ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CHẾ TẠO CƠ KHÍ NÔNG NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn BẠCH QUỐC KHÁNH

I.Trường: ĐHBK Hà Nội, Bộ môn HỆ THỐNG ĐIỆN II.Giáo viên hướng dẫn: TS BẠCH QUỐC KHÁNH III.Đề tài: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CHẾ TẠO CƠ KHÍ NÔNG NGHIỆP VI. Các nội dung chính: 1) Mở đầu. 2) Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí và toàn nhà máy. 3) Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy. 4) Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. 5) Tính toán bù công suất phản kháng cho của nhà máy. 6) Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. 7) Thiết kế một trạm biến áp tự chọn trong nhà máy.

THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN.

Tên đề thiết kế:

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy cơ khí nông nghiệp

Sinh viên thiết kế: Lê Văn Hà

1.2 Nội dung tính toán thiết kế, các tài liệu tham khảo …

2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí và toàn nhà máy

3.Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy

4.Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

5.Tính toán bù công suất phản kháng cho HTCCĐ của nhà máy

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

7 Thiết kế một trạm biến áp tự chọn trong nhà máy

II CÁC BẢN VẼ TRÊN GIẤY A 0

1 Biểu đồ phụ tải và các phương án thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy

2 Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp của nhà máy

3 Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí

4 Sơ đồ mặt bằng đi dây cho phần động lực và chiếu sáng cho phân xưởng

1.Điện áp:chọn theo công suất của nha máy và khoảng cách từ nguồn đến nhà

máy

2.Công suất của nguồn điện:vô cùng lớn

3.Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực: 300MVA.4.Đường dây cung cấp điện cho nhà máy loại dây AC (đường dây trên không dây

nhôm lõi thép)

5.Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: 5Km

6.Nhà máy làm việc 3 ca, Tmax= 5500h

Cán bộ hướng dẫn

TS Bạch Quốc Khánh

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá nước nhà,công nghiệp điệnlực giữ vai trò đặc biệt quan trọng, bởi vì điện năng là nguồn năng lượng đượcdùng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân

Khi xây dựng nhà máy, khu dân cư, thành phố … trước tiên người ta phải xâydựng hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện năng cho các máy móc và nhu cầusinh hoạt của con người Chính vì vậy đồ án cung cấp điện là một yêu cầu rất cầnthiết cho sinh viên ngành điện, giúp cho sinh viên có tư duy độc lập với công việc

Qua đây, em cũng xin cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Bạch Quốc Khánh đã giúp đỡ

em hoàn thành đồ án này

Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do han chế về kiến thức cũng như kinh nghiệm thực

tế, nên đồ án của em còn nhiều khiếm khuyết, em rất mong được sự chỉ bảo củacác thầy các cô

Em xin chân thành cảm ơn

Hà nội, ngày tháng nămSinh viên thực hiện

Lê Văn Hà

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dâncũng được nâng cao nhanh chóng Trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá

đất nước thì các loại hình doanh nghiệp Nhà nước nói chung và nhà máy cơ khíđịa phương nói riêng là những mục tiêu hàng đầu trong việc sản xuất ra sản phẩm

và phát triển nền kinh tế quốc dân

- Nhà máy cơ khí mà em thiết kế là nhà máy cơ khí nông nghiệp Nhiệm vụsản xuất chủ yếu của nhà máy là chế tạo, lắp đặt những kết cấu kim loại, gia công,sửa chữa lắp ráp cơ khí phục vụ cho sự nghiệp cơ khí hoá sản xuất nông nghiệp

địa phương, các mặt hàng thiết yếu dùng trong xây dựng, sinh hoạt

- Xí nghiệp có tổng diện tích là 32110 m2 nhà xưởng, bao gồm 10 phânxưởng, được xây dựng tập trung tương đối gần nhau, công suất đặt

- Dự kiến trong tương lai xí nghiệp sẽ được mở rộng và được thay thế, lắp

đặt các thiết bị máy móc hiện đại hơn Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế

cấp điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai về mặt kỹ thuật và kinh

tế, phải đề ra phương pháp cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sảnxuất và cũng không để quá dư thừa dung lượng mà sau nhiều năm xí nghiệp vẫnkhông khai thác hết dung lượng công suất dự trữ dẫn đến lãng phí

5 7

Từ hệ thống điện đến

Các phân xưởng của nhà máy.

