đồ án: thiết kế hệ thống cung cấp điện, chương 3 ppt

Chương 3: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI I.Cơ sở lý thuyết : 1, Xác đònh phụ tải tính toán theo hệ số cực đại K max và công suất trung bình P tb ( còn gọi là phương pháp số thiết bò hiệu quả). Khi không có các số liệu cần thiết để áp dụng phương pháp tương đối đơn giản đã nêu ở trên, hoặc khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán thì nên dùng phương pháp tính theo hệ số cực đại. Công thức tính: tt P = k max .k sd .P đm ; trong đó: P đm : công suất đònh mức (W) k max ,k sd : hệ số cực đại và hệ số sử dụng. Hệ số sử dụng được tra trong các sổ tay, k max cũng được tra trong các sổ tay theo k sd và n hq . Phương pháp này đạt kết quả chính xác cao vì khi xác đònh số thiết bò hiệu quả n hq chúng ta đã xét tới một loạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số thiết bò trong nhóm, số thiết bò có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng. Khi tính theo phương pháp này, trong một số trường hợp cụ thể ta dùng công thức sau:  Trường hợp số thiết bò thực tế n< 4 và n hq < 4 phụ tải tính toán được xác đònh theo công thức: P tt nh =   n 1i đmi P Q tt nh =  đmi Q = P tt nh .tg nh  trong đo ù: P tt nh : công suất tác dụng của nhóm(KW) Q tt nh : công suất phản kháng của nhóm(KVAr)  Đối với thiết bò làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì: S tt nh = 875,0 a.S đmđm trong đó: S tt nh : công suất tính toán biểu kiến của nhóm, KVA. S đm : công suất biểu kiến đònh mức, KVA. a đm : hệ số đóng điện của thiết bò.  Trường hợp số thiết bò thực tế n  4 và n hq < 4 phụ tải tính toán được tính theo công thức: P tt =   n 1i đmipti P.k Q tt =    n 1i iptiđmi tg.k.P trong đó k pti : hệ số phụ tải thiết bò thứ i.  Nếu không có số liệu chính xác thì có thể lấy gần đúng như: k pt = 0,9 đối với thiết bò làm việc ở chế độ dài hạn. k pt = 0,75 đối với thiết bò làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.  Trường hợp số thiết bò thực tế n hq  4 thì P nhtt = k max .P nhtb Với: P nhtb = k sdnh .   n 1i đmi P Q nhtb = P tbnh . tg tbnh  Nếu: + n hq > 10 thì Q nhtt = Q nhtb = P tb .tg tbnh  + n hq  10 thì Q ttnh = 1,1 Q tbnh =1,1P tb .tg tbnh  2,Tính toán phụ tải : - Công thức để tính dòng điện đònh mức của một thiết bò:   Cos.U.3 P I d đm đm trong đó: đm P = công suất đònh mức của thiết bò (KW). d U = điện áp dây đònh mức của thiết bò (KV).  Cos = hệ số công suất của thiết bò. - Dòng tính toán của một nhóm thiết bò: d tt tt U.3 S I  hoặc tbd tt tt Cos.U.3 P I   trong đó: tt P : công suất tính toán tác dụng của một nhóm thiết bò. tt S : công suất tính toán biểu kiến của một nhóm thiết bò. d U : điện áp dây (KV). tb Cos  : hệ số công suất trung bình của nhóm. Với: tb Cos  được tính như sau:       n 1 i đmi n 1i đmii tb P P.Cos Cos - Công thức tính thiết bò hiệu quả hq n :            n i đmi n i đmi hq P P n 1 2 2 1 - Công suất biểu kiến tính toán của một nhóm thiết bò nhtt S : 2 nhtt 2 nhttnhtt QPS  - Dòng đỉnh nhọn của một thiết bò và nhóm: Phụ tải đỉnh nhọn được đònh nghóa là phụ tải cực đại tức thời, xác đònh để tính ảnh hưởng khởi động thiết bò dùng điện. + Phụ tải đỉnh nhọn của một thiết bò chính là dòng mở máy (khởi động) và được tính như sau: mmđmđnkđ K . I I I  Với: mm K = 2,5 nếu động cơ là loại rôto dây quấn. mm K = 5  7 nếu động cơ là loại rôto lồng sóc. + Đối với một nhóm thiết bò dòng mở máy (đỉnh nhọn) được tính như sau:   sd(max)đmttmaxmmđn