Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy luyện kim màu

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM MÀU I ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy công nghiệp luyện kim màu II CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU Phụ tải nhà máy ( hình 1, bảng ) Tõ hƯ thèng ®Õn Hình 1: Sơ đồ mặt bằng của toàn nhà máy STT Tên phân xưởng Phân xưởng (PX) luyện kim PX lị Martin PX máy cán phơi Cơng suất đặt (KW) 3500 Loại hộ tiêu thụ I 3000 I 1800 I Knc THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN PX cán nóng 2400 I PX cán nguội 2500 I PX tôn 2000 I PX sửa chữa khí III Trạm bơm Theo tính toán 800 Ban quản lý PTN 400 III 10 Chiếu sáng phân xưởng I Theo diện tích Bảng 1: Phụ tải của nhà máy luyện kim màu Phụ tải điện phân xưởng sửa chữa khí ( hình ,bảng 2) Điện áp nguồn : Uđm =35KV Dung lượng ngắn mạch phía hạ áp trạm biến áp khu vực: 250 MVA Đường dây cung cấp điện cho nhà máy : Dùng dây nhôm lõi thép (AC) đặt treo không Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy : 12km Công suất nguồn điện: vô lớn Nhà máy làm việc ca , Tmax =300( 10+a) ( : số thứ tự sinh viên nhóm ) III NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí tốn nhà máy Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa khí THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN IV CÁC HÌNH VẼ U CẦU Biểu đồ phụ tải tồn nhà máy Các phương án thiết kế mạng điện cho toàn nhà máy Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp toàn nhà máy Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp phân xưởng sửa chữa khí Sơ đồ mặt dây phân xưởng sửa chữa khí THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN PHẦN I: THIẾT KẾ CAO ÁP CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM MÀU CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ TỒN NHÀ MÁY 1.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn: Phụ tải tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài không 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 thiết bị 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 công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng … phụ tải tính tốn phụ thuộc vào nhiều 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 toán xác định nhỏ phụ tải thực tế làm giảm tuổi thọ thiết bị điện, ngược lại phụ tải tính tốn xác định lớn phụ tải thực tế gây 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 phương pháp thật hoàn thiện Những phương pháp cho THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN kết đủ tin cậy lại phức tạp, khối lượng tính tốn thơng tin ban đầu phụ tải lại lớn Ngược lại phương pháp tính đơn giản lại có kết có độ xác thấp Sau số phương pháp thường dùng để xác định phụ tải tính tốn quy hoạch thiết kế hệ thống cung cấp điện: + Phương pháp xác định phụ tải tính tốn (PTTT) theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu: Ptt = knc.Pđ Trong : knc : hệ số nhu cầu , tra sổ tay kĩ thuật Pđ : cơng suất đặt thiết bị nhóm thiết bị , tính tốn lấy gần Pđ Pdđ (kW) + Phương pháp xác định PTTT theo cơng suất cơng suất trung bình hệ số hình dáng đồ thị phụ tải : Ptt = khd Ptb Trong : khd : hệ số hình dáng đồ thị phụ tải tra sổ tay kĩ thuật biết đồ thị phụ tải Ptb : cơng st trung bình thiết bị nhóm thiết bị (kW) + Phương pháp xác định PTTT theo cơng suất trung bình độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình : Ptt = Ptb . Trong :  : độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN  : hệ số tán xạ  + Phương pháp xác định PTTT theo cơng suất trung bình hệ số cực đại : Ptt = kmax.Ptb = kmax.ksd.Pdđ Trong : Pdđ :là cơng suất danh định thiết bị nhóm thiết bị (kW) kmax: hệ số cực đại, tra sổ tay kĩ thuật theo quan hệ kmax = f(nhq,ksd) ksd : hệ số sử dụng tra sổ tay kĩ thuật nhq: số thiết bị dùng điện hiệu + Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm : Ptt = a M Tmax Trong : a0: suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm, kWh/đvsp M: số sản phẩm sản suất năm Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn , (h) + Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện đơn vị diện tích: Ptt = p0 F Trong : THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN p0 : suất trang bị điện đơn vị diện tích , (W/ m2) F : diện tích bố trí thiết bị , (m2) + Phương pháp tính trực tiếp : Là phương pháp điều tra phụ tải trực tiếp để xác định PTTT áp dụng cho hai trường hợp: - Phụ tải đa dạng áp dụng phương pháp để xác định phụ tải tính tốn - Phụ tải giống lặp lặp lại khu vực khác phụ tải khu chung cư + Xác định phụ tải đỉnh nhọn nhóm thiết bị: Theo phương pháp phụ tải đỉnh nhọn nhóm thiết bị xuất thiết bị có dịng khởi động lớn mở máy cịn thiết bị khác nhóm làm việc bình thường tính theo cơng thức sau: Iđn = Ikđ max + (Itt - ksd Iđm max) Trong đó: Ikđ (max): dịng khởi động thiết bị có dịng khởi động lớn nhóm máy Itt: dịng điện tính tốn nhóm máy Iđm (max): dòng định mức thiết bị khởi động ksd: hệ số sử dụng thiết bị khởi động Trong phương pháp trên, phương pháp 4,5,6 dựa kinh nghiệm thiết kế vận hành để xác định PTTT nên cho kết gần nhiên chúng đơn giản tiện lợi Các THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN phương pháp lại xây dựng sở lý thuyết xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố có kết xác hơn, khối lượng tính tốn phức tạp Trong tập dài với phân xưởng SCCK ta biết vị trí, cơng suất đặt, chế độ làm việc thiết bị phân xưởng nên tính tốn phụ tải động lực phân xưởng sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số cực đại Các phân xưởng lại biết diện tích cơng suất đặt nên để xác định phụ tải động lực phân xưởng ta áp dụng phương pháp tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu Phụ tải chiếu sáng phân xưởng xác định theo phương pháp suất chiếu sáng đơn vị diện tích sản xuất 1.2 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sửa chữa khí: Vì có thơng tin xác mặt bố trí máy móc thiết bị biết cơng suất q trình cơng nghệ thiết bị nên ta xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số cực đại.Theo phương pháp phụ tải tính tốn xác định sau: Ptt = kmax Ptb = kmax ksdi.Pđmi Trong đó: Pđmi: Cơng suất định mức thiết bị thứ i nhóm n: Số thiết bị nhóm ksd: Hệ số sử dụng, tra sổ tay kĩ thuật THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN kmax: Hệ số cực đại, tra sổ tay kĩ thuật theo quan hệ: kmax = f(nhq, ksd) nhq: Số thiết bị dùng điện hiệu Số thiết bị dùng điện hiệu nhq (số thiết bị quy đổi) số thiết bị có cơng suất, chế độ làm việc gây hiệu phát nhiệt (hoặc mức độ phá huỷ cách điện) dây dẫn số thiết bị thực tế có cơng suất chế dộ làm việc khác gây trình làm việc, nhq xác định biểu thức thực tế sau:  n    Ρ   dmi   n  i 1 hq n  Ρ dmi i 1   Trong Pđmi: Cơng suất định thiết bị thứ i nhóm n: Số thiết bị nhóm Việc xác định nhq theo biểu thức lượng phức tạp nên xác định nhq theo phương pháp gần sau: m Ρdm max Ρdm - Trường hợp: m  ksd  0,4 nhq = n Trong Pđmmax: Cơng suất thiết bị có cơng suất định mức lớn nhóm THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN nhq: Công suất thiết bị có định mức nhỏ nhóm Chú ý: xác định nhq bỏ qua thiết bị có tổng cơng suất < 5% tổng cơng suất nhóm thiết bị - Trưịng hợp: m > ksd  0,2 n 2  đmi n  i1 n hq  đm max Khi không áp dụng phương pháp trên, việc xác định nhq phải xác định theo trình tự : Trước hết tính: n*  n1 n *  1  Trong P1: Tổng cơng suất n1 thiết bị P: Tổng công suất n thiết bị Sau tính n* P* tra theo bảng sổ tay kĩ thuật ta tìm được: n*hq = f(n*, P*) Từ xác định nhq theo cơng thức : nhq = n*hq.n Để phân nhóm phụ tải ta dựa vào nguyên tắc sau: + Các thiết bị nhóm phải có vị trí gần mặt (điều thuận tiện cho việc dây tránh chồng chéo, giảm tổn thất ) 10