Xác định phụ tải là giai đoạn đầu tiên của công tác thiết kế hệ thống cung cấp điện nhằm mục đích lựa chọn kiểm tra các phần tử mang điện và biến áp theo phương pháp phát nóng và các chỉ
Trang 1Nhận Xét ( Giáo viên hướng dẫn)
Trang 2
LỜI NÓI ĐẦUĐiện năng là một dạng năng lượng phổ biến và có tầm quan trọng không thể thiếu được trong bất kỳ một lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân của mỗi đất nước Như chúng ta đã xác định và thống kê được rằng khoảng 70% điện năng sản xuất ra dùng trong các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp Vấn đề đặt ra cho chúng ta là đã sản xuất ra được điện năng làm thế nào để cung cấp điện cho các phụ tải một cách hiệu quả, tin cậy.Vì vậy cung cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp có một ý nghĩa to lớnđối với nền kinh quốc dân
Nhìn về phương diện quốc gia, thì việc đảm bảo cung cấp điện một cách liên tục
và tin cậy cho ngành công nghiệp tức là đảm bảo cho nền kinh tế của quốc gia phát triển liên tục và kịp với sự phát triển của nền khoa học công nghệ thế giới
Khi nhìn về phương diện sản xuất và tiêu thụ điện năng thì công nghiệp là ngành tiêu thụ nhiều nhất.Vì vậy cung cấp điện và sử dụng điện năng hợp lý trong lĩnh vực này sẽ có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác một cách hiệu quả công suất của các nhàmáy phát điện và sử dụng hiệu quả lượng điện năng được sản xuất ra
Một phương án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hài hoà các yêu cầu
về kinh tế,độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tính liên tụccung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc và phải đảm bảo được chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép Hơn nữa là phải thuận lợi cho việc
mở rộng và phát triển trong tương lai.
Thực hiện các nội dung trên, đồ án bám sát phần lý thuyết chuyên môn thôngqua các tài liệu chuyên nghành của TS.Phan Đăng Khải, TS.Ngô Hồng Quang, TS.VũVăn Tẩm Do kiến thức và thời gian có hạn bản thân thiết kế không tránh khỏi nhữngchỗ còn thiếu và yếu cũng có những sai sót kính mong các thầy cô góp ý kiến để bảnthiết kế hoàn thiện hơn Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy cô và đặc biệt
là cô giáo Nguyễn Thúy May đã góp ý kiến cho bản thiết kế này.
Thái Bình, tháng 04 năm 2014
Nhóm SV thực hiện
Nhóm 3
Trang 3MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ ÁN Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
Trong phân xưởng có các thiết bị chuyên dung( thông số kỹ thuật cho trong bảng)được bố trí đều ở khắp các bộ phận :
1.Bộ phận máy công cụ, gia công các chi tiết máy phục vu cho các phân xưởng khác
2.Bộ phận mài
3.Bộ phận khuôn : đúc các chi tiết
4.Bộ phận rèn
5.Phòng kỹ thuật (ở giữa bộ phận mài và nhiệt luyện)
6.Phòng thí nghiệm chiếu sáng bằng đèn tuýp
7.Kho thành phẩm, kho phụ tùng vật liệu
Các thiết bị đều làm việc ở điện áp 380/220V, Tên gọi và số lượng các thiết bị được liệt kê ở bảng
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ :
1 Tính phụ tải tính toán của phân xưởng
2 Vẽ sơ đồ mặt bằng bố trí thiết bị,phòng và bộ phận lam việc
3 Lựa chọn dây dẫn cho phân xưởng
4 Lựa chọn thiêt bị cho phân xưởng
5 Bản vẽ mặt bằng và sơ đồ đi dây sơ đồ nguyên lý
Lưu ý:
Hệ số công suất , hệ số đồng thời mỗi loại phụ tải , sinh viên tự chọn theo yêu cầu của mình định thiết kế
