Thiết kế cung cấp Điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp Địa phương

Thiết kế cung cấp Điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp Địa phươngThiết kế cung cấp Điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp Địa phươngThiết kế cung cấp Điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp Địa phươngThiết kế cung cấp Điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp Địa phươngThiết kế cung cấp Điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp Địa phươngThiết kế cung cấp Điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp Địa phươngThiết kế cung cấp Điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp Địa phươngThiết kế cung cấp Điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp Địa phương

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP

Đề tài:

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí

công nghiệp địa phương

Nghệ An, Tháng 04 năm 2018

Trang 2

"TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Viên Kỹ thuật & Công nghệ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP

Họ và tên: LÊ VĂN MẠNH

MSSV: 135D5103010084 Khoá: 54 Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện - điện tử

1 Tên đề đồ án

“Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương 1I Các số liệu ban đầu

1 Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí

2 Yêu cầu về cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tai trong nha may

ILL Nội dung các phần thuyết minh và tính toán

1 Xác nh phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí và toàn nhà máy

2 Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy

3 Thiết kế mạng đi

hạ áp phân xưởng sửa chữa cơ khí

4, Bù công suất phản kháng nâng cao coso nhà máy

5 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

5 Sơ đồ mặt bằng đi đây phân xưởng sửa chữa cơ khí

Ngày giao nhiệm vụ thiết kế

Trang 3

9

GIOI THIEU CHUNG VE NHA MAY CO KHi su),

1.1 GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY CƠ Ki sua 9 GIỚI THIỆU QUA TRINH SAN XUAT CUA NHA MAY 9 1.2.1 Tóm tắt quá trình sản xuất một sản phẩm cơ khí 9 1.2.2 Chức năng của các khối trong qui trình sản xuất 10

1.3 VAI TRÒ KINH TẾ CỦA NHÀ MÁY - - 10 1.4 GIỚI THIỆU PHỤ TÀI ĐIỆN CỦA TOÀN NHA MAY ul

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ

3.2.4 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại 17

2.2.5 Xác định phụ tải tính toán theo công suất tiêu hao điện năng cho mét đơn vị sản

"THẤM :c:2z¿ Soi Sbzi8ski5ChdötcdbSsdtiioBllođhgtuiipsissuifuosdlblaãnusoaaasuczadtoao Tổ) 2.2.6 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị diện tích sản

Trang 4

2.4.7 Phụ tải tác dụng tính toán cũa toàn phân xưỡng

2.4.8 Phy tii phản kháng tính toán toàn phân xưỡng 30

24.11, Bảng tổng hợp kết quả phy a phân xưởng sữa chữa cơ khí

3.5 XÁC ĐỊNH PHỤ TÀI TÍNH TOÁN CHO CAC PHAN XUONG CON LAI VA

ÀN NHÀ MÁY

2.5.1 Tính toán phụ tải cho c

phân xưởng còn lại trong nhà máy

2.5.2 Xác định phụ tai tinh toán cũa toàn nhà máy =-=

KẾ MẠNG ĐIỆN CAO AP CHO TOÀN NHÀ MÁY —

3.2.1 Khai nigm về biểu đồ phụ tải điện — 4 3.2.2 Ý nghĩa của biểu đồ phụ tải điện trong thiết kế cung cấp điện “4

3.2.3 Xác định R và ae, cho các phân xưởng —` 3.2.4 Tâm phụ tải điện của các pl 4 3.2.5 Xác định vị trí đặt tram phan pI

3.2.6 Biểu đồ phụ tải của nhà máy cơ khí © ¬ 47

3.3 VẠCH CÁC PHƯƠNG PHÁP CUNG CÁP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY 4

3.3.2 Phân loại các hộ dùng điện trong nhà máy 48

3.3.3 Giới thiệu kiểu sơ đồ cung cấp điện phù hợp với điện áp truyền tải đã chọn ở

3.3.4 Phân tích sơ bộ và chọn kiểu sơ đồ pha hop sl

3.4 XAC DINH VI TRi, SO LUQNG, DUNG LUQNG TRAM BIEN AP PHAN XƯỞNG

3.4.1 Xée định vị trí trạm biến áp phân xưởng

3.4.2 Số lượng trạm biển áp, máy biến áp phân xưởng 4

Trang 5

3.4.5 Phương án đi dây mạng cao áp cho nhà máy, - —- 57

THIET KE MANG DIEN HA AP PHAN XUGONG SUA CHUA CƠ KHÍ 82

4.2.1 Giới thiệu các kiểu sơ đồ 82 4.2.2 Phân tích và chọn sơ đồ thích hợp 8

Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp điện cho xướng 83

4.4.3 Chon tủ động lực cho các nhóm phụ tải 86

4.5 CHON DAY DAN CHO MANG DIEN HA AP PHAN XUONG SUA CHUA CO

Trang 6

.4.5.4 Chụn cáp từ tủ động lực đến các động cơ

CHƯƠNG V nn sen se :

