thiết kế hệ thống ccđ cho phân xưởng cơ khí và toàn bộ nhà máy cơ khí

Phân tích yêu cầu cung cấp điện cho các hộ phụ tải trong nhà máyPhân xưởng cơ điện: Nhiệm vụ sửa chữa, bảo dưỡng các thiết bị máy móc của nhà máy.Phân xưởng này đòi hỏi phải được trang b

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:

Nhận xét của giáo viên bộ môn:

KHOA ĐIỆN

BỘ MÔN LÝ THUYẾT KỸ THUẬT ĐIỆN

-0&0 -ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

Học sinh thiết kế: HÀ VĂN CƯỜNG lớp: DHDDTCK15A1

Giáo viên hướng dẫn: VÕ TIẾN TRUNG

I ĐỀ.TÀI: Thiết kế hệ thống CCĐ cho phân xưởng cơ khí và toàn bộ nhà máy Cơ khí

II CÁC SỐ LIỆU KỸ THUẬT:

- Mặt bằng bố trí thiết bị của phân xưởng và nhà máy theo bản vẽ

- Số liệu phụ tải cho theo bảng

- Số liệu nguồn Uđm = 22 kV; SNM = 400 MVA

III NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN:

1 Phân tích yêu cầu CCĐ cho Hộ phụ tải

2 Xác định phụ tải tính toán cho Phân xưởng Cơ khí

3 Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy

4 Thí kế mạng điện cho phân xưởng và toàn nhà máy

5 Chọn và kiểm tra các thiết bị trong mạng điện

6 Tính toán tủ bù để nâng cao hệ số công suất toàn nhà máy lên đến 0,9

IV CÁC BẢN VẼ THIẾT KẾ (GIẤY A3):

1 Sơ đồ mặt bằng và đi dây Phân xưởng

2 Sơ đồ mặt bằng đi dây của nhà máy

3 Sơ đồ nguyên lý CCD toàn nhà máy (A3)

4 Sơ đồ nguyên lý CCD phân xưởng

V KẾ HOẠCH THỰC HIỆN:

Ngày giao đề tài:

Ngày nộp đồ:

BẢNG 1 : SỐ LIỆU PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 1

Ptt (kw)

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU NHÀ MÁY VÀ PHÂN TÍCH YÊU CẦU

CUNG CẤP ĐIỆN CHO HỘ PHỤ TẢI

1.1 Vai trò địa lý và vai trò kinh tế

Phân xưởng cơ khí là một trong những mắt xích quan trọng trong nhà máy cơ khí côngnghiệp, là khâu quan trọng để toàn bộ nhà máy có thể tạo nên một sản phẩm công nghiệphòan chỉnh Mỗi loại phân xưởng chuyên môn hóa một loại sản phẩm giúp nó phát huyđược mặt mạnh của mình, đóng góp vào sự thúc đẩy của phát triển ngành công nghiệpnước nhà nói chung

Trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, thì sản xuất công nghiệp lại càngđược chú trọng hơn bao giờ hết, được trang bị đầu tư các máy móc hiện đại, tiên tiếnhàng đầu có khả năng tự động hóa cao để công nghệ không bị lạc hâu so với các nướctrong khu vực cũng như trên toàn thế giới Trước những yêu cầu đặt ra, một trong nhữngđiều kiện quan trọng nhất là phải có được một nguồn điện cung cấp tin cậy

Phân xưởng cơ khí trong yêu cầu đô án có quy mô khá lớn với 12 phân xưởng và các sốliệu phụ tải tính toán sau:

Bảng 1 1 Số liệu phụ tải tính toán các phân xưởng

tự động hóa cao Phụ tải nhà máy trên bảng số liệu được chia làm hai loại là loại 1 và loại

2 Do đó nhà máy yêu cầu phải có nguồn điện cấp liên tục Nguồn được lấy từ lưới điệnquốc gia thông qua trạm biến áp trung gian Uđm = 35kV

1.2 Phân tích yêu cầu cung cấp điện cho các hộ phụ tải trong nhà máy

Phân xưởng cơ điện: Nhiệm vụ sửa chữa, bảo dưỡng các thiết bị máy móc của nhà máy.

