GIỚI THIỆU VỀ NỘI DUNG ĐỒ ÁN 1 Mục tiêu của đồ án Trong nhà máy may có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú và phức tạp Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại Do.
GIỚI THIỆU VỀ NỘI DUNG ĐỒ ÁN Mục tiêu đồ án Trong nhà máy may có nhiều hệ thống máy móc khác đa dạng, phong phú phức tạp Các hệ thống máy móc có tính cơng nghệ cao đại Do mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng độ tin cậy cao Đứng mặt cung cấp điện việc thiết kế điện phải đảm bảo gia tăng phụ tải tương lai, mặt kỹ thuật kinh tế phải đề phương án cấp điện cho không gây tải sau vài năm sản xuất không gây dư thừa dung lượng cơng suất dự trữ Theo quy trình trang bị điện công nghệ nhà máy ta thấy ngừng cung cấp điện ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm nhà máy gây thiệt hại kinh tế quốc dân ta xếp nhà máy vào phụ tải loại II, cần bảo đảm cung cấp điện liên tục an tồn Vì mục tiêu thiết kế phụ tải điện phân xưởng sữa chữa khí phân làm loại phụ tải chính: + Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị 380/220V, công suất chúng nằm dải từ đến hàng chục kW cung cấp dòng điện xoay chiều ba pha tần số f = 50Hz + Phụ tải chiếu sáng thường phụ tải pha, công suất không lớn Phụ tải chiếu sáng phẳng , thay đổi thường dùng dòng điện xoay chiều 220V tần số f = 50 Hz Tên đề tài: ''Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy may " Các số liệu tính tốn Đề tài dồ án :cung cấp điện cho nhà máy máy chuyền Bảng số liệu chuyền Tên thiết bị Máy khâu Máy vắt xổ Máy ép mex Máy thùa khuy Máy đính cúc Là Quạt hút Điều hịa Quạt làm mát Số lượng 80 2 1 80 Pđm(Kw) cos φ k sd 0,5/1 thiết bị 0,75/1 thiết bị 1,2 0,5/1 thiết bị 0,5 1,2/1 thiết bị 0,8 1,2 0,12/1 thiết bị 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,88 0,86 0,2 0,18 0,19 0,19 0,2 0,2 0,2 Nôi Tổng 176 Đề cương thực 1 Giới thiệu nội dung đồ án Chương 1: Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng Chương 2: Thiết kế mạng điện cho phân xưởng Chương 3: Chọn kiểm tra thiết bị Chương 4: Tính tốn kiểm tra tổn thất điện áp pha hệ thống Sơ đồ mặt thiết bị Sơ đồ mặt nhà máy may CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO PHÂN XƯỞNG 1.1 Xác định phụ tải tính tốn Phụ tải tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài khơng đổi, tương đương với phụ tải thực tế, mặt hiệu phát nhiệt mức độ huỷ hoại cách điện Nói cách khác, phụ tải tính tốn đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự phụ tải thực tế gây ra, chọn thiết bị theo phụ tải tính tốn đảm bảo an tồn mặt phát nóng Phụ tải tính tốn sử dụng để lựa chọn kiểm tra thiết bị hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, thiết bị đóng cắt, bảo vệ tính tốn tổn thất cơng suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp, lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng phụ tải tính tốn phụ thuộc nhiều vào yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc thiết bị điện, trình độ phương thức vận hành hệ thống Nếu phụ tải tính tốn xác định nhỏ phụ tải thực tế làm giảm tuổi thọ thiết bị điện, có khả dẫn đến cháy nổ Ngược lại, thiết bị chọn dư thừa công suất làm ứ đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn thất có nhiều cơng trình nghiên cứu phương pháp xác định phụ tải tính tốn, song chưa có phương pháp thật hồn thiện Những phương pháp có kết đủ tin cậy lại q phức tạp, khối lượng tính tốn thơng tin ban đầu địi hỏi q lớn ngược lại Có thể đưa số phương pháp thường sử dụng nhiều để xác định phụ tải tính tốn quy hoạch thiết kế hệ thống cung cấp điện: 1.2 Giới thiệu phương pháp tính Hiện có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính tốn Những phương pháp đơn giản, tính tốn thuận tiện, thường kết khơng thật xác Ngược lại, độ xác nâng cao phương pháp phức tạp Vì tùy theo giai đoạn thiết kế, yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho thích hợp Sau số phương pháp thường dùng nhất: 1.2.1 Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt hệ số Knc Cơng thức tính: n Ptt K nc Pdmi (kW ); Qtt Ptt tg ; S Ptt2 Qtt2 i 1 n Một cách gần lấy cơng suất đặt Pđ = Pđmi Do Ptt K nc Pdmi i 1 Trong đó: Pđmi – công suất đặt công suất định mức thiết bị thứ i, kW; Ptt, Qtt, Stt công suất tác dụng, phản kháng, biểu kiến toàn phần kW: kVAr: kVA n – số thiết bị nhóm Nhận xét: Ưu điểm: phương pháp tính phụ tải tính tốn theo hệ số nhu cầu có ưu điểm đơn giản, thuận tiện, phương pháp dùng rộng rãi Nhược điểm: phương pháp xác Bởi hệ số nhu cầu knc tra sổ tay số liệu cố định cho trước không phụ thuộc vào chế độ vận hành số thiết bị nhóm máy Mà hệ số knc = ksd.kmax có nghĩa hệ số nhu cầu phụ thuộc vào yếu tố kể Vì vậy, chế độ vận hành số thiết bị nhóm thay đổi nhiều kết khơng xác 1.2.2 Xác định PT tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất Cơng thức: Ptt = p0.S Trong đó: P0 - suất phụ tải 1m2 diện tích sản xuất, kW/m2; S - diện tích sản xuất m2 (diện tích dùng để đặt máy sản xuất) Giá trị p0 tra sổ tay Giá trị p0 loại hộ tiêu thụ kinh nghiệm vận hành thống kê lại mà có Phương pháp cho kết gần đúng, nên thường dùng thiết kế sơ hay để tính phụ tải phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều, phân xưởng gia cơng khí, dệt, sản xuất ơtơ, vịng bi… 1.2.3 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm Cơng thức tính: Ptt MW Tmax Trong đó: M số đơn vị sản phẩm sản xuất năm (sản lượng); W suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm, kWh/đơn vị sp; Tmax thời gian sử dụng công suất lớn nhất, h Nhận xét: Phương pháp thường dùng để tính tốn cho thiết bị điện có đồ thị phụ tải biến đổi như: quạt gió, bơm nước, máy khí nén Khi phụ tải tính tốn gần phụ tải trung bình kết tương đối trung bình 1.2.4 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại kmax cơng suất trung bình Ptb (cịn gọi phương pháp số thiết bị hiệu nhq) n Ptt K max K sd Pdmi i 1 Trong Pđmi - Cơng suất định mức thiets bị thứ i nhóm n - số thiết bị có nhóm Ksd – hệ số sử dụng tra sổ tay kỹ thuật Kmax – hệ số cực đại tra sổ tay kỹ thuật theo quan hệ sau: Kmax = f(nhq, Ksd) nhq – số thiết bị dùng điện hiệu : số thiết bị có cơng suất, chế độ làm việc gây hiệu phát nhiệt mức độ huỷ hoại cách điện số thiết bị thực tế (có thể có cơng suất chế độ làm việc khác nhau) gây trình làm việc n nhq = (∑ ) Pddi n ∑ P2dd Tuy nhiên số thiết bị lớn n > việc xác định n hq theo biểu thức không thuận tiện, n > cho phép dùng phương pháp gần để xác định nhq với sai số 10, phương pháp sau *Trường hợp không áp dụng hai trường hợp tức K sd < 0,2 m Ksd < 0,4 việc xác định nhq phải tiến hành qua bước sau: - Tính n n1 n: tổng số thiết bị có nhóm n1: số thiết bị có cơng suất không nhỏ nửa công suất thiết bị cơng suất lớn nhóm Cơng thức tính: n1 n Pn Pdmi n* ; Pn1 Pdmi n1 P * Pn1 Pn n; Tra bảng tìm nhq* = f(n*,P*) Tìm nhq = n nhq* Đây phương pháp hay dùng thực tế để xác định phụ tải tính tốn cho xí nghiệp cơng nghiệp khơng q phức tạp mà lại tính đến cơng suất, chế độ làm việc (thông qua hệ số Kmax) thiết bị có nhóm, kết tính tốn tin cậy Kết luận: Qua phân tích phương pháp tính hệ số cực đại K maxvà cơng suất trung bình phương pháp kết hợp nhiều yếu tố tính tốn Do ta dùng phương pháp Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại kmax cơng suất trung bình Ptb để xác định phụ tải tính tốn đồ án 1.3 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng 1.3.1 Phân nhóm thiết bị phân xưởng Để xác định PTTT cho phân xưởng sửa chữa khí ta phải phân nhóm thiết bị phân xưởng thành nhóm Việc phân nhóm phụ tải điện phải tuân theo nguyên tắc - Các thiết bị điện nhóm nên gần để giảm chiều dài đường dây hạ áp nối từ tủ động lực đến thiết bị nhằm giảm vốn đầu tư tổn hao công suất - Các thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc giống nhằm xác định PTTT xác - Cơng suất tổng nhóm nên xấp xỉ để hạn chế chủng loại tủ động lực dùng phân xưởng nhà máy - Nhưng thường nguyên tắc mâu thuẫn nhau, nhiệm vụ người thiết kế phải thoả hiệp phương án để chọn phương án tối ưu Để xác định PT tính tốn tồn phân xưởng cần quy đổi thiết bị sử dụng điện áp pha thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại chế độ làm việc dài hạn ba pha - Căn vào vị trí, cơng suất máy cơng cụ bố trí mặt xưởng ta chia làm nhóm phụ tải sau: Tên nhóm Nhóm Kí hiệu Tên thiết bị Số nhóm lượng nhánh N1 Máy khâu N2 cos 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N3 