‘TINH TOAN BU CONG SUAT PHAN KHANG CUA NHA MAY

5.1 KHÁI NIỆM VÈ BÙ CÔNG SUAT PHAN KHANG

5.1.1 Nâng cao hệ số công suất tự nhiên 5.1.2 Nâng cao hệ số công suất cos bằng phương pháp bù công suất phản kháng 97

5.3.1 Tinh hg s6 cos toin xí nghiệp 101

5.3.2 Tính dung lượng bù tổng của toàn nhà mi 101

5.3.3, Tỉnh toán phân phối dung lượng bù „102 CHUONG VI rancor : — x z son 106

6.1 MỤC ĐÍCH VA TAM QUAN TRONG CUA CHIẾU SÁNG .106

6.6.2 Thiết kế mạng chiếu sáng neo ¬"

Trang 7

LỜI NÓI ĐẢU

“Trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đắt nước, ngành công nghiệp điện giữ một vai trò đặc biệt quan trọng Bên cạnh đó công nghiệp điện là ngành có liên quan chặt chẽ

đến hầu hết các ngành kinh tế quốc dân, làm tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong nền kinh tế

Chính vì vậy khi xây dựng một nhà máy, khu dân cư hay một thành phố mới thì

e đầu tiên là phải xây dựng một hệ thống cung cấp điện đẻ phục vụ cho nhu cầu sản

xuất và sinh hoạt của nơi đó

ni

Đất nước ta đang trên con đường công nghiệp hóa - hiện đại hóa, đầy mạnh sự phát

triển công nghiệp, mở rộng những nhà máy công suất lớn, công nghệ hiện đại Điều nà

có ý nghĩa lớn trong việc thiết kế hệ thông cung cấp điện cho nhà máy hay xí nghiệp công

nghiệp để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật

Một đồ án thiết kế cấp điện dù cho bắt kỳ đối tượng nào cũng cần thỏa mãn những

yêu cầu như: Độ tin cậy cấp diện, chất lượng điện, an toàn, kinh tế Ngoài ra người thiết

kế còn cần lưu ý sao cho hệ thống cấp điện thật đơn giản, dé thi công, dé vận hành, dễ sử:

Với những kiến thức đã được học tập, nghiên cứu trong nhà trường, trước khi tốt

nghiệp em được giao đồ án với đề tài: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương” Đồ án tốt nghiệp này sẽ là một sự tập dượt rất quý cho em trước khi bước vào thực tế

Sau một thời gian làm đồ án, với nỗ lực của bản thân, đồng thời với sự hướng dẫn giúp đỡ của các thẫy cô giáo trong Viện, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy Phùng Văn Thái, đến nay em đã hoàn thành đỏ án tốt nghiệp của mình Song với kiến

thức còn hạn chế, cùng với đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện là tương đối khó và

phức tạp, đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm và chuyên môn cao nên trong quá trình thiết

kế em không tránh khỏi những sai sót Vì vậy, em mong được sự nhận xét góp

thấy cô giáo, để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Trang 8

DANH MỤC CAC TU VIET TAT TRONG ĐÈ TÀI

TT Kí hiệu Viết đầy đủ

1 PTTT Phụ tải tính toán

4 TBATG _ Trạm biến dp trung gian

L7 8 MBA — Máybiểnúp Aptomat

Trang 9

CHUONG I

GIỚI THIỆU CHUNG VẺ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 1.1 GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ

Công nghiệp cơ khí nói chung và nhà máy cơ khí nói riêng là một ngành sản xuất

quan trọng trong nẻn kinh tế quốc dân của nước ta Với nhiệm vụ sửa chữa, sản xuất phụ

tùng thay thế chế tạo các máy công cụ, máy móc cơ giới Ngoài ra nhả máy cơ khí có một

vai trò rất quan trọng là tạo ra các sản phâm để phục vụ các ngành khác như: Máy khai thác, máy vận chuyên máy sản xuất hàng tiêu dùng máy nông nghiệp, máy thực phẩm,

máy gia công, máy trong công trình văn hóa, sinh hoạt, máy điện và các loại máy khác

Các nhà máy cơ khí chiếm một số lượng lớn và phân bổ rộng rãi trên khắp đất nước

ta Ngày nay, cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp khác, cơ khí chế tạo máy

cũng không ngừng phát triển cä về số lượng và chất lượng

“Trong nhà máy cơ khí 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 vậy mà

việc cung cấp điện cho nhà máy phái đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao

1.2 GIỚI THIỆU QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY

1.2.1 Tóm tắt quá trình sản xuất một sản phẩm cơ khí

Js >| Phan xưởng diic |¢ —>} Phân xưởng,

sửa chữa cơ

khi Phân xưởng,

Hình 1.1 Sơ đỗ tóm tắt quả trình sán xuất của nhà máy

Trang 10

1.2.2 Chức năng của các khối trong qui trình sản xuất

2 Phân xưởng đúc _ sử dụng các lò nấu kim loại đốt bằng than học lò điện trở,

lò hỗ quang, lò trung tần Sau khi đúc xong thì phôi được làm sạch, cắt bỏ phần thừa và đưa sang bộ phận rèn dập,

3 Phân xưởng cơ khí | phay, bào mài, với công suất khác nhau, có thể làm việc

độc lập có thể theo dây truyền Các chỉ tiết máy được hoàn thiện đưa sang quy trình lắp ráp