Số trên

mặt bằng Tên phân xưởng Công suất đặt (kW)

1 Ban quản lý và phòng thiết kế 80

4 Phân xưởng luyện kim màu 2000

5 Phân xưởng luyện kim đen 2500

6 Phân xưởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán

Danh sách thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ khí.

TT Tên thiết bị Số lượng Nhãn hiệu Công suất

Máy tiện ren

Máy tiện ren

Máy doa toạ độ

Máy doa ngang

Máy phay vạn năng

Máy phay ngang

Máy bào ngang

Máy bào giường một trụ

IK625IK620245025146H826H846H6H126426461646167N36MC387M4302A552A12536151312M373371M -53HC-12A

10104.54.574.55.6271.70.63.071074.54.572.8102.84.50.652.8

TT Tên thiết bị Số lượng Nhãn hiệu Công suất

Bộ phận sửa chữa cơ khí và điện

Máy tiện ren

Máy tiện ren

Máy tiện ren

Máy tiện ren

Máy khoan đứng

Máy khoan đứng

Máy phay vạn năng

Máy bào ngang

Máy mài tròn vạn năng

IA62I616IE6I14I63A2A1252A1506H817A353130-872A-HC-12AP-4T-

74.53.2102.874.55.82.842.82.80.65

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG VÀ TOÀN

NHÀ MÁY

1 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

1.1 Khái niệm về phụ tải tính toán.

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụtải thực tế (biến đổi) về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách nhiệt.Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhệt độ tương tựnhư phụ tải thực tế gây ra vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảmbảo cho thiết bị về mặt phát nóng

Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra thiết bị trong hệthống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo

vệ, tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn

dung lượng bù công suất phản kháng Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu

tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc của tcác thiết bị điện, trình độ và

phương thức vận hành hệ thống Nếu phụ tải tính toán xác định nhỏ hơn phụ tải

thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các 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 làm ứ đọngvốn đầu tư , gia tăng tổn thất, Cũng vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu và

phương pháp xác định phụ tải tính toán, song cho đến nay vẫn chưa có một

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 quá lớn

và ngược lại Có thể đưa ra đây một số phương pháp thường được sử dụng nhiềuhơn cả để xác định phụ tải tính toán khi qui hoạch và thiết kế các hệ thống cung

cấp điện:

1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán.

Tùy theo số liệu của phụ tải là nhiều hay ít mà ta có các phương pháp xác

định tương ứng sau:

1 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

số nhu cầu Knctra được trong sổ tay là một số liệu cố định cho trước, không phụ

thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm máy

2 Phương pháp xác định PTTT theo h/s hình dáng của ĐTPT và CSTB:

P tt = K hd P tb

Trong đó: Khd- hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải ,tra trong sổ tay kĩ thuật,

Ptb - công suất trung bình thiết bị hoặc nhóm các thiết bị, [kW]

P tb =

t

dt)t(Pt 0

∫

=

tA

A - Điện năng tiêu thụ của thiết bị hoặc nhóm các thiết bị trong thờigian T

- Phương pháp này ít dùng trong thiết kế vì chưa biết hình dáng đồ thị phụ tải

3 Phương pháp tính PTTT theo CSTB và độ lệch của ĐTPT khỏi giá trị TB:

P tt = P tb  

Trong đó: Ptb- công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị , [kW],

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

β - hệ số tán xạ củaσ

- Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho các nhóm thiết bịcủa phân xưởng hoặc của toàn bộ nhà máy Tuy nhiên phương pháp này ít đượcdùng trong tính toán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải vàchưa biết chính xác hình dáng đồ thị phụ tải, chỉ phù hợp với các hệ thống đangvận hành.

4 Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại:

P tt = K max P tb = K max K sd

n dmi i=1

P

∑Trong đó: Ptb- công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị,[kW]

Kmax- hệ số cực đại, tra sổ tay kĩ thuật theo quan hệ

Kmax= f(nhq, Ksd)

Ksd - hệ số sử dụng , tra trong sổ tay kĩ thuật ,

nhq- Số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùngcông suất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán củanhóm phụ tải thực tế (gồm các thiết bị có chế độ làm việc và công suất khácnhau)

Công thức để tính nhqnhư sau:

2 n

dmi i=1

2 dmi i=1

Trong đó: Pđmmax, Pđmmin: Công suất định mức lớn nhất và bé nhất của cácthiết bị trong nhóm.