phân phối sẽ đặt gần tâm phụ tải tính toán của phân xưởng Toàn bộ cáp
đi trong phân xưởng đều đi ngầm
Trang 4Bảng khai báo thiết bị
SỐ LƯỢNG
Trang 526 Lò điện kiểu buồng 4 30 120
Trang 6Chương 1TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Phụ tải là số liệu ban đầu, để giải quyết những vấn đề tổng hợp
về kinh tế, kỹ thuật phức tạp xuất hiện khi thiết kế cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp hiện đại Xác định phụ tải là giai đoạn đầu tiên của công tác thiết kế hệ thống cung cấp điện nhằm mục đích lựa chọn kiểm tra các phần tử mang điện và biến
áp theo phương pháp phát nóng và các chỉ tiêu kinh tế
2 Các phương pháp tính toán phụ tải tính toán
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết không đổi tương đương với phụ tải thực tế vềmặt hiệu quả phát điện hoặc mức độ hủy hoại cách điện Nói cách khác phụ tải tính toáncũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy lựa chọn các thiết bị phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn thiết bị về măt phát nóng
Phụ tải tính toán được sử dụng và để kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện như: MBA,dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ … tính toán tổn thất công suất, tổn thấtđiện năng, tổn thất điên áp; lựa chọn dung lượng thực tế gây ra, vì vậy lựa chọn các thiết bị phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn thiết bị về măt phát nóng
Phụ tải tính toán được sử dụng và để kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện như: MBA,dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ … tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điên áp; lựa chọn dung lượng hơn phụ tải thực tế thì gây ra dư thừa công suất, làm ứ đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn thất… cũng vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu về phương pháp xác định phụ tải tính toán, song cho đến nay vẫn chưa có được phương pháp nào hoàn thiện
Những phương pháp cho kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lượng tính toán và các thông tin ban đầu về phụ tải quá lớn Ngược lại những phương pháp tính đơn giản lại có kết quả có độ chính xác thấp
Sau đây là một số phương pháp thường dùng để xác định phụ tải tính toán khi quy hoạch thiết kế hệ thống cung cấp điện:
+Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ số nhucầu:
Ptt = knc Pđ
Trang 7Trong đó:
Knc : là hệ số nhu cầu tra bảng kỹ thuật
Pd : là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị trong tính toán có thể tính gần đúng
Pd ≈ Pdđ kw
+ Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số hình dáng của
đồ thị phụ tải
Ptt = Khd PtbTrong đó :
Khd: là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay kỹ thuật khi biết đồ thị phụ tải
Ptb là công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kw)
+Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình :
Ptt = Ptb + β.σTrong đó : σ là độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình
β là hệ số tán xạ của σ
+ Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại
Ptt = Kmax Ptb = Kmax Ksd Pdđ
Kmax là hệ số cực đại tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ
Kmax = f (nhq ; ksd)
Nhq là số thiết bị dùng điện hiệu quả
Ksd là hệ số sử dụng tra trong sổ tay kỹ thuật
+ Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm :
Ptt = a0.M/Tmax
M là số sản phẩm sản suất trong một năm