Hệ thống nén khí có vai trò quan trọng trong nhà máy Hệ thống nén khí cung cấp khí nén cho các máy móc như: 4ˆ Phân xưởng nén khí | May xiét bulong, dung cu tay kim loại và đánh bóng, máy

mãi và máy đánh bóng, máy khoan, dụng cụ gõ dập, máy cạo, máy búa, máy đục,

Một số chỉ tiết máy chịu mài mòn như bánh răng, trục Phân xưởng nhiệt _ máy, sau khi gia công cắt gọt còn phải gia công nhiệt luyện luyện như tôi, ram, ủ, công đoạn phân xưởng nhiệt luyện

sử dụng các lò tôi, ram, 10 cao tin,

Lắp ráp là quá trình cuối cùng của dây truyền sản xuất, ở

6 _ Phân xưởng lắp ráp giai đoạn này các chỉ tiết máy được lắp ráp thành khối và

Phân xưởng sửa Có nhiệm vụ kiểm tra sửa chữa các th

chữa cơ khí đáp ứng kịp thời cho sản xuất

1.3 VAI TRÒ KINH TẾ CỦA NHÀ MÁY

Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng, được nâng cao nhanh chóng Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đắt nước thì các loại hình doanh nghiệp Nhà nước nói chung và nhà máy cơ khí nói riêng là những mục tiêu hàng đầu trong việc sản xuất ra sản phẩm và phát triển nền kinh tế quốc dân

bị trong nha may

10

Trang 11

Nhà máy cơ khí là nhà máy công nghiệp nặng quan trọng trong nên kinh tế quốc dân, cung cấp nguyên liệu cho ngành khác

Đề thực hiện tốt nhiệm vụ sản xuất chiến lược của mình, không những chỉ đòi hỏi về tỉnh chất công nghệ mà còn yêu cầu đảm bảo chất lượng vả độ tin cậy cao trong lĩnh vực cung cấp điện cho nhà máy Nhà máy có quy mô khả lớn với tám phân xưởng sản xuất

trong đó có bảy phân xưởng và một phòng thí nghiệm

1.4 GIỚI THIỆU PHY TAI DIEN CUA TOAN NHA MAY

1.4.1 Téng quan về nhà máy

Hình 1.2 Sơ đổ mặt bằng nhà máy cơ khí

Bảng 1.1 Phụ tai nha may

Trang 12

Hiện tại nhà máy làm việc 3 ca, làm việc tối đa Trax = 4800h và công nghệ khá hiện

đại Dự kiến trong tương lai nhà máy sẽ mở rộng quy mô sản xuất, xây dựng, mở rộng thêm một số phân xưởng và lắp đặt, thay thể các thiết bị, máy móc tiên tién hon dé san xuất ra nhiều sản phẩm đạt chất lượng cao hơn đáp ứng nhu cầu trong và ngoài nước

Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế cung cắp điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai Về mặt kĩ thuật và kinh tế phải đề ra phương thức cấp điện

cho không gây ra quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung lượng

mà sau nhiều năm nhà máy vẫn không khai thác hết công suất dữ trữ dẫn đến lăng phí

áp cho phép so với điện áp định mức được qui định (ở chế độ làm việc bình thường), mạng động lực là AU,p% == 5 %

Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải một pha, công suất không lớn Phụ tải chiếu

\ự bằng phẳng, ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều có tần số f — 50 Hz

Độ chênh lệch điện áp cho phép so với điện áp định mức được qui định (ở chế độ làm việc bình thưởng), mạng chiếu sáng là AUsp% = + 2,5 %,

1.4.3 Phân loại hộ phụ tải cho phân xướng,

1.4.3.1 Khái niệm về hộ phụ tải

~ Hộ tiêu thụ loại 1: Là hộ tiêu thụ mà khi bị ngừng cung cấp điện sẽ gây thiệt hại

lớn cho nền kinh tế quốc dân, đe dọa đến tính mạng con người, ảnh hưởng đến an ninh chính trị quốc gia nên không cho phép mắt điện Hộ tiêu thụ loại 1 phải được cấp điện từ hai nguồn khác nhau Các cơ quan chính phú, bệnh viện (phòng mỏ, hệ thống thông gỉ:

khói thải độc hại), xí nghiệp luyện kim (lò điện),

~ Hộ tiêu thụ loại 2: Lả hộ tiêu thụ mà khi bị ngừng cung cấp điện sẽ gây ra thiệt hại

ây ra phế phẩm, ngưng trệ sản xuất, lãng phí nhân lớn về kinh tế, như hư hỏng thiết bị, gâ

công Với hộ tiêu thụ loại 2 cho phép mắt điện trong thời gian ngắn (không quá 2h) Việc

12

Trang 13

thiết kế 1 hay 2 nguồn cho hộ tiêu thụ loại 2 phải dựa vảo bải toán kinh tế - kỹ thuật so sánh giữa thiệt hại do mắt điện và chỉ phí đẻ có thêm nguồn dự phòng

- Hộ tiêu thụ loại 3: La những hộ tiêu thụ không thuộc hai loại trên, có thể cho phép mắt điện trong một thời gian đẻ sửa chữa thiết bị (không quá 8h) Với những hộ tiêu thụ loại 3 thường được cắp điện từ một nguồn

