CHƢƠNG 1 : TÍNH TỐN PHỤ TẢI CHO TỪNG PHÂN XƢỞNG
5. Cơng suất tính tốn của phân xƣởng 3 (Nghiền nguyên liệu)
5.1 Công suất động lực cho phân xƣởng 3
Trong đó:
Tra [Bảng 1-1, Sổ tay tra cứu thiết bị
điện] = 0,88 Ta có:
0,6.1000 = 600 KW
5.2 Công suất chiếu sáng cho phân xƣởng 3
Ta dùng đèn tròn chiếu sáng cho phân xưởng vì đèn trịn có ưu điểm là cho ánh sáng thật, có chỉ số màu cao. Do đó chỉ có đèn trịn đáp ứng được yêu cầu này . Mặt khác đèn tròn sợi đốt cơ ưu điểm nữa là đơn giản dễ lắp đặt.
Ta chọn công suất phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng Tra
[Bảng 1-5, Sổ tay tra cứu thiết bị điện] để đảm bảo đủ rọi cho phân xưởng.
17.1687,5= 28687 W = 28,687 KW Với = 1687,5
5.3 Tổng cơng suất tính tốn cho phân xƣởng 3
600+28,687 = 628,687 KW
√ √ = 820,99 KVA
6. Cơng suất tính tốn của phân xƣởng 4 ( Nghiền than )
6.1 Công suất động lực cho phân xƣởng 4
Trong đó:
Tra [Bảng 1-1, Sổ tay tra cứu thiết bị điện]
= 1,02 Ta có:
0,6.800 = 480 KW
1,02.480 = 489,6 kvar
6.2 Công suất chiếu sáng cho phân xƣởng 4
Ta dùng đèn trịn chiếu sáng cho phân xưởng vì đèn trịn có ưu điểm là cho ánh sáng thật, có chỉ số màu cao. Do đó chỉ có đèn trịn đáp ứng được u cầu này . Mặt khác đèn tròn sợi đốt cơ ưu điểm nữa là đơn giản dễ lắp đặt.
Ta chọn công suất phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng Tra [Bảng 1-5, Sổ tay tra cứu thiết bị điện] để đảm bảo đủ rọi cho phân xưởng.
17.2016 = 34272 W = 34,272 KW Với = 2016
6.3 Tổng cơng suất tính tốn cho tồn phân xƣởng 4
480 + 34,272 = 514,272 KW
√ √ = 710,06 KVA
7. Cơng suất tính tốn của phân xƣởng 5 ( Lò nung và làm sạch cliner ) 7.1 Công suất động lực cho phân xƣởng 5 7.1 Công suất động lực cho phân xƣởng 5
Trong đó:
Tra [Bảng 1-1, Sổ tay tra cứu thiết bị điện]
= 0,75 Ta có:
0,65.1000 = 650 KW
0,75.650 = 487,5 kvar
7.2 Công suất chiếu sáng cho phân xƣởng 5
Ta dùng đèn trịn chiếu sáng cho phân xưởng vì đèn trịn có ưu điểm là cho ánh sáng thật, có chỉ số màu cao. Do đó chỉ có đèn trịn đáp ứng được yêu cầu này . Mặt khác đèn tròn sợi đốt cơ ưu điểm nữa là đơn giản dễ lắp đặt.
Ta chọn công suất phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng Tra
[Bảng 1-5, Sổ tay tra cứu thiết bị điện] để đảm bảo đủ rọi cho phân xưởng.
17.2376 = 40392 W = 40,392 KW Với = 2376
7.3 Tổng cơng suất tính tốn cho tồn phân xƣởng 5
650 + 40,392 = 690,392 KW
√ √ = 845,16 KVA
8.1 Công suất động lực cho phân xƣởng 6 Trong đó: [ ] = 0,75 Ta có: 0,6.900 = 540 KW 0,75.540 = 405 kvar
8.2 Công suất chiếu sáng cho phân xƣởng 6
Ta dùng đèn tròn chiếu sáng cho phân xưởng vì đèn trịn có ưu điểm là cho ánh sáng thật, có chỉ số màu cao. Do đó chỉ có đèn trịn đáp ứng được yêu cầu này. Mặt khác đèn tròn sợi đốt cơ ưu điểm nữa là đơn giản dễ lắp đặt.
Ta chọn công suất phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng Tra
[Bảng 1-5, Sổ tay tra cứu thiết bị điện] để đảm bảo đủ rọi cho phân xưởng.
17.1584 = 26928 W = 26,928 KW Với = 1584
8.3 Tổng cơng suất tính tốn cho tồn phân xƣởng 6
540 + 26,928 = 566,928 KW
√ √ = 696,73 KVA
9. Cơng suất tính tốn của phân xƣởng 8 ( Trạm bơm và xử lí nƣớc thải ) 9.1 Công suất động lực cho phân xƣởng 8
Trong đó:
[ ] = 0,75 Ta có: 0,65.600 = 390 KW 0,75.390 = 292,5 kvar
9.2 Công suất chiếu sáng cho phân xƣởng 8
Ta dùng đèn tròn chiếu sáng cho phân xưởng vì đèn trịn có ưu điểm là cho ánh sáng thật, có chỉ số màu cao. Do đó chỉ có đèn trịn đáp ứng được yêu cầu này . Mặt khác đèn tròn sợi đốt cơ ưu điểm nữa là đơn giản dễ lắp đặt.
Ta chọn công suất phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng Tra
[Bảng 1-5, Sổ tay tra cứu thiết bị điện] để đảm bảo đủ rọi cho phân xưởng.
17.1224 = 20808 W = 20,808 KW Với = 1224
9.3 Tổng cơng suất tính tốn cho tồn phân xƣởng 8
390 + 20,808 = 410,808 KW
√ √ = 504,30 KVA
10. Cơng st tính tốn phân xƣởng 9 ( Đóng bao ) 10.1 Công suất động lực cho phân xƣởng 9
Trong đó:
Tra [Bảng 1-1, Sổ tay tra cứu thiết bị điện]
= 0,75 Ta có:
0,65.500 = 325 KW
10.2 Công suất chiếu sáng cho phân xƣởng 9
Ta dùng đèn tròn chiếu sáng cho phân xưởng vì đèn trịn có ưu điểm là cho ánh sáng thật, có chỉ số màu cao. Do đó chỉ có đèn trịn đáp ứng được u cầu này . Mặt khác đèn tròn sợi đốt cơ ưu điểm nữa là đơn giản dễ lắp đặt.
Ta chọn công suất phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng Tra
[Bảng 1-5, Sổ tay tra cứu thiết bị điện] để đảm bảo đủ rọi cho phân xưởng.
17.1800 = 30600 W = 30,600 KW Với
= 1800
10.3 Tổng cơng suất tính tốn cho tồn phân xƣởng 9
325 + 30,600 = 355,6 KW
√ √ = 431,12 KVA
11. Cơng suất tính tốn của phân xƣởng 10 ( Phịng điều khiển và thí nghiệm) 11.1 Cơng suất động lực cho phân xƣởng 10
Trong đó:
Tra [Bảng 1-1, Sổ tay tra cứu thiết bị điện]
= 0,88 Ta có:
0,75.300 = 225 KW
0,88.225 = 198 kvar
11.2 Công suất chiếu sáng cho phân xƣởng 10
Ta dùng đèn ống huỳnh quang vì lượng nhiệt chúng tỏa ra ít, tiết kiệm điện và thân thiện với mơi trường.
Ta có :
25.1440 = 36000 W = 36 KW Qcs10 = tgϕ.Pcs10 = 0,88.36 = 31,68 kvar
Khi =1440
11.3 Tổng cơng suất tính tồn cho tồn phân xƣởng 10
225 + 36 = 261 KW
198 + 31,68 = 229,68 kvar
√ √ = 347,66 KVA
12. Cơng suất tính tốn của phân xƣởng 11 ( Phịng hành chính ) 12.1 Cơng suất động lực cho phân xƣởng 11 12.1 Công suất động lực cho phân xƣởng 11
Trong đó:
Tra [Bảng 1-1, Sổ tay tra cứu thiết bị điện]
= 0,75 Ta có: 0,75.300 = 225 KW
0,75.225 = 168,75 kvar
12.2 Công suất chiếu sáng cho phân xƣởng 11
Ta dùng đèn ống huỳnh quang vì lượng nhiệt chúng tỏa ra ít, tiết kiệm điện và thân thiện với môi trường.
Với Tra [Bảng 1-5, Sổ tay tra cứu thiết bị điện]
17.1008 = 17136 W =17,136 KW Qcs11 = tgϕ.Pcs11 = 0,75.17,136 = 12,852 kvar
Với =1008
12.3 Tổng cơng suất tính tốn cho tồn phân xƣởng 11
225+17,136 = 242,136 KW
√ √ = 302,6 KVA Bảng 1.3: Bảng tổng kết các phân xƣởng Tên phân xƣởng (KW) (KW) (Kvar) (KVA) 1 900 0,6/1,33 0,55 519,786 658 838,53 2 400 0,7/1,02 0,35 168,917 142,8 221,19 3 1000 0,75/0,88 0,6 628,687 528 820,99 4 800 0,7/1,02 0,6 514,272 489,6 710,06 5 1000 0,8/0,75 0,65 690,392 487,5 845,16 6 900 0,8/0,75 0,6 566,928 405 696,73 7 153,86 155,78 218,95 8 600 0,8/0,75 0,65 410,808 292,5 504,3 9 500 0,8/0,75 0,65 355,6 243,75 431,12 10 300 0,75/0,88 0,75 261 229,68 347,66 11 300 0,8/0,75 0,75 242,136 181,6 302,6 Tổng 4512,386 3994,21 5937,29 13. Phụ tải tính tốn tồn nhà máy
13.1 Phụ tải tính tốn tác dụng tồn nhà máy.
PttXN = kđt p ttpxi i
P
Trong đó :
Pttpxi : Phụ tải tính tốn tác dụng của phân xưởng i , kW p : số phân xưởng trong nhà máy
Kđt : hệ số đồng thời , xét khả năng phụ tải các phân xưởng không đồng thời cực đại
Kđt = 0,9 ÷ 0,95 khi số phân xưởng n = 2 ÷ 4 Kđt = 0,8 ÷ 0,85 khi số phân xưởng n = 5 ÷ 10 Vì nhà máy có 11 phân xưởng nên chọn kđt = 0,85 → PttXN = kđt . p Pttpxi
i
= 0,85 . 4512,386 = 3835,53 kW 13.2 Phụ tải tính tốn phản kháng tồn nhà QttXN = kđt . Qttpxi p i
Trong đó : + Qttpxi : Phụ tải tính tốn phản kháng của phân xưởng i, kVAr → QttXN = 0,85 . 3994,21 = 3395,08 kVAr
13.3 Phụ tải tính tốn tồn phần nhà máy
SttXN = P2ttXNQ2ttXN = √ KVA
13.4 Hệ số công suất nhà máy.
Cosφ =
= 0,75
14. Biểu đồ phụ tải các phân xƣởng trong nhà máy
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 vịng trịn có diện tích bằng phụ tải tính tốn của phân xưởng đó theo một tỷ lệ lựa chọn. Nếu coi phụ tải mỗi phân xưởng là đồng đều theo diện tích phân xưởng thì tâm vịng trịn phụ tải trùng với tâm của phân xưởng đó. 14.1 Bán kính vịng trịn phụ tải. Rpxi = m Sttpxi . Trong đó
Rpxi : bán kính vịng trịn phụ tải phân xưởng i, cm Sttpx: Cơng suất tính tốn tồn phân xưởng i, kVA m : Hệ số tỉ lệ, kVA/mm2 , chọn m = 3 kVA
14.2 Tính tốn cho các phân xƣởng.
Tính tốn phân xưởng 1
Phân xưởng 1 có Sttpx = 838,53 kVA + Bán kính vịng trịn phụ tải Rpxi = m Sttpxi . = √ = 9,43
Bảng 1.4: Bán kính vịng trịn phụ tải của các phân xƣởng
STT Tên phân xƣởng Sttpxi (kVAr) R (cm)
1 Đập đá vôi vá đât sét 838,53 9,43
2 Kho nguyên liệu 221,19 4,48
3 Nghiền nguyên liệu 820,99 9,33
4 Nghiền than 710,06 8,67
5 Lò nung và làm sạch clinker 845,16 9,46
6 Nghiền xi măng 696,73 8,59
7 Xưởng sữa chữa cơ khí 218,95 4,81
8 Trạm bơm và sử lí nước thải 504,3 7,31
9 Dây chuyền đóng bao 431,12 6,76
10 Phòng điều khiển và phòng thí
nghiệm 347,66 6,07
11 Phịng hành chính 302,6 5,66
15. Xác định phụ tải trong nhà máy
Tâm phụ tải điện là điểm quy ước nào đấy sao cho : n 1 i i i.l P min Trong đó :
Pi , li : là công suất tác dụng và khoảng cách từ điểm tâm phụ tải điện đến phụ tải thứ i.
Tâm qui ước của phụ tải xí nghiệp được xác định bởi một điểm M có toạ độ (theo hệ trục độ tuỳ chọn) được xác định bằng các biểu thức sau: M(x0 , y0 , z0).
x0 = n 1 i i n 1 i i i S x . S ; y0 = n 1 i i n 1 i i i S y . S ; z0 = n 1 i i n 1 i i i S z . S
Trong đó: Si: là phụ tải tính tốn của phân xưởng i.
xi , yi , zi : là toạ độ của phân xưởng i theo hệ trục toạ độ tuỳ chọn. n: là số phân xưởng có phụ tải điện trong xí nghiệp.
Thực tế ta bỏ qua toạ độ z. Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối,tủ động lực nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện.
Bảng 1.5: Bảng phụ tải tính tốn của các phân xƣởng
Ký hiệu xi (m) yi (m) Sttpxi,
kVA Sttpxi, xi Sttpxi, yi
1 24 19 838,53 20124,72 15932,07 2 17 50 221,19 3760,23 11059,5 3 30 78 820,99 24629,7 64037,22 4 90 80 710,06 63905,4 56804,8 5 85 50 845,16 71838,6 42258 6 90 19 696,73 62705,7 13237,87 7 83 165 218,95 18172,85 36126,75 8 24 145 504,3 12103,2 73123,5 9 85 140 431,12 36645,2 60356,8 10 30 170 347,66 10429,8 59102,2 11 57 178 302,6 17248,2 53862,8 Tổng 5937,29 341263,6 486901,52
Tâm đồ thị phụ tải: x0 = n 1 i i n 1 i i i S x . S = = 57,57 m ; y0 = n 1 i i n 1 i i i S y . S = = 82 m M ( 57,57 ; 82)
Hình 1.2: Biểu đồ phụ tải các phân xƣởng trong nhà máy 11 10 8 3 2 1 6 5 4 9 7 17 24 30 57 83 85 90 19 50 145 140 170 165 80 78 178 Y X
CHƢƠNG II: THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY
1. Lựa chọn cấp điện áp truyền tải
Điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện.
Việc chọn đúng điện áp định mức của mạng điện khi thiết kế là bài toán kinh tế, kỹ thuật. Khi tăng điện áp định mức, tổn thất công suất và tổn thất điện năng sẽ giảm nghĩa là giảm chi phí vận hành, giảm tiết diện dây dẫn và chi phí về kim loại khi xây dựng mạng điện, đồng thời tăng công suất giới hạn truyền tải trên đường dây. Trong khi đó, mạng điện áp định mức yêu cầu vốn đầu tư không lớn, ngoài ra khả năng truyền tải nhỏ.
Theo công thức thực nghiệm : U = 4,34 . l16.P
Trong đó
U : cấp điện áp truyền tải, kV
l : khoảng cách từ trạm BATG đến nhà máy (Km) P : Cơng suất tác dụng tính tốn của khu liên hiệp (MW) Với l = 5 Km
P = PttXN = 3835,53 (KW) = 3,83553 (MW) → U = 4,34 . √ = 34,58 KV → lựa chọn cấp điện áp truyền tải 35 KV
2. Vạch phƣơng án cung cấp điện cho nhà máy
Việc chọn số lượng trạm biến áp trong một xí nghiệp cần phải so sánh chỉ tiêu về kinh tế và kỹ thuật, vị trí của các trạm biến áp phải thoả mãn các điều kiện cơ bản sau:
+ Gần trung tâm phụ tải và gần nguồn cung cấp đi tới. + Thao tác vận hành dễ dàng và thuận tiện.
+ Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ.
Lựa chọn phương án cấp điện là vấn đề rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến vận hành khai thác và phát huy hiệu quả cấp điện.
Để chọn phương án cấp điện an toàn phải tuân theo các điều kiện sau: + Đảm bảo chất lượng điện năng.
+ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện về tính liên tục phù hợp với yêu cầu của phụ tải.
+ Thuận lợi cho việc lắp ráp vận hành và sửa chữa cũng như phát triển phụ tải. + An tồn cho người vận hành và máy móc.
+ Có chỉ tiêu kinh tế hợp lí.
Với quy mơ khu liên hiệp xí nghiệp như trên, ta sẽ xây dựng 1 trạm phân phối trung tâm ( PTTT ) nhận điện từ trạm BATG về và phân phối lại cho các BAPX. Từ BAPX sẽ có các đường dây cấp điện đến các động cơ. Trạm PPTT được đặt trong nhà máy tại trọng tâm phụ tải nhà máy M.
3. Xác định vị trí, số lƣợng, dung lƣợng các BAPX 3.1 Số lƣợng các trạm BAPX. 3.1 Số lƣợng các trạm BAPX.
Căn cứ vào vị trí, cơng suất các phân xưởng ta quyết định các phương án đặt MBA như sau:
3.1.1 Sử dụng 6 TBA
Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng 1 và 2
Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng 3,8,10
Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng 6
Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng 7,9,11
Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng 4
3.1.2 Sử dụng 3 TBA
Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng 1, 2,3,8
Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng 5,6,4,9
Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng 7,10,11
3.2 Số lƣợng , dung lƣợng các MBA trong 1 trạm BAPX và vị trí trạm 3.2.1 Số lƣợng:
Các trạm BAPX cấp điện cho phân xưởng loại 1 cần đặt 2 MBA .
3.2.2 Vị trí đặt
Có 3 ngun tắc đặt trạm BA
Phải gần tâm phụ tải
Thuận tiện cho lắp đặt, không ảnh hưởng đến giao thông sản xuất
Có khả năng phịng cháy nổ, đón được gió, tránh được bụi
3.2.3 Dung lƣợng các MBA
Trạm có 2 máy
+ Ở điều kiện làm việc bình thường SđmB ≥
2
tt
S
+ Điều kiện sự cố hỏng 1 MBA, MBA còn lại cho phép quá tải 1,4 lần SđmB ≥ 4 , 1 tt S
Cho phép quá tải 1,4 lần với điều kiện chỉ quá tải trong 5 ngày đêm, mỗi ngày khơng q 6 tiếng (đó là thời gian để đưa máy sự cố ra và đưa máy mới vào).
Nếu khảo sát trong hộ loại 1 có 1 số phần trăm phụ tải loại 3 thì khi có sự cố 1 MBA nên cắt phụ tải loại 3 để chọn MBA hợp lí hơn.
SđmB ≥ 4 , 1 1 loai S
Nếu MBA được chọn là ngoại nhập phải hiệu chỉnh theo nhiệt độ SdmB = 4 , 1 . nc k Stt hoặc SdmB = 4 , 1 . 1 nc k Sloai
Trong đó : knc : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ MBA. knc =
100 110
Trong đó θ1 : nhiệt độ nơi sử dụng , oC
θ0 : nhiệt độ nơi chế tạo , oC