ĐỒ án CUNG cấp điện CHO PHÂN XƯỞNG cơ KHÍ thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí trung quy mô số 2

Ch-ơng 2 Xác định phụ tải tính toánKhi thiết kế cung cấp điện cho một công trình cụ thể là nhà máy ta đang thiết kếthì nhiệm vụ đầu tiên của ng-ời thiết kế là phải xác định đ-ợc nhu cầu

Trang 1

Lời nói đầu

Trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất n-ớc, công nghiệp điện giữ một vai trò

đặc biệt quan trọng Bởi vì, công nghiệp điện là nghành có liên quan chặt chẽ đến hầuhết các nghành kinh tế quốc dân, làm tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triểnnhịp nhàng trong nền kinh tế

Chính vì vậy, khi xây dựng một nhà máy, khu dân c- hay một thành phố mới thì việc đầu tiên là phải xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầusản xuất và sinh hoạt của nơi đó

Đất n-ớc ta đang trên con đ-ờng công nghiệp hoá - hiện đại hoá, đẩy mạnh sự pháttriển công nghiệp, mở rộng những nhà máy công suất lớn, công nghệ hiện đại Điều này

có ý nghĩa lớn trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy hay xí nghiệp côngnghiệp để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật

Với những kiến thức đã đ-ợc học tập, nghiên cứu trong nhà tr-ờng, tr-ớc khi tốt

nghiệp em đ-ợc giao đồ án với đề tài: "Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí trung quy mô số 2" Đồ án môn học này sẽ là một sự tập d-ợt rất quý cho em

tr-ớc khi b-ớc vào thực tế

Sau một thời gian làm đồ án, với nổ lực của bản thân, đồng thời với sự h-ớng dẫn giúp

đỡ của các thầy Phan Đăng Khải, đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học của mình.Song với kiến thức còn hạn chế, cùng với đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện là t-ơng

đối khó và phức tạp, đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm và chuyên môn cao nên trong quátrình thiết kế em không tránh khỏi những sai sót Vì vậy, em mong đ-ợc sự nhận xét góp ýcủa các thầy cô giáo

Trang 2

Ch-ơng 1 Giới thiệu chung về nhà máy cơ khí

Ngành cơ khí chế tạo máy đã từ lâu là một trong những nghành then chốt của nềnkinh tế quốc dân Với nhiệm vụ sửa chữa, sản xuất phụ tùng thay thế chế tạo các máycông cụ, máy móc cơ giới đáp ứng nhu cầu của sự phát triển kinh tế Các nhà máy cơkhí chiếm một số l-ợng lớn và phân bố rộng rãi trên khắp đất n-ớc ta Ngày nay, cùngvới sự phát triển của các nghành công nghiệp khác, cơ khí chế tạo máy cũng khôngngừng phát triển cả về số l-ợng và chất l-ợng Nhà máy cơ khí trung quy mô là nhàmáy thuộc nghành cơ khí chế tạo máy Nhà máy có tổng diện tích khoảng 16 000m2

với 9 phân x-ởng và ban quản lý nhà máy có công suất đặt cho trong bảng 1-1

10 Chiếu sáng phân x-ởng Xác định theo diện tích

Dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy:

Giai đoạn đầu tiên của quy trình công nghệ là tạo phôi Kim loại đ-ợc đ-a vàonấu chảy và đúc phôi, giai đoạn này th-ờng sử dụng các lò nấu kim loại đốt bằng thanhoặc lò điện trở, lò hồ quang, lò trung tần Sau khi đúc xong thì phôi đ-ợc làm sạch,cắt bỏ phần thừa và đ-a sang bộ phận rèn dập, một phần sau khi đúc đ-a sang gia côngcắt gọt kim loại để gia công thành các chi tiết máy, ở quá trình này có rất nhiều máycông cụ nh- tiện, phay, bào mài với các công suất khác nhau, có thể làm việc độc

Mộc mẫu

Nhiệt luyện

Lắp ráp

Kiểm tra

Sản phẩm

Trang 3

lập có thể làm việc theo dây chuyền Các chi tiết máy đ-ợc hoàn thiện đ-a sang quytrình lắp ráp.

Một số chi tiết máy chịu mài mòn nh- bánh răng, trục máy sau khi gia công cắtgọt còn phải gia công nhiệt luyện nh- tôi, ram, ủ, công đoạn này th-ờng dùng các lòtôi, ram, lò cao tần

Lắp ráp là quá trình cuối cùng của dây chuyền sản xuất, ở giai đoạn này các chitiết máy đ-ợc lắp ráp thành khối và thành máy hoàn chỉnh

Nhà máy đ-ợc xây dựng mới với trình độ tự động hoá cao, một số máy làm việctheo dây chuyền và có công suất lớn Nhà máy làm việc 3 ca, thời gian sử dụng côngsuất cực đại Tmax= 4500h Với những đặc điểm và tính chất sản xuất đó, nhà máy đ-ợcxếp vào phụ tải loại 1 Nhà máy cần đ-ợc cung cấp điện một cách liên tục và an toàn,

đảm bảo chất l-ợng điện năng tốt

Sau đây là tổng mặt bằng của nhà máy, mặt bằng của phân x-ởng sửa chữa cơ khí

và phụ tải của phân x-ởng sửa chữa cơ khí

Trang 4

Nhà máy số 2

6

4

8 7

9

1

3

5 2

Từ hệ thống đến

M 1: 5000Phụ tải điện của nhà máy cơ khí trung quy mô

( mặt bằng nhà máy số 2 )Công suất đặt các phân x-ởng

10 Chiếu sáng phân x-ởng Xác định theo diện tích

Bảng 1-2: Danh sách thiết bị phân x-ởng sửa chữa cơ khí.

Bộ phận dụng cụ

Trang 5

2 Máy tiện ren 2 IA62 7,0

23 Thiết bị để hoá bền kim loại 1 ΠΠ -58 0,8

Trang 6

39 M¸y bµo ngang 1 7A36 10,0

Trang 7

Ch-ơng 2 Xác định phụ tải tính toán

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình (cụ thể là nhà máy ta đang thiết kế)thì nhiệm vụ đầu tiên của ng-ời thiết kế là phải xác định đ-ợc nhu cầu điện của phụ tảicông trình đó (hay là công suất đặt của nhà máy )

Tuỳ theo quy mô của công trình (hay của nhà máy ) mà phụ tải điện phải đ-ợcxác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển trong t-ơng lai

Cụ thể là muốn xác định phụ tải điện cho một xí nghiệp, nhà máy thì chủ yếu dựa vàocác máy móc thực tế đặt trong các phân x-ởng và xét tới khả năng phát triển của cảnhà máy trong t-ơng lai (đối với xí nghiệp nhà máy công nghiệp thì chủ yếu là t-ơnglai gần) còn đối với công trình có quy mô lớn (nh- thành phố, khu dân c- ) thì phụ tảiphải kể đến t-ơng lai xa Nh- vậy, việc xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự báophụ tải ngắn hạn (đối với các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp) còn dự báo phụ tải dàihạn (đối với thành phố, khu vực ) Nh-ng ở đây ta chỉ xét đến dự báo phụ tải ngắn hạnvì nó liên quan trực tiếp đến công việc thiết kế cung cấp điện nhà máy

Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi công trình

đi vào sử dụng Phụ tải này th-ờng đ-ợc gọi là phụ tải tính toán Ng-ời thiết kế cầnphải biết phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện nh-: máy biến áp, dây dẫn, các thiết

bị đóng, cắt, bảo vệ để tính các tổn thất công suất, tổn thất điện áp, để lựa chọn cácthiết bị bù Chính vì vậy, phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cungcấp điện Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh-: công suất và số l-ợng các thiết

bị điện, chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ của mỗi nhà máy, xí nghiệp,trình độ vận hành của công nhân v.v Vì vậy, xác định chính xác phụ tải tính toán làmột nhiệm vụ khó khăn nh-ng lại rất quan trọng Bởi vì, nếu phụ tải tính toán đ-ợc xác

định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện, có khả năngdẫn đến đến cháy nổ rất nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiềuthì các thiết bị điện đ-ợc chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, gây lãng phí và không kinhtế

Do tính chất quan trọng nh- vậy, nên đã có nhiều công trình nghiên cứu và cónhiều ph-ơng pháp tính toán phụ tải điện Nh-ng vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiềuyếu tố nh- đã trình bày ở trên và sự biến động theo thời gian nên thực tế ch-a cóph-ơng pháp nào tính toán chính xác và tiện lợi phụ tải điện Nh-ng hiện nay đang ápdụng một số ph-ơng pháp sau để xác định phụ tải tính toán:

+ Ph-ơng pháp tính theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.

+ Ph-ơng pháp tính theo hệ số cực đại và công suất trung bình.

+ Ph-ơng pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm + Ph-ơng pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.

Trong quá trình chuẩn bị thiết kế thì tuỳ theo quy mô, đặc điểm của công trình(nhà máy, xí nghiệp ) tuỳ theo giai đoạn thiết kế là sơ bộ hay kỹ thuật thi công màchọn ph-ơng pháp tính toán phụ tải cho thích hợp Sau đây sẽ trình bày một số đạil-ợng, hệ số tính toán và các ph-ơng pháp tính phụ tải tính toán

I Các đại l-ợng cơ bản và các hệ số tính toán

1 Công suất định mức P đm:

Công suất đinh mức của các thiết bị tiêu thụ điện th-ờng đ-ợc các nhà chế tạo ghisẵn trên nhãn hiệu máy hoặc trong các lý lịch máy Đối với động cơ, công suất địnhmức ghi trên nhãn hiệu máy chính là công suất cơ trên trục động cơ Công suất đặt làcông suất đầu vào của động cơ, vậy công suất đặt trên trục động cơ đ-ợc tính nh- sau:

Trang 8

dcηdm

ηdc : Hiệu suất định mức của động cơ

Trên thực tế, hiệu suất của động cơ t-ơng đối cao (ηdc= 0,85ữ0,95) nên ta có thểxem Pđ  Pđm

- Đối với các thiết bị chiếu sáng: Công suất đặt là công suất đ-ợc ghi trên đèn Côngsuất này bằng công suất tiêu thụ của đèn khi điện áp trên mạng điện là định mức

- Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại (nh- cầu trục, máy hànv.v ) khi tính toán phụ tải điện của chúng, ta phải quy đổi về công suất định mức ởchế độ làm việc dài hạn

Có nghĩa là quy đổi về chế độ làm việc có hệ số tiếp điện ε% = 100% Công thứcquy đổi nh- sau:

+ Đối với động cơ: P'

+ Đối với máy biến áp hàn: P'đm = Sđm.cos ε% (2.3)

Trong đó: P'

đmlà công suất định mức đã quy đổi về chế độ làm việc dài hạn

2.Phụ tải trung bình P tb:

Phụ tải trung bình là một đặc tr-ng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời giannào đó Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta căn cứ để đánh giá giới hạn d-ớicủa phụ tải tính toán Trong thực tế, phụ tải trung bình đ-ợc tính toán theo công thứcsau:

P

 , Q: Điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian khảo sát t

* Phụ tải trung bình cho cả nhóm thiết bị:

Ptb= 



n 1 i

q

tbi

(2.5)

Biết đ-ợc phụ tải trung bình ta có thể đánh giá đ-ợc mức độ sử dụng thiết bị, xác

định phụ tải tính toán và tính tổn hao điện năng

3 Phụ tải cực đại P max:

Phụ tải cực đại là phụ tải trung bình lớn nhất đ-ợc tính trong khoảng thời giant-ơng đối ngắn (từ 5ữ30 phút) Thông th-ờng lấy thời gian là 30 phút ứng với ca làmviệc có phụ tải lớn nhất trong ngày

Phụ tải cực đại để tính tổn thất công suất lớn nhất, để chọn các thiết bị điện, cácdây dẫn và dây cáp theo mật độ kinh tế

4 Phụ tải đỉnh nhọn:

Phụ tải đỉnh nhọn (Pđnh) là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng thời gian rấtngắn (1ữ2s) Th-ờng xảy ra khi mở máy động cơ

Trang 9

Phụ tải này đ-ợc dùng để kiểm tra độ dao động điện áp, điều kiện tự khởi động độngcơ, chọn dây chảy cầu chì, tính dòng khởi động của rơle bảo vệ.

Phụ tải đỉnh nhọn còn làm ảnh h-ởng đến sự làm việc của các thiết bị khác trongcùng một mạng điện

5 Phụ tải tính toán P tt:

Phụ tải tính toán đ-ợc tính theo điều kiện phát nóng cho phép, là phụ tải giả thiếtlâu dài không đổi của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện (máy biến áp, đ-ờngdây) t-ơng đ-ơng với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dụng lớn nhất Nóicách khác phụ tải tính toán cũng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ lớn nhất do phụ tảithực tế gây ra

Do vậy để đảm bảo an toàn trong mọi trạng thái vận hành, trong thực tế thiết kế ta chỉ

sử dụng phụ tải tính toán theo công suất tác dụng

P

(2.6)

+ Đối với nhóm thiết bị: ksd=

dmPtb

p

n 1

2

t1

(tdmP

n

tnP

2

t2

P1

t1P

Hệ số sử dụng nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết bị

điện trong một chu kỳ làm việc và là số liệu để tính phụ tải tính toán

P

=

dmPtb

p

n 1

2t1(tdmP

ntnP

2t2P1t1P

Trang 10

Hệ số cực đại là tỉ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình trong khoảng thờigian đang xét:

kmax=

tbPtt

P

(2.10)

Hệ số cực đại phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chủ yếu là số thiết bị hiệu quả nhq và hệ

số sử dụng ksd và hàng loạt các yếu tố đặc tr-ng cho chế độ làm việc của các thiết bịtrong nhóm làm rất phức tạp nên khi tính toán th-ờng tra theo đ-ờng cong: kmax= f(nhq,

P

=

tbPtt

P

dmPtb

P

= kmax.ksd (2.11)

Hệ số nhu cầu th-ờng đ-ợc dùng tính cho phụ tải tác dụng Trong thực tế hệ

số nhu cầu th-ờng do kinh nghiệm vận hành tổng kết lại

10 Hệ số thiết bị hiệu quả n hq:

Hệ số thiết bị 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 các thiết bị

2dmP

2n

Tr-ớc hết tính: n*=

n1

n

; P*=

P1

P

(2.13)Trong đó:

n: Số thiết bị trong nhóm

n1: Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nữa công suất của thiết bị cócông suất lớn nhất trong nhóm

P, P1là tổng công suất ứng với n và n1thiết bị

Sau khi tính đ-ợc n* và P* tra bảng hoặc đ-ờng cong tìm đ-ợc n*

hq, từ đó tính nhq theocông th-c sau:

nhq= n.n*

Số thiết bị hiệu quả là một trong những số liệu quan trọng để xác định phụ tải tínhtoán

II Các ph-ơng pháp tính phụ tải tính toán.