~ Hộ tiêu thụ loại đặc biệt: Là những hộ tiêu thụ không cho phép mắt điện dit chi một giây: Các trung tâm quản lý bay, trung tâm thông tin, Đối với những hộ loại này, cần cung cấp bằng nguôn liên tục có dùng UPS (Uninterruptible Power Supply)

1.4.3.2 Kết quả phân loại

Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa vào phạm vi và mức độ quan trọng của các thiết

bị để từ đó vạch ra phương thức cắp điện cho từng thiết bị cũng như cho các phân xưởng trong nhà máy Ở đây, căn cứ vào chức năng của các phân xưởng và công suất đặt ta có thể sơ bộ phân loại được hộ phụ tải

Bảng 1.2 Phân loại hộ phụ tải cho các phân xưởng

STT | Tên phân xưởng Phân loại hộ phụ tải

Theo quy trình trang bị điện và công nghệ của nhả máy ta thấy khi ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phâm của nhà máy gây thiệt hại về nền kinh tế quốc dân do đó ta xếp nhà máy vào phụ tải loại I, cần được đảm bảo cung cấp điện liên tục và

an toàn

1.5 MỤC TIÊU ĐÈ TÀI

Để tải thiết kế cung cấp điện nảy có mục đích thiết kế hệ thống cung cấp điện cho

nhà máy cơ khi Nhưng đo thời gian có hạn nên việc tính toán chính xác và ti mi cho toàn

Trang 14

bộ công trình là một khối lượng lớn, đòi hỏi thời gian dai, do đó ta chỉ tỉnh toán chọn cho những hạng mục quan trọng của công trình

Dưới đây là những nội dung tính toán, thiết kế mà bản đỗ án tốt nghiệp sẽ dé cập:

1 Xác định phụ tai tinh toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí và toàn nhả máy

2 Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy

3 Thiết kế mạng điện hạ áp phân xưởng sửa chữa cơ khí

4, Bù công suất phản kháng nâng cao cos¿ nhả máy

14

Trang 15

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHẦN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ

TOAN NHA MAY 2.1, PHY TAI TINH TOAN

21

Khai niệm phụ tải tính toán

“Thực tÊ trong xí nghiệp có rất nhiều loại máy khác nhau, với các công nghệ khá nhau, đồng thời trình độ sử dụng chúng cũng rất khác nhau và với nhiều yếu tổ khác dẫn tới sự tiêu thụ công suất của các thiết bị điện không bao giờ bằng công suất định mức của chúng và luôn luôn thay đổi Chính vì lý do đó phụ tái điện, dai lượng đo bằng tổng công suất tiêu thụ của các thiết bị điện gặp rất nhiều khó khăn Nhưng phụ tải điện là một thông

số quan trọng đề lựa chọn các thiết bị của hệ thống điện

Công suất mà ta xác định được bằng cách tính toán gọi là phụ tải tính toán Pụ Nếu

xác định phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thường dẫn đến các sự cố hoặc làm thay

giảm tuổi thọ các thiết bị, là nguy cơ tiềm ẩn cho các sự có tai nạn sau này Nếu xác định phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế sẽ gây lăng phí cho các thiết bị không được khai thác, sử dụng hết công suất

Phụ tải tính toán là một số liệu rat cơ bản dùng đẻ thiết kế hệ thống cung cắp điện

Phy (ai tính toán của mỗi phân xưởng được xác định theo

Q,=P,teo

2 Po

S,=yPi+Qi cae

hông đổi và được xem như là tương tính toán phải đảm bảo an toàn

Phụ ti tính toán là phụ tải giả thiết lâu

đương với phụ tải thực tế Khi chọn phụ

Sự phát nhiệt của các thiết bị thường dao động trong khoảng 30 phút vì vậy thường lấy trị số trung bình của phụ tải lớn nhất trong khoảng thời gian 30 phút đề làm phụ tải tinh toán (còn gọi là phụ tải nữa giờ)

2.1.2 Ý nghĩa phụ tải tính toán

Phụ tải tính toán dược sử dụng để lựa chọn và kiềm tra các thiết bị trong hệ thống

thiết bị bảo vệ, tính toán

tố như: Công suất, số lượng, cÍ

việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống Nếu phụ tải tính

15

Trang 16

toán xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, có

khả năng dẫn đến sự cố, cháy nổ Ngược lại, các thiết bị được lựa chọn sẽ dư thừa công suất là ứ đọng vốn đầu tư gia tăng tốn that

Cũng vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu và phương pháp xác định phụ tái tính

toán, song cho đến nay vẫn chưa có được phương pháp nào thật hoàn thiện Những phương pháp cho kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lượng tính toán và những,

thông tin ban đầu đòi hỏi lớn và ngược lại Vì vậy tùy theo giai đoạn thiết kế, tùy theo giai

đoạn cụ thể mà chọn phương pháp thích hợp Có thé dua ra đây ra đây một số phương, pháp thường được sử dụng nhiều hơn cả để các định phụ tải tính toán khi quy hoạch và

thiết kế các hệ thống cung cấp điện

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC DỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