Phân xưởng này đòi hỏi phải được trang bị nhiều máy móc có độ chính xác cao, đáp ứngyêu cầu sửa chữa phức tạp của nhà máy Mất điện sẽ gây lãng phí nhân công, ảnh hưởngđến công việc Nên được xếp vào hộ phụ tải loại 2

Phân xưởng cơ khí 1,2: có nhiệm vụ sản xuất sản phẩm cơ khí đảm bảo yêu cầu kỹ tuật

và kinh tế Xưởng được trang bị nhiều máy móc phục vụ sản xuất cơ khí,hầu hết các máyđều được trang bị hiện đại tính tự động hóa cao Điện không ổn định và làm mất điện sẽlàm hỏng các chi tiết gia công, gây lãng phí lao động Nên được xếp vào hộ phụ tải loại 1

Phân xưởng rèn dập: thuộc loại hộ phụ tải loại 2

Phân xưởng Đúc Thép: đây là loại phân xưởng đòi hỏi mức độ cung cấp điện cao nhất,

nếu bị mất điện các sản phẩm trong lò sẽ trở thành phế phẩm, gây lãng phí lao động Nênxếp vào loại hộ phụ tải 1

Phân xưởng Đúc Gang: Tương tự như phân xưởng đúc thép, các sản phẩm sẽ trở thành

phế phẩm nếu trong quá trình sản xuất bị mất điện.Nên xếp vào loại hộ phụ tải 1

Phân xưởng dụng cụ: Xếp phân xưởng vào loại hộ phụ tải loại 2

Phân xưởng mộc mẫu: Nhiệm vụ chính sản xuất ra các khuôn mẫu, chi tiết Nên xếp phân

xưởng này vào loại hộ phụ tải loại 1

Phân xưởng lắp ráp: Phân xưởng thực hiện khâu cuối cùng của chế tạo thiết bị, là khâu

đồng bộ các chi tiết máy để tạo nên một sản phẩm hoàn chỉnh Máy móc đòi hỏi về mặt

kỹ thuật hoàn chỉnh, an toàn khi vận hành Nên xếp phân xưởng này vào loại hộ phụ tảiloại 2

Phân xưởng nhiệt luyện: hộ phụ tải loại 1

Kiểm nghiệm: Có chức năng kiểm tra chất lượng, yêu cầu kỹ thuật về sản phẩm, trong

phân xưởng sử dụng thiết bị đo lường có độ chính xác cao Nên xếp phân xưởng này vàoloại hộ phụ tải loại 1

Kho 1,2: Nơi chứa cất các thiết bị ,Nguyên liệu, dụng cụ bảo trì, Các sản phẩm đã hoàn

thành v v Nên xếp 2 kho vào loại hộ phụ tải loại 2

Nhà hành chính: là nơi tính toán giá thành, lãi suất thống kê số liệu sản xuất, kinh doanh.

Xử lý đơn đặt hàng, kế hoạch tài nguyên Loại hộ phụ tải loại 2

1.3 Một số yêu cầu cung cấp điện cho các hộ phụ tải

Điện năng là nguồn năng lượng chính của các nghành công nghiệp, là điệu kiện cần thiết

để phát triển các khu đô thị, khu dân cư… Vì thế trước khi có kế hoạch đầu tư phát triểnkinh tế xã hội thì điều kiện kiên quyết đầu tiên chính là điện năng Vì thế điện năng làlĩnh vực đi đầu, không chỉ nhằm thỏa mãn cho yêu cầu cung cấp điện trước mắt mà vẫn

đề đặt ra là trong tương lai 5 năm, 10 năm, hay thậm chí là lâu hơn Như đã phân tích ởtrên các nhà máy có vai trò hết sức quan trọng trong lĩnh vực phát triển kinh tế đất nước,

vì thế khi thiết kế cung cấp điên cho các hộ phụ tải trong nhà máy cần có các yêu cầu sau:

Độ tin cậy cung cấp điện: độ tin cậy của cung cấp điện còn phụ thuộc yêu cầu vào loại hộ

phụ tải nào Trong điều kiện cho phép cần thiết kế CCĐ có độ tin cậy càng cao càng tốt.Tùy theo yêu cầu trang bị điện và quy trình sản xuất thì chúng ta sẽ lựa chọn độ tin cậyvới các mức khác nhau

Chất lượng điện: chất lượng điện được đánh giá 2 tiêu chuẩn là tần số và điện áp Chỉ tiêu

tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điều chỉnh Chỉ có những hộ tiêu thụ lớn mới phảiquan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số lướiđiện.Vì vậy người thiết kế cung cấp điện thường phải quan tâm đến chất lượng điện ápcho khách hàng Điện áp ở mức trung áp và hạ áp cho phép dao động 5% so với điện áp

định mức Đối với các hộ phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp điện áp cho phépdao động ở mức 2,5% so với điện áp định mức.