Tmax là thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h)+ Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích
Ptt = p0 F
Trong đó : p0 là suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích (W/m2)
F: là diện tích bố trí thiết bị (m2)
Trang 8+ Phương pháp trực tiếp:
Là phương pháp điều tra phụ tải trực tiếp để xđ PTTT áp dụng cho hai trường hợp:
- Phụ tải rất đa dạng không thể áp dụng phương pháp nào để xđ PTTT
- Phụ tải rất giống nhau và lặp đi lặp lại ở khu vực khác nhau như phụ tải ở khu trung cư
+ Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
Theo phương pháp nàp 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:
Iđnm = Ikđmax + ( Itt – Ksd Iđm max)
Trong đó:
Itt là dòng điện tính toán của nhóm máy
Iđm max là dòng định mức của thiết bị đang khởi động
Ksd là hệ số sử dụng của thiết bị danh khởi động
Trong các phương pháp trên, ba phương pháp 4, 5, 6 dựa trên kinh nghiêm thiết kế và vận hành để xđ PTTT nên chỉ cho kết quả gần đúng tuy nhiên chung khá đơn giản và tiện lợi Các phương pháp còn lại được xây dựng trên cơ sở lý thuyết sắc xuất thống kê
có xét đến nhiều yếu tố do đó kết quả chính xác hơn, nhưng lượng tính toán nhiều hơn
và phức tạp
1.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Với phân xưởng sửa chữa cơ khí để có kết quả chính xác nên chọn phương pháp tính toán là: “ tính phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ cực đại”
1.3 Phương pháp tính phụ tải tính toán theo c/s trung bình và hệ số cực đại
Vì đã có thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc thiết bị biết được công suất vàquá trình công nghệ của từng thiêt bị nên ta xđ PTTT theo c/s trung bình và hệ số cực đại phụ tải tính toán được xác định như sau:
Ptt = Kmax Ptb = Kmax Ksdi Pđmi
Kmax là hệ số cực đại tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ
Trang 9Kmax = f(nhq , ksd)
Nhq là số thiết bị dùng điện hiệu quả
Số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq ( số thiết bị quy đổi) là số thiết bị có cùng công suất cùng chế độ làm việc gây ra hiệu quả phát nhiệt ( hoặc mức độ phá hủy cách điện) đối với dây dẫn đúng bằng số thiết bị thực tế có cùng công suất và chế độ làm việc khác nhau gây ra trong quá trình làm việc, nhq được xđ bởi biểu thức thực tế sau
1
1
2)(
2
n là số thiết bị trong nhómviệc xđ nhq theo biểu thứ lượng trên khá phức tạp nên có thể xđ nhq theo các phương pháp gần đúng sau
n = Pđmmax / Pđmmin
Trường hợp n ≤3 và ksd ≥0.4
nhq = n
nhq: công suất của thiết bị nhỏ nhất trong nhómChú ý: khi xđ nhq có hể bỏ qua các thiết bị có tổng công suất nhỏ hơn 5% tổng công suấtcủa nhóm thiết bị
P* = P1 P
Trong đó: P1: tổng công suất của n1 thiết bị
Trang 10P là tổng công suất của n thiết bịSau khi tính được n* và P* tra bảng sổ tay kĩ thuật ta tìm được:
n*hq = f(n*, P*)
từ đó xđ nhq theo công thức: nhq = n*hq.n
1.4 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ
1 Phân nhóm phụ tải điện
Để phân nhóm phụ tải ta dựa vào nguyên tắc sau:
+ Các thiết bị trong 1 nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng
+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc
+ Các thiết bị trong nhóm nên được phân bổ dể tổng công suất của các nhóm ítchênh lệch nhất
+ Ngoài ra số thiết bị trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều vì số lộ racủa một tủ động lực cũng bị khống chế Tuy nhiên khi số thiết bị của một nhóm quánhiều cũng sẽ làm phức tạp hóa trong vận hành và làm giảm độ tin cậy CCĐ cho từngthiết bị
Căn cứ vào số phụ tải dã cho trong các nhóm trên sơ đồ ta lậo được bảng phụ tải phânxưởng sau:
Trang 11Bảng thống kê danh sách các phụ tải xưởng cơ khí
(đã quy đổi về ba pha)
SỐ LƯỢNG
Nhóm3
Trang 14Tổng công suất của thiết bị trong nhóm là p = 60,2
Số thiết bị có công suất lớn hơn ½ công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là
n1=3
Trang 15Tổng công suất của n1 là thiết bị p1 = 35
Tra bảng trang 269 ( sách TKCCĐ NGÔ HỒNG QUANG – VŨ VĂN TẨM ) ta có
Qtt = tagφ.Ptt = 33,62 Kvar
= 42,06 KV
Nhóm 2
Tổng số thiết bị trong nhóm 2 là: n = 10
Tổng công suất của thiết bị trong nhóm là p = 55,8KW
Số thiết bị có công suất lớn hơn ½ công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là
n1=4
Tổng công suất của n1 là thiết bị p1 = 38,4
Tra bảng trang 269 ( sách TKCCĐ NGÔ HỒNG QUANG – VŨ VĂN TẨM ) ta có
2 2
tt tt
3
Trang 164 , 38
Tổng công suất của thiết bị trong nhóm là p = 74,2KW
Số thiết bị có công suất lớn hơn ½ công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là
n1=2
Tổng công suất của n1 là thiết bị p1 = 55
Tra bảng trang 269 ( sách TKCCĐ NGÔ HỒNG QUANG – VŨ VĂN TẨM ) ta có
2 2
tt tt
tt P Q
A Udm
S tt
58 , 53
Trang 17Tổng công suất của thiết bị trong nhóm là p = 79KW
Số thiết bị có công suất lớn hơn ½ công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là
n1=2
Tổng công suất của n1 là thiết bị p1 = 60
Tra bảng trang 269 ( sách TKCCĐ NGÔ HỒNG QUANG – VŨ VĂN TẨM ) ta có
2 2
tt tt
tt P Q
A Udm
S tt
03 , 99
Trang 18Tổng công suất của thiết bị trong nhóm là p = 63,95KW
Số thiết bị có công suất lớn hơn ½ công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là
n1=1
Tổng công suất của n1 là thiết bị p1 = 30
Tra bảng trang 269 ( sách TKCCĐ NGÔ HỒNG QUANG – VŨ VĂN TẨM ) ta có
Ksd = 0,2 cosφ = 0,6 => Tgφ = 1,33
2 2
tt tt
tt P Q
A Udm
S tt
44 , 105
Trang 19Tổng công suất của thiết bị trong nhóm là p = 55KW
Số thiết bị có công suất lớn hơn ½ công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là
n1=2
Tổng công suất của n1 là thiết bị p1 = 32
Tra bảng trang 269 ( sách TKCCĐ NGÔ HỒNG QUANG – VŨ VĂN TẨM ) ta có
Ksd = 0,2 cosφ = 0,6 => Tgφ = 1,33
2 2
tt tt
tt P Q
A Udm
S tt
23 , 78
Trang 20Tổng công suất của thiết bị trong nhóm là p = 57KW
Số thiết bị có công suất lớn hơn ½ công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là
n1=4
Tổng công suất của n1 là thiết bị p1 = 39KW
Tra bảng trang 269 ( sách TKCCĐ NGÔ HỒNG QUANG – VŨ VĂN TẨM ) ta có
Ksd = 0,2 cosφ = 0,6 => Tgφ = 1,33
2 2
tt tt
tt P Q
A Udm
S tt
29 , 67
Trang 21Tổng công suất của thiết bị trong nhóm là p = 65KW
Số thiết bị có công suất lớn hơn ½ công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là
n1=1
Tổng công suất của n1 là thiết bị p1 = 30KW
Tra bảng trang 269 ( sách TKCCĐ NGÔ HỒNG QUANG – VŨ VĂN TẨM ) ta có
Ksd = 0,2 cosφ = 0,6 => Tgφ = 1,33
2 2
tt tt
tt P Q
A Udm
S tt
05 , 60
Trang 22Tổng công suất của thiết bị trong nhóm là p =62,1 KW
Số thiết bị có công suất lớn hơn ½ công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là
n1=1
Tổng công suất của n1 là thiết bị p1 = 30KW
Tra bảng trang 269 ( sách TKCCĐ NGÔ HỒNG QUANG – VŨ VĂN TẨM ) ta có
Ksd = 0,2 cosφ = 0,6 => Tgφ = 1,33
2 2
tt tt
A Udm
S tt
68 , 87
Trang 23Ta có: n* = n1 n = 71 = 0,14
1 , 62
Tổng công suất của thiết bị trong nhóm là p = 58,55KW
Số thiết bị có công suất lớn hơn ½ công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là
n1=2
Tổng công suất của n1 là thiết bị p1 = 32KW
Tra bảng trang 269 ( sách TKCCĐ NGÔ HỒNG QUANG – VŨ VĂN TẨM ) ta có
Ksd = 0,2 cosφ = 0,6 => Tgφ = 1,33
2 2
tt tt
A Udm
S tt
86 , 82
Trang 24Ta có: n* = n1 n = 92 = 0,22
55 , 58
Tổng công suất của thiết bị trong nhóm là p = 50,2KW
Số thiết bị có công suất lớn hơn ½ công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là
n1=1
Tổng công suất của n1 là thiết bị p1 = 30KW
Tra bảng trang 269 ( sách TKCCĐ NGÔ HỒNG QUANG – VŨ VĂN TẨM ) ta có
tt tt
A Udm
S tt
30 , 66
Trang 25P* = p1 p = 0 , 59
2 , 50
Tổng công suất của thiết bị trong nhóm là p = 73,7KW
Số thiết bị có công suất lớn hơn ½ công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là
n1=2
Tổng công suất của n1 là thiết bị p1 = 60KW
Tra bảng trang 269 ( sách TKCCĐ NGÔ HỒNG QUANG – VŨ VĂN TẨM ) ta có
tt tt
A Udm
S tt
98 , 66
Trang 26P* = p1 p = 0 , 8
7 , 73
tt tt
A Udm
S tt
36 , 98
Trang 27- Ánh sáng gần giống ánh sáng tự nhiên
C Chiếu sáng được chia thành các dạng
- Chiếu sáng chung : chiếu sáng toàn bộ diện tích hoặc một phần diện tích bằng cách phân bố ánh sáng đồng đều khắp phòng
- Chiếu sáng cục bộ : áp dụng với những nơi cần độ rọi cao và chỉ chiếu sáng các
bề mặt làm việc, dùng đèn cố định hoặc di động và đèn được đặt ở nơi cần quan sát
- Chiếu sáng hỗn hợp : Gồm chiếu sáng chung và chiếu sáng cục bộ, trong một
số trường hợp cần phải dùng chiếu sáng sự cố với mục đích là để tiếp tục các chế độ sinh hoạt, làm việc khi có nguyên nhân nào đó sự chiếu sáng làm việc bị gián đoạn gây mất bình thường trong sinh hoạt thậm chí có thể sảy ra sự cố nguy hiểm
E Các phương pháp chiếu sáng
a Phương pháp hệ số sử dụng :
+ Phương pháp này có thể chiếu sáng chung, không chú ý đến hệ số phản xạ củatường, trần và vật cảnh
dùng để chiếu sáng cục bộ hoặc chiếu sáng ngoài trời :
F :Quang thông của mỗi đèn : lumen
Thông thường lấy : Z = 0,8 – 1,4
Khi tra bảng để tìm hệ số sử dụng ta phải xác minh chỉ số phòng
Trang 28 = H(a abb)
Trong đó : a,b chiều dài, rộng của phòng (M)
Khi chọn công suất đèn tiêu chuẩn, người ta có thể cho phép quang thông chênh lệch từ 10 – 20%
b Phương pháp tính từng điểm :
+ Phương pháp này dùng cho các phân xưởng có yêu cầu quan trọng và không quan tâm đến hệ số phản xạ
Trong phương pháp này ta phải phân biệt để tính độ rọi
Tính độ rọi trên mặt phẳng ngang
sin
h
I
= Eng tg Tính độ rọi của điểm A theo một góc 00 :
c, Phương pháp tính toán chiếu sáng :
Trang 29Trong tính toán chiếu sáng có nhiều phương pháp chiếu sáng như sau :
* Ý nghĩa của phương pháp hệ số sử dụng :
Phương pháp hệ số sử dụng dùng để xác định quang thông của các bóng đèn trong chiếu sáng chung đồng đều theo yêu cầu độ rọi cho trước trên mặt phẳng nằm ngang, có
kể đến sự phản xạ ánh sáng của tường và trần Trên cơ sở đó ta chọn công suất của đèn,
số lượng đèn cần thiết để cho chiếu sáng
E Kết luận:
Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng của nhà máy nói chung và phân xưởng nói riêng và tỷ
lệ trên sơ đồ ta xác định phụ tải chiếu sáng theo phương pháp chiếu sáng sơ bộ Tức là dung phương pháp xác định phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất của phân xưởng
Pcs = P0×F (Kw)
Trong đó:
F: là diện tích chiếu sáng đo trên mặt bằng nhà máy
P0: là suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất
Tra bảng Phụ lục 2-4 (Tr.263 – CUNG CẤP ĐIỆN –NGUYỄN XUÂN PHÚ,
Thiết kế : Trong phân xưởng cơ khí để đảm bảo cho việc cung cấp đủ ánh sáng
cosφ= 1 làm làm hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng
Số bóng cần dùng là :
) ( 125 60
7500
bóng P
Trang 30Vậy chiếu sáng cho 4 bộ phận có các nhóm máy làm việc là Bộ Phận Mài, Nhiệt Luyện, Bộ Phận Rèn, Bộ Phận Máy Công Cụ, còn lại số bóng là :
) ( 116 60
560 7500 100
1
2 2
Pttnhi :là công suất tác dụng tính toán của nhóm thứ i
Qttnhi : là công suất phản kháng tính toán của nhóm thứ i
TTPX
3 = 3 0 38
73 , 492
5 , 7 61 , 367 ) (106
= 76
Ta có bảng số liệu của toàn phân xưởng như sau :
Pttpx(Kw)
Qttpx(Kvar)
Sttpx(Kva)
Ittpx
Trang 31CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG
2.1 Sơ đồ mặt bằng phân xưởng:
Mặt bằng phân xưởng cơ khí lấy số đo theo kích thước bản vẽ với tỷ lệ (1:1) thì ta
có kích thước các chiều lần lượt là 20x25(m) Các máy móc thiết bị được chia làm 2 dãy theo chiều dài phân xưởng tương ứng là các nhóm phụ tải
2.2 Xác định tâm phụ tải của phân xưởng:
Xác định tâm phụ tải là nhằm xác định vị trí hợp lý nhất để đặt các tủ phân phối (hoặc tủ động lực) Vì khi đặt tủ phân phối (hoặc động lực) tại vị trí đó thì ta sẽ thực hiện được việc cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ, chi phí kim loại màu là hợp lý nhất Tuy nhiên, việc lựa chọn vị trí cuối cùng còn phụ thuộc vào cácyếu tố khác như: đảm bảo tính mỹ quan, như thuận tiện và an toàn trong thao tác, v.v…
Ta có thể xác định tâm phụ tải cho nhóm thiết bị (để định vị trí đặt tủ động lực), của một phân xưởng, vài phân xưởng hoặc của toàn bộ nhà máy (để xác định vị trí đặt
Trang 32tủ phân phối) Nhưng để đơn giản công việc tính toán thì ta chỉ cần xác định tâm phụ tảicho các vị trí đặt tủ phân phối Còn vị trí đặt tủ động lực thì chỉ cần xác định một cách tương đối bằng ước lượng sao cho vị trí đặt tủ nằm cân đối trong nhóm thiết bị và ưu tiên gần các động cơ có công suất lớn.
n
i
dmi i
P
P X X
1
1
)(
n
i
dmi i
P
P Y Y
1
1
)(
Xi, Yi là hoành độ và tung độ của thiết bị thứ i
Pđmi là công suất định mức của thiết bị thứ i
Biểu đồ phụ tải điện
Biểu đồ phụ tải là một 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 vớitâm 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 tải trong xí nghiệp
Góc chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo công thức sau:
Toànbộ1
2
Trang 336,896,662,616,302162,952246,8114412
P
P X
X
42,162
,60
4,645,423,493,322284,1062456,815,13912
Trang 342.4 Tâm phụ tải của toàn phân xưởng
Từ tâm phụ tải của các nhóm thiết bị ta tính được tâm phụ tải của toàn phân xưởngnhư sau:
Áp dụng công thức như trên:
)(19,107
đmi
i
đmi i
đmi
i
đmi i
Trang 35
2.5 Lựa chọn các phương án cấp điện
Sơ đồ cung cấp điện cho các thiết bị trong phân xưởng phụ thuộc công suất cácthiết bị, số lượng và sự phân bố của chúng trong mặt bằng phân xưởng
Sơ đồ cần đảm bảo các yêu cầu sau:
Các sơ đồ sử dụng cho mạng điện trong phân xưởng:
Sơ đồ nối dây mạng hình tia:
Trang 36- Ưu điểm: độ tin câỵ cung cấp điện cao, thuận lợi cho quá trình thi côngvận hành sửa chữa
- Nhược điểm: vốn đầu tư lớn
Trạm trên gồm có:
- B: trạm biến áp phân xưởng
- 1: thanh cái trạm biến áp phân xưởng
- 2: thanh cái tủ phân phối động lực
Trang 37- Ưu điểm : giá thành thấp, lắp ráp nhanh, tiết kiệm được tủ phân phối.