Hiện nay, có nhiều ph-ơng pháp để tính phụ tải tính toán Những ph-ơng pháp đơngiản, tính toán thuận tiện th-ờng kết quả không chính xác Ng-ợc lại, nếu độ chính xác

đ-ợc nâng cao thì ph-ơng pháp tính phức tạp Vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳtheo yêu cầu cụ thể mà chọn ph-ơng pháp tính cho thích hợp, sau đây là một sốph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán th-ờng dùng nhất

Trang 11

1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.

Công thức tính:

Ptt=knc 



n1

P

(2.15)Một cách gần đúng có thể lấy Pđ= Pđmnên:

Ptt= knc 



n1

Trong đó:

Pđi, Pđmi : Công suất đặt, công suất định mức của thiết bị thứ i (kW)

Ptt, Qtt, Stt : Công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất toàn phầntính toán của nhóm có n thiết bị, (kW, kVAr, kVA)

n : Số thiết bị trong nhóm

knc: Hệ số nhu cầu, tra ở sổ tay kỹ thuật

tg: ứng với cos đặc tr-ng cho nhóm thiết bị, tra ở sổ tay kỹ thuật

Nếu hệ số công suất cos của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phảitính hệ số công suất trung bình theo công thức sau:

cos

tb

nP

2

P1P

ncosnP

2cos2P1cos1P

Hệ số nhu cầu của các máy khác nhau th-ờng đ-ợc cho trong các sổ tay

 Ph-ơng pháp này có -u điểm là đơn giản, tính toán thuận tiện Tuy nhiên, nh-ợc

điểm chủ yếu của ph-ơng pháp này là độ chính xác không cao Bởi vì hệ số nhu cầu knctra trong các sổ tay là cố định cho tr-ớc không phụ thuộc vào chế độ vận hành và sốthiết bị trong nhóm Trong lúc đó, theo công thức trên ta có knc = kmax.ksd, có nghĩa là

hệ số nhu cầu phụ thuộc nhiều yếu tố kể trên

2 Xác định PTTT theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.

3 Xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm.

Công thức tính:

Ptt=

maxT0M.w

(2.19)

Trang 12

Trong đó:

M: Số đơn vị sản phẩm sản xuất ra trong 1 năm (sản l-ợng)

w0: Suất tiêu hao điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm (kWh/đơn vị sản phẩm)

Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h)

Ph-ơng pháp này th-ờng dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ítbiến đổi hay không thay đổi nh-: quạt gió, máy nến khí khi đó phụ tải tính toán gầnbằng phụ tải trung bình và kết quả t-ơng đối chính xác

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

Khi không có các số liệu cần thiết để áp dụng các ph-ơng pháp t-ơng đối đơngiản đã nêu ở trên hoặc khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán thì nêndùng ph-ơng pháp này

Công thức tính:

Ptt= kmax.ksd.Pđm (2.20)Trong đó:

Pđm: Công suất định mức (kW)

ksd: Hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật

kmax: Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ:

kmax= f(nhq, ksd)

Ph-ơng pháp này cho kết quả t-ơng đối chính xác vì khi xác định số thiết bị hiệuquả nhq, chúng ta đã xét tới hàng loạt các yếu tố quan trọng nh- ảnh h-ởng của sốl-ợng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng nh- sự khác nhau vềchế độ làm việc của chúng

P

(2.21)

Trong đó:

Pdmmax: Công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm

Pdmmin: Công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm

+ Sau đó kiểm tra điều kiện:

n1

n

P1P

Trong đó:

n: Số thiết bị trong nhóm

Trang 13

n1: Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị cócông suất lớn nhất.

P và P1: Tổng công suất của n và của n1thiết bị

Sau khi tính đ-ợc n* và P* tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm đ-ợc n*

hq = f(n*, P*) PL1.4(TL1) Từ đó xác định đ-ợc số thiết bị hiệu quả: nhq= n*

.Ppti

Trong đó:

pti

k : Hệ số phụ tải của thiết bị thứ i

Nếu không có số liệu chính xác, hệ số phụ tải có thể lấy gần đúng:

* Nếu trong mạng có các thiết bị một pha thì cần phải phân phối đều các thiết bị cho

3 pha của mạng, tr-ớc khi xác định nhq phải quy đổi công suất của các phụ tải 1 pha vềphụ tải 3 pha t-ơng đ-ơng:

Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha của mạng: Pqđ= 3.P1pha max

Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây của mạng: Pqđ= 3.P1pha max

5 H-ớng dẫn cách chọn các ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán.

Tuỳ theo số liệu và đầu bài mà ta chọn ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán chohợp lý

 Khi xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm máy ở điện áp thấp

(U < 1000 V) nên dùng ph-ơng pháp tính theo hệ số cực đại kmax(tức là ph-ơng pháptính theo hệ số hiệu quả) bởi vì ph-ơng pháp này có kết quả t-ơng đối chính xác

Trang 14

 Khi phụ tải phân bố t-ơng đối đều trên diện tích sản xuất hoặc có số liệu chính

xác suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm thì có thể dùng ph-ơng pháp suấttiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm để tính phụ tải

tính toán Các ph-ơng pháp trên cũng th-ờng đ-ợc áp dụng cho giai đoạn tính toán sơ

bộ để -ớc l-ợng phụ tải cho hộ tiêu thụ

 Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ th-ờng cần phải đánh giá phụ tải chung của các

hộ tiêu thụ (phân x-ởng, xí nghiệp, khu vực, thành phố ) trong tr-ờng hợp này nêndùng ph-ơng pháp hệ số nhu cầu knc

III Xác định pttt cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí

 Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đ-ờng

dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm đ-ợc vốn đầu t- và tổn thất trên các đ-ờng dây hạ

áp trong phân x-ởng

 Chế độ làm việc của các nhóm thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau nhờ

đó việc xác định phụ tải tính toán đ-ợc chính xác hơn và thuận tiện cho việc lựa chọnph-ơng thức cung cấp điện cho nhóm

 Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần

dùng trong phân x-ởng và toàn nhà máy Số thiết bị trong cùng một nhóm không nênquá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực không nhiều th-ờng từ 8 đến 12 đầu ra.Tuy nhiên th-ờng thì rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên, do vậyng-ời thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất

Dựa vào bảng danh sách thiết bị, vị trí và chế độ làm việc của các thiết bị ta có thểchia các thiết bị trong phân x-ởng thành 5 nhóm để từ đó xác định phụ tải tính toáncho từng nhóm thiết bị theo ph-ơng pháp hệ số cực đại kmax

2 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải:

a Tính toán cho nhóm 1: Số liệu phụ tải của nhóm 1 cho trong bảng 2-1.