•Khi m >3 và Ksd≥0,2 thì số nhqcó thể xác định theo công thức:

nhq=

n dmi 1 dmmax

B1- Tính n1 - Số thiết bị có công suất≥0,5 Pđmmax

B2- Tính Pl- Tổng công suất của nl thiết bị kể trên: P1=

n dmi i=1

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

n1 dmi i=1

P

∑B4- Dựa vào n*, P*tra bảng xác định được nhq*= f(n,p)

B5- Tính nhq=nhq*.n

* Cần chú ý là nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắnhạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn trước khi xác định nhqtheo côngthức:

Pqd= Pdm× Kd%

Kd%: Hệ số đóng điện tương đối phần trăm, thường lấy K d% =25%

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

•Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha

Pqd=3×Pđmfamax

•Thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây

Pqd= 3×Pđm

* Chú ý: Khi số hộ tiêu thụ hiệu quả nhq<4 thì có thể dùng phương pháp đơn giản

sau để xác định phụ tải tính toán:

•Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị gồm số thiết bị là 3 hay ít hơn lấy bằngcông suất danh định của các thiết bị đó tức là:

n dmi i=1

P

∑ với n: Số hộ tiêu thụ thực tế trong nhóm

•Khi số hộ tiêu thụ (số thiết bị ) trong nhóm >3 nhưng số thiết bị tiêu thụhiệu quả <4 thì có thể xác định phụ tải tính toán theo công thức:

Ptt=

n

ti dmi i=1

K ×P

∑

Trong đó: Kti: Hệ số tải Nếu không biết chính xác có thể lấy như sau:

- Kt = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

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

5 Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản

phẩm

Ptt = O

max

M.W TTrong đó: W0 - suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm ,[kWh/đvsp]

M - số sản phẩm sản suất được trong một năm,

Tmax- thời gian sử dụng công suất lớn nhất , [h]

- Phương pháp này thường được dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thịphụ tải ít biến đổi như: Quạt gió, bơm nước, máy nén khí, thiết bị điện phân khi

đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tính tương đối chính

xác

6 Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên đơn vị diện tích

Ptt = p0.FTrong đó: p0 - suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích , [W/m2],

F - diện tích bố trí thiết bị , [m2]

- Phương pháp này dùng cho các XN, nhà máy có phụ tải phân bố tương đối đều.Phương pháp này đặc biệt thích hợp để xác định phụ tải tính toán chiếu sáng vàtrong giai đoạn thiết kế sơ bộ

7 Phương pháp tính trực tiếp

Trong các phương pháp trên thì 3 phương pháp 1, 4, 6 dựa trên kinhnghiệm thiết kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ cho các kết quả gần đúngtuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi Các phương pháp còn lại được xây dựngtrên cơ sở lý thuyết xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố Do đó kết quảchính xác hơn nhưng khối lượng tính toán lớn và phức tạp Trong bản thiết kếnày ta sử dụng chủ yếu 3 phương pháp 1,4,6

8 Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị

Theo phương pháp này 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:

Idn= Ikdmax+ Itt- ksd.Idmmax

Trong đó:

Ikdmax- Dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong

nhóm máy

Itt- Dòng điện tính toán của nhóm máy

Idmmax- Dòng định mức của thiết bị đang khởi động

ksd - Hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động

2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY

2.1 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

2.1.1 Phân loại và phân nhóm các phụ tải điện.

Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo các nguyên tắc sau:

* Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đườngdây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây

hạ áp

* Chế độ làm việc của các t/bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để việc

xác định PTTT chính xác hơn và thuận lợi cho lựa chọn phương thức cung cấpđiện cho nhóm

* Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại TĐL cần

dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy Số thiết bị trong cùng một nhóm cũng

không nên quá nhiều bởi số đầu ra của tủ động lực thường trong khoảng (8÷12).Trong một số trường hợp ta có thể đấu nối móc xích các thiết bị với nhau nên chophép số thiết bị trong một nhóm có thể lớn hơn 12 Tuy nhiên khi số thiết bị củamột nhóm quá nhiều cũng sẽ làm phức tạp hóa trong vận hành và làm giảm độ tin

cậy CCĐ cho từng thiết bị.