k . I I I I  trong đó: maxmm I : dòng mở máy lớn nhất của một thiết bò trong nhóm. (max)đm I : dòng đònh mức của thiết bò có dòng mở máy lớn nhất. tt I : dòng tính toán của nhóm thiết bò. K sd : hệ số sử dụng của động cơ có dòng khởi động lớn nhất II.Tính toán phụ tải cho từng tủ động lực: Tủ động lực1: STT Tên thiết bò P đm (K W)   tg cos k sd I đm (A ) I mm ( A) 1 Đ.cơ bơm dầu mồi lò hơi A 1.1 75,0 8,0 0.7 2.1 10.5 2 Đ.cơ bơm dầu đốt lò hơi A 2 75,0 8,0 0.7 3.8 19 3 Đ.cơ bơm nước lò hơi A 2 88,0 75,0 0.7 4.05 20.2 4 Đ.cơ bơm nước lò hơi A 2 88,0 75,0 0.7 4.05 20.2 5 Đ.cơ quạt lò hơi A 1.1 88,0 75,0 0.7 2.23 11.15 6 Đ.cơ bơm dầu mồi lò hơi B 1.1 88,0 75,0 0.7 2.23 11.15 7 Đ.cơ bơm dầu đốt lò 1.1 75,0 8,0 0.7 2.1 10.5 Với U đm =U d =380 (V) + Tính dòng đònh mức của các thiết bò :   Cos.U.3 P I d đm đm + Hệ số công suất của nhóm tb Cos  được tính như sau:      13 1 13 1 . i đmi i đmii tb P PCos Cos   = 17 015 ,13 = 0.765 Suy ra tb tg  = tg [arc cos(0.765)] = 0.84 + Tính hệ số sử dụng của nhóm sd k của nhóm      13 1 13 1 . i đmi i đmisdi sdnh P Pk k =0.7 + Tính số thiết bò hiệu quả hq n của nhóm: hơi B 8 Đ.cơ bơm nước lò hơi B 1.1 88,0 75,0 0.7 2.23 11.15 9 Đ.cơ quạt lò hơi B 1.1 88,0 75,0 0.7 2.23 11.15 10 Đ.cơ bơm dầu mồi lò hơi C 1.1 88,0 75,0 0.7 2.23 11.15 11 Đ.cơ bơm dầu đốt lò hơi C 1.1 75,0 8,0 0.7 2.1 10.5 12 Đ.cơ bơm nước lò hơi C 1.1 88,0 75,0 0.7 2.23 11.15 13 Đ.cơ quạt lò hơi C 1.1 88,0 75,0 0.7 2.23 11.15            13 1 2 2 13 1 . i đmi i đmi hqnh P P n =12 Tra bảng A 2 tìm max K từ sd k và hq n suy ra max K =1.15 + Công suất tính toán của nhóm được tính như sau:  Công suất trung bình của nhóm: tb P =   13 1 . i đmisdnh Pk = 0.7x17= 11.9 (KW).  Công suất tác dụng tính toán của nhóm: tbmaxttnh P . K P  ttnh P =1.15x11.9 = 13.685 (KW).  Công suất phản kháng tính toán của nhóm: Vì hq n =12 > 10 do đó Q ttnh = Q tb = tb P .tg tb  vậy: Q ttnh = 11.9 x 0.84 = 10 (Kvar). + Công suất biểu kiến tính toán của nhóm: 2 ttnh 2 ttnhttnh QPS  = 22 1013.685  = 16.95 (KVA). + Dòng tính toán của nhóm : d ttnh ttnh U.3 S I  = 38,0.3 16,95 = 25.75 (A) + Dòng đỉnh nhọn của nhóm:   sd(max)đmttmaxmmđn k . I I I I  Với: maxmm I = 101 (A), đm I = 20.5 (A) , sd k = 0.7 , ttnh I = 25.75 (A) Vậy:I đnnh = 112.4 (A) TĐL nhóm 2: Với U đm =U d =380 (V) + Tính dòng đònh mức của các thiết bò :   Cos.U.3 P I d đm đm Kết quả tính toán ghi trong bảng: + Hệ số công suất của nhóm tb Cos  được tính như sau:      3 1 3 1 . i đmi i đmii tb P PCos Cos   = 55 5.38 = 0.7 Suy ra tb tg  = tg [arc cos(0.765)] = 1.02 + Tính hệ số sử dụng của nhóm sd k của nhóm      3 1 3 1 . i đmi i đmisdi sdnh P Pk k = 55 33 = 0.6 + Tính số thiết bò hiệu quả hq n của nhóm:            3 1 2 2 3 1 . i đmi i đmi hqnh P P n = 1089 55 2 = 2.777 STT Tên thiết bò P đm (K W)   tg cos k sd I đm (A ) I mm ( A) 1 Đ.cơ bồn quay A 22 02,1 7,0 0.6 47.75 238.7 5 2 Đ.cơ bồn quay A 22 02,1 7,0 0.6 47.75 238.7 5 3 Đ.cơ bồn quay B 11 02,1 7,0 0.6 23.87 5 119.3 7 + Công suất tính toán của nhóm được tính như sau:  do số thiết bò thực tế n<4 và n hqnh = 2.777<4 nên phụ tải tính toán được xác đònh theo công thức: P tt nh =   n 1i đmi P = 55 (KW) Q tt nh =  đmi Q = P tt nh .tg nh  =55x1.02=56.1 (KVar) + Công suất biểu kiến tính toán của nhóm: 2 ttnh 2 ttnhttnh QPS  = 22 1,5655  = 78.56 (KVA). + Dòng tính toán của nhóm : d ttnh ttnh U.3 S I  = 38,0.3 78.56 = 119.36 (A) + Dòng đỉnh nhọn của nhóm :   sd(max)đmttmaxmmđn k . I I I I  