Lời nói đầu Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, ngành điện khí hoá xí nghiệp phát triển mạnh mẽ chiều rộng chiều sâu Nó ngày hoàn thiện đại hoá Đồng thời không ngừng thâm nhập vào ngành kinh tế quốc dân nh : Luyện kim, Cơ khí, Hoá chất, Khai thác mỏ, Giao thông vận tải Xà hội ngày phát triển nhu cầu dùng điện cao, nhiệm vụ quan trọng hàng đầu đợc đặt đói với ngời thiết kế phải biết vận dụng kiến thức đà đợc học vào thực tế cách sáng tạo khoa học, cho hệ thống điện đợc thiết kế đảm bảo yêu cầu kinh kỹ thuật Là sinh viên ngành điện khí hoá xí nghiệp em đợc giao đề tài môn häc lµ : “ ThiÕt kÕ hƯ thèng cung cÊp điện cho phân xởng Cơ khí toàn nhà máy Trong thời gian làm đồ án, đợc giúp đỡ tận tình thầy giáo hớng dẫn Thầy Ngô Đức Minh bảo thầy giáo môn lợng điện trờng ĐHKT Công Nghiệp với giúp đỡ bạn bè đồng nghiệp Đến đồ án em đà hoàn thành với đầy đủ nội dung yêu cầu Với khả có hạn, đồ án em không tránh khỏi thiếu sót Em mong có đợc bảo thầy cô giáo Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, Ngày tháng năm Ngời thiết kế Sinh viên : Phần I : Phân tích yêu cầu cung cấp điện cho hộ phụ tảI Nhà máy khí số 01 nhà máy công nghiệp lớn với máy móc đại Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo máy móc phục vụ cho công nghiệp đại hoá đát nớc Nhiệm vụ phân xởng trình công nghệ nhà máy đợc gới thiệu mục sau Qúa trình công nghệ yêu cầu cung cấp điện Phân xởng điện: Phân xởng có nhiệm vụ sửa chữa,bảo dỡng máy móc điện nhà máy phân xởng đợc trang bị nhiều máy móc vạn năng,có đọ xác cao nhằm đáp ứng yêu cầu sửa chữa phức tạp nhà máy Nếu điện phân xởng gây lÃng phí lao động nhng không nguy hiểm nên xếp vào hộ phụ tải loại 2 Phân xởng khí : Phân xởng có nhiệm vụ sản xuất sản phẩm khí đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật.Qúa trình công nghệ đợc thực máy cắt gọt kim loại đại với trình đọ tự động hoá cao mà ngừng cung cấp điện gây xác sản phẩm , gây lÃng phí lao động xếp vào hộ phụ tải loại 3.Phân xởng rèn , dập : P hân xởng đợc trang bị số máy móc lò rèn để chế tạo phôi chi tiết máy đơn giản ,phân xởng cho phép cung cấp điện với độ tin cậy thấp nên xếp vào hộ phụ tải loại Phân xởng đúc : Phân xởng có nhiệm vụ nhận kim loại từ bên vào khuôn từ phân xởng khuôn mẫu để nấu đúc kim loại thành phôi ,bệ máy ,vỏ máy v.v phân xởng cho phép cung cấp điện với độ tin cậy thấp nên xếp vào hộ phụ tải loại Phân xởng dụng cụ: Nhiệm vụ phân xởng phục vụ sản xuất nhà máy nh:Khôi phục lỡi dao cắt gọt kim loại Theo yêu cầu cung cấp điện phân xởng xếp vào hộ phụ tải loại Phân xởng mộc mẫu: Phân xởng có nhiệm vụ chế tạo khuôn mẫu chi tiết máy ,các khuôn mẫu đợc chuyển đến phân xởng đúc để tạo sản phẩm theo yêu cầu nhà máy.Nếu ngừng cung cấp điện phân xởng gây lÃng phí lao động nên xếp vào hộ phụ tải loại Phân xởng lắp ráp : Phân xởng có nhiệm vụ thực đồng hoá chi tiết máy Máy móc phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cao ,lắp ráp thành sản