Bảng 2-1 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm I.

Trang 15

10 Thiết bị để hoá bền kim

Các thông số của nhóm thiết bị khu vực 1 cho trong bảng 2.1

Tra bảng PL1.1 (TL1) ta đ-ợc : ksd= 0,2; cos = 0,6 suy ra tg = 1,33

Dòng điện định mức của mỗi máy đ-ợc xác định:

Iđm =



.cos dm U 3 dm

P

(A)

Phụ tải tính toán đ-ợc xác định:

Ptt= kmax.ksd.PTrong đó:

P = 



131

P

=

65,0

5,

4 = 6,92 > 3Tính n*và P*:

n*=

n1

n

=14

5 = 0,357

P*=

P1

P

=

35,26

5,17

= 0,664Trong bảng PL1.4 (TL-1) ta có: n*

hq= 0,68 Từ đó tìm đ-ợc số thiết bị sử dụng hiệuquả là: nhq= 0,68.14 = 9,52

Tra bảng PL1.5 (TL1) với ksd= 0,2 và nhq= 9,52 có kmax= 1,87

Phụ tải tính toán của nhóm I là:

+ Công suất tác dụng tính toán:

Trang 16

dm U 3 tt

S

=.0,38 3 16,425 = 25 (A)

b Tính toán cho nhóm 2:

Số liệu phụ tải của nhóm 2 cho trong bảng 2-2

Bảng 2-2 - Danh sách các thiết bị thuộc nhóm II.

Nhóm thiết bị khu vực 2 gồm 9 phụ tải có các thông số nh- bảng trên

Tra bảng PL1.1 (TL1) ta đ-ợc: ksd= 0,2; cos= 0,6 suy ra tg= 1,33

P

=

1,7

10 = 5,88+ Tìm n*và P*:

n*=

n1

n

=9

6

= 0,66

P*=

P1

P

=

53,9

48 = 0,89Tra bảng PL1.4 (TL.1) ta có: n*

hq = 0,81, từ đó tính đ-ợc số thiết bị sử dụng hiệuquả là: nhq= 0,81.10 = 8,1

Tra bảng PL1.5 (TL1) với ksd= 0,2 và nhq= 8,1 có kmax= 1,99

Phụ tải tính toán của nhóm II là:

Trang 17

.0,38 3

35,75

= 54,3 (A)

c Tính toán phụ tải nhóm 3:

Số liệu phụ tải của nhóm III cho trong bảng 2-3

Bảng 2-3: Danh sách các thíêt bị thuộc nhóm III.

Pđm (kW)

l-ợng

Ký hiệutrên mặtbằng Một máy Toàn bộ

Iđm(A)

P

=

2,8

7 = 2,5 < 3+Tìm n*và P*:

n*=

n1

n

=11

6 = 0,545

P*=

P1

P

=51

37 = 0,725

Tra bảng PL.1.4 (TL.1) ta tìm đ-ợc n*

hq = 0,87, từ đó tính đ-ợc số thiết bị sửdụng hiệu quả là: nhq= n.n*

hq= 11.0,87 = 9,57

Từ ksdvà nhqtra bảng PL1.5 (TL.1) ta tìm đ-ợc kmax= 1,87

Phụ tải tính toán của nhóm III là:

Trang 18

Stt= Ptt/ cos= 19,07 / 0,6 = 31,78 (kVA).

+ Dßng ®iÖn tÝnh to¸n:

Itt=

.0,38 3

31,78

= 48,3 (A)

d TÝnh to¸n phô t¶i nhãm 4:

Sè liÖu phô t¶i cña nhãm IV cho trong b¶ng 2- 4

B¶ng 2- 4: Danh s¸ch c¸c thiÕt bÞ thuéc nhãm IV.

P

=

4,5

14 = 3,1 > 3+ T×m n*vµ P*:

n*=

n1

n

=9

6

= 0,666

P*=

P1

P

=

5,71

58 = 0,81Tra b¶ng PL.4 (TL.1) ta t×m ®-îc n*

hq= 0,86

nhq= n.n*

hq= 9.0,86 = 7,74

Tõ ksdvµ nhqtra b¶ng PL1.5 (TL.1) ta t×m ®-îc kmax= 2,03

Phô t¶i tÝnh to¸n cña nhãm IV lµ:

+ C«ng suÊt t¸c dông tÝnh to¸n:

Trang 19

.0,38 3

48,38

= 73,5 (A)

e Tính toán phụ tải nhóm 5:

Số liệu phụ tải của nhóm V cho trong bảng 2-5

Bảng 2-5: Danh sách các thiết bị thuộc nhóm V.

Pđm (kW)

l-ợng

Ký hiệutrên mặtbằng Một máy Toàn bộ

Iđm(A)

Nhóm thiết bị khu vực V có 8 phụ tải trong đó có Máy biến áp hàn làm việc ở chế

độ ngắn hạn lặp lại nên cần quy đổi về chế độ dài hạn:

P

=

65,0

5,10

= 16,08

Tra bảng PL1.1 (TL.1) ta đ-ợc hệ số sử dụng:

ksd= 0,2 và cos = 0,6 tg = 1,33+ Tìm n*và P*:

n*=

n1

n

=8

2 = 0,25

P*=

P1

hq = 0,75

nhq= n.n*

hq= 8.0,75 = 6

Từ ksdvà nhqtra bảng PL 1.5 (TL.1) ta tìm đ-ợc kmax= 2,24

Phụ tải tính toán của nhóm V là

Ptt= ksd.kmax. P = 0,2.2,24.41,9 = 18,77 (kW)

+ Công suất phản kháng tính toán:

Trang 20

=.0,38 3 31,3 = 47,5 (A)

3 Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí:

Vì phụ tải chiếu sáng có tính chất phân bố t-ơng đối đều và tỷ lệ với diện tích nênphụ tải chiếu sáng của phân x-ởng sửa chữa cơ khí đ-ợc xác định theo công thức:

Pcs= p0.FTrong đó:

F: Diện tích khu vực sản xuất trong phân x-ởng, (m2)

Diện tích phân x-ởng: F = 600 m2

p0: Suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích, (kW/ m2) Đối với phânx-ởng sửa chữa cơ khí có p0 = 0,015 (kW/m2), đèn chiếu sáng trong phân x-ởng là đènsợi đốt có cos= 1

Vậy phụ tải chiếu sáng cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí là:

Pcs= 0,015.600 = 9 (kW)

Qcs= Pcs.tgcs= 0 (kVAr)

Ittcs= 13,67 A

4 Xác định phụ tải tính toán của phân x-ởng:

Phụ tải tác dụng của phân x-ởng là:

Pttpx= kđt.5

1 ttiP

Ipx=

dm U 3 px

S

=.0,38 3

144,47

= 219,49 (A)

Hệ số công suất của toàn phân x-ởng là:

Trang 21

Cos =

pxSpx

P

=

144,47

983,45 = 0,64

IV Xác định pttt cho các phân x-ởng khách & nhà máy.