Người thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lí nhất

Trong bản thiết kế này các thiết bị trong phân xưởng đều làm việc ở chế độ dài hạn và từ vị trí công suất của các thiết bị trên mặt bằng phân xưởng ta chia ra thành 5 nhóm thiết bị kết quả được cho ở bảng sau:

Bảng 1.1: Bảng phân nhóm thiết bị điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí

thiết bị

Ký hiệu trênmặt bằng Số lượng

Công suất(kW)

1 máy Toàn bộ

Nhóm 1

23 Máy mài tròn vạn năng 18 1 2,8 2,8

2.1.2 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm thiết bị trong PXSCCK

Với phân xưởng sửa chữa cơ khí đề thiết kế đã cho các thông tin khá chitiết về phụ tải vì vậy để có kết quả chính xác ta chọn phương pháp tính toán là:

Tính phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ cực đại Nội dung cơ bảncủa phương pháp này đã được nêu ở phần trên.

cấp điện)

 Tính phụ tải tính toán cho nhóm 1

- Tổng số thiết bị trong nhóm: n = 14

- Tổng công suất của nhóm 1: Pdm= 44 kW

- Công suất của thiết bị có công suất lớn nhất: Pdmmax= 10 kW

- Tính m:

m= dmmax dmmin

P

∑

Trong đó:- P1: tổng công suất định mức của n1 thiết bị

- Pdmi: công suất định mức của thiết bị thứ i trong n1 thiết bị

0,55

P = 44 =

- Từ các giá trị n*= 0,21 ; P*= 0,55 tra bảng PL I.5 trang 255 “ Giáo trình cung

cấp điện – Ngô Hồng Quang ” được nhq*= 0,55

- Tính số thiết bị sử dụng điện hiệu quả:

nhq= n×nhq*=14×0,55 = 7,7

– Ngô Hồng Quang ” ta được kmax= 2,36.

- Dòng điện định mức của các thiết bị trong nhóm:

Ví dụ:Tính Idmcủa Máy tiện ren có công suất là 7 kW, điện áp nguồn là 380V

Idm= Pdm

3 U cos× ×  =

70,38× 3 0,6× = 17,73 (A);

Tương tự cho các TB còn lại ta có giá trị dòng điện định mức ở bảng 1.2.

- Phụ tải tính toán của nhóm I:

 Tính phụ tải tính toán cho các nhóm còn lại (nhóm 2,3,4,5)

Bằng phương pháp và cách tính giống như với nhóm I ta được các kết quảghi trong bảng 1.2

Bảng 1.2 Bảng phụ tải tính toán của các nhóm

Tên nhóm và thiết bị Số

lượng

Côngsuất(kW)

5 0,6/1,33

11,40

5 0,6/1,33 8,10

5 0,6/1,33

25,32

6 20,716 25,96

39,4 4 Nhóm 2

5 0,6/1,33

17,73

5 0,6/1,33

11,40

5 0,6/1,33 8,10

5 0,6/1,33

25,32

5 0,6/1,33

11,40

5 0,6/1,33

14,69

Máy mài tròn vạn năng 1 2,8 0,1

5 0,6/1,33 7,09

5 0,6/1,33

10,13

5 0,6/1,33 7,09

2,0 4

19,76

8 26,291

32,94 6

50,0 6 Nhóm 3

5 0,6/1,33

25,32

5 0,6/1,33

11,40

5 0,6/1,33

11,40

Máy mài tròn vạn năng 1 2,8 0,1

5 0,6/1,33 7,09Máy mài phẳng có trục

0,1

5 0,6/1,33

25,32

5 0,6/1,33

11,40

23,97

4 31,886

39,95 7

60,7 1 Nhóm 4

Máy tiện ren 4 10 0,1

5 0,6/1,33

25,32

5 0,6/1,33

17,73

5 0,6/1,33

11,40

24,45

4 32,524

40,75 7

61,9 2 Nhóm 5

5 0,6/1,33

17,73

5 0,6/1,33

11,40

Máy phay chép hình 1 5,62 0,1

5 0,6/1,33

14,23

Máy bào giường một trụ 1 10 0,1

5 0,6/1,33

25,32

5 0,6/1,33

11,40

5 0,6/1,33

17,73

2,0 6

21,28

1 28,304

35,46 8 53,8 9

2.1.3 Xác định phụ tải tính toán của cả phân xưởng sửa chữa cơ khí.

 Phụ tải tính toán động lực của toàn phân xưởng

Ta có:

m ttnhi ttdl dt

i=1

m ttnhi dt

 Phụ tải chiếu sáng cho toàn bộ phân xưởng

- Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích theo công thức sau: Pcs=p0xF.