Với: maxmm I = 238.75 (A), đm I = 47.75 (A) , sd k = 0,6 , I ttnh = 119.36 (A) Vậy: đn I = 329.46 (A) TĐL nhóm 3 : STT Tên thiết bò P đm (KW )   tg cos k sd I đm (A ) I mm ( A) 1 Đ.cơ bơm nước lên tháp sấy 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 2 Đ.cơ bơm nước lên tháp sấy 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 3 Đ.cơ bơm Silicate lên 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 Với U đm =U d =380 (V) + Tính dòng đònh mức của các thiết bò :   Cos.U.3 P I d đm đm Kết quả tính toán ghi trong bảng: + Hệ số công suất của nhóm tb Cos  được tính như sau:      8 1 8 1 . i đmi i đmii tb P PCos Cos   = 0.8 Suy ra tb tg  = tg [arc cos(0.8)] = 0.75 + Tính hệ số sử dụng sd k và hệ số thiết bò hiệu quả hq n của nhóm : tháp sấy 4 Đ.cơ bơm Silicate lên tháp sấy 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 5 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 1 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 6 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 1 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 7 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 2 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 8 Đ.cơ bơm nước sinh hoạt 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 [...]... Sttnh 3. U d 32 .62 = 3x0 ,38 = 49.56 (A) + Dòng đỉnh nhọn của nhóm :   Idnnh  Immmax  Ittnh  Idm(max).ksdnh Với : (A) I mm max = 38 (A), I đm = 7.6 (A) , k sd = 0,7, Ittnh = 49.56 Vậy : I đn = 82.24 (A) III.Tính toán cho tủ phân phối chính : STT 1 2 3 Tủ phân phối Xnh(m) Tủ phân phối nhóm 1 Ynh(m) 6.06 6.64 21.621 6.6 5.66 15.7 (TĐL1) Tủ phân phối nhóm 2 (TĐL2) Tủ phân phối nhóm 3 (TĐL3) Pđm(K W) 13. 685... chính : 3  X= X j j 1 * Pdmj 3 P j 1 = 14242 = 14.9 (m) 95.565 = 876 = 9.16 (m) 95.565 dmj 3  Y= Y j 1 j * Pdmj 3 P j 1 dmj o Công suất tính toán cho tủ chính của phân xưởng :  Pttpx =  Qttpx = 3  Pttnhj = 95.565 (KW) j 1 3 Q j 1 Sttpx = kdt Suy ra : ttnhj = 84.58 (KVar) 2 2 Pttpx  Qttpx =114.856 (KVA) Với : kdt =là hệ số đồng thời có giá trò từ 0.85  1 ta chọn kdt = 0.9 (chỉ có 3 mạch... thời có giá trò từ 0.85  1 ta chọn kdt = 0.9 (chỉ có 3 mạch chính dẫn đến các TĐL-bảng B16_trang B35_Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện) + Dòng tính toán của nhóm : I ttnh  Sttnh 3. U d = 114.856 3x0 ,38 = 174.5 (A) + Dòng đỉnh nhọn của nhóm :   Idnnh  Immmax  Ittnh  Idm(max).ksdnh Với : I mm max = 32 9.46(A), I đm = 47.75 (A) , 174.5 (A) Vậy : I đn = 471.5 (A) o Dời tủ chính về vò trí thuận lợi :... trung bình của nhóm: 13 Ptb = k sdnh  Pđmi = 0.7x32= 22.4 (KW) i 1  Công suất tác dụng tính toán của nhóm: Pttnh  K max Ptb =1.2x22.4 = 26.88 (KW)  Công suất phản kháng tính toán của nhóm: Vì n hq = 8 . U đm =U d =38 0 (V) + Tính dòng đònh mức của các thiết bò :   Cos.U .3 P I d đm đm Kết quả tính toán ghi trong bảng: + Hệ số công suất của nhóm tb Cos  được tính như sau:      3 1 3 1 . i đmi i đmii tb P PCos Cos   .      3 1 3 1 . i đmi i đmii tb P PCos Cos   = 55 5 .38 = 0.7 Suy ra tb tg  = tg [arc cos(0.765)] = 1.02 + Tính hệ số sử dụng của nhóm sd k của nhóm      3 1 3 1 . i đmi i đmisdi sdnh P Pk k = 55 33 = 0.6 + Tính số thiết bò. sấy 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 3 Đ.cơ bơm Silicate lên 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 Với U đm =U d =38 0 (V) + Tính dòng đònh mức của các thiết bò :   Cos.U .3 P I d đm đm Kết quả tính toán ghi trong bảng: + Hệ số công