Vì các phân x-ởng của nhà máy đều chỉ cho biết công suất đặt nên phụ tải tínhtoán đ-ợc xác định theo ph-ơng pháp công suất đặt và hệ số nhu cầu

Các công thức tính toán của ph-ơng pháp này là:

knc: Hệ số nhu cầu của phân x-ởng, tra trong bảng PL1.3 (TL1)

Phụ tải chiếu sáng của phân x-ởng:

Pcs= p0.FTrong đó:

- p0: Suất phụ tải chiếu sáng cho một đơn vị diện tích, kW/ m2

- F: Diện tích phân x-ởng, m2

Chiếu sáng cho các phân x-ởng ta vẫn dùng bóng đèn sợi đốt

1 Xác định phụ tải tính toán của phân x-ởng kết cấu kim loại.

Phân x-ởng có diện tích là 2600 m2, với công suất đặt là 2500 kW

Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với phân x-ởng kết cấu kim loại có:

knc = 0,5cos/ tg = 0,8/ 0,75Tra bảng PL 1.7 (TL.1) ta đ-ợc suất chiếu sáng p0= 15 W/ m2

Công suất tính toán động lực:

Pđl= knc.Pđ= 0,5.2500 = 1250 (kW)

Qđl= Pđl.tg = 1250.0,75 = 937,5 (kVAr)Công suất tính toán chiếu sáng:

Pcs= p0.F = 0,015.2600 = 39 (kW)

Qcs= Pcs.tg

cs

 = 0 (kVAr)Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:

Ptt= Pđl+ Pcs=1250 + 39 = 1289 (kW)

Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:

Qtt= Qđl + Qcs= 937,5 + 0 = 937,5 (kVAr)Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:

Stt= P2tt Q2tt = 12892937,52 = 1593,87 (kVA)Dòng điện tính toán của phân x-ởng:

Itt=

dm U 3 tt

S

=.0,38 3 1593,87 = 2421,56 (A)

2 Xác định phụ tải tính toán của phân x-ởng lắp ráp cơ khí.

Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với phân x-ởng lắp ráp cơ khí có:knc= 0,3; cos/ tg = 0,6/1,33

Trang 22

Tra bảng PL 1.7 (TL.1) ta đ-ợc suất chiếu sáng p0= 14 W/ m2

Pđl= knc.Pđ= 0,3.2200 = 660 (kW)

Pcs= p0.F = 0,015.3500 = 49 (kW)

Qcs= Pcs.tgcs = 0 (kVAr)Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:

Ptt= Pđl+ Pcs= 660 + 49 = 709 (kW)Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:

Itt=

dm U 3 tt

S

=.0,38 3

1128,37

= 1714,38 (A)

3 Xác định phụ tải tính toán của phân x-ởng đúc.

Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với phân x-ởng đúc có:

Pđl= knc.Pđ= 0,6.1800 = 1080 (kW)

Qđl= Pđl.tg = 1080.0,75 = 810 (kVAr)Công suất tính toán chiếu sáng:

Pcs= p0.F = 0,013.3000 = 39 (kW)

Qtt= Qđl + Qcs= 810 + 0 = 810 (kVAr)Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:

Stt= P2tt Q2tt = 111928102 = 1381,4 (kVA)Dòng điện tính toán của phân x-ởng:

Itt=

dm U 3 tt

S

=.0,38 3 1381,4 = 2098,82 (A)

4 Xác định phụ tải tính toán của phân x-ởng nén khí.

Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với phân x-ởng nén khí có: knc = 0,7; cos/ tg = 0,8/ 0,75Tra bảng PL 1.7 (TL.1) ta đ-ợc suất chiếu sáng p0= 12 W/ m2

Trang 23

Pđl= knc.Pđ= 0,7.800 = 560 (kW)

Pcs= p0.F = 0,012.1500 = 18 (kW)

Stt= P2tt Q2tt = 57824202 = 714,48 (kVA)Dòng điện tính toán của phân x-ởng:

Itt=

dm U 3 tt

S

=.0,38 3

714,48

= 1085,54 (A)

5 Xác định phụ tải tính toán của phân x-ởng rèn.

Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với phân x-ởng rèn có:

Pđl= knc.Pđ= 0,5.1600 = 800 (kW)

Pcs= p0.F = 0,015.3000 = 45 (kW)

Itt=

dm U 3 tt

S

=.0,38 3 1174,8 = 1784,92 (A)

6 Xác định phụ tải tính toán của trạm bơm.

Trạm bơm có diện tích là 600 m2, với công suất đặt là 450 kW

Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với trạm bơm có:

Trang 24

Pđl= knc.Pđ= 0,5.450 = 225 (kW)

Pcs= p0.F = 0,01.600 = 6 (kW)

Qcs= Pcs.tg

cs

Itt=

dm U 3 tt

S

=.0,38 3

286,07

= 434,64 (A)

7 Xác định phụ tải tính toán của phân x-ởng gia công gỗ.

Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với phân x-ởng gia công gỗ có:

Pđl= knc.Pđ= 0,5.400 = 200 (kW)

Pcs= p0.F = 0,014.900 = 12,6 (kW)

Qcs= Pcs.tg

cs

Ptt= Pđl+ Pcs= 200 + 12,6 = 212,6 (kW)Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:

Stt= P2tt Q2tt = 212,622042 = 294,64 (kVA)Dòng điện tính toán của phân x-ởng:

Itt=

dm U 3 tt

S

=.0,38 3 294,64 = 447,66 (A)

8 Xác định phụ tải tính toán của ban quản lý nhà máy.

Ban quản lý có diện tích là 600 m2, với công suất đặt là 120 kW

Tra bảng PL 1.3 (TL.1) với ban quản lý có:

knc= 0,6cos/ tg = 0,8/ 0,75Tra bảng PL 1.7 (TL.1) ta đ-ợc suất chiếu sáng p0= 15 W/ m2, ở đây ta dùng đènhuỳnh quang có cos = 0,85

Trang 25

Pđl= knc.Pđ= 0,6.120 = 72 (kW)

Pcs= p0.F = 0,015.600 = 9 (kW)

Qcs= Pcs.tgcs = 9.0,62 = 5,58 (kVAr)Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:

Qtt= Qđl + Qcs= 54 + 5,58 = 59,58 (kVAr)Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:

Stt= P2tt Q2tt = 81259,582 = 100,5 (kVA)

Dòng điện tính toán của phân x-ởng:

Itt=

dm U 3 tt

S

=.0,38 3 100,5 = 152,69 (A)

9 Bảng kết quả toàn nhà máy.

Bảng 2.6: Phụ tải tính toán của các phân x-ởng

P

Trong đó: kđt: Hệ số đồng thời lấy bằng 0,8

Pttnm= 0,8.5157,05 = 4125,64 (kW)Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy:

Qttnm= kđt 



91

Q

Trong đó: kđt: Hệ số đồng thời lấy bằng 0,8

Qttnm= 0,8.4404,8 = 3523,84 (kVAr)Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:

Stt= P2ttnmQ2ttnm = 4125,6423523,842 = 5425,71 (kVA)

Hệ số công suất của nhà máy:

Trang 26

cos =

ttnmSttnm

P

=

5425,714125,64

= 0,76

Trang 27

Ch-ơng 3 Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân x-ởng sCCK

I Sơ đồ cung cấp điện của phân x-ởng sCCK.

