Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy công cụ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên Trương Quốc Vũ Linh Lớp Điện Kỹ Thuật Khóa K 32 I ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy công cụ 2 CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU 1 Phụ tải điện của nhà máy (hình 1 và bảng 1) 2 Phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí (hình 2 và bảng 2) 3 Điện áp nguồn cung cấp cho nhà máy 35kV 4 Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

I ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy công cụ

2 CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU

1 Phụ tải điện của nhà máy (hình 1 và bảng 1)

2 Phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí (hình 2 và bảng 2)

3 Điện áp nguồn cung cấp cho nhà máy: 35kV

4 Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực: 450MW

5 Đường dây cung cấp điện cho nhà máy: Đường dây trên không dây nhôm lõi thép

6 Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: 12km

7 Công suất của nguồn: Vô cùng lớn

8 Nhà máy làm việc 3 ca, Tmax= 5000 giờ

9 Thời gian xây dựng công trình trong 1 năm, suất chiết khấu 12%/năm, thời gian vận hành cả công trình 30 năm

3 NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN

1 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí và toàn nhà máy chế tạo máy công cụ.

2 Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy chế tạo máy công cụ

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

4 Tính toán nâng cao hệ số công suất coscủa toàn nhà máy

5 Thiết kế một trạm biến áp phân xưởng tự chọn trong nhà máy chế tạo máy công cụ

4 HÌNH THỨC BẢO VỆ

Báo cáo bằng Slide

Bình Định, ngày 15 tháng 02 năm 2014

Cán bộ hướng dẫn

Thạc sĩ Nguyễn Duy Khiêm

Bảng 1: Phụ tải của nhà máy chế tạo máy công cụ

T Tên phân xưởng Công suất đặt (kW) Loại hộ tiêu thụ

Hình 1: Sơ đồ mặt bằng toàn nhà máy chế tạo máy công cụ

Bảng 2: Danh sách thiết bị của PXSCCK

TT Tên phân xưởng SL Nhãn máy P đm (kW)

1 máy Toàn bộ

BỘ PHẬN DỤNG CỤ

1 máy Toàn bộ

BỘ PHẬN SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN

9 Máy mài tròn vạn năng 1 3130 2,8

-Hình 2: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1

1.1 GIỚI THIỆU: 1

1.2 LOẠI NGÀNH NGHỀ: 2

1.3 QUY MÔ, NĂNG LỰC CỦA NHÀ MÁY: 2

1.4 GIỚI THIỆU PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY : 2

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY 3

2.1.2.3 Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của

đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình : 4

2.1.2.4 Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình P tb và hệ số cực đại k max ( còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả n hq ): 4

2.1.2.5 Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm : 6

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

2.1.2.7 Phương pháp tính trực tiếp :6

2.1.2.8 Xác định phụ tải chiếu sáng : 6

2.1.2.9 Xác định phụ tải cho toàn nhà máy : 7

2.1.3 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí : 7

2.1.3.6 Công suất chiếu sáng của phân xưởng SCCK 15

2.1.4 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại: 16

2.1.4.1 Xác định phụ tải tính toán của ban quản lí và phòng thiết kế: 16 2.1.4.2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng đúc: 17

2.1.4.3 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng gia công cơ khí: 18

2.1.4.4 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng cơ lắp ráp: 18

2.1.4.5 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng luyện kim màu: 19

2.1.4.6 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng luyện kim đen: 19

2.1.4.7 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng rèn dập: 20

2.1.4.8 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng nhiệt luyện: 20

2.1.4.9 Xác định phụ tải tính toán của bộ phận nén khí: 21

2.1.4.10 Xác định phụ tải tính toán của trạm bơm: 21

2.1.4.11 Xác định phụ tải tính toán của kho vật liệu: 22

2.3.XÁC ĐỊNH BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG: 24

2.3.1 Biểu đồ phụ tải của các phân xưởng: 24 2.3.2 Xác định trọng tâm phụ tải của xí nghiệp: 25 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO TOÀN NHÀ MÁY

27

3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ:27

3.2 CHỌN ĐIỆN ÁP VẬN HÀNH CUNG CẤP ĐIỆN: 27

3.3 VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN: 28

3.3.1.Phương án về các trạm biến áp phân xưởng : 28

3.3.2 Các phương án lựa chon máy biến áp29

3.3.2.1.Phương án cung cấp điện cho nhà máy: 29

3.3.2.2.Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian (của nhà máy ),trạm phân phối trung tâm: 30