An toàn: Hệ thống cung cấp điện phải vận hành an toàn đối với người và thiết bị Muốn

đạt được yêu cầu đó, người thiết kế phải chọn được sơ đồ cung cấp điện hợp lý, rõ ràng

để tránh nhầm lẫn trong quá trình vận hành, bảo trì, Các thiết bị phải chọn đúng côngsuất Công tác xây dựng lắp đặt phải được tiến hành đúng, chính xác, cẩn thận Cuối cùngviệc, quản lý hệ thống có vai trò hết sức quan trọng, người sử dụng phải chấp hành tuyệtđối chấp hành về quy tắc an toàn điện

Kinh tế: khi đánh giá so sánh các phương án cung cấp điện chỉ tiêu kinh tế chỉ được xét

đến khi các chi tiêu kỹ thuật trên được đảm bảo chỉ tiêu kinh tế được đánh giá qua tổng

số vốn đầu tư, chi phí vận hành, bảo dưỡng và thời gian thu hồi vốn đầu tư Việc đánh giáchỉ tiêu kinh tế phải thông qua so sánh các phương án, từ đó mới chọn được các phương

án cung cấp điện tối ưu Tuy nhiên trong quá trình thiết kế hệ thống phải biết vận dụng,lồng ghép các yêu cầu trên vào nhau để tiết kiệm thời gian và chi phí trong quá trình thiếtkế

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN

XƯỞNG CƠ KHÍ

2.1 Phân nhóm phụ tải

Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc khácnhau Muốn xác định phụ tải tính toán cần phải phân nhóm các thiết bị điện Việc phânnhóm các thiết bị cần phải tuân thủ các nguyên tắc sau:

- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ

áp Nhờ vậy tiết kiệm được chi phí, các tổn thất trên các đường dây hạ áp trông phânxưởng

- Chế độ làm việc các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác định phụ tảitính toán chính xác hơn và thuận tiện cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện chonhóm

- Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ bằng nhau để giảm chủng loại tủ động lựctrong phân xưởng và toàn nhà máy Thiết bị trong cùng một nhóm không nên nhiều quábởi số lượng đầu ra của tủ động lực thường nhỏ hơn 8 đến 12 đầu ra

Tuy nhiên thường rất khó thỏa mãn tất cả các nguyên tắc trên Do vậy người thiết kế phảicăn cứ vào điều kiện cụ thể của các phụ tải để lựa chọn ra phương pháp tối ưu nhất.Dựa vào nguyên tắc phân nhóm điện ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất các thiết bịđược bố trí trên mặt bằng phân xưởng Trong đồ án này với phân xưởng đã viết vị trí,công suất đặt, chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân xưởng nên khi tính toán phụtải động lực của phân xưởng có thể sử dụng phươn pháp xác định phụ tải tính toán theocông suất trung bình và hệ số cực đại.

Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng phân xưởng ta chia

độ có hệ số tiếp điện %=100% Công thức quy đổi như sau:ɛ

MERGEFORMAT (2.1)

Trong đó

- Pdm: công suất định mức đã quy đổi về chế độ làm việc dài hạn.

Nếu trong mạng có các thiết bị 1 pha thì phải quy đổi về 3 pha, và cần phải phân phối đềucác thiết bị 3 pha của mạng, trước khi xác định nhq

.Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha của mạng:

max

qd 1pha

P =3.P

2.2 Xác định phụ tải tính toán

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình (cụ thể là nhà máy đang thiết kế) thì nhiệm

vụ đầu tiên của người thiết kế là phải xác định được nhu cầu điện của phụ tải công trình

đó (còn gọi là công suất đặt của nhà máy)

Tùy theo quy mô của công trình (nhà máy) mà phụ tải điên phải được xác định theo phụtải thực tế hoặc còn phải xác định phát triển tiếp trong tương lai Cụ thể là muốn xác địnhphụ tải điện cho một xí nghiệp công nghiệp, thì phải dựa vào các thiết bị máy móc đặttrong nhà máy hay xí nghiệp và tình cả tới khả năng phát triển trong tương lai Như vậy,việc xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải Nhưng ở đây ta xét tới nhàmáy, nên chỉ cần xét tới dự báo phụ tải ngắn hạn

Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi công trình đi vào

sử dụng Phụ tải này thường được gọi là phụ tải tính toán Người thiết kế cần phải biếtphụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóngcắt, bảo vệ… để tính các công suất tổn thất, tổn thất điện áp, lựa chọn các thiết bị bù…Chính vì vậy, phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện Phụ tảiđiện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất và số lượng các thiết bị điện, chế độ vận

hành của chúng, quy trình công nghệ của mỗi nhà máy, xí nghiệp, trình độ vận hành củacông nhân v.v Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khănnhưng lại vô cùng rất quan trọng Bởi vì, nếu phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơnphụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện, có khả năng dẫn đến cháy nổrất nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn so với yêu cầu quá nhiều thì gây ra lãng phí

2.2.1 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất về hệ số nhu cầu

- Pd, Pdm: là công suất đặt, công suất định mức của thiết bị;

- P Q Stt, ,tt tt: là công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất toàn phần của

các nhóm thiết bị đơn vị theo thứ tự là ( kW,kVAr,kVA );

- n: số thiết bị trong nhóm;

- Knc: hệ số nhu cầu của nhóm tiêu thụ đặc trưng.

Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, thuận tiên Nhược điểm là kém chính xác Bời

vì số liệu Knclà số cố định có trước, không phụ thuộc vào số thiết bị vận hành trong

nhóm, và chế độ vận hành

2.2.2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị sản xuất.

- M: số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong 1 năm;

- W0: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh);

-Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất (đơn vị giờ);

Phương pháp này dùng để tính toán cho phụ tải ít biến đổi như: quạt gió, máy nén khí,bình điện phân… khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tính toántương đối chính xác

2.2.4 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và công suất cực đại

- n: số thiết bị có trong nhóm;

- Pdmi: công suất định mức thiết bị thứ i trong nhóm;

- Kmax : hệ số cực đại tra trong sổ tay quan hệ;

- Kmax = f(nhq

, Ksd);

hq

n

: số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế

độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế

- Pdmi: công suất định mức thiết bị thứ i trong nhóm;

- Pdmmin: Công suất định mức của thiết bị có công suất bé nhất;

P m P

và K ³sd 0,2thì:

Tính n1 số thiết bị có công suất ≥ 0,5Pdmmax.

Tinh P1 tổng công suất của n1thiết bị kể trên.

Từ đó suy ra: nhq = nhq* N 12\*

MERGEFORMAT (2.15)

Cần chú ý là:

Nếu trong nhóm có số thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế

độ dài hạn tính theo công thức:

P tt =P dm %e

13\*

MERGEFORMAT (2.16)

Trong đó:

-  % là hệ số đóng điện tương đối %

Cũng cần phải quy đổi về công suất 3 pha đối với các thiết bị 1 pha:

- Nếu thiết bị 1pha đấu vào điện áp 3 pha thì ta có:

max3.

17\* MERGEFORMAT (2.20)Trong đó:

- Ptb công suất trung bình của nhóm thiết bị khảo sát;

- A điện năng tiêu thụ của nhóm hộ trong khoảng thời gian T;

2.2.6 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch trung bình bình phương

- δ độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình

Phương pháp này được dùng để tính toán cho nhóm thiết bị phụ tải của phân xưởng hoặctoàn bộ nhà máy Tuy nhiên phương pháp này ít được dùng trong tính toán thiết kế mới vì

nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải mà chỉ phù hợp với hệ thống đang vận hành

2.3 Tính toán phụ tải cho từng nhóm

2.3.1 Tính toán phụ tải cho nhóm máy 1

Từ công thức (2.22) ta tính toán được kết quả như sau:

Máy tiện (1.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy tiện (3.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy bào (4.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy bào (5.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy phay (6.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy chuốt (9.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Số thiết bị có trong nhóm: n=6

Thiết bị có công suất lớn hơn 50% công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trongnhóm là: n1=4.