2.2.1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số như cầu

K: - Hệ số nhu cầu tra trong số tay kỹ thuật

Pa - Công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bi, trong tính toán có

thể xem gần đúng; P„ = Pan (kw) : Là đơn giản, thuận tiện nên nó là một trong những phương pháp được sử

Ưu đi

dung rong rồi

Nhược điểm: Của phương pháp này là kém chính xác Bởi hệ số nhu cầu tra trong số

tay là một số liệu cố định cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị

Ki¿ - Hệ số hình đáng của đồ thi phu ta tra trong số tay kỹ thuật

Pu - Công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị [kW],

Trang 17

2.2.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ

khỏi giá trị trung bình

Công thức tính:

Pot Bo

Trong đó:

Pụ- Công suất trung bình của thiết bị và nhóm thiết bị [kw]

ø- Độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình

§ - Hệ số tán xạ của ơ

ác nhóm thiết bị

Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho

phân xưởng hoặc của toàn bộ nhả máy Tuy nhiên phương pháp này ít được dùng trong,

tinh toán thiết kế mới vì nó đỏi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải mả chỉ phù hợp với hệ

n~ Số thiết bị điện trong nhóm

Pạm; ~ Công suất định mức thiết bị thứ ¡ trong nhóm

may - Hệ số cực đại tra trong số tay theo quan hệ Kmạy =

tínhg, Ksa)

nụạ - 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 (Gồm có các thiết bị có cùng công

Trang 18

xác định nụạtheo phương pháp trên khá phức tạp do đó có thể xác định nạạ một cách gần đúng theo cách sau:

- Khi thỏa mãn điều kiện:

bi m= <3

~ Khi m> 3 và Kạu > 0,2 thì nụạ có thể xác định theo công thức sau:

~ Khi m> 3 và Kạu < 0,2 thì nụ xác định theo trình tự như sau:

Tinh nj — Sé thiết bị có công suất > 0,5 P,

Tinh P¡ - Tổng công suất của m thiết bị kể trên:

nà

Tính n* = nựn

P: Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm:

K¿ — Hệ số đóng điện tương đối (%)

Cũng cần quy đổi về công suất 3 pha đối với các thiết bị dùng điện 1 pha

~ Nếu thiết bị 1 pha đấu

liện áp pha:

18

Trang 19

Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị g:

công suất danh định của nhóm thiết bị đó:

RỂ,

n- Số thiết bị tiêu thụ điện thực tế trong nhóm

Khi số thiết bị tiêu thụ thực tế trong nhóm lớn hơn 3 nhưng số thiết bị tiêu thụ hiệu

quả nhỏ hơn 4 thỉ có thê xác định phy tai tính toán theo công thức

Nếu không biết chính xác có thể lấy như sau:

„0 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dai han,

K,= 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

2.2.5 Xác định phụ tải tính toán theo công suất tiêu hao diện năng cho mét đơn vị

ao - Suất chỉ phí điện năng cho mét đơn vị sản phẩm

M- Số sản phẩm sản xuất được trong mét năm

Ta; - Thời gian sử dụng công suất lớn nhất [h]

Phuong pháp này được dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đỗ thị phụ tải it

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 toán tương đối chính xác.

Trang 20

3.2.6 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị diện tích

diện tích sản xuất, nên nó được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, thiết kế chiếu sáng

2.3 CHỌN PHƯƠNG AN TINH TOAN PHY TAL

'Trong các phương pháp trên, ba phương pháp 1, 5 và 6 dựa trên kinh nghiệm thiết

kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ chỉ các kết quả gin đúng, tuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi Các phương pháp cỏn lại được xây dựng trên cơ sở lý thuyết xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố, do đó có kết quả chính xác hơn nhưng khối lương tính toán lớn và phức tạp

Phy tai chiếu sáng của các phân xưởng được xác định theo phương pháp suất chiếu

áng trên một đơn vị diện tích sản xuất

2.4 XAC DINH PHY TAI TINH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ

Phân xưởng sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 5 trong sơ dé mat bằng, có số lượng

th bị rất nhiều và đã dane, vi vậy phải lên n hành phân nhóm thiết bị cho phù hợp với vị

sau:

~ Các thiết bị trong nhóm nên cỏ cùng chế độ làm việc.

Trang 21

~ Số lượng thiết bị trong nhóm nên có một giới hạn

Tuy nhiên trong thực tế rất khó có thể đảm bảo tất cả các nguyên tắc trên, mà tùy

thuộc vào yêu cầu của mỗi nhóm phụ tải mà ta lựa chọn có sự ưu tiên

Căn cứ vào vị trí, công su: ng cụ bố trí trên mặt bằng xưởng,

quyết định chia làm $ nhóm phụ tải

Vì đã biết được khá nhiều thông tin về phụ tải, có thể xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại Tra bảng PLI.I (Giáo trình Cung cấp điện - Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm) với nhóm máy của phân xưởng sửa chữa cơ khí ta có:

Keq = 0,14 + 0/2; cosp = 0/6 — 0/7

“Trong bài này chon: kui = 0,16 và cosợ = 0,6 suy ra tag

là các máy móc

Hy sé ace Công suất

TT 'Tên thiết bị lượng - Nhân hiệu ong, Một máy | Toàn bộ —~ aT

Bộ phận dụng cụ

2Ì Máy tiện ren 4 IK620 10,0 40,0

10 | Máy phay chép hình 1 6461 06 06

2

Trang 22

27 | Máy mài sắc các đao cắt gọt | 1 3A625 28 28

Bộ phận sửa chữa cơ khí và

3 | May tiện ren 2 IE6[JI 32 64 4| Máy tiện ren 2 In63A 10,0 20,0

10 | Máy mài phang 1 vi 40 40

13 j Máy khoan bàn 1 HC-12A 0,65 0,65

Trang 23

số | KÝhệu Pà g5g lạm STT 'Tên thiết bị ki trên mặt lấy ÏToingg | @

2 | Máy tiện ren 1 3 45 45 114

lam == (A) A3.Uam-©050

Phy tai tính toán được xác định:

“Trong đó:

Đi Pám: = 40,75 (kW) 9,m=3

dit lon nhất trong nhóm Pru, = 10,0 (kW),

~ Thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm là:

Prin = 0,65 (kW) Tir s6 ligu trong bang 2.2 ta có

~ Thiết bị có công s

B

Trang 24

“ông suất tác dụng tính toán:

Pit = Kmax: Ksa- D224 Pami = 2,48 0,16 40,75 = 16,17 (kW)

~ Công suất phản kháng tính toán:

Qu = Pu tgp = 16,17 1,33 = 21,5 (kVAn)

~ Công suất toàn phần tính toán:

‘Su = Pw! cose = 16,17/ 0,6 = 26,95 (kVA)

1 | May tign ren 1 1 10 | 70 | 17,72

2 | May tign ren fai f 2 4s | 435 H4

3 | May tign ren 1 3 32 | 32 | 81

4| Máy tiện ren 1 4 10,0 10,0 25,32

§ | Mayphayvenning | 1 7 45 45 | 114

6 | Máy bào ngàng 1 8 58 | 58 | 1468

24

Trang 25

Các thông số của nhóm thiết bị khu vực 2 cho trong bảng 2.3

Từ số liệu trong bang 2.3 ta

Phy tải tính toán của nhóm 2 là:

~ Công suất tác dụng tính toán:

Su = Py! cose = 16,48/ 0,6 = 27.47 (KVA)

~ Dòng điện tính toán:

2147 =41,74(A)

25

Trang 26

2.4.3 Phụ tải tính toán nhóm 3

Bảng 2.4 Số liệu tính toán nhóm 3

STT Tên thiết bị lượng TH 1máy | Toàn bộ Tom (A)

| 2 | Máy tiện ren 4 2 10,0 40,0 25,32x4

[ 3 | May Khoan để bản I 2 065 | 065 1,65 [ 4 | Máy giữa 1 26 0,65 068 | 1,65

nj, =0,76,

'Từ đó tìm được số thiết bị sử dụng hiệu quả là: mạ = 0,76 10 = 7,6 Tra bang PLLS với kạ = 0,16 và nạ = 8 €6 Knax = 2,31

Phụ tải tính toán của nhóm 2 là:

~ Công suất tắc dụng tính toán:

Pụ = 2.31 0,16 81,3 = 30,05 (kW)

Qu= Pu tgp = 30,05 1.33 = 39,96 (kVAn)

Sự = Pự cosø = 30/05/ 0,6 = 50,08 (kVA)

26

Trang 27

6 | May mai phing c6 true dimg 1 19 10,0 100 | 25.32

Trang 28

Tir do tìm được số thiết bị sử dụng hiệu quả là: nụ, = 0,62 11 = 6,82 Tra bảng PLILS với kạ = 0,16 và nụạ = 7 6 Kaan = 2.48

"Phụ tải tính toán của nhóm 2 là:

~ Công suất tắc dụng tính toán:

Pụ = 2.48, 0,16, 65,2 = 25,87 (kW)

Qu= Pu tgp = 25,87 1,33 = 34,41 (KVAr)

só | KÝhiệu Pam (kW)

7_ | Máy bào giường mộitrụ | Ì l3 100 | 100 | 2532

Trang 29

Phu tải tính toán của nhóm 2 là:

~ Công suất tác dụng tính toán

Pu =2,31 0,16 75,82 = 28,02 (kW)

~ Công suất phản kháng tính toái

Qu =Pu (gg = 28,02 1.33 = 37.26 (kVAr)

Su = Po! cos ~ 28,02/ 0,6 ~ 46,7 (kVA)

2.4.6 Phụ tải tính toán chiếu sáng của phân xướng

'Vì phụ tải chiếu sáng có tỉnh chất phân bổ tương đối đều và tỷ lệ với diện tích nên

phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khi được xác định theo công thức:

Pạ=po.F

Trong đó:

E: Diện tích khu vực sản xuất phân xưởng, (m°)

po: Suat phy tải chi Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí có:

~ Diện tích phân xưởng; F = 648 mẺ,

~ Suit phụ tải chiếu sảng: p = 15 (W/m), chọn đèn chiếu sáng trong phân xưởng là đèn sợi đốt có cosơ