phẩm khí hoàn chỉnh sản phẩm nhà máy Theo yêu cầu cung cấp điện phân xởng lắp ráp xếp vào hộ phụ tải loại Phân xởng kiĨm nghiƯm : Ph©n xëng cã nhiƯm vơ kiĨm tra sản phẩm tiêu kỹ thuật sản phẩm Yêu cầu cung cấp điện thuộc hộ tiêu thụ loại Nhà kho: Có nhiệm vụ bảo quản cất giữ sản phẩm nhà máy trình cha tiêu thụ sản phẩm Yêu cầu cung cấp điện cho nhà kho chủ yếu cung cấp điện chiếu sáng sấy bảo quản sản phẩm nên xếp vào hộ tiêu thụ loại 10 Nhµ hµnh chÝnh Cã nhiƯm vơ tËp trung toµn bé quan hành nhà máy nh phòng Giám đốc , PGĐ , phòng họp , phòng kế toán Vì đ ợc xếp vào hộ tiêu thụ loại Căn vào bảng ta có : -Tổng công suất nhà máy là: 2 + Qttnm S = Pttnm = 3120 + 2410 = 3942,4 ( KVA ) Víi P ttnm = 13 ∑ Ptti = 3120 ( KW ) , Q ttnm = 13 ∑Q tti -Tỉng c«ng suất hộ tiêu thụ loại : = 2410 ( KVAr ) S = 948,68 (KVA) ⇒ % S = 24% -Tỉng c«ng st hộ tiêu thụ loại là: S = 2995,4 (KVA) ⇒ % S = 76 % Vậy vào tỷ lệ phần trăm hộ phụ tải xếp nhà máy vào hộ tiêu thụ loại Phần II Xác định Phụ tải tính toán cho phân xởng khí Đặt vấn đề Phụ tải điện hàm biến đổi theo thời gian có nhiều yêu tố ảnh hởng đến nó, nên phụ tải điện không bền theo quy luật định Do việc xác định xác phụ tải điện điều khó khăn nhng đồng thời việc quan trọng Phụ tải điện số liệu dùng làm chọn thiết bị điện hệ thống cung cấp điện Nếu phụ tải tính toán lớn phụ tải thực tế gây lÃng phí thiết bị Trên thực tế, thờng sử dụng phơng pháp sau để xác định phụ tải tính toán: Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện đơn vị sản phẩm Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt hệ số nhu cầu Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại K max công suất trung bình (theo số thiết bị dùng điện có hiệu quả) Phơng pháp cho kết tơng đối xác kể đến nhiều yêu tố ảnh hởng nh : số thiết bị nhóm chế độ làm việc thiết bị Do ta chọn phơng pháp để xác định phụ tải tính toán cho phân xởng Cơ khí 2A toàn nhà máy khí 01 Phụ tải phân xởng gồm loại : - Phụ tải động lực - Phụ tải chiếu sáng I Xác định phụ tải động lực Chia nhóm thiết bị Để có số liệu cho việc tính toán thiết kế sau chia thiết bị phân xởng làm nhóm Việc chia nhóm đợc theo nguyên tắc sau: - Các thiết bị gần đa vào nhóm - Mét nhãm tèt nhÊt cã sè thiÕt bÞ n ≤ - Đi dây thuận lợi, không đợc chồng chéo, góc lợn ống phải 1200 kết hợp công suất nhóm gần Căn vào mặt phân xởng bố trí xắp xếp máy chia thiết bị phân xởng khí làm nhóm theo bảng sau : Nhóm I II III Trong ®ã: KÝ hiƯu 10 11 13 14 27 11 16 17 18 19 20 21 Tên thiết bị Số l- M¸y khoan M¸y doa M¸y tiƯn M¸y tiƯn M¸y tiƯn ợng 1 1 Máy phay Máy bào Máy bào Máy Phay Máy mài tròn Máy phay Máy chuốt Máy BA hàn Máy mài tròn Máy sọc Máy tiƯn M¸y tiƯn M¸y doa M¸y doa M¸y ca thÐp 1 1 1 1 1 1 1 I®m= P®m(kW) cos( φ ) Pdm 3.Udm.cosϕ ksd 7,5 7,5 4,5 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 4,5 7 2,8 15 7,5 25 KVA 2,8 12 10 12 12 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Xác định phụ tải tính toán theo nhóm a.Xác