Tổng công suất của n1 thiết bị P1= 29 (kW)

Tổng công suất cua n thiết bị P = 38 (kW)

Từ đó ta có

1

* n

n n



= 4

6 =0,66

Từ n* và p* chúng ta tra bảng để xác định nhq*

: 0,92Vậy nhq

sdTB n

dmi i

P K K

Tra bảng hệ số cực đại ta được Kmax= f( Ksd, nhq

P P

mm tt

dn sd dm

Trong nhóm 1 ta thấy máy tiện có dòng Idm=21,03 là lớn nhất

Tương tự như cách tính phụ tải cho phương án 1, tính toán cho các phương án còn lại

2.3.2 Tính toán phụ tải cho nhóm máy 2

Từ công thức (2.22) ta tính toán được kết quả như sau:

Máy tiện (2.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy chuốt (9.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy tiện (14.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

Máy phay (16.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy tiện (18.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Số thiết bị có trong nhóm: n=6

Thiết bị có công suất lớn hơn 50% công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trongnhóm là: n1=2.

Tổng công suất của n1 thiết bị P1=27 (kW)

Tổng công suất cua n thiết bị P = 60,2 (kW)

Từ đó ta có

1

* n

n n



=

2

6 =0,33

49,35

P P P

Từ n* và p* chúng ta tra bảng để xác định nhq*

: 0,77Vậy nhq

sdTB n

dmi i



Tra bảng hệ số cực đại ta được Kmax=f(Ksd, nhq

Dòng điện tính toán của nhóm 2:

Từ công thức (2.22) ta tính toán được kết quả như sau:

Máy mày tron (7.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy phay (8.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy sọc (10.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy cát thép (12.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy tiện (14.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy cắt thép (22.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Số thiết bị có trong nhóm: n=6

Thiết bị có công suất lớn hơn 50% công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trongnhóm là: n1=4.

Tổng công suất của n1 thiết bị P1= 44,5 (kW)

Tổng công suất cua n thiết bị P = 54 (kW)

Từ đó ta có

1

* n

n n



=

4

6 =0,7

54

P P P

v

Từ n* và p* chúng ta tra bảng để xác định nhq*

: 0,87Vậy nhq

sdTB n

dmi i

11.0,19 7,5.0,2 5.0,16 13.0,17 4,5.0,2 13.0,17

0,1854



Tra bảng hệ số cực đại ta được Kmax=f (Ksd, nhq)=f (0,18;5,22) =2,5

Hệ số Cos trung bình của nhóm 3:

.CosCos

P P

11.0,65 7,5.0,75 5.0,6 13.0,65 4,5.0,6 13.0,65

0,6654



Phụ tải tính toán được xác định:

Từ công thức (2.22) ta tính toán được kết quả như sau:

Máy doa (11.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy bào (13): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy doa (17.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy doa (21.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy cắt thép (22.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Máy bào (23.): 3. .Cos

dm dm

dm

P I

(A)

Số thiết bị có trong nhóm: n=6

Thiết bị có công suất lớn hơn 50% công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trongnhóm là: n1=4.

Tổng công suất của n1 thiết bị P1= 50 (kW)

Tổng công suất cua n thiết bị P = 59,5 (kW)

Từ đó ta có

1

* n

n n



=

4

6 =0,7

59,5

P P P

v

Từ n* và p* chúng ta tra bảng để xác định nhq*

: 0,87Vậy nhq

= n.nhq*

=6.0,87= 5,22

Hệ số K sử dụng trung bình của nhóm 4:

sdTB n

dmi i

10.0, 2 4,5.0,16 17.0,16 10.0,2 13.0,17 5.0,16

0,1859,5



Tra bảng hệ số cực đại ta được Kmax=f (Ksd, nhq

)=f (0,18;5,22) =2,5

Hệ số Cos trung bình của nhóm 3:

1

.CosCos

P P

10.0,6 4,5.0,8 17.0,65 10.0,6 13.0,65 5.0,8

0,6659,5



Phụ tải tính toán được xác định:

Tổng kết tính toán phụ tải cho phân xưởng cơ khí ta có bảng sau:

Bảng 2 5 Bảng tổng kết tính tóan nhóm phụ tải phân xưởng cơ khí

Nhóm Itt Idn KsdTB Kmax Ptt Qtt Stt P dmi Cos TB

1 31,06 132,42 0,17 2,5 16,15 12,5 20,44 38 0,79

2 56,24 286,21 0,16 2,6 25,04 33,33 41,68 60,2 0,6

3 55,71 200,78 0,18 2,5 24,3 27,56 36,67 54 0,66

4 61,38 198,56 0,18 2,5 26,77 30,25 40,4 59,5 0,66

2.4 Tính toán phụ tải toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí

2.4.1 Phụ tải chiếu sáng phân xưởng sửa chữa cơ khí

Công suất chiếu sáng được xác định theo công thức:

0. 1

cspx

20\*MERGEFORMAT (2.24)

2.4.2 Phụ tải tính toán toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí

Phụ tải tính toán của các phân xưởng được tính theo công thức sau:

Với Kdt là hệ số đang xét tới sự làm việc đồng thời giữa các nhóm máy trong phân

xưởng và Kdt = 0,9 nên ta có:

3 1

Phụ tải tính toán toàn nhà máy (PTtt) được phân chia thành hai thành phần:

- Thành phần thứ nhất là PTtt là trong phân xưởng là tổng hợp tất cả các phụ PTtt của cácphân xưởng, các nhà hành chính, nhà kho, gara ôtô được đầu bài cho trong bảng 3.1(trong đó bao gồm cả PTtt động lực và PTtt chiếu sáng) và phụ tải tính toán của phânxưởng cơ khí 2 vừa tính được ở trên

- Thành phần thứ hai là PTtt ngoài phân xưởng, chủ yếu đó là phụ tải chiếu sáng chophần diện tích mặt bằng bên ngoài các phân xưởng, các nhà hành chính, nhà kho của nhàmáy, ta có thể coi đó là diện tích được sử dụng làm kho bãi, đường đi hay các bãitrống Các phần diện tích này được chiếu sáng đồng đều như nhau

3.1 Xác định phụ tải tính toán trong phân xưởng

Bảng 3 1 Số liệu phụ tải tính toán các phân xưởng

Stt Tên phân xưởng (kw)Ptt (kVAr)Qtt Loại bộ Stt (kva)

3.2 Xác định phụ tải chiếu sáng cho toàn nhà máy

Ta có diện tích của toàn nhà máy là:

Hệ số công suất toàn nhà máy

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG

4.1 Lựa chọn sơ đồ cho phân xưởng cơ khí

Việc thiết kế sơ đồ đi dây trong phân xưởng cần đảm bảo một số yêu cầu quan trọngnhư: Đảm bảo hài hoà tính kinh tế - kỹ thuật, giảm nhỏ các tổn thất trong mạng điện, tiếtkiệm kim loại màu Đồng thời sơ đồ đi dây phải rõ ràng, mạch lạc, không chồng chéo,thuận tiện cho công tác thi công lắp đặt và sửa chữa khi hỏng hóc do sự cố gây nên trongquá trình vận hành, giảm nhỏ ảnh hưởng của các tác động xung quanh dẫn đến suy giảmtuổi thọ của dây dẫn và các thiết bị khác trong mạng điện ( tác động cơ khí, hoá học, haycác dạng xâm thực khác từ môi trường xung quanh.)

Để thiết kế mạng điện phân xưởng có thể ứng dụng từ những kiểu sơ đồ nguyên lý cơ bảnnhư: Sơ đồ hình tia, phân nhánh hoặc hỗn hợp

- Sơ đồ mạng điện động lực: Căn cứ vào đặc điểm, yêu cầu cung cấp điện cho phânxưởng cơ khí 2: Các thiết bị động lực chủ yếu là các máy gia công kim loại cỡ trung bình

và nhỏ, yêu cầu cung cấp điện theo độ tin cậy, an toàn tương đối cao, mặt khác chúngđược bố trí tương đối đồng đều trên mặt phẳng phân xưởng với một diện tích khá nhỏkhoảng 130m2 - Ta thiết kế sơ đồ cung cấp điện cho các phụ tải động lực là kiểu sơ đồhình tia

Cấu trúc của sơ đồ hình tia mạng điện phân xưởng cơ khí 2 được mô tả như sau: Xuấtphát nguồn là một tủ phân phối trung gian của phân xưởng từ đó có các đường dâyhình tia cung cấp điện cho các tủ động lực, mỗi tủ động lực cấp điện cho mỗi nhómmáy Trong mỗi nhóm máy, từ tủ động lực có các đường dây hình tia cấp điện đếntừng máy gia công kim loại.