Trong đó: Pcs: Là công suất chiếu sáng (kW)

p0: Suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích (W/m2)

F : Diện tích cần được chiếu sáng (m2)

- Theo PL1-2 thiết kế cấp điện ta có p0đối với PXSC cơ khí là p0=15 W/m2

- Ta có diện tích của PX SCCK là: 1215 m2

=> Pcspx= 15x1215 = 18,23 kW.

- Chọn loại thiết bị chiếu sáng phân xưởng là đèn sợi đốt nên:

Cos ϕpx= 1 ⇒ Qcspx= Pcspxx tg ϕpx= 0

 Phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng sửa chữa cơ khí

- Công thức tính toán:

ttdl cspx ttpx=P +P

P

ttdl cspx ttpx= Q +Q

Itt- Dòng điện tính toán của nhóm máy.

ksd- Hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.

kmm- Hệ số mở máy của động cơ (kmm=5 ÷ 7)

2.2 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng trong toàn nhà máy

- Đối với các phân xưởng còn lại của nhà máy ta chỉ biết được công suất đặt tổng

và diện tích của toàn phân xưởng, vì vậy để đơn giản, sơ bộ ta dùng phương pháp tính toán theo hệ số nhu cầu Nội dung chủ yếu của phương pháp này đã được trình bày ở mục II.1 chương này.

1 Với phân xưởng luyện kim đen

Theo phụ lục 1-3 thiết kế cấp điện ta có:

knc= 0,6

cos ϕ = 0,8 ⇒ tg ϕ =0.75

Suất phụ tải chiếu sáng p0= 15 W/m2

- Công suất tính toán động lực

Pđl= knc Pđ= 0,6 2500 = 1500 (kW)

- Công suất tính toán chiếu sáng

Pcs = p0 S = 15.5144 = 77160 (W) = 77,16 (kW) Chọn thiết bị chiếu sáng là loại đèn sợi đốt → Qcs= 0 kVAr

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

,116416

,0.3

1578

=

dm

tt tt

Theo phụ lục 1-3 thiết kế cấp điện ta có:

knc= 0,7 cos ϕ = 0,8 ⇒ tg ϕ = 0,75 Suất phụ tải chiếu sáng p0= 15 W/m2

- Công suất tính toán động lực

Pđl= knc Pđ= 0,7.1700 = 1190 (kW)

- Công suất tính toán chiếu sáng

Pcs = p0 S = 15.3050 = 45750 (W) = 45,75 (kW) Chọn thiết bị chiếu sáng là loại đèn sợi đốt → Qcs= 0 kVAr

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

,89275

,0.3

35,1524

=

dm

tt tt

U

S

3 Với ban quản lý và phòng thiết kế

Theo phụ lục 1-3 thiết kế cấp điện ta có:

knc= 0,7 cos ϕ = 0,8 ⇒ tg ϕ = 0,75 Suất phụ tải chiếu sáng p0= 15 W/m2

- Công suất tính toán động lực

Pđl = knc Pđ = 0,7.80 = 56 (kW)

- Công suất tính toán chiếu sáng

Pcs= p0 S = 15.1883 = 28245 (W) = 28,25 (kW) Chọn thiết bị chiếu sáng là loại đèn sợi đốt → Qcs = 0 kVAr

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

28,

17,94

=

dm

tt tt

U

S

4 Với phân xưởng cơ khí số 1

Theo phụ lục 1-3 thiết kế cấp điện ta có:

knc= 0,3 cos ϕ = 0,6 ⇒ tg ϕ = 1,33 Suất phụ tải chiếu sáng p0= 16 W/m2

- Công suất tính toán động lực

Pđl= knc Pđ = 0,3.2800 = 840 (kW)