3.3.2.3.Phương án về các trạm biến áp phân xưởng : 30

3.4 TÍNH TOÁN KINH TẾ - KĨ THUẬT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI

3.4.1 Phương án I : Sử dụng trạm BATG – hình tia 37

3.4.1.1 Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp phân xưởng : 37

3.4.1.2 Chọn dây dẫn và xác định tổn thất điện năng và tổn thất công suất trong mạnh điện: 39

3.4.1.3 Vốn đầu tư máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án I: 41 3.4.1.4 Chi phí tính toán phương án 1: 42

3.4.2 Phương án 2 : Sử dụng trạm BATG – liên thông 42

3.4.2.1 Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp phân xưởng : 42

3.4.2.2 Chọn dây dẫn và xác định tổn thất điện năng và tổn thất công suất trong mạnh điện: 42

3.4.2.3 Vốn đầu tư mua máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án 2:

44

3.4.2.4 Chi phí tính toán phương án 2: 45

3.4.4 Phương án 4 : Sử dụng trạm PPTT – liên thông: 49

3.4.4.1 Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp phân xưởng : 49

3.4.4.2 Chọn dây dẫn và xác định tổn thất điện năng và tổn thất công suất trong mạnh điện: 49

3.4.4.3 Vốn đầu tư máy cắt điện trong mạng cao áp của phương án 4: 51 3.4.4.4 Chi phí tính toán phương án 4: 51

3.4.4 So sánh và lựa chọn phương án tối ưu: 51 3.5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHO PHƯƠNG ÁN ĐƯỢC CHỌN: 52 3.5.1 Chọn đường dây dẫn từ hệ thống điện về trạm phân phối trung tâm:

52

3.5.2 Tính toán ngắn mạch và lựa chọn các thiết bị : 53

3.5.2.1 Mục đích tính ngắn mạch : 53

3.5.2.2 Chọn và kiểm tra thiết bị mạng cao áp: 56

3.5.2.3 Chọn và kiểm tra thiết bị mạng hạ áp: 59

CHƯƠNG 4:THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA

4.1.GIỚI THIỆU CHUNG: 63

4.1.1 Phân bố phụ tải phân xưởng: 63 4.1.2 Các hình thức đi dây và phạm vi sử dụng của sơ đồ: 63

4.1.2.1 Sử dụng sơ đồ cấp điện hình tia: 63

4.1.2.2 Sử dụng sơ đồ đường dây trục chính: 64

4.2 LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO TỦ PHÂN PHỐI :65

4.2.1 Lựa chọn aptômát cho tủ phân phối :65 4.2.2 Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực: 65

4.3 TÍNH NGẮN MẠCH PHÍA HẠ ÁP CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ ĐỂ KIỂM TRA CÁP VÀ ÁPTOMAT: 66

4.3.1 Các thông số của sơ đồ thay thế : 67 4.3.2 Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị đã chọn : 69 4.4 LỰA CHỌN THIẾT BỊ TRONG CÁC TỦ ĐỘNG LỰC VÀ DÂY DẪN ĐẾN CÁC THIẾT BỊ CỦA PHÂN XƯỞNG: 70

4.4.1 Lựa chọn các tủ động lực : 70 4.4.2 Chọn cầu chì cho các tủ động lực : 71 4.4.3 Lựa chọn dây dẫn từ các tủ động lực tới từng động cơ: 74 CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG

5.1 ĐẶT VẤN ĐỀ:77

5.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP BÙ: 78

5.2.1.Các biện pháp nâng cao hệ số cong suất cos : 78

5.2.1.1 Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên (không sử dụng thiết bị bù):

5.2.3.3 Xác định điện trở trên sơ đồ thay thê: 80

5.2.3.4 Điện trở tương đương nhánh các nhánh thực hiện liên thông: 81

5.2.4 Xác định và phân bố dung lượng bù tại thanh cái trạm biến áp 82

5.2.4.1 Xác định dung lượng bù 82

5.2.4.2 Phân bố dung lượng bù cho các trạm biến áp. 82

5.2.4.3 Tính toán đặt bù ở các nhánh có liên thông: 84

CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG ĐÚC

86

6.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA TRẠM.

