Giới thiệu chung về nhà máy

Công nghiệp chế tạo nói chung và nhà máy cơ khí chế tạo vòng bi nói riêng là một ngành sản xuất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của nước ta, có nhiệm vụ cung cấp các loại vòng bi phục vụ cho n

CHƯƠNG IGIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁYI.1/ Giới thiệu chung:Công nghiệp chế tạo nói chung và nhà máy cơ khí chế tạo vòng bi nói riêng là một ngành sản xuất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của nước ta, có nhiệm vụ cung cấp các loại vòng bi phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu.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 thiện đại. Do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao.Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai; về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung lượng công suất dự trữ.Nhà máy có 10 phân xưởng, các phân xưởng này được xây dựng tương đối gần nhau được cho trong bảng sau:Số trên mặt bằngTên phân xưởngDiện tích m2Công suất đặt kW1 Phòng thí nghiệm 990 1502 Phân xưởng số 1 1610 15003 Phân xưởng số 2 960 30004 Phân xưởng số 3 1035 17005 Phân xưởng số 4 900 22006 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 450 Theo tính toán7 Lò ga 455 3008 Phân xưởng rèn 110 15009 Bộ phận nén ép 300 120010 Trạm bơm 480 3001 11 Chiếu sáng các phân xưởng Xác định theo diện tíchTheo quy trình trang bị điện và công nghệ của nhà máy ta thấy khi ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy gây thiệt hại về nền kinh tế quốc dân do đó ta xếp nhà máy vào phụ tải loại II, cần được bảo đảm cung cấp điện liên tục và an toàn. Trong nhà máy có: trạm bơm, phân xưởng sửa chữa cơ khí, phòng thí nghiệm là hộ loại III, các phân xưởng còn lại là hộ loại I.I.2/ Giới thiệu đặc điểm phụ tải điện của nhà máy:Phụ tải điện trong nhà máy công nghiệp có thể phân ra làm 2 loại phụ tải:+ Phụ tải động lực.+ Phụ tải chiếu sáng. Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dảitừ 1 đến hàng chục kW và được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số f=50Hz.Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha, công suất không lớn. Phụ tải chiếu sáng bằng phẳng , ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz.2 CHƯƠNG IIXÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐNII.1/ Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn:Phụ tải tính tốn là phụ tải giả thiết lâu dài khơng đổi, tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách khác, phụ tải tính tốn cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính tốn sẽ đảm bảo an tồn thiết bị về mặt phát nóng.Phụ tải tính tốn được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ … tính tốn tổn thất cơng suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù cơng suất phản kháng … phụ tải tính tốn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cơng suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống … Nếu phụ tải tính tốn xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, ngược lại nếu phụ tải tính tốn xác định được lớn hơn phụ tải thực tế thì gây ra dư thừa cơng suất, làm ứ đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn thất… cũng vì vậy đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về phương pháp xác định phụ tải tính tốn, song cho đến nay vẫn chưa có được phương phương pháp nào thật hồn thiện. Những phương pháp cho kết quả đủ tin cậy thì lại q phức tạp, khối lượng tính tốn và các thơng tin ban đầu về phụ tải lại q lớn. Ngược lại những phương pháp tính đơn giản lại có kết quả có độ chính xác thấp. Sau đây là một số phương pháp thường dùng để xác định phụ tải tính tốn khi quy hoạch thiết kế hệ thống cung cấp điện:+ Phương pháp xác định phụ tải tính tốn (PTTT) theo cơng suất đặt và hệ số nhu cầu:3 Ptt = knc.PđTrong đó : knc : là hệ số nhu cầu , tra trong sổ tay kĩ thuật .Pđ : là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị , trong tính toán có thể lấy gần đúng Pđ ≈Pdđ (kW) .