Vậy phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí là:

Ps = 0,015, 648 = 9,72 (kW)

sắng trên một đơn vị diện tich, (kW/m)

290

Trang 30

Qos = Pos tgp = 0 (kVAr)

Ss,

=1477(A)

Tues = 3U, 3038

2.4.7 Phụ tải tác dụng tính toán của toàn phân xướng

Phụ tải tác dụng của phân xưởng là

~ Ka= 0,9 + 0,95 khi số phân xưởng n = 2 + 4

- Ka.= 0,8 + 0,85 khi số phân xưởng n = 5 + 10,

Ở đây lấy hệ số đồng thời toàn phân xưởng có giá trị bằng 0,85

Phy tải phản kháng của phân xưởng là:

Qupx = Kar 3)Q,,= 0,85, (21,5 + 21,92 + 39,96 + 34,41 + 37,26) = 131,79 (kVAr),

2.4.9 Phu tai toan phần của phân xưởng

Phụ tải toàn phan của toàn phân xưởng là:

Trang 31

Bing 2.7, Bang phụ tải điện của phần xướng sửa chữa cơ khí

Thy (W) (RVA) | (AVA) | (A)

Nh 1

Miy tin ren 1) 2 | 4S | AA | 016 | 06133

May tign ren 113132, M |06|06133

May hoon bin 1) 1B) 065) 165 | O16 | 0611.33

Céng theo him 1 | 9 MIS MSIE O16 O03) 3 | 248 167] 248 | 2695 | 4095

3

Trang 32

My tg ren Vy) 0 | inn Joe Joona

Miy tgn ren 12) 4 | 14 1016/0618

My tg en 1/3/32) M 06/061

Miy tg ren I4) 100/9 06/0618

Níyphuytạnting Vir) as | as [oe logis

Miy bio ngang I9) 4H 016 0618)

Miymitờiwig | 1 | 9 | 23 | 10 (06 0613

Miy mdi phing 110) 40 | 102 | 016 loons

Miy misiccddaoclt ant f 1 | 27 | 70 | I2 |0 |0613

Cjgtheenhón? ¡9 đó THẾ ĐC (683, 3 J4E HẠ 2) ĐẤT TH

I 1|3| 4| 5 |6|1 oo no) Roe Nhim3

Trang 33

May doa ngang 1/4.) 48; 14 | 016 | 0,671.33

Miy mùi trời 11HỊ ?9 | 17 |0 06133

Miymitbwnig | l | I§ | 234 | 108 | 0,16 | 061,33

Miy mii phingc6 rye dimg | 1 ( l9 | 100 | 25,32 01 (06133

May maiphingc6trye nim | 1) 20} 28 | 108 | 0,16 | 06/133

May ép thiy hye 1} 2 | 4S | TA) 0,16 | 0,633

Cộng theo nhóm 4 II 66) 165,04 | 0,16 | 6/133 1447| MAI | 41) | 6551

1 13| 14 $ |6 | 1 Wo bo}

Nhóm§

Miy phay van ning 1 1 § | T00 | 17,7202 | 0,16 | 066/133

May phay ngang 1) 6 | 45 | TA | 016 | 0,6/1,33

May hay chp inh 17 | $62) MB | O16 | 061133

Miy pha ch inh 19) at) 43 | 016 | 06133

May pay chp hin 11) 30) 16 | 016 | 0613

Miy bio ngang 2 112 | T00 | 1722 | 06 |06133

Miy bìo giuừng mgt try 11181 100 | 442 | 0,16 [06133

9

Trang 35

2.5 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƯỞNG CÒN LẠI VÀ

TOAN NHA MAY

2.5.1 Tính toán phụ tai cho các phân xưởng còn lại trong nhà máy

Do chỉ biết trước điện tích và công suất đặt của các phân xưởng nên ta dùng phương pháp xác định phụ tải theo công suất đặt và hệ số

Pu: Công suất tính toán động lyre (kW)

Đụ: Là tổng công suất đặt của phân xưởng (kW),

Kye: La hệ số

teọ: Tương ứng với cosQ cúa riêng của từng phân xưởng,

nhủ cầu của phân xưởng

+ Công thức tính toán phụ tải chiếu sáng (ở đây ta ding đèn sợi đốt):

Pes= po F Trong đó:

po- Công suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m?!

F - Diện tích cần được chiếu sáng (m)

+ Công thức tính phụ tải tỉnh toán của toàn bộ phân xưởng:

“Tra bảng PLI.7 (Giáo trình Cung cấp điện - Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tắm), ta

được công suất chiếu sáng po = 15 WimẺ,

Phụ tải tính toán của phân xưởng nhiệt luyện 1 là:

~ Công suất tính toán động lực:

35

Trang 36

Pat = kne Pa= 0,7 5000 = 3500 (kW)

Qui= Pa tgp = 3500 1,02 = 3570 (kW)

~ Công suất tính toán chiếu sáng:

Pa — po F = 0,015, 3888 = 58.32 (KW)

Qes= Pes t2Pes = 58,32 0 = 0 (KVAN)

~ Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Pu = Par + Pes = 3500 + 58,32 = 3558,32 (kW)

~ Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:

Qu= Quit Qes = 3570 + 0 = 3570 (kVAr)

~ Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:

2.5.1.2 Phụ tải tính toán của phân xưởng nhiệt luyện số 2

Phân xưởng có diện tích là 2700 m?, với công suất đặt là 3800 kWW

‘Tra bing PLI3 (Giáo

phân xưởng nhiệt luyện 2 có:

8

ình Cung cấp điện - Ngô Hồng Quang, Vi Van Tim), voi

xe = 047

cosp/ tgp = 0,7/ 1,02

Tra bảng PLI.7 (Giáo trình Cung cấp điện - Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tắm), ta được công suất chiếu sáng pạ = 15 WimẺ,

Phy tai tinh toán của phân xưởng nhiệt luyện 2 là:

Đại = kụ Pạ= 0,7 3800 = 2660 (kW), Qai = Pat tgp = 2660 1,02 = 2713,2 (kW)

P2, = po, F = 0,015 2700 = 40,5 (kW)

Qes= Pes 12s = 40,5 0 = 0 (KVAN)

Trang 37

2.5.1.3 Phy tai tinh toán cũa phân xưởng cơ khí

Phân xưởng có diện tích là 2700 mỸ, với công suất đặt là 2200 kW,

“Tra bảng PLI-3 (Giáo trình Cung cấp điện - Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tấm), với phân xưởng cơ khí có;

kre = 0,4 cose! tgg = 0,5/ 1,73

‘Tra bang PLI.7 (Gido trinh Cung cắp điện - Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tâm), ta

được công suit chiéu sing po ~ 15 Wim?

Phụ tai tinh toán của phân xưởng cơ khí là:

Đại = kục Pa= 0,4 2200 = 880 (kW),

Qu = Pa gg = 880, 1,73 = 1522.4 (kW)

Qes = Pes tapes = 40,5 0 = 0 (KVAD) 40,5 (kW)

Trang 38

‘Tra bing PLI.3 (Giáo trình Cung cấp điện - Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tâm), với

"Phụ tải tính toán của phân xưởng lắp ráp là:

Pai = ke P= 0.4 1800 = 720 (kW)

Qui = Pa tap = 720 1,73 = 1245,6 (kW)

P¿„= pạ F = 0,015 2340 = 35,1 (kW)

Qes= Pos tgGes = 35,1 0 = 0 (KVAN)

Lính toán tác dụng của phân xưởng:

Đụ = Pa + Pạ = 720 + 35,1 = 755,1 (KW),

~ Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng;

Qu = Qui + Qes = 1245,6 + 0 = 1245,6 (kVAN)

Tra bảng PLI.7 (Gido trinh Cung cấp diện - Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tắm), ta

được công suất chiều sáng pọ = 14 Wi

Phy tai tính toán của phân xưởng đúc là:

38

Trang 39

Pai = kạc P¿= 0,7 1500 = 1050 (kW)

Qá= Pa tgợ = 1050 1,02 = 1071 (KW)

P2 = po F = 0,014 2700 = 37,8 (kW)

Qes= Pos 129s = 37,8 0 = 0 (KVAN)

Py = Pai + Pes = 1050 + 37,8 = 1087,8 (kW)

~ Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:

Qu= Qu+ Q2 = 1071 +0= 1071 (KVAn),

~ Công suất tính toán toàn phẩn của phân xưởng:

2.5.1.6 Phy tai tinh toán của phân xưởng thí nghiệm

Phân xưởng có diện tích la 650 m?, với công suất đặt là 200 kW

Tra bảng PLI.3 (Giáo trình Cung cấp điện - Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tắm), với

phân xưởng thí nghiệm

ke = 08, cose tgg = 0,7/ 1,02

PLI.7 (Giáo trình Cung cấp điện - Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tâm), ta

được công suất chiéu sing po = 20 W/m?

Phụ tải tính toán của phân xưởng thí nghiệm là:

Par = kne Pa= 0,8 200 = 160 (kW)

Qui = Pa tgp = 160 1,02 = 163,2 (kW)

Pos= po F = 0,02 650 = 13 (kW)

Qos = Pos t2es = 13 0= 0 (kVAr)

Trang 40

Qu= Quit Qe = 163,2 + 0 = 163,2 (kVAr)

2.5.1.7 Phụ tải tính toán của phân xưởng nén khí

Phân xưởng có điện tích là 720 mỸ, với công suất đặt là 1200 kW

‘Tra bang PLI.7 (Gido trinh Cung cap dign - Ngo F

sông suất chiếu sáng pạ ~ 12 W/m’ ng Quang, Vi Van Tim), ta

Phụ tải tính toán của phân xưởng nén khí là:

Qes = Pes tapes = 8,64 0 = 0 (KVAN)

2.5.1.8 Bảng tổng hợp phụ tải tính toán của các phân xưởng trong nhà máy

Bảng 2.8 Phụ tải tính toán của các phân xưởng,

40

Tiêu đề	Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương
Tác giả	Lê Văn Mạnh
Người hướng dẫn	Phùng Văn Thới
Trường học	Trường Đại Học Vinh
Chuyên ngành	Công nghệ kỹ thuật điện - điện tử
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Nghệ An

Định dạng
Số trang	115
Dung lượng	8,43 MB