- Công suất tính toán chiếu sáng

Pcs= p0 S = 16.3159 = 50544 (W) = 50,54 (kW) Chọn thiết bị chiếu sáng là loại đèn sợi đốt → Qcs = 0 kVAr

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

,111754

,0.3

7,1428

=

dm

tt tt

U

S

5 Với phân xưởng cơ khí số 2

Theo phụ lục 1-3 thiết kế cấp điện ta có:

knc= 0,3 cos ϕ = 0,6 ⇒ tg ϕ = 1,33 Suất phụ tải chiếu sáng p0= 16 W/m2

- Công suất tính toán động lực

Pđl= knc Pđ= 0,3.3000 = 900 (kW)

- Công suất tính toán chiếu sáng

Pcs= p0 S = 16.3058 = 48928 (W) = 48,93 (kW) Chọn thiết bị chiếu sáng là loại đèn sợi đốt → Qcs= 0 kVAr

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

93,

,0.3

5,1527

=

dm

tt tt

U

S

6 Với phân xưởng rèn

Theo phụ lục 1-3 thiết kế cấp điện ta có:

knc= 0,6 cos ϕ = 0,7 ⇒ tg ϕ = 1,02

Suất phụ tải chiếu sáng p0= 15 W/m2

- Công suất tính toán động lực

Pđl= knc Pđ= 0,6.1500 = 900 (kW)

- Công suất tính toán chiếu sáng

Pcs= p0 S = 15.5002 = 75030 (W) = 75,03 (kW) Chọn thiết bị chiếu sáng là loại đèn sợi đốt → Qcs= 0 kVAr

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

03,

,0.3

2,1339

=

dm

tt tt

U

S

7 Với phân xưởng nhiệt luyện:

Theo phụ lục 1-3 thiết kế cấp điện ta có:

knc= 0,7 cos ϕ = 0,9 ⇒ tg ϕ = 0,48 Suất phụ tải chiếu sáng p0= 15 W/m2

- Công suất tính toán động lực

Pđl= knc Pđ= 0,7.3000 = 2100 (kW)

- Công suất tính toán chiếu sáng

Pcs = p0 S = 15.3645 = 54675 (W) = 54,68 (kW)

Chọn thiết bị chiếu sáng là loại đèn sợi đốt → Qcs= 0 kVAr

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

68,

,0.3

2379

=

dm

tt tt

- Công suất tính toán động lực

Pđl= knc Pđ= 0,7.1200 = 840 (kW)

- Công suất tính toán chiếu sáng

Pcs= p0 S = 15.2228 = 33420 (W) = 33,42 (kW) Chọn thiết bị chiếu sáng là loại đèn sợi đốt → Qcs = 0 kVAr

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

42,

,0.3

1077

=

dm

tt tt

U

S

9 Với kho vật liệu

Theo phụ lục 1-3 thiết kế cấp điện ta có:

knc= 0,5 cos ϕ = 0,7 ⇒ tg ϕ = 1,02 Suất phụ tải chiếu sáng p0= 10 W/m2

- Công suất tính toán động lực

Pđl= knc Pđ= 0,5.200 = 100 (kW)

- Công suất tính toán chiếu sáng

Pcs = p0 S = 10.3726 = 37260 (W) = 37,26 (kW) Chọn thiết bị chiếu sáng là loại đèn sợi đốt → Qcs = 0 kVAr

- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

26,

,0.3

171

=

dm

tt tt

STT Tên phân xưởng P®

Phân xưởng luyện kim màu

Phân xưởng luyện kim đen

PX sửa chữa cơ khí

150030001200200

0,70,30,30,60,7

0,60,70,70,5

0,80,60,60,80,8

0,70,90,80,7

1516161515

15151510

5684090015001190

9002100840100

1883315930585144305012155002364522283726

28,2550,5448,9377,1645,7518,1375,0354,6833,4237,26

84,25890,54948,931577,161235,75122,25975,032154,68873,42137,26

421117,211971164,54892,5110,789181008630102

94,171428,71527,515781524,35164,981339,223791077171

2.3 Xác định phụ tải tính toán của toàn bộ nhà máy

2.3.1 Phụ tải tính toán của toàn bộ nhà máy

1

m ttnm dt ttpxi

Pttpx: phụ tải tính toán tác dụng của các phân xưởng

Qttpx: phụ tải tính toán phản kháng của các phân xưởng

m: số phân xưởng trong toàn xí nghiệp

Phụ tải tính toán của nhà máy có kể đến sự phát triển trong tương lai

Công thức tính toán : SttNM(t) = Stt(1+ α t)