+ Phương pháp xác định PTTT theo công suất công suất trung bình và hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải : Ptt = khd . Ptb Trong đó :khd : là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay kĩ thuật khi biết đồ thị phụ tải .Ptb : là công suât trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW) .+ Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình :Ptt = Ptb σβ± .Trong đó :σ : là độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình .β : là hệ số tán xạ của σ . + Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại : Ptt = kmax.Ptb = kmax.ksd.Pdđ Trong đó : Pdđ :là công suất danh định của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW) kmax: là hệ số cực đại, tra trong sổ tay kĩ thuật theo quan hệ kmax = f(sdhq k,n) .4 ksd : là hệ số sử dụng tra trong sổ tay kĩ thuật .hqn : là số thiết bị dùng điện hiệu quả.+ Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm :Ptt = max0TM.aTrong đó : a0: là suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm, kWh/đvsp.M: là số sản phẩm sản suất trong một năm .Tmax: là thời gian sử dụng công suất lớn nhất , (h)+ Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích:Ptt = p0 . FTrong đó : p0 : là suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích , (W/m2) .F : là diện tích bố trí thiết bị , (m2) .+ Phương pháp tính trực tiếp : Là phương pháp điều tra phụ tải trực tiếp để xác định PTTT áp dụng cho hai trường hợp:- Phụ tải rất đa dạng không thể áp dụng phương pháp nào để xác định phụ tải tính toán.- Phụ tải rất giống nhau và lặp đi lặp lại ở các khu vực khác nhau như phụ tải ở khu chung cư . + Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:5 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: Iđn = Ikđ (max) + (Itt - ksd . Iđm (max)) Trong đó:Ikđ (max): là dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm máy.Itt: là dòng điện tính toán của nhóm máy.Iđm (max): là dòng định mức của thiết bị đang khởi động.ksd: là hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.Trong các phương pháp trên, 3 phương pháp 4,5,6 dựa trên kinh nghiệm thiết kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ cho các kết quả gần đúng tuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi. Các phương pháp còn 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 lượng tính toán hơn và phức tạp.Trong bài tập dài này với phân xưởng SCCK ta đã biết vị trí, công suất đặt, và các chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân xưởng nên khi tính toán phụ tải động lực của phân xưởng có thể sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại. Các phân xưởng còn lại do chỉ biết diện tích và công suất đặt của nó nên để xác định phụ tải động lực của các phân xưởng này ta áp dụng phương pháp tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng được xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất.6 II.2/ Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí:Phân xưởng sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 6 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy, có diện tích bố trí thiết bị là 450 m2. Trong phân xưởng có các thiết bị công suất khác nhau lớn nhất là 90 kW song cũng có những thiết bị công suẩt rất nhỏ ( 0,6 kW ). Dựa vào hệ số tải (kt) để xem chế độ làm việc của thiết bị. Hầu hết các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn . Với phân xưởng sửa chữa cơ khí để có kết quả chính xác nên chọn phương pháp tính toán là: “Tính phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ cực đại”.II.2.1/ Phương pháp tính phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực dại:Vì đã có thông tin chính sác về mặt bằng bố trí máy móc thiết bị biết được công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị nên ta xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại.Theo phương pháp này phụ tải tính toán được xác định như sau:Ptt = kmax. Ptb = kmax. ksdi.PđmiTrong đó:Pđmi: Công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm.n: Số thiết bị trong nhóm.ksd: Hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kĩ thuật.kmax: Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kĩ thuật theo quan hệ: kmax = f(nhq, ksd)nhq: Số thiết bị dùng điện hiệu quả.7 Số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq (số thiết bị quy đổi) là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ làm việc gây ra hiệu quả phát nhiệt (hoặc mức độ phá huỷ cách điện) đối với dây dẫn đúng bằng số thiết bị thực tế có công suất và chế dộ làm việc khác nhau gây ra trong quá trình làm việc, nhq được xác định bằng biểu thức thực tế sau: ( )∑=∑==nidmiΡnidmiΡhqn1221Trong đóPđmi: Công suất định của thiết bị thứ i trong nhóm.n: Số thiết bị trong nhóm.Việc xác định nhq theo biểu thức lượng trên khá phức tạp nên có thể xác định nhq theo các phương pháp gần đúng sau:minmaxdmdmΡΡm=- Trường hợp: m ≤ 3 và ksd ≥ 0,4nhq = nTrong đóPđmmax: Công suất của thiết bị có công suất định mức lớn nhất trong nhómnhq: Công suất của thiết bị có định mức nhỏ nhất trong nhómChú ý: khi xác định nhq có thể bỏ qua các thiết bị có tổng công suất < 5% tổng công suất của nhóm thiết bị .- Trưòng hợp: m > 3 và ksd ≥ 0,2ndmnidmihqn≤Ρ∑=Ρ=max128 Khi không áp dụng được các phương pháp trên, việc xác định nhq phải được xác định theo trình tự :Trước hết tính:nnn1*=ΡΡ=Ρ1*Trong đóP1: Tổng công suất của n1 thiết bị P: Tổng công suất của n thiết bị Sau khi tính được n* và P* tra theo bảng sổ tay kĩ thuật ta tìm được:n*hq = f(n*, P*)Từ đó xác định nhq theo công thức : nhq = n*hq.nII.2.2/ Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí:1./ Phân nhóm phụ tải điện:Để phân nhóm phụ tải ta dựa vào nguyên tắc sau:+ Các thiết bị trong 1 nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng (điều này sẽ thuận tiện cho việc đi dây tránh chồng chéo, giảm tổn thất .).+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc (điều này sẽ thuận tiện cho việc tính toán và CCĐ sau này ví dụ nếu nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc, tức có cùng đồ thị phụ tải vậy ta có thể tra chung được ksd, knc; cosφ; .).9 + Các thiết bị trong các nhóm nên được phân bổ để tổng công suất của các nhóm ít chênh lệch nhất (điều này nếu thực hiện được sẽ tạo ra tính đồng loạt cho các trang thiết bị CCĐ).+ Ngoài ra số thiết bị trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều vì số lộ ra của một tủ động lực cũng bị không chế (thông thường số lộ ra lớn nhất của các tủ động lực được chế tạo sẵn cũng không quá 8). Tuy nhiên khi số thiét bị của một nhóm quá nhiều cũng sẽ làm phức tạp hoá trong vận hành và làm giảm độ tin cậy CCĐ cho từng thiết bị. Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các thiết bị trong phân xưởng Sửa chữa cơ khí thành: 4 nhóm phụ tải. Kết quả phân nhóm phụ tải điện được trình bày ở bảng sau:TT Tên thiết bịKý hiệuSố lượngCông suất (kW)1 máy Toàn bộNhóm I1 Búa hơi để rèn 1 2 10 202 Búa hơi để rèn 2 2 28 563 Lò rèn 3 1 4,5 4,54 Lò rèn 4 1 6 65 Quạt lò 5 1 2,8 2,86 Quạt thông gió 6 1 2,5 2,57 Dầm treo có palăng điện 11 1 4,85 4,858 Máy mài sắc 12 1 3,2 3,29 Máy biến áp 17 2 2,2 4,4Cộng nhóm 12 104,25Nhóm II1 Lò rèn 3 1 4,5 4,52 Máy ép ma sát 8 1 10 103 Lò điện 9 1 15 154 Quạt ly tâm 13 1 7 75 Thiết bị cao tần 34 1 80 806 Thiết bị đo bi 37 1 23 2310 [...]