định phụ tải cđa nhãm I : Theo b¶ng 1-1 : Sè thiÕt bị có nhóm : n = P dm max = = 4,5 (KW) 2 Sè thiÕt bÞ cã nhãm cã => n* = P Pđm > dm max : n1 = 4 n1 = = 0,67 n Tỉng c«ng st cđa n thiÕt bÞ cã nhãm: P = 7,5 + + + 7,5 + 4,5 + = 37,5 (KW) Tổng công suất n1 thiết bị : P1 = 7,5 + + 7,5 + = 30 (KW) p* = 30 P1 = = 0.8 37,5 P Từ n* p*, tra bảng 2-2 (Trang 32 - CCĐT1) ta đợc n*hq = f(n*,p*) = f( 0,67 , 0,8 ) = 0,86 Sè thiÕt bÞ dïng ®iƯn cã hiƯu qu¶ : nhq = n*hq n = 0,86 = 5,16 > HƯ sè sư dơng trung bình nhóm là: Pdmi ksdi Ksdtb = ∑ Pdmi 0,2 ∑ P dmi = = 0,2 ∑ Pdmi Từ nhq ksdtb , tra bảng 2-1 (Trang 31- CCĐT1) ta đợc kmax = f(ksdtb, nhq) = f( 0,2 ; 5,16 ) LÊy kmax = 2,42 C«ng suất tính toán nhóm I : PTTnhI = kmax.ksdtbnhI.PđmnhI = 0,2 2,42 37,5 = 18,15 (KW) 6 ∑ Pdmi cosϕi cos ϕi ∑ Pdmi 1 Cosϕ tbnhI = = = 0,65 ∑ Pdmi ∑ Pdmi 1 STTnhI = P ttnh1 = cos ϕ tbnh1 18,15 = 27,92 (KVA) 0,65 QTTnhI = S2 ttnh1 − P ttnh1 = ITTnhI = 27,92 − 18,152 = 21,21 (KVAR) S 27,92 ttnh1 = = 42,42 (A) 3.U 3.0,38 dm1 b Xác định phụ t¶i cđa nhãm II : Theo b¶ng 1-1 : Sè thiết bị có nhóm : n = Quy đổi máy hàn chế độ làm việc dài hạn pha PđmMH = Pđm = Sđmcos ε = 25 0,25 0,65= 8,125 (KW) Gi¶ sư máy hàn đợc nối vào đ/áp dây UAB = 380 (V) ⇒ P®m AB = P’®mMH = 8,125 (KW) Ta cã pha A : P®m A = P®m AB P(AB)A + P®m AC P(AC)A + P®m A0 = 8,125.0,98 = 7,9625 (KW) pha B : P®m B = P®m BC P(BC)B + P®m AB P(AB)B + P®m B0 = + 0,11 8,125 = 0,89375 (KW) pha C : P®m C = P®m AC P(AC)C + P®m AC P(BC)C + Pđm C0 = Tổng công suất thiÕt bÞ pha = ∑ P3fa =4,5 +7 + + 2,8 + 15 + 7,5 = 43,8 (KW) ⇒ PKCB = Pfa max − Pfa ⇒ P3pha MH = ∑P fa = 7,9625 − 0,89375 = 0,16 = 16% > 15% 43,8 P’®m MH = 8,125 = 14,073 (KW) P dm max = 15 = 7,5 (Kw) 2 P P®m > dm max Sè thiÕt bÞ cã nhãm cã n* = lµ : n1 = n1 = = 0,3 n Tổng công suất n thiết bị cã nhãm: P =4,5 + + + 2,8 + 15 + 7,5 + 14,073 = 57,873 (KW) Tổng công suất n1 thiết bị : P1= 15 + 14,073 = 29,073 (KW) p* = 29,073 P1 = = 0,5 57,873 P Từ n* p*, tra bảng 2-2 (Trang 32 - CCĐT1) ta đợc n*hq = f(n*,p*) = f(0,3 ; 0,5) = 0,8 Sè thiÕt bÞ dïng ®iƯn cã hiƯu qu¶ : nhq = n*hq n = 0,8.7 = 5,6 > HƯ sè sư dơng trung bình nhóm : 7 P k k ∑ dmi sdi sdi ∑ P dmi 1 Ksdtb = = = 0,2 7 ∑ Pdmi ∑ Pdmi 1 Tõ nhq vµ ksdtb , tra bảng 2-1 (Trang 31- CCĐT1) ta đợc kmax = f(ksdtb, nhq) = f( 0,2 ; 5,6 ) LÊy kmax = 2,24 Công suất tính toán nhóm II : 10 ... sau : Nhóm I II III Trong ®ã: KÝ hiƯu 10 11 13 14 27 11 16 17 18 19 20 21 Tên thiết bị Sè l- M¸y khoan M¸y doa M¸y tiƯn M¸y tiƯn Máy tiện ợng 1 1 Máy phay Máy bào Máy bào Máy Phay Máy mài tròn Máy... I®mnh = 3.U dm cos ϕ dm n −1 k I + ∑I mm dm max dmi Idc ≥ I dnh = a a Chän d©y chảy cho máy khoan : P dmMK Iđm = IđmMK= = 3.U cos ϕ dm dm Idc ≥ 7,5 = 17,53 (A) 3.0,38.0,65 k mm I dm = 6.17,53... 2,5 Tra b¶ng 2-32 trg 644 CCĐ: Bảng số liệu cầu chì điện áp thấp, ta có dây chảy cầu chì cho máy khoan là: IdcMK ≥ 17,53 (A) Idc ≥ 42,074 (A) VËy : [Idc] = 50 (A) Chọn dây chảy cho máy BAH: P dmMBAH