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N4 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N5 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N6 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N7 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N8 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 80 40 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 Tổng số máy cơng suất Nhóm Ksd Pđm (kW) STT nhóm N1 Máy khâu N2 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N3 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N4 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N5 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N6 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N7 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N8 Máy khâu 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 75 37,5 0,75/1 thiết bị 0,9 0,18 Tổng số máy cơng suất nhóm N1 Máy vắt sổ N2 Máy ép mex N3 Máy thùa 1,2/1 thiết bị 0,5/1 thiết bị 0,9 0,19 Nhóm 3 N4 Máy đính cúc 0,5/1 thiết bị 0,9 0,19 N5 Là 1,2/1 thiết bị 0,9 N6 Quạt hút 0,8/1 thiết bị 0,9 0,2 N7 Điều hòa 1,2/1 thiết bị 0,88 0,2 N8 Nôi 1/1 thiết bị 1 36 31,05 khuy Tổng số máy cơng suất Nhóm nhóm N1 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N2 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N3 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N4 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N5 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N6 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N7 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N8 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 Tổng số máy cơng suất Nhóm 80 9,6 nhóm N1 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N2 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N3 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N4 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N5 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N6 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N7 Quạt làm mát 10 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 N8 Quạt làm mát 0,12/1 thiết bị 0,86 0,2 75 Tổng số máy cơng suất nhóm Bảng 1-1 Bảng số liệu chia nhóm 1.3.2 Xác định phụ tải động lực tính tốn Do ta biết thơng tin phụ tải ta xác định PTTT theo phương pháp hệ số cực đại Kmax cơng suất trung bình (cịn gọi phương pháp số thiết bị hiệu nhq), phương pháp cho kết tương đối xác xác định số thiết bị hiệu nhq xét tới loạt yếu tố quan trọng ảnh hưởng số lượng thiết bị nhóm, số thiết bị có cơng suất lớn khác chế độ làm việc Phụ tải tính tốn (PTTT) xác định cơng thức: n P Ptt = Kmax.Ptb =Kmax.Ksdtb i 1 dmi Trong đó: Ptb: Cơng suất trung bình phụ tải mang ca tải lớn nhất, (kW) Pđm: Công suất định mức phụ tải, (kW) Ksdtb: Hệ số sử dụng công suất nhóm thiết bị n P dmi K sdtb K sdi i 1 n P dmi i 1 Kmax: Hệ số cực đại công suất tác dụng (Tra đồ thị tra bảng theo hai đại lượng Ksd nhq.) nhq: Số thiết bị dùng điện hiệu P Tìm nhq sau: Pn1 n n Pn ; n n: số thiết bị nhóm n1: số thiết bị có cơng suất khơng nhỏ 1/2 cơng suất thiết bị có cơng suất lớn P1: công suất ứng với n1 thiết bị; Pn: công suất ứng với n thiết bị - Từ n* P* tra bảng tìm số thiết bị hiệu tương đối nhq* - Tính số thiết bị dùng điện hiệu quả: nhq = n nhq* 1.3.2.1 Xác định phụ tải tính tốn nhom Tên Kí Tên thiết bị nhóm STT hiệu Số lượng Pđm (kW) nhóm nhánh Nhóm cos Ksd N1 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N2 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N3 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N4 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N5 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N6 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N7 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 N8 Máy khâu 10 0,5/1 thiết bị 0,9 0,2 Tổng số máy cơng suất nhóm 80 40 Bảng 1-2 Bảng số liệu nhóm Từ bảng (1-2) ta có: n1 = 80; n =80 Pn1 = 40(kw) Pn = 40(kw) P P1 40 1 P 40 n n1 80 1 n 80 Sau tính n* P* tra bảng PL (1.5) Trang 255, sách “Thiết kế cấp điện” ta tìm được: nhq* = 0,95 từ tính nhq = n nhq* = 80.0,95= 76 Hệ số cơng suất trung bình nhóm 10