- Sơ đồ mạng điện chiếu sáng: Chiếu sáng làm việc trong các phân xưởng cơ khíthường áp dụng hình thức chiếu sáng hỗn hợp giữa chiếu sáng chung và chiếu sángcục bộ Thiết bị chiếu sáng của mạng chiếu sáng chung là các bóng đèn có công suấtkhông lớn từ 200 W đến 500 W phân bố đồng đều phía trên trần nhà nên ta chọn kiểu

sơ đồ ứng dụng cho mạng điện chiếu sáng là hình tia Điểm cấp nguồn hoặc là từ tủphân phối trung gian của phân xưởng đó hoặc là từ mạng chiếu sáng độc lập đượcthiết kế riêng của nhà máy để nâng cao chất lượng chiếu sáng Các đèn chiếu sáng cục

bộ được bố trí theo từng máy riêng và công suất đã được tính nhập vào công suất địnhmức của các máy đó Ngoài ra còn có mạng chiếu sáng sự cố (ta không giới thiệutrong phạm vi ĐA này)

Như vậy thiết kế mạng điện phân xưởng ta phải xây dựng được hai sơ đồ là sơ đồ nguyên

lý và sơ đồ đi dây

4.1.1 Sơ đồ nguyên lý phân xưởng sửa chữa cơ khí

Hình 4 1 sơ đồ nguyên lý phân xưởng sửa chữa cơ khí

4.1.2 Sơ đồ cung cấp điện phân xưởng cơ khí

Cấu trúc của sơ đồ đi dây (sơ đồ lắp đặt các thiết bị mạng điện phân xưởng) được thiết kếnhư sau:

1 Tủ động lực được đặt tại vị trí thoả mãn các điều kiện sau:

- Càng gần TTPT của nhóm máy càng tốt;

- Tiện lợi cho các hướng đi dây;

- Tiện lợi cho thao tác vận hành, bảo dưỡng sửa chữa;

2 Tủ phân phối trung gian được đặt tại vị trí thoả mãn các điều kiện sau:

- Gần TTPT của các tủ động lực;

- Tiện lợi cho các hướng đi dây;

- Tiện lợi cho thao tác vận hành, bảo dưỡng sửa chữa;

3 Đi dây từ TBA đến tủ phân phối trung gian bằng cáp 3 pha 4 lõi bọc cách điện đặttrong hào cáp (rãnh cáp) có nắp đậy bê tông Nếu phân xưởng lớn có thể phải dùng nhiềuđường cáp khi đó nên chia phân xưởng thành nhiều khu vực (hay những phân xưởng con)

để thiết kế ccđ tương tự như một phân xưởng đã trình bày ở trên Vì dùng nhiều đườngcáp song song cấp điện đến 1 tủ có nhiều nhược điểm trong quá trình vận hành.

4 Đi dây từ tủ phân phối đến tủ động lực bằng cáp bọc cách điện đặt trong rãnh cápchung có nắp đậy bê tông xây dọc theo chân tường nhà xưởng

5 Đi dây từ tủ động lực đến các máy bằng cáp 3 pha 4 lõi bọc cách điện tăng cường, luồntrong ống thép (bảo vệ vỏ cáp) chôn ngầm dưới nền nhà xưởng sâu khoảng 20 cm, mỗimạch đi dây không nên uốn góc quá 2 lần, góc uốn không nhỏ hơn 1200

Trường hợp trong nhóm có thiết bị công suất nhỏ, ta có thể đi dây kiểu hỗn hợp: đầu nối

rẽ nhánh cho máy thứ hai được thực hiện tại hộp nối dây của máy thứ nhất, không đượcthực hiện trích ngang đường cáp

4.2 Tính chọn thiết bị trong mạng phân xưởng

4.2.1 Tính chọn Aptomat bảo vệ cho từng máy

Giả sử tủ động lực có cấu tạo và sơ đồ nguyên lý như sau

Hình 4 2.sơ đồ nguyên lý tủ động lực

Aptomat có hai phần tử bảo vệ là cuộn điện từ và rơle nhiệt Cuộn điện từ dùng để bảo vệchống dòng điện ngắn mạch, còn rơle nhiệt dùng để bảo vệ chống quá tải

Các yêu cầu khi chọn aptomat:

- Ở điều kiện làm việc bình thường phải đảm bảo dẫn điện liên tục và an toàn

- Lúc sự cố phải lập tức cắt điện và chỉ cắt mạch nơi có sự cố

- Bảo đảm tính chọn lọc: khi sự cố, đường dây nhánh phía sau phải được cắt trước đườngdây chính