Trong đó:

SttNM(t) - Công suất của năm dự kiến , kVA

Stt - Công suất tính toán hiện tại, kVA

t - Thời gian dự kiến theo năm(10 năm)

α - Hệ số tăng trưởng hàng năm lớn nhất trong trường hợp này ta lấy: α = 0,05 Thay số vào công thức tính toán ta được

2.3.2 Biểu đồ phụ tải của các phân xưởng và nhà máy

1 Ý nghĩa của biểu đồ phụ tải trong thiết kế cung cấp điện

Biểu đồ phụ tải là một vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán của nhà máy theo tỷ lệ lựa chọn Nếu coi phụ tải mỗi phân xưởng là đồng đều theo diện tích phân xưởng thì tâm của đường tròn phụ tải trùng với tâm hình học của phân xưởng đó.

Mỗi vòng tròn biểu đồ phụ tải chia ra thành 2 phần tương ứng với phụ tải

động lực và phụ tải chiếu sáng.

Việc xây dựng biểu đồ phụ tải trên mặt bằng nhà máy có mục đích là để phân phối hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi xí nghiệp, chọn các vị trí đặt máy biến áp sao cho chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật là cao nhất.

Spxi

R

Trong đó:

Rpxi - bán kính vòng tròn phụ tải của phân xưởng i (mm)

m - tỷ lệ xích kVA/mm2(với m = 3 kVA/mm2)

Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ:

360.Pcsαcs

Pttpx

=

Trong đó: αcsi - góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng i

Pttpxi - phụ tải tính toán phân xưởng i

- Đối với Ban quản lý và phòng thiết kế:

- Tương tự như trên ta có bảng tổng kết sau:

PX luyện kim màu

PX luyện kim đen

PX sửa chữa cơ khí

84,25 890,54 948,93 1577,16 1235,75 122,25 975,03 2154,68 873,42 137,26

94,17 1428,7 1527,5 1578 1524,35 164,98 1339,2 2379 1077 171

9,48 36,93 38,19 38,81 38,15 12,55 35,76 47,66 32,07 12,78

121 20,43 18,56 17,6 13,32 53,39 27,7 9,14 13,78 97,72

6 4

Từ hệ thống điện đến 3

1077 9

2379 8 164,9

6 1524,35

4 1527,5

3

1339,2 7 94,17

1

THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO NHÀ MÁY

Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế

kỹ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện được coi là hợp lý phải thoả mãnnhững yêu cầu cơ bản sau:

1 Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật

2 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

3 Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành

4 An toàn cho người và thiết bị

5 Dễ dàng phát triển để đáp ứng yêu cầu tăng trưởng của phụ tải điện

6 Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế

Xác định trọng tâm phụ tải của toàn nhà máy:

a- ý nghĩa của trọng tâm phụ tải trong thiết kế cung cấp điện:

Trọng tâm phụ tải của nhà máy là một số liệu quan trọng cho người thiết kế tìm

được vị trí đặt các trạm bến áp , trạm phân phối nhằm giảm tối đa tổn thất nănglượng, ngoài ra trọng tâm phụ tải còn có thể giúp cho nhà máy trong việc qui

hoạch và phát triển sản xuất trong tương lai nhằm có các sơ đồ cung cấp điện hợp

lý tránh lãng phí và đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật mong muốn

b- Tính toạ độ trọng tâm phụ tải của nhà máy:Tâm qui ước của phụ tải nhà máy

được xác định bởi một điểm M có toạ độ được xác định : M0(x0,y0) theo hệ trụctoạ độ xoy

Công thức :

Trong đó:

Sttp: Phụ tải tính toán của phân xưởng i

xi,yi : Tọa độ của phân xưởng i

m : Số phân xưởng có phụ tải điện trong nhà máy

ttpxi

m

i ttpxi

s

y s y

s

x s x

1

1 0

1

1