Sơ đồ nối dây mạng hạ áp có hai dạng cơ bản là mạng hình tia và mạng phânnhánh

 Sơ đồ hình tia: Có -u điểm là nối dây dể dàng, mỗi hộ đ-ợc cung cấp điện từ

một đ-ờng dây, do đó chúng ít ảnh h-ởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện t-ơng đốicao, dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hoá, dễ vận hành bảo quản Khuyết

điểm của sơ đồ này là vốn đầu t- lớn nên sơ đồ nối dây hình tia th-ờng đ-ợc dùng khicung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 1 và 2

Sơ đồ hình tia dùng để cung cấp điện cho các phụ tải phân tán Từ thanh cái trạmbiên áp có các đ-ờng dây dẫn đến các tủ phân phối động lực Từ tủ phân phối động lực

có các đ-ờng dây dẫn đến phụ tải Loại sơ đồ này có độ tin cậy t-ơng đối cao, th-ờng

đ-ợc dùng trong các thiết bị phân tán trên diện tích rộng nh- phân x-ởng cơ khí, lắpráp, dệt v.v

 Sơ đồ phân nhánh: Có -u khuyết điểm ng-ợc lại so với sơ đồ hình tia Vì vậy,

loại sơ đồ này th-ờng đ-ợc dùng cho các hộ tiêu thụ loại 2 và 3

Để cấp điện cho toàn phân x-ởng sửa chữa cơ khí ta đặt một tủ phân phối ở gần trạmbiến áp phân x-ởng Tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp phân x-ởng có nhiệm vụcấp điện cho 5 tủ động lực và một tủ chiếu sáng cho toàn phân x-ởng Trong mỗi tủphân phối đặt 6 áptômát ở mỗi đầu ra và một áptomát tổng ở đầu vào

Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải Đầu vào và đầu ra của tủ động lực

đều đặt áptômát Mỗi tủ động lực có 8 đầu ra do vậy với nhóm nào có quá 8 thiết bị thìmột số máy có công suất nhỏ, có vị trí gần nhau sẽ phải đấu chung ở đầu ra Mỗi độngcơ của máy công cụ đ-ợc đóng cắt bằng khởi động từ, đ-ợc bảo vệ quá tải bằng rơlenhiệt và bảo vệ ngắn mạch bằng áptômát đặt trên đ-ờng dây ra của các tủ động lực

Do khoảng cách từ tủ hạ áp trạm biến áp phân x-ởng về tủ phân phối phân x-ởng

và khoảng cách từ tủ phân phối đến tủ động lực ngắn nên để nâng cao độ tin cậy cungcấp điện, để dễ thuận tiện trong thao tác và sửa chữa ta sử dụng đ-ờng dây cáp chônngầm d-ới đất trong nền nhà phân x-ởng và sơ đồ nối điện hình tia

Chọn cáp từ trạm biến áp phân x-ởng về tủ phân phối phân x-ởng:

Nh- đã nhận xét ở trên, khoảng cách từ tủ hạ áp trạm biến áp phân x-ởng về tủphân phối ngắn nên ta chọn cáp ở mạch hạ áp theo điều kiện phát nóng cho phép màkhông cần phải kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Tiết diện dây cáp chọn theo điều kiện phát nóng phải thoả mãn:

khc Icp Itt

Trong đó:

Itt: Dòng tính toán của toàn phân x-ởng sửa chữa cơ khí, A

Icp: Dòng điện cho phép ứng với dây dẫn chọn, A

khc: Hệ số hiệu chỉnh kể tới nhiệt độ môi tr-ờng đặt dây

Tra bảng phụ lục ứng với nhiệt độ môi tr-ờng 200C và nhiệt độ tiêu chuẩn là 150C có

đ-ợc khc= 0,96

Dòng điện tính toán của phân x-ởng sửa chữa cơ khí:

Itt=

38,0.3

47,144U

.3

Trang 28

Ta có: khc.Icp= 0,96.301 = 288,96 A > Itt= 219,5 A.

Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện

II Lựa chọn phần tử mạng điện hạ áp phân x-ởng SCCK.

Trong ch-ơng II ta đã thực hiện việc chia nhóm, xác định phụ tải tính toán chotừng nhóm và cho cả phân x-ởng sửa chữa cơ khí Ta có bảng 3-1:

Bảng 3-1: Tổng kết phụ tải các nhóm phân x-ởng sửa chữa cơ khí.

Tủ phân phối nhận điện từ trạm BAPX cung cấp cho các tủ động lực thông qua

đ-ờng cáp Để cung cấp điện cho 5 tủ động lực và tủ chiếu sáng cho toàn phân x-ởngsửa chữa cơ khí ta chọn 1 tủ phân phối hạ áp đặt tại thanh cái của trạm biến áp phânx-ởng do hãng SAREL của Pháp chế tạo Tủ có sơ đồ:

Hình 3 - 1: Sơ đồ tủ phân phối

1.1 Chọn áptômát:

Chọn áptômát cho 5 tủ động lực và một áptômát tổng Các áptômát này đ-ợcchọn theo điều kiện làm việc lâu dài (hay là dòng điện tính toán)

Trang 29

Với dòng tính toán Ittđã xác định đ-ợc trong ch-ơng II và tổng kết trong bảng

3-1, ta chọn các áptômát của hãng Merlin Gerin có các thông số cơ bản sau:

S

=.0,38 3

k1= 0,95: hệ số hiệu chỉnh khi thanh dẫn đặt nằm ngang

k2= 0,9: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ

Itt= 219,5 A: dòng điện tính toán của phân x-ởng

Từ đó Icp 

2 1

ttpx

.k k

I

=0,95.0,9

219,5

= 256,7 A

Vậy ta chọn thanh dẫn có tiết diện F = 75 mm2 với Icp= 340 A

Tủ phân phối với các thiết bị:

Trang 30

Hình 3-2: Sơ đồ tủ phân phối của phân x-ởng.

2 Lựa chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực.

Ta chọn cáp theo điều kiện phát nóng, nh-ng ở đây là mạng hạ áp bảo vệ bằng

áptômát, để thoả mãn điều kiện phát nóng thì ngoài điều kiện:

khc= 1: Hệ số hiệu chỉnh cho cáp chôn d-ới đất theo từng tuyến

Icp: Dòng điện phát nóng lâu dài cho phép, A

Ilvmax: Dòng điện tính toán có thể cho 1 động cơ, nhóm động cơ

hoặc cho cả phân x-ởng tuỳ theo vị trí dây đ-ợc chọn

Ikđnhiệt= 1,25.IđmA: Dòng điện khởi động của thiết bị cắt mạch bằng nhiệt của

áptômát

áp dụng các điều kiện trên ta chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực ta chọn

loại cáp đồng cách điện bằng PVC do hãng LENS sản xuất

1,25.IdmA1

=1,5

1,25.63

= 52,5 AVậy với khc = 1 thì dòng cho phép thoả mãn:

Trang 31

P

dm dmdc

Điều kiện chọn dây: khc.Icp  Ilvmax= Itt

Kiểm tra với điều kiện kết hợp thiết bị bảo vệ là áptômát:

khc.Icp 

1,5

Ikdnhiệt

=1,5

Các áptômát nhánh chọn do hãng Merlin Gerin chế tạo

+ áptômát bảo vệ máy mài trong 4,5 kW và máy khoan đứng 2,8 kW

Chọn áptômát có:

UđmA  Uđm.m= 0,38 (kV)

IđmA  Itt=

dm dm

dmdc

.cos.U

3

P

 = 3 0,38.0,6

2,8 4,5 

= 18,5 (A)Chọn áptômát loại NC100H do hãng Merlin Gerin chế tạo có:

Trang 32

Iđm.A= 20 (A); IcắtN= 6 (kA); UđmA= 440 (V); có 4 cực

+ áptômát bảo vệ máy mài vạn năng 1,75 kW và máy mài dao cắt gọt 0,65kW

IđmA  Itt=

dm dm

dmdc

.cos.U

3

P

 = 3 0,38.0,6

0,65 1,75 

= 6,07 (A)

Chọn áptômát loại NC100H do hãng Merlin Gerin chế tạo có:

+ áptômát bảo vệ máy cắt mép 4,5 kW và thiết bị hoá bền KL 0,8 kW

IđmA  Itt=

dm dm

dmdc

.cos.U

3

P

 = 3 0,38.0,6

0,8 4,5 

= 13,42 (A)

Chọn áptômát loại NS250N do hãng Merlin Gerin chế tạo có:

+ áptômát bảo vệ máy mài mũi khoan 1,5 kW và máy mài sắc mũi phay 1,0 kWChọn áptômát có:

IđmA  Itt=

dm dm

dmdc

.cos.U

3

P

 = 3 0,38.0,6

1,0 1,5 

= 6,33 (A)

+ áptômát bảo vệ máy mài dao chuốt 0,65 kW và máy mài mũi khoét 2,9 kW

IđmA  Itt=

dm dm

dmdc

.cos.U

3

P

 = 3 0,38.0,6

2,9 0,65 

= 8,99 (A)

+ áptômát bảo vệ 2 máy khoan bàn 0,65 kW

IđmA  Itt=

dm dm

dmdc

.cos.U

3

P

 = 3 0,38.0,6

0,65 0,65 

= 3,3 (A)

+áptômát bảo vệ máy để mài tròn 1,2 kW và máy mài thô 2,8 kW

IđmA  Itt=

dm dm

dmdc

.cos.U

3

P

 = 3 0,38.0,6

8 , 2 2 ,

1 

= 10,13 (A)Chọn áptômát loại NS250N do hãng Merlin Gerin chế tạo có:

Trang 33

4.3.2 Chọn dây dẫn:

Tất cả dây dẫn trong phân x-ởng đều chọn dây cáp do hãng LENS sản xuất Hệ

số hiệu chỉnh khc về nhiệt độ của môi tr-ờng xung quanh đối với dòng phụ tải của cáp

I

hc

tt  = 19,47 (A)

Ta chọn cáp có tiết diện F = 1,5 mm2; Icp= 31 (A)

Kết hợp với thiết bị bảo vệ:

khc.Icp 

1,5

Ikdnhiệt

=1,51,25.IdmA

0,95.31 = 29,45 (A) 

1,5

1,25.20

= 16,7 (A)Vậy cáp đ-ợc chọn là thoả mãn

+ Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy mài vạn năng 1,75 kW và máy mài dao cắtgọt 0,65 kW

khc.Icp  Ilvmax= Itt= 6,07 (A)

Icp 

0,95

6,07 k

I

hc

tt  = 6,49 (A)

khc.Icp 

1,5

Ikdnhiệt

=1,51,25.IdmA

0,95.31 = 29,45 (A) 

1,5

1,25.10

+ Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy cắt mép 4,5 kW và thiết bị hoá bền kim loại0,8 kW

Icp 

0,95

13,42 k

I

hc

tt  = 14,13 (A)

khc.Icp 

1,5

Ikdnhiệt

=1,51,25.IdmA

0,95.31 = 29,45 (A) 

1,5

1,25.16

Trang 34

+ Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy mài mũi khoan 1,5 kW và máy mài sắc mũiphay 1,0 kW.

Icp 

0,95

6,33 k

I

hc

tt  = 6,66 (A)

khc.Icp 

1,5

Ikdnhiệt

=1,51,25.IdmA

0,95.31 = 29,45 (A) 

1,5

1,25.10

+ Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy mài dao chuốt 0,65 kW và máy mài mũikhoét 2,9 kW

Icp 

0,95

8,99 k

I

hc

tt  = 9,46 (A)

khc.Icp 

1,5

Ikdnhiệt

=1,51,25.IdmA

0,95.31 = 29,45 (A) 

1,5

1,25.10

+ Chọn dây từ tủ động lực 1 đến 2 máy khoan bàn 0,65 kW

Icp 

0,95

3,3 k

I

hc

tt  = 3,47 (A)

khc.Icp 

1,5

Ikdnhiệt

=1,51,25.IdmA

0,95.31 = 29,45 (A) 

1,5

1,25.10

+ Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy mài tròn 1,2 kW và máy mài thô 2,8 kW

Icp 

0,95

10,13 k

Trang 35

khc.Icp 

1,5

Ikdnhiệt

=1,51,25.IdmA

0,95.31 = 29,45 (A) 

1,5

1,25.16

Bằng cách chọn t-ơng tự nh- đối với tủ động lực 1 ta cũng chọn đ-ợc áptômát và

dây dẫn từ các tủ cho tới từng động cơ

Kết quả đ-ợc ghi trong bảng 3- 6

Bảng 3- 6 : Kết quả chọn cáp và áptômát từ tủ động lực đến tủ thiết bị

Tên máy

Số trê n B.V

PTT(kW) (A)ITT Tiết

IKĐNH/1,5(A)

Nhóm 1

Mài trong 11 4,5 11,4 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7Khoan đứng 14 2,8 7,09 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7

Mài vạn năng 17 1,75 4,43 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3Mài dao cắt gọt 18 0,65 1,64 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3Mài mũi khoan 19 1,5 3,8 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3Mài sắc m.phay 20 1,0 2,53 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3Mài dao chuốt 21 0,65 1,64 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3Mài mũi khoét 22 2,9 7,34 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3TB.h bền KL 23 0,8 2,02 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3Khoan bàn 25 0,65 1,64 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3Mài tròn 26 1,2 3,04 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3

Trang 36

Khoan đứng 15 4,5 11,4 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3

Nhóm 4

Máy tiện ren 31 4,5 11,4 4G1,5 31 3/4" C60L 25 20,8Máy tiện ren 32 7,0 17,7 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7Máy tiện ren 33 7,0 17,7 4G1,5 31 3/4" NC100H 20 16,7Máy tiện ren 34 10 25,3 4G1,5 31 3/4" C60L 25 20,8Máy tiện ren 35 14 35,5 4G2,5 41 3/4" NC100H 40 33,3

Nhóm 5

Khoan đứng 36 4,5 11,4 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3K.H-ớng tâm 37 4,5 11,4 4G1,5 31 3/4" NS250N 16 13,3Bào ngang 38 2,8 7,09 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3

Khoan bào 42 0,65 1,64 4G1,5 31 3/4" NC100H 10 8,3Biến áp hàn 43 10,5 26,5 4G6 66 3/4" C60H 63 52,5

Trang 37

Ch-ơng 4 Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy

Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho nhà máy có ảnh h-ởng rất lớn đến cácchỉ tiêu kinh tế và kỷ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện đ-ợc coi là hợp lýphải thoả mãn các yêu cầu cơ bản sau đây:

- Đảm bảo chất l-ợng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện

- Linh hoạt và đơn giản trong vận hành, bảo d-ởng, sửa chữa

- Đảm bảo an toàn cho ng-ời và thiết bị

- Có thể đáp ứng đ-ợc sự phát triển của phụ tải

- Thoả mãn các chỉ tiêu kinh tế

I Xây dựng biểu đồ phụ tải:

1.Tâm phụ tải điện.

Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mô men phụ tải đạt giá trị cực tiểu

Pivà li: Công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải

Để xác định toạ độ của tâm phụ tải có thể sử dụng các biểu thức sau:

i ttiS

n 1

.y tti S

i ttiS

n 1

.z tti S

(4.1)

Trong đó:

X0, Y0, Z0: Toạ độ của tâm phụ tải điện

xi, yi, z0 : Toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ Oxy tuỳchọn

Stti: Công suất tính toán toàn phần của phụ tải thứ i

Trong thực tế, ta th-ờng ít quan tâm đến toạ độ Z mà chỉ quan tâm đến toạ độ X

và Y

Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủphân phối, tủ động lực nhằm tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên l-ới

điện Thay số vào biểu thức trên ta tìm đ-ợc

2 Biểu đồ phụ tải điện.

Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm củaphụ tải điện, có diện tích t-ơng ứng với công suất của phụ tải theo tỷ lệ xích nào đó tuỳchọn Biểu đồ phụ tải cho phép ng-ời thiết kế hình dung đ-ợc sự phân bố phụ tải trongphạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các ph-ơng án cung cấp điện

Biểu đồ phụ tải điện đ-ợc chia thành 2 phần:

Phần phụ tải động lực (phần có hình quạt gạch chéo) và phần phụ tải chiếu sáng(phần hình quạt để trắng)

Để vẽ đ-ợc biểu đồ phụ tải điện cho các phân x-ởng, ta coi phụ tải điện của cácphân x-ởng phân bố đều theo diện tích phân x-ởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng vớitâm hình học của phân x-ởng trên mặt bằng

Trang 38

Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải điện của phụ tải thứ i đ-ợc xác định theo biểuthức:

Ri=

m.πtti

S

Trong đó:

m: Tỷ lệ xích ta chọn m = 3 kVA/mm2

Ri: Bán kính của vòng tròn biểu đồ phụ tải (mm)

Stti: Công suất tính toán của phân x-ởng thứ i

phụ tải động lực phụ tải chiếu sáng

360.P

(4.3)Trong đó:

csi

α : Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong phân x-ởng, độ

Pcsi: Phụ tải chiếu sáng của phân x-ởng thứ i, kW

Ptti: Phụ tải tác dụng tính toán của phân x-ởng thứ i, kW

 Xác định R và αcs cho phân x-ởng kết cấu kim loại.

Công suất tính toán toàn phân x-ởng là:

S

=3.3,14

1593,87 = 13Góc của phụ tải chiếu sáng là:

cs

α =

ttPcs

360.P

=1289

360.39

= 10,9 (độ)

* Các phân x-ởng còn lại tính t-ơng tự nh- đối với phân x-ởng kết cấu kim loại

Trang 39

Kết quả nhận đ-ợc cho trong bảng sau:

(Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy cơ khí trung quy mô)

II Xác định vị trí đặt trạm phân phối trung tâm.

Để giảm chi phí đầu t- cho dây dẫn và giảm tổn thất điện năng hay là đảm bảo vềtiêu chuẩn kinh tế thì trạm PPTT đặt ở trung tâm phụ tải của toàn nhà máy

Trên mặt bằng nhà máy ta gắn một hệ trục toạ độ x0y, ta xác định tâm phụ tải điệnM(x0; y0) của toàn nhà máy theo công thức:

i ttiS

n 1

.x tti S

i ttiS

n 1

.y tti S

(4.4)

Trong đó:

xi, yi, : Toạ độ tâm phụ tải của phân x-ởng thứ i

Stti: Công suất tính toán toàn phần của phụ tải thứ i

Để đơn giản ta chọn tâm phụ tải của các phân x-ởng là tâm hình học Ta có bảngtâm phụ tải của các phân x-ởng

Bảng 4 - 2: Tâm phụ tải của các phân x-ởng.

Trang 40

9 Ban quản lý nhà máy 20 20 100,5

Toạ độ tâm phụ tải điện của toàn nhà máy là:

i ttiS

9 1

.x tti S

i ttiS

9 1

.y tti S

=

6818,6

472409,89

= 69,3

Vậy vị trí tốt nhất để đặt trạm PPTT có toạ độ M(77,83; 69,3)

III Xác định vị trí, số l-ợng, dung l-ợng tbA px.

1 Xác định vị trí trạm biến áp phân x-ởng.

Vị trí các trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản sau:

- An toàn và liên tục cung cấp điện

- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi đến

- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng

- Phòng nổ, cháy, bụi bặm, khí ăn mòn

- Tiết kiệm vốn đầu t- và chi phí vận hành nhỏ

Trong các nhà máy th-ờng sử dụng các kiểu TBA phân x-ởng:

- Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân x-ởng có thể dùng loại liền kề có mộtt-ờng của trạm chung với t-ờng của phân x-ởng nhờ vậy tiết kiệm đ-ợc vốn xây dựng

và it ảnh h-ởng đến các công trình khác

- Trạm lồng cũng đ-ợc sử dụng để cung cấp điện cho một phần hoặc toàn bộ phânx-ởng vì có chi phí đầu t- thấp, vận hành và bảo quản thuận lợi nh-ng về mặt an toànkhi có sự cố trong trạm hoặc trong phân x-ởng là không cao

- Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân x-ởng nên đặt gần trung tâm phụ tải vì

điều đó cho phép đ-a điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn chiều dài mạngphân phối cao áp của xí nghiệp cũng nh- mạng hạ áp phân x-ởng, giảm chi phí kimloại làm dây dẫn và giảm tổn thất

Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể có thể chọn một trong các loại trạm biến áp đã nêu

Để đảm bảo an toàn cho ng-ời và thiết bị, đảm bảo mỹ quan công nghiệp ta sẽ sử dụngloại trạm liền kề các phân x-ởng

2 Số l-ợng trạm biến áp, máy biến áp phân x-ởng.

Máy biên áp là một thiết bị cần thiết và quan trọng trong hệ thống cung cấp điệncho nhà máy Nh-ng máy biến áp là thiết bị có giá thành cao nên chiếm số lớn trongtổng số vốn đầu t- cho nhà máy Vì vậy, khi chọn máy biến áp cần phải tìm cách giảm

số l-ợng và công suất của máy biến áp nh-ng vẫn đảm bảo làm việc an toàn và cungcấp điện cho yêu cầu của phụ tải điện

Máy biến áp đ-ợc chọn phải đảm bảo các yêu cầu:

+ Đảm bảo liên lạc giữa nguồn và phụ tải

+ Đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải nhất là các phụ tải quan trọng.+ Đảm bảo về mặt kinh tế và kỹ thuật

Định dạng
Số trang	91
Dung lượng	596,55 KB