Aptomat được chọn theo các tham số ở chế độ làm việc bình thường và kiểm tra theo cáctham số ở chế độ quá tải và chế độ sự cố ngắn mạch Các điều kiện cần thiết để chọnaptomat cho từng máy là:

- Điện áp định mức của aptomat (UdmA) phải lớn hơn hoặc bằng điện áp định mức củamạng điện (Udmm): UdmA Udmm

- Dòng định mức của aptomat (IdmA) phải lớn hơn hoặc bằng dòng điện định mức của thiết

bị, đồng thời phải lớn hơn hoặc bằng dòng làm việc cực đại của thiết bị (Ilvmax):

mức của máy (A)

Ở điều kiện 3, được sử dụng đối với các thiết bị khi mở máy xuất hiện dòng khởiđộng lớn hơn định mức nhiều lần

+ Idn = Kmm Idm: là dòng đỉnh nhọn xuất hiện khi khởi động máy (động cơ)

+ : hệ số kể đến điều kiện khởi động.

+ Kmm: bội số dòng mở máy, tuỳ thuộc vào loại động cơ

Căn cứ vào hai điều kiện này ta tiến hành tính chọn dòng định mức Aptomat bảo vệ cápđến các thiết bị động lực (máy) trong phân xưởng

a) Tính toán cho máy tiện nhóm 1

380(V)21,03(A) 5.21,03

42,06(A)2,5

Tính toán tương tự cho các máy khác ta có bảng sau:

Bảng 4 1 Bảng chọn aptomat bảo vệ cho các thiết bị

STT Tên Thiết bị Ký

hiệu Idm(A) Idn(A) Loại

ATM IđmATM(A)

Nhóm 1

Nhóm 2

4 Máy BA hàn380/65 v 15 46,05 92,1 EA103-6 100

Nhóm 3

4 Máy doa 21 25,32 50,64 EA103-6 60

4.2.2 Chọn dây dẫn cho từng máy

Dây dẫn cung cấp trong mạng điện hạ áp của phân xưởng chọn theo điều kiện phát nóng(dòng điện làm việc lâu dài cho phép) Vì khoảng cách từ tủ động lực tới các thiết bị cũngnhư từ tủ phân phối hạ áp tới các tủ động lực ngắn, thời gian làm việc của các máy công

cụ ít, nếu chọn theo mật độ dòng điện kinh tế sẽ gây lãng phí kim loại màu nên dây dẫnchỉ chọn theo điều kiện phát nóng là đủ

Xác định cỡ dây chôn dưới đất (trong trường hợp này cần xác định hệ số K):

VC

XLPE, EPR (cao

su ethylen – propylen)

- Đối với mạng sinh hoạt thì  = 0,8

- Đối với mạng cung cấp cho phụ tải đặc biệt thì  = 1,25 – 1,5

Tính cho máy tiện (ở nhóm 1)

Ta có P  (kW); cos =0,8; I dm 9 đm =21,03 (A);

Điều kiện chọn:

max 21,03

22,140,95

50

17,54 3.0,95

S = 1,5 mm2; ICP (trong nhà) = 31 (A) Tra ở bảng 4.24 trang 250 sách Sổ tay lựa chọn &tra cứa thiết bị điện

Tính toán tương tự cho các máy còn lại, ta có bảng chọn cáp cho các thiết bị trong phânxưởng có khí như sau:

STT Tên Thiết bị hiệuKý Idm(A) ICPtt (A) Loại dây

(mm2)

Icp(trongnhà) (A)

4.2.3 Chọn aptomat bảo vệ nhóm máy trong phân xưởng

Để bảo vệ cho từng nhóm máy chọn aptomat bảo vệ theo điều kiện sau đây:

_ max

380V (A)

(A)

dmA dm mang dmA dm nh

dn dmA lv

Bảng 4 4 Thông số dòng điện tính toán và đỉnh nhọn của các nhóm

Aptomat được lựa chọn loại EA do hãng Hwa Shih chế tạo; ở bảng 3.14, trang

154 sách sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện

Bảng 4 5 thông số ATM cho từng nhóm máy

ttnh

I (A) I (A) dn Ilvmax(A) Loại ATM I dmA(A) I (kA) n