86

6.1.1 Chọn máy biến áp B1 87 6.1.2 Chọn thiết bị phía cao áp 88

6.1.3.6 Chọn máy biến dòng 92

6.1.3.7 Chọn kích thước tủ phân phối hạ áp. 92

6.2 Thiết kế hệ thống nối đất cho trạm biến áp phân xưởng B1 92

6.2.1 Hệ số nối đất của trạm biến áp phân xưởng B1 92

6.2.2 Tính toán hệ thống nối đất 93

6.3 Kết cấu trạm và sơ đồ bố trí các thiết bị trong trạm 95

DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU

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 được dùngrộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân Khi xây dựng một nhà máy, mộtkhu kinh tế, hay một khu dân cư mới, Trước tiên người ta phải xây dựng hệ thốngcung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt của khu vực đó Sựphát triển của các ngành công nghiệp và nhu cầu sử dụng điện năng đã làm cho hệthống điện phát triển không ngừng cả về công suất truyền tải và mức độ phức tạpvới sự yêu cầu về chất lượng điện năng ngày càng cao, đòi hỏi người làm chuyênmôn cần phải nắm vững kiến thức cơ bản và hiểu biết sâu rộng về hệ thống điện

Trong suốt thời gian làm đồ án với sự nỗ lực của bản thân và sự hướng dẫngiúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt được sự hướng dẫn tận tình, chitiết của thầy giáo Nguyễn Duy Khiêm, đến nay em đã hoàn thành bản đồ án tốtnghiệp của mình Song với vốn kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án tốt nghiệp của

em không thể tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy em rất mong nhận được sự nhậnxét góp ý của các thầy cô giáo để bản đồ án của em được hoàn chỉnh hơn

Cuối cùng em xin gửi tới các thầy cô giáo trong bộ môn lời cảm ơn chânthành nhất

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1.1 GIỚI THIỆU:

Trong công cuộc công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nớc ở

n-ớc ta hiện nay, nhu cầu về điện năng là rất lớn Trong đó các côngtrình nhà máy là khách hàng tiêu thụ điện nhiều nhất Theothống kê 70% điện năng sản xuất ra cung cấp cho các nhà máy

và xí nghiệp công nghiệp, điện năng thực sự là yếu tố quantrọng vào tổng doanh thu của nhà máy Vì vậy, đảm bảo cấp

điện liên tục cho các nhà máy và xí nghiệp công nghiệp tức làbảo đảm cho nghành kinh tế quan trọng hoạt động liên tục Vì làkhách hàng tiêu thụ điện lớn nhất nên việc thiết kế hệ thống cấp

điện hợp lý đồng thời kết hợp với việc sử dụng điện hiệu quả sẽ

có tác dụng trực tiếp đến khai thác khả năng của nhà máy, tiếtkiệm điện, nâng cao doanh thu chung của nhà máy

Đặc điểm của các nhà máy và xí nghiệp công nghiệp nóichung là:

- Thiết bị dùng điện tập chung với mật độ cao

- Làm việc liên tục trong năm, ít có tính chất mùa vụ

- Quá trình công nghệ của từng nhà máy khác nhau nên cónhững đặc điểm riêng…

Trong số các nhà máy và xí nghiệp công nghiệp then chốtcủa nền kinh tế quốc dân hiện nay thì nhà máy cơ khí là mộtnghành sản suất quan trọng Sản phẩm của nhà máy có mặt ởhầu hết các lĩnh vực của đời sống nh máy móc phục vụ sản suấttrong nông nghiệp, công nghiệp, Đặc điểm riêng của nhà máyloại này là có số lợng phân xởng nhiều và cần mặt bằng sản xuấtrộng, dây chuyền công nghệ lớn Nhà máy sản xuất cụng cụ cũng

là một trong những nhà máy cơ khí quan trọng, sản xuất ra cụng

cụ phục vụ nông nghiệp, cụng nghiệp và nhiều nghành kinh tếkhác.

Để có một phơng án cấp điện hợp lý cho nhà máy cơ khí nóichung cũng nh nhà máy sản xuất cụng cụ nói riêng trớc hết taphân tích quy mô tổng thể toàn nhà máy, rồi đến từng phân x-ởng kèm theo đặc điểm công nghệ cụ thể

1.3 QUY Mễ, NĂNG LỰC CỦA NHÀ MÁY:

việc với cụng suất định mức.Do đặc điểm riờng của cỏc phõn xường,cụng suất vànhu cầu điện sử dụng của mỗi phõn xưởng mà ta xếp cỏc phõn xưởng theo cỏc loạiphụ tải điện khỏc nhau.Trong đú thỡ kho nguyờn liệu thỡ được xếp vào phụ tải loại 3,trạm bơm loại 2, cỏc phõn xưởng và cỏc khu cũn lại thỡ được xếp vào phụ tải loại I

