
Trên sơ đồ mặt bằng xí nghiệp vẽ một hệ toạ độ xoy, có vị trí toạ độ
trọng tâm của các phân xưởng là ( x
i
, y
i
) ta xác định được toạ độ tối ưu
M
0
(x
0
, y
0
)
Vòng tròn phụ tải :
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

20




9,2170
1
Tên phân xưởng; Công suất tính toán của phân xưởng
• Xác định trọng tâm phụ tải của xí nghiệp:
Công thức :
∑
∑
∑
∑
==
n
1
i
n
1
i
i
0
n
1
i
n
1
ii

0
s
y
s
y
s
xs
x
;
.

3,14989
6,2798.4,53,3114.4,55,1347.9,24,2594.9,23,3101.7,0 +
+
+
+
=
o
X

+
3,14989
7,269.8,7842.9,85,230.5,87,791.1,7
+
+
+
=4,07

3,14989
6,2798.9,53,3114.4,15,1347.9,54,2594.5,13,3101.3,4

0
+
+
+
+
=
y


24,3
3,14989
7,269.4,6842.45,230.2,17,791.2,1
=
+
+
+

Vậy ta có tâm phụ tải xí nghiệp:
M (x
o
,y
o
)= M
0
(4,07;3,24)




Góc phụ tải chiếu sáng.

Phụ tải động lực.
α
cs
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

21


Chương III
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP
CHO XÍ NGHIỆP

1. YÊU CẦU ĐỐI VỚI SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN :
- Yêu cầu đối với các sơ đồ cung cấp điện và nguồn cung cấp rất đa
dạng. Nó phụ thuộc vào giá trị của xí nghiệp và công suất yêu cầu của nó,
- Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện chủ yếu căn cứ độ tin cậy, tính
kinh tế và tính an toàn. Độ tin cậy của sơ đồ cấp điện phụ thuộc vào loại hộ
tiêu th
ụ mà nó cung cấp, căn cứ vào loại hộ tiêu thụ để quyết định số lượng
nguồn cung cấp của sơ đồ .
- Sơ đồ cung cấp điện (SĐCCĐ) phải có tính an toàn đảm bảo an toàn
tuyệt đối cho người và thiết bị trong mọi trạng thái vận hành. Ngoài ra, khi lựa
chọn sơ đồ cung cấp điện cũng phải lưu ý tới các yếu tố kỹ
thuật khác như đơn
giản, thuận tiện cho vận hành, có tính linh hoạt trong sự cố, có biện pháp tự
động hoá.
2. XÁC ĐỊNH ĐIỆN ÁP TRUYỀN TẢI TỪ HỆ THỐNG ĐẾN XÍ NGHIỆP:
2.1. Công thức kinh nghiệm:
Trong tính toán điện áp truyền tải thông thường người ta sử dụng một
số công thức kinh nghiệm sau:

P16l34,4U += (a)
4
l.P16U =
(b) (3-1)
P
16
l
.17U += (c)
Trong đó:
+ U : Điện áp truyền tải tính bằng (kv)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

22
+ l : Khoảng cách truyền tải tính bằng (km)
+ P : Công suất truyền tải tính bằng (1000 kw)
2.2. Xác định điện áp truyền tải từ hệ thống về xí nghiệp.
Thay các giá trị P
ttXN(5)
=13407,3 kw và l = 10km vào công thức (3-1a)
trên ta tính được U = 64,4 kv. Vậy ta chọn cấp điện áp truyền tải từ hệ
thống đến xí nghiệp là U
đm
=35 kv.
3. CÁC PHƯƠNG PHÁP CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP :
3.1. Các phương án về trạm nguồn:
3.1.1 Giới thiệu những sơ đồ đặc trưng cung cấp điện cho xí nghiệp
chỉ từ hệ thống (Hình 19 - 14a, b, c, d - Tra cứu CCĐXNCN).

ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

23























6 – 20 kV
H
ệ thống
~
H
ệ th

ố
ng
~
3
5
-
2
20
6 - 20
H
ệ thống
~
3
5
-
2
20
20 - 35
kV
6

-
2
0
Trạm 1
Trạm 2
Trạm 4
H
ệ thống
~

3
5
-
1
10
Trạm 3
a)
b
)
c
)
d
)
NHỮNG SƠ ĐỒ ĐẶC TRƯNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHỈ TỪ HÊN THỐNG ĐIÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC cung cấp điện

24

-Sơ đồ a :Dùng khi cấp điện áp của mạch điện bằng cấp điện áp phân phối ,
chỉ dùng cho xí nghiệp có công suất nhỏ.
-Sơ đồ b :Sơ đồ dẫn sâu , dẫn điện áp cao vào tận phụ tải .Từ hệ thống điện
, điện áp không qua trạm biến áp trung tâm mà được cấp thẳng đến trạm
biến áp phân xưởng có điện áp thứ
cấp 0,4-0,6 KV.
-Sơ đồ c :Sơ đồ dùng trạm biến áp trung tâm, dúng cho xí nghiệp có công
suất lớn và xa hệ thống .
-Sơ đồ d : Dùng cho xí nghiệp lớn, xa hệ thống , có nhu cầu sử dụng điện
áp hai cấp.
3.1.2 Chọn sơ đồ:
Việc lựa chọn sơ đồ cấp điện cho nhà máy phụ thuộc vào :

+Cấp điện áp
+Mặt bằng phân bố phụ tải .
- Ta thấy nếu dùng sơ đồ dẫn sâu từ mạng 35kv xuống điện áp 0,4kv
thì có lợi giảm được tổn thất nhưng chi phí cho các thiết bị cao. Loại sơ đồ
này phù hợp với các xí nghiêp có các phân xưởng nằm cách xa nhau
(Hình b)
- Nếu dùng sơ đồ trạm biến áp trung tâm 35/10kv cấp điện cho các
biến áp phân xưởng 10/0,4kv thì chi phí cho các thiết bị thấp và với loại
hình phân xưởng đặt gần nhau thì tổn thất không lớn (Hình c)
Theo phân tích trên ta dùng sơ
đồ trạm nguồn là trạm biến áp trung
tâm 35/10kv cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng (BAPX)
3.2. Chọn vị trí xây dựng trạm :
• Trạm biến áp trung tâm .
- Trạm biến áp trung tâm nhận điện từ trạm biến áp trung gian
(BATG) hay đường dây của hệ thống có điện áp 35kv biến đổi xuống điện
áp 10kv cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng.
- Vị trí xây dựng trạm được chọn theo nguyên tắc chung sau: