Chng I Tæng quan 1 Trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi Ch¬ng I Tæng quan I §Æc ®iÓm chung vÒ phô t¶i ®iÖn cña nhµ m¸y Phô t¶i ®iÖn lµ sè liÖu ban ®Çu, ®Ó gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò tæng hîp vÒ kinh tÕ, kü thuË[.]
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội Chơng I Tổng quan I Đặc điểm chung phụ tải điện nhà máy Phụ tải điện số liệu ban đầu, để giải vấn đề tổng hợp kinh tÕ, kü thuËt phøc t¹p thiÕt kÕ cung cÊp điện cho xí nghiệp công nghiệp đại Nhà máy công nghiệp điạ phơng gồm phân xởng Danh sách phân xởng nhà máy làm việc nhà máy Số Công suất đặt Diện tích mặt Tên phân xởng (kw) (m2) Phân xởng khí 1200 2813 PX lắp ráp 800 1687.5 PX sửa chữa khí Theo tính toán 1100 PX rÌn 600 1100 PX ®óc 400 1100 Bé phËn nÐn Ðp 450 1100 PX kÕt cấu kim loại 230 1581 Văn phòng thiết kế 80 1125 Trạm bơm 130 700 Về mặt tiêu thụ điện nhà máy hộ tiêu thụ loại lớn, có nhiệm vụ sản xuất sản phẩm khí công nghiệp đại Do tầm quan nhà máy nên ta xếp nhà máy vào hộ tiêu thụ loại I, cần đợc cung cấp điện an toàn liên tục Theo dự kiến nhà máy đợc cấp điện từ nơi có điện cách nhà máy15 km Bằng đờng dây không lộ kép, dung lợng ngắn mạch phía hạ ¸p lµ SN= 250 MVA Nhµ m¸y lµm viƯc theo chế độ ca thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax= 5000h Trong nhà máy có phòng thiết kế, phân xởng sửa chữa khí, trạm bơm hộ loại III, phân xởng lại hộ loại I Các nội dung thiết kế bao gồm Xác định phụ tải phân xởng sửa chữa khí toàn nhà máy Thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy Thiết kế mạng hạ áp cho phân xởng sửa chữa khí Tính toán nầng cao công suất cos toàn nhà máy Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa khí Phạm Thị Trang - Lớp H8b HTĐ Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội chơng ii xác định phụ tải tính toán 2.1 Tóm tắt lý thuyết phơng pháp xác định phụ tải tính toán Trong đồ án ta thờng dùng phơng pháp Phơng pháp xác định PTTT theo Kmax Ptb ptt =k max p tb =k max k sd p dt Với: ptb : Công suất trung bình thiết bị nhóm thiết bị( kw) kmax : Hệ số cực đại, tra sổ tay kỹ thuật k max =F (nhq k sd ) nhq : Sè thiết bị hiệu ksd : Hệ số sử dụng nhóm thiết bị, tra sổ tay Phơng pháp xác định PTTT theo Knc, Pđạt Ptt =K nc Pd Víi : Knc: HƯ sè nhu cÇu, tra sổ tay kỹ thuật Pd: Công suất đặt thiết bị( kw) Phơng pháp xác định PTTT theo Po( W/m2, VA/m2) Pcs=P o S Po: SuÊt chiÕu s¸ng đơn vị diện tích S: Diện tích cần đợc chiÕu s¸ng(m2) Qcs=P cs tg ϕ S tt =√( Ptt +Pcs )2 +(Qtt +Qcs )2 n Ptt =K dt Ptt pxi i=1 Trong đồ án với phân xởng sửa chữa khí đà biết vị trí đặt, công suất chế độ làm việc trang thiết bị phân xởng nên tính toán phụ tải động lực phân xởng sử dụng phơng pháp xác định PTTT theo công suất trung bình hệ số cực đại Các phân xởng lại biết diện tích đặt công suất nên để xác định phụ tải động lực phân xởng ta áp dụng phơng pháp tính công suất đặt hệ số nhu cầu Phụ tải chiếu sáng phân xởng đợc xác định theo phơng pháp suất chiếu sáng đơn vị sản xuất 2.2 Xác định PTTT phân xởng sửa chữa khí Phạm Thị Trang - Lớp H8b HTĐ Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội phân xởng sửa chữa khí phân xởng thứ sơ đồ mặt nhà máy phân xởng có 70 thiết bị, công suất thiết bị khác nhau, thiết bị có công suất lớn 20kw ( máy tiện ren) Song có thiết bị có công suất nhỏ nh ( máy khoan bàn 0,65 kw) Phần lớn thiết bị có chế độ làm việc dài hạn, có máy biến áp làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại + Phân nhóm phụ tải Trong phân xởng thờng có nhiều thiết bị có công suất chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán đợc xác cần phỉ nhân nhóm thiết bị điện Theo nguyên tắc sau: - Các thiết bị nhóm nên để gần để giảm chiều dài đờng hạ áp nhờ tiết kiệm đợc vốn đầu t tổn thất đờng dây hạ áp phân xởng - Chế độ làm việc thiết bị cuàng nhóm giống để xác định PTTT đợc xác thuận lợi cho việc lựa chọn phơng thức cấp điện - Tổng công suất nhóm nên xấp sỉ để giảm chủng loại Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đà nêu vào vị trí, công suất thiết bị bố trí mặt phân xởng chia thiết bị phân xởng sửa chữa khí thành nhóm phụ tải điện: Phạm Thị Trang - Lớp H8b HTĐ Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội Bảng 2.1: Danh sách máy cho sơ đồ phân xởng sửa chữa khí Ksd= 0,16; cos= 0,6 Pdm Idm STT Tên phân xởng SL NhÃn máy ( kw) ( A) Bé phËn m¸y M¸y ca kiĨu khoan 8511 2,53 Khoan bµn MC-12A 0,65 1,65 Máy mài thô 3M634 2,8 7,09 Máy khoan đứng 2A125 2,8 7,09 Máy bào ngang 736 4,5 11,39 M¸y xäc 7A420 2,8 7,09 Máy mài tròn vạn 3A130 2,8 7,09 Máy phay 5A52 4,5 11,39 Máy phay vạn 5M82 17,7 10 M¸y tiƯn ren 1A62 8,1 20,51 11 M¸y tiƯn ren IX620 10 25,3 12 M¸y tiƯn ren 163 14 35,45 13 M¸y tiƯn ren 1616 4,5 11,39 14 M¸y tiƯn ren 10 25,3 1534 15 Máy tiện ren 163A 20 50,64 Bộ phận lắp ráp 18 Máy khoan đứng 2118 0,85 2,15 19 Cốu trơc KH-204 24,2 61,28 21 Bµn 0,85 2,15 22 Máy khoan bàn HC-12A 0,85 2,15 26 Bể dầu có tăng nhiệt 2,5 6,33 27 Máy cạo 0,1 0,25 30 Máy mài khô 3M634 2,8 7,09 Bộ phận hàn 31 Máy nén cắt hỗn hợp 53 Máy mài phá 34 Quạt lò rèn 38 Máy khoan đứng Bộ phận sửa chữa điện 41 Bể ngâm dung dịch kiềm 42 Bể ngâm nớc nóng 46 Máy dây 47 Máy dây 48 Bể ngâm tẩm có tăng 49 Tủ xấy 50 Máy khoan bàn 52 Máy mài thô 53 Bàn thử nghiệm thiết bị Bộ PHậN Đúc đồng 55 Bể khử dầu 56 Lò điện để luyện khuôn 57 Lò điện để nấu chảy ba bit 58 Lò điện để nạp thiếc 60 Quạt lò đúc đồng 62 Máy khoan bàn 64 Máy uốn nóng Phạm Thị Trang - Lớp H8b HTĐ 1 1 Hb31 3M634 2118 1,7 2,8 1,5 0,85 4,3 7,09 3,79 2,15 1 1 1 1 HC-12A 3M634 - 3 1,2 3 0,65 2,8 7,59 7,59 3,03 2,53 7,59 7,59 1,65 7,09 17,7 1 1 1 HC-12A C-237 10 3,5 1,5 0,65 1,7 7,59 12,65 25,3 8,86 3,79 1,65 4,3 Trêng Đại học Bách khoa Hà Nội 65 Máy mài phá 66 Máy hàn điểm BuồNG NạP ĐIệN 69 Chỉnh lu sêlênium Phạm Thị Trang - Lớp H8b HTĐ 1 3M634 MT-25M 2,8 25 7,09 63,3 BCA-bM 0,6 1,52 Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội Bảng 2.1: Số liệu tính toán nhóm I STT Tên thiết bị SL Ký hiƯu M¸y ca kiểu đai Khoan bàn Máy mài thô Máy khoan đứng Máy bào ngang Máy xọc Cộng nhóm I 1 1 1 6 Pđm( kw) Một máy Toàn 1 0,65 0,65 2,8 2,8 2,8 2,8 4,5 4,5 2,8 2,8 14,55 14,55 I®m(A1,65) 2,53 1,65 7,09 7,09 11,39 7,09 36,84 n = 6, n1= n¿ = P¿ = n1 n = =0 66 P1 P∑ ¿ = 8+2 8+4 5+2 =0 88 ¿ 1+0 65+2 8+2 8+4 5+2 Tra b¶ng ta đợc nhq =0 nhq=0,7 6=4,24 Tra b¶ng víi K sd =0 , 15; nhq=0 , 40 K max =3 , 11 Phụ tải tính toán nhãm I cos=0,6 tg= 1,33 m Ptt =K max K sd ∑ P dmi=3 , 11.0 ,15 14 ,55=6 , 78 kw Qtt =Ptt tg ϕ=6 ,78 , 33=9 kw Stt = I tt = Ptt ,78 = =11 ,3 KVA cosϕ 0,6 S tt 11, =17 ,16 A √ U , 38 = Phạm Thị Trang - Lớp H8b HTĐ Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội Bảng 2.2: Số liệu tính toán nhóm II Pđm( kw) Ký STT Tên thiết bị SL hiệu Một máy Toàn Máy mài tròn vạn 2,8 2,8 10 Máy phay 10 4,5 4,5 11 Máy phay vạn 11 7 12 M¸y tiƯn ren 12 8,1 8,1 13 M¸y tiƯn ren 13 10 10 14 M¸y tiƯn ren 14 14 14 15 M¸y tiƯn ren 15 4,5 4,5 16 M¸y tiƯn ren 16 10 10 18 M¸y tiƯn ren 18 0,85 0,85 Céng nhãm II 61,75 61,75 n = 9, n1= n¿ = P¿ = I®m(A) 7,09 11,39 17,7 20,51 25,3 35,45 11,39 25,3 2,15 156,28 n1 = =0 56 n P1 P∑ ¿ = 7+8,1+14+10 =0 ¿ 2,8+4 5+7+8,1+10+14 +4,5+10+0 , 85 Tra bảng ta đợc ¿ nhq =0 ,59 ⇒ nhq=5,9 9=5 Tra b¶ng víi K sd =0 , 15; nhq=5 ⇒ K max =2 , 87 cos=0,6 tg= 1,33 phơ t¶i tÝnh to¸n nhãm II m Ptt =K max K sd ∑ P dmi=0 , 15 , 87 61, 75=26 ,58 kw Qtt =Ptt tg ϕ=26 , 58 , 33=35, 35 kw Stt = I tt = Ptt 26 , 58 = =44 , KVA cosϕ 0,6 S tt 44 ,3 =67 , A √ U √3 , 38 = Bảng 2.3: Bảng tính toán nhóm III Pđm(kw ) STT Tên thiết bị SL Ký hiệu Một máy Toàn Iđm(A) 17 Máy tiện ren 17 20 20 50,64 19 CÊn trơc 19 24,2 24,2 61,28 21 Bµn 21 0,85 0,85 2,15 22 Máy khoan bàn 22 0,85 0,85 2,15 26 Bể dầu có tăng nhiệt 26 2,5 2,5 6,33 Phạm Thị Trang - Lớp H8b HTĐ Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội 27 30 31 33 34 38 Máy cạo Máy mài khô Máy nén cắt hỗn hợp Máy mài phá Quạt lò rèn Máy khoan đứng Cộng nhóm III n = 11, n1= n¿ = P¿ = n1 n = P1 P∑ ¿ 1 1 1 11 27 30 31 33 34 38 0,1 2,8 1,7 2,8 1,5 0,85 58,15 0,1 2,8 1,7 2,8 1,5 0,85 58,15 0,25 7,09 4,3 7,09 3,79 2,15 147,22 =0 , 18 11 = 20+24 , =0 ,76 ¿ 58 ,15 Tra bảng ta đợc nhq =0 ,32 nhq=0 , 32 11=3 , 52≈4 K sd =0 , 15; nhq=0 , 40⇒ K max =3 , 11 cos=0,6 tg= 1,33 Phụ tải tính toán nhóm III m Ptt =K max K sd ∑ P dmi=3 , 11.0 ,15 14 ,55=6 , 78 kw Qtt =Ptt tg ϕ=6 ,78 , 33=9 kw Stt = I tt = Stt 41 42 46 47 48 49 50 52 53 69 Ptt ,78 = =11 ,3 KVA cosϕ 0,6 S tt 45 , =688 , A √ U √3 , 38 = Bảng 2.4: Số liệu tính toán nhóm IV Pđm(kw) Ký Tên thiết bị SL hiệu Một máy Toàn Bể ngâm dung dịch kiềm 41 3 Bể ngâm nớc nóng 42 3 Máy dây 46 1,2 1,2 Máy dây 47 1 Bể ngâm tẩm có tăng nđộ 48 3 Tđ xÊy 49 3 M¸y khoan bàn 50 0,65 0,65 Máy mài thô 52 2,8 2,8 Bàn thử nghiệm thiết bị 53 7 ChØnh lu sªnªlium 69 0,6 0,6 Céng nhãm IV 10 25,25 25,25 n = 10, n1= n¿ = I®m(A) 7,59 7,59 3,03 2,53 7,59 7,59 1,65 7,09 17,7 1,52 63 n1 = =0 , 28 n 10 Phạm Thị Trang - Lớp H8b HTĐ Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội P = P1 = =0 , 28 ¿ P∑ ¿ 25 ,25 Tra bảng ta đợc nhq =0 , 65 nhq=0 ,65 10=6,5 K sd =0 , 15; nhq=6,5 ⇒ K max =2 ,56 cos=0,6 tg= 1,33 Phơ t¶i tÝnh to¸n nhãm IV m Ptt =K max K sd ∑ P dmi=0 , 15 , 55 25 , 25=9,7 kw Qtt =Ptt tg ϕ=9,7 1,33=12 ,9 kw Stt = I tt = Ptt 9,7 = =16 , 16 KVA cosϕ 0,6 S tt 16 , 16 =24 , 55 A √ U √3 , 38 = Bảng 2.5: Số liệu tính toán nhóm V Ký Pđm(kw) STT Tên thiết bị SL Iđm(A) hiệu Một máy Toàn 55 Bể khử dầu 55 3 7,59 56 Lò điện để luyện khuôn 56 5 12,65 57 Lò điện để nấu chảy ba bit 57 10 10 25,3 58 Lò ®iƯn ®Ĩ n¹p thiÕc 58 3,5 3,5 8,86 60 Quạt lò đúc đồng 60 1,5 1,5 3,79 62 Máy khoan bàn 62 0,65 0,65 1,65 64 Máy uèn c¸c tÊm nãng 64 1,4 1,7 4,3 65 Máy mài phá 65 2,8 2,8 7,09 66 Máy hàn điểm 66 25 25 63,3 Cộng nhóm V 10 53,15 53,15 134,53 n = 9, n1= n¿ = P¿ = n1 = =0 , 11 n P1 25 = =0 , 47 ¿ P∑ ¿ 53 ,15 tra bảng ta đợc nhq =0 , 45 ⇒n hq=0 , 45 9≈4 K sd =0 , 15; nhq=4 ⇒ K max =3 ,11 cos=0,6 tg= 1,33 Phụ tải tính toán nhóm V Phạm Thị Trang - Lớp H8b HTĐ Trờng Đại học Bách khoa Hµ Néi m Ptt =K max K sd ∑ P dmi=3 , 11.0 ,15 53 ,15=24 , kw Qtt =Ptt tg ϕ=24 , 1, 33=32, 98 kw Stt = Ptt 24 , = =41 , KVA cosϕ 0,6 S tt 41 , =62 ,8 A √ U √3 , 38 I tt = = tÝnh to¸n phơ tải chiếu sáng phân xởng khí Phụ tải chiếu sáng phân xởng đợc xác định theo phơng pháp suất chiếu sáng nên đơn vị diện tích Pcs= P0.F Trong đó: Po: Suất chiếu sáng đơn vị diện tích chiếu sáng ( w/m2) F: Diện tích đợc chiếu sáng Trong phân xởng sửa chữa khí hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt tra bảng ta tìm đợc Po= 12 w/m2 Phụ tải chiếu sáng phân xởng Pcs=P o F=12 1100=13 , kw Q cs=P cs tg ϕ=0 ( đèn sợi đốt cos= 1) Xác định phụ tải tính toán toàn phân xởng Phụ tải tác dụng cđa ph©n xëng P px =K dt ∑ Ptti =0 , 85.(6 ,78+26 ,58+27 ,12+9,7+24 , )=80 , 73 kw i=1 Trong ®ã : K®t: hƯ sè ®ång thời toàn phân xởng , Kđt= 0,85 Phụ tải phản kháng phân xởng Q px =K dt ∑ Ptti =0 , 85.( 9+35 ,35+ 36 , 06+12 , 9+ 24 , )=107 , 34 KVAr i=1 Phụ tải toàn phần phân xởng kể chiếu s¸ng S ttpx =√( P px +P cs )2 +Q2px =√(80 , 73+13 ,2)2 +1007 ,34 2=142 , 63 KVA I ttpx = Stt 142 , 63 =216 , 73 A U √3 , 38 √ = Phạm Thị Trang - Lớp H8b HTĐ