... kVA =>Chọn máy biến áp tiêu chuẩn có S ddB6 = 320 kVA. III.3/ Lựa chọn phương án đi dây: Nhà máy thuộc hộ loại II, nên đường dây từ trạm biến áp khu vực về trung tâm cung cấp (trạm BATG hoặc trạm PPTT) của nhà máy sẽ dùng đường dây trên không lộ kép. 31 II.2/ Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sửa chữa cơ khí: Phân xưởng sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 6 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy, có diện... của toàn nhà máy: Phụ tải tính tốn tác dụng của tồn nhà máy: 10 1 ttnm dt tti P k P = = ∑ 0,85.8415,83 = 7153,45 kW Phụ tải tính tốn phản kháng tồn nhà máy : 10 1 ttnm dt tti Q k Q= = ∑ 0,85.8386,08 = 7128,16 kVAr Phụ tải tính tốn tồn phần của nhà máy: 2 2 2 2 7153,45 7128,16 10085,90 ttnm ttnm ttnm S P Q= + = + = kVA Hệ số cơng suất của tồn nhà máy: ==ϕ ttnm ttnm nm S P cos 7153,45 0,71 10085,90 = == dm ttnm ttnm U.3 S I 10085,90 15323,93 3.0,38 = ... S tt S dđB2 ≥ 2219,29 1288,07 2 + = 1753,68 kVA =>Chọn máy biến áp tiêu chuẩn có S ddB2 = 1800 kVA Khi có sự cố một máy biến áp: 27 Nhóm II 1 Lị rèn 3 1 4,5 4,5 2 Máy ép ma sát 8 1 10 10 3 Lò điện 9 1 15 15 4 Quạt ly tâm 13 1 7 7 5 Thiết bị cao tần 34 1 80 80 6 Thiết bị đo bi 37 1 23 23 7 Máy bào gỗ 41 1 6,5 6,5 8 Máy cưa đại 44 1 4,5 4,5 9 Máy bào gỗ 46 1 10 10 10 Máy cưa tròn 47 1 7 7 Cộng nhóm 10 167,5 Tổng... hoá và dễ vận hành. Để đảm bảo mĩ quan và an toàn các đường dây trong nhà máy đều dùng dây cáp và đặt trong hào cáp xây dựng theo các tuyến giao thông nội bộ. Từ những phân tích trên có thể đưa ra bốn phương án thiết kế mạng cao áp như sau: 32 7 Máy bào gỗ 41 1 6,5 6,5 8 Máy cưa đại 44 1 4,5 4,5 9 Máy bào gỗ 46 1 10 10 10 Máy cưa trịn 47 1 7 7 Cộng nhóm 10 167,5 Nhóm III 1 Lị băng chạy điện 18... máy biến áp tiêu chuẩn có S ddB5 = 750 kVA Khi có sự cố một máy biến áp: S dđB5 ≥ tt 0,7.S 0,7.(1055,63 267,43) 1,4 1,4 = + = 661,53 kVA Vậy máy biến áp đã chọn là hoàn toàn phù hợp. Dung lượng trạm B6: n.k hc S dđB6 ≥ S tt S dđB6 ≥ 1288,07 2 = 644,04 kVA =>Chọn máy biến áp tiêu chuẩn có S ddB6 = 750 kVA. Khi có sự cố một máy biến áp: S dđB5 ≥ tt 0,7.S 0,7.1288,07 1,4 1,4 = = 644,04 kVA Vậy máy. .. A d./ Xác định phụ tải tính tốn của nhóm IV: TT Tên thiết bị Ký hiệu Số lượng Cơng suất (kW) 1 máy Tồn bộ Nhóm IV 1 Máy nén khí 40 1 25 25 2 Máy khoan 42 1 4,2 4,2 3 Quạt gió trung áp 48 1 9 9 4 Quạt gió 9,5 49 1 12 12 16 Mạng cao áp của các phân xưởng trong nhà máy sử dụng sơ đồ hình tia với trạm hai máy đặt lộ kép các trạm còn lại dùng lộ đơn . Sơ đồ này có ưu điểm là sơ đồ nối dây rõ ràng, các... nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện. II.5.2/ Biểu đồ phụ tải điện: Việc xác định 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 nhà máy, chọn các vị trí đặt máy biến áp sao cho đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao nhất . Biểu đồ phụ tải của mỗi phân xưởng là một vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính của... suất (kW) 1 máy Tồn bộ Nhóm I 1 Búa hơi để rèn 1 2 10 20 2 Búa hơi để rèn 2 2 28 56 3 Lò rèn 3 1 4,5 4,5 4 Lò rèn 4 1 6 6 5 Quạt lị 5 1 2,8 2,8 6 Quạt thơng gió 6 1 2,5 2,5 7 Dầm treo có palăng điện 11 1 4,85 4,85 8 Máy mài sắc 12 1 3,2 3,2 9 Máy biến áp 17 2 2,2 4,4 Cộng nhóm 12 104,25 Tổng số thiết bị là n = 12 12 Số trên mặt bằng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II.4/ Xác định phụ tải của toàn nhà máy: Phụ... chính được xếp vào hộ loại I và loại II nên cần đặt hai máy biến áp vận hành song song. Các trạm còn lại đặt một máy. Dung lượng trạm B1: n.k hc S dđB1 ≥ S tt S dđB1 ≥ 1722,18 156 2 + = 939,09 kVA =>Chọn máy biến áp tiêu chuẩn có S ddB1 =1000 kVA Khi có sự cố một máy biến áp: S dđB1 ≥ tt 0,7×S 0,7×(1722,19+156) = = 1,4 1,4 939,09 kVA Vậy máy biến áp đã chọn là hoàn toàn phù hợp. Dung lượng trạm... ở khu chung cư . + Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị: 5 S dđB2 ≥ tt 0,7.S 0,7.(2219,29 1288,07) 1,4 1,4 = + = 1753,68 kVA Vậy máy biến áp đã chọn là hoàn toàn phù hợp. Dung lượng trạm B3: n.k hc S dđB3 ≥ S tt S dđB3 ≥ 1534,50 2 = 767,25 kVA =>Chọn máy biến áp tiêu chuẩn có S ddB3 = 1000 kVA Khi có sự cố một máy biến áp: S dđB3 ≥ tt 0,7×S 0,7×1534,5 = = 1,4 1,4 767,25 kVA Vậy máy biến . CHƯƠNG IGIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁYI.1/ Giới thiệu chung: Công nghiệp chế tạo nói chung và nhà máy cơ khí chế tạo vòng bi nói riêng. của nhà máy ta thấy khi ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy gây thiệt hại về nền kinh tế quốc dân do đó ta xếp nhà máy