- Nhươc điểm: độ tin cậy cung cấp điện thấp, phức tạp khi bảo vệ.Trạm trên gồm có:
- B: trạm biến áp phân xưởng
- 1: thanh cái trạm biến áp phân xưởng
- 2: thanh cái tủ phân phối động lực
Trang 38Mạng này có ưu điểm của cả 2 phương án trên:
- Độ tin cậy cung cấp điện cao, thuận lơị cho quá trình thi công vận hànhsửa chữa
- Giá thành thấp, lắp ráp nhanh, tiết kiệm được tủ phân phối
Trạm trên gồm có:
- B: trạm biến áp phân xưởng
- 1: thanh cái trạm biến áp phân xưởng
- 2: thanh cái tủ phân phối động lực
Từ trạm biến áp đặt bên ngoài phân xưởng ta kéo 1 đường cáp vào tủ phân phối
Tủ phân phối được đặt vào tâm phụ tải trong phân xưởng ta đặt 12 tủ động lực Từ tủphân phối ta kéo đường cáp tới 12 tủ.động lực và từ 12 tủ kéo đến các nhómƯu điểm:giảm tổn hao, tổn thất điện năng – điện áp Tiết kiệm được chi phí kim loại màu
Nhược điểm: mất an toàn trong vận hành Khó khăn trong lắp đặt vận hành và
mỹ quan sân trường
Sơ đồ đi dây cho phương án 1
Trang 39Phương án 2
TBA ta cũng kéo 1 đường cáp vào tủ phân phối Tủ phân phối không đặt tại tâmphụ tải mà đặt tại góc của xưởng cơ khí Tù tủ phân phối ta cũng kéo 12 đườngcáp tới 12 tủ động lực Tủ động lực sẽ đặt tại mép trong sát tường của xưởng cơkhí Từ đây ta cũng kéo dây tới 12 nhóm
Ưu điểm: an toàn và dễ dàng trong vận hành lắp đặt Tạo được sự mỹ quan trongphân xưởng
Nhược điểm: tổn hao chi phí kim loại màu do đường dây ta phải kéo dài Tổn haođiện năng nhiều hơn
Kết luận:
Ta thấy phương án 2 tối ưu cao nhất Và trong thực tế đã áp dụng rất nhiều và đạtđược hiệu quả cao Nó kết hợp được chỉ tiêu kĩ thuật và kinh tế Vậy ta sẽ chọn phương
án 2 để thiết kế
Trang 40CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ THIẾT KẾ
TRẠM BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG
3.1 Đặt vấn đề
Mạng điện nhà máy gồm 2 phần: bên trong và bên ngoài
-phần bên trong gồm: các trạm biến áp phân xưởng và các đường dây cung cấp cho phân xưởng
-phần bên ngoài gồm: đường dây từ hệ thống điện đến nhà máy
Mạng điện cho nhà máy phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
Yêu cầu về kỹ thuật:
- Đảm bảo tính liên tục trong cung cấp điện, phù hợp với từng loại hộ tiêu thụ và đảm bảo chất lượng điện năng
- Sơ đồ đi dây thuân tiện, đơn giản, xử lý sự cố nhanh, chính xác
Yêu cầu về kinh tế