Vỡ vậy nhà mỏy cần được bảo đảm cung cấp điện liờn tục vàan toàn

1.4 GIỚI THIỆU PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY :

- Phụ tải điện trong nhà mỏy cụng nghiệp cú thể phõn ra làm 2 loại phụ tải.+ Phụ tải động lực

+ Phụ tải chiếu sỏng

- Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trựctiếp đến thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dảitừ 1 đến hàng chục

kW vàđược cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz

- Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha, công suất không lớn Phụ tảichiếusáng bằng phẳng, ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f =50Hz

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY

2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

2.1.1 Những yêu cầu chung khi thiết kế cung cấp điện:

Mục tiêu cơ bản của việc thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ làđảm bảo cung cấp điện liên tục, chất lượng tốt Sau đây là một số yêu cầu:

- Đảm bảo cung cấp điện có độ tin cậy cao

- Nâng cao chất lượng điện và giảm tổn thất điện năng

- An toàn trong vận hành, thuận tiện trong việc bảo trì và sửa chữa

- Tổng chi phí về kinh tế thấp

2.1.2 Ý nghĩa của việc xác định phụ tải tính toán (PTTT):

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụtải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện Nói cáchkhác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tảithực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toànthiết bị về mặt phát nóng

Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các 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 dunglượng bù công suất phản kháng,… Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tốnhư: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phươngthức vận hành hệ thống,… Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ tảithực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, ngược lại nếu phụ tải tính toán xácđịnh được lớn hơn phụ tải thực tế thì gây ra dư thừa công suất, làm ứ đọng vốn đầu

tư, gia tăng tổn thất,…Cũng vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu về phươngpháp xác định phụ tải tính toán, song cho đến nay vẫn chưa có được phương phápnào thật hoàn thiện Những phương pháp cho kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp,khối lượng tính toán và các thông tin ban đầu về phụ tải lại quá lớn Ngược lại

những phương pháp tính đơn giản lại có kết quả có độ chính xác thấp Vì vậy tùytheo giai đoạn thiết kế, tùy theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp thích hợp.

Sau đây là một số phương pháp thường dùng để xác định phụ tải tính toánkhi quy hoạch thiết kế hệ thống cung cấp điện :

2.1.2.1 Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ số nhu cầu :

Ptt = knc.Pđ

Trong 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 cóthể lấygần đúng Pđ≈Pdđ (kW)

2.1.2.2 Phương pháp xác định PTTT theo công suất công suất trung bình

2.1.2.4 Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình P tb và hệ

số cực đại k max ( còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả n hq ):

- Với một động cơ điện :

kmax : Hệ số sử dụng của nhóm thiết bị, tra ở sổ tay

ksd : Hệ số cực đại tra đồ thị hoặc tra theo bảng dựa vào hai đại lượng

kti : Hệ số tải, có thể lấy trị số gần đúng như sau:

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

kti = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lạiCông suất phản kháng: Qtt = tg Ptt

Công suất tính toán toàn phần : Stt =

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)

2.1.2.6 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)

P0 : Suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích, trong thiết kế sơ bộ

có thể lấy theo tài liệu tham khảo (W/m2)

S : Diện tích phân xưởng (m2 )Công suất phản kháng chiếu sáng Qcs phụ thuộc vào loại đèn ta chọn:

+ Nếu đèn sợi đốt thì chọn cos =1 và tg = 0

+ Nếu đèn huỳnh quang hay cá loại đèn khác thì cos < 1 và tg 0

2.1.2.9 Xác định phụ tải cho toàn nhà máy :

Công suất tính toán cho mỗi phân xưởng:

Stt = Phụ tải tính toán cho toàn nhà máy được xác định:

Pttnm= kđt = kđt

Qttnm= kđt = kđt

Sttnm =

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

Để phân nhóm cho phân xưởng sửa chữa cơ khí ta dựa vào nguyên tắc sau:+ Các thiết bị trong 1 nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng để giảmchiều dài đường dây hạ áp, do đó có thể giảm vốn đầu tư và tổn thất trên đường dây

hạ áp trong phân xưởng

+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc (điều này sẽ thuậntiện cho việc tính toán và cung cấp điện 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; cos

; )

+ Các thiết bị trong các nhóm nên được phân bổ để tổng công suất của cácnhóm ít chênh lệch nhất (điều này nếu thực hiện được sẽ tạo ra tính đồng loạt chocác trang thiết bị cung cấp điện )

+ 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 củacáctủ động lực được chế tạo sẵn cũng không quá 8 12) Tuy nhiên khi số thiết bịcủa một nhóm quá ít cũng sẽ làm phức tạp hoá trong vận hành và làm giảm độ tincậy CCĐ cho từng thiết bị

Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ vào vịtrí, công suất thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các thiết bị trongphân xưởng Sửa chữa cơ khí thành: Nhóm phụ tải

Kết quả phân nhóm phụ tải điện được trình bày ở bảng 2.1:

Bảng 2.1: Bảng phân nhóm thiết bị trong phân xưởng cơ khí

trên mặt bằng

Số lượng suất đặt Công

( KW )

Toàn bộ ( KW )

Nhóm 1

P đm (KW) I đm (A)

1 Máy Toàn Bộ Nhóm 1

Tổng công suất của n1 thiết bị:

kmax = 2,2Phụ tải tính toán nhóm I

Số

đm (KW) I đm (A)

1 Máy Toàn bộ Nhóm 2

ksd = 0,15 ; cos = 0,6 và tg = 1,33

Ta có số thiết bị trong nhóm : n = 13 và n1 = 5

Tổng công suất các thiết bị có trong nhóm:

P = đmi = 21+4,5.2+6,4+10+5,8+2,8.3 = 64,6(kW)Tổng công suất của n1 thiết bị:

kmax = 1,96Phụ tải tính toán nhóm 2

Số lượng

P đm ( KW ) I đm 1

Máy

Toàn bộ Nhóm 3

kmax =2,2Phụ tải tính toán nhóm 3

TT Tên thiết bị Ký hiệu

trên mặt bằng

Số lượng

P đm ( KW ) I đm (A )

1 Máy Toàn

bộ Nhóm 4

P đm ( KW ) I đm ( A )

1 Máy Toàn

bộ Nhóm 5

nhq = n n*

hq = 12.0,7 = 8,4Tra bảng trị số kmax theo ksd và nhq

kmax = 2,2Phụ tải tính toán nhóm V

Ptt = kmax.ksd đmi = 2,2.0,15.61,87 = 20,417(kW)

Qtt = Ptt.tan = 20,417.1,33 = 27,155 (kVAr)

2.1.3.6 Công suất chiếu sáng của phân xưởng SCCK

Do chúng ta dung loại đèn sợi đốt để chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơkhí nên ta có cos = 1 và tg = 0

Suất phụ tải chiếu sáng : p0 = 15 ( )

kđt : Hệ số đồng thời của toàn phân xưởng Lấy kdt = 0.8

Pđl,Qđl : công suất tác dụng, phản kháng tính toán động lực nhóm i

- Phụ tải tác dụng của phân xưởng:

Pttpx7 = Pđl + Pcs = 83,892 + 3,72 = 87,612 (kW)

Qttpx7 = Qđl = 111,577 (kVAr)

Sttpx7 = ==141,864 (kVA)

Ittpx7 = = = 215,54 (A)

Từ kết quả tính toán ở mục 2.3 ta có bảng tổng kết sau :

Bảng 2.7: Công suất chiếu sang phân xưởng sửa chữa cơ khí:

2.1.4 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại:

P0 các phân xưởng này cho biết công suất đặt và diện tích của các phân xưởng nên phụ tải tính toán được xác định theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

2.1.4.1 Xác định phụ tải tính toán của ban quản lí và phòng thiết kế:

Công suất đặt : Pđ = 200 (kW)

Diện tích : F = 527 (m2)

Tra bảng với ban quan lí và phòng thiết kế ta được:

Knc = 0,75 , cos = 0,85 => tan = 0,62Tra bảng chiếu sáng với phân xưởng này là : P0 =15 (W/m2)

Dùng đèn sợi đốt có cos cs = 1 => tan cs = 0

Công suất tính toán động lực:

Tra bảng chiếu sáng với phân xưởng này là : P0 =15 (W/m2)

Dùng đèn sợi đốt có cos cs = 1 => tan cs = 0

Công suất tính toán động lực:

Tra bảng với Phân xưởng gia công cơ khí ta được:

Knc = 0,55 , cos = 0,65 => tan = 1,17Tra bảng chiếu sáng với phân xưởng này là : P0 =15 (W/m2)

Dùng đèn sợi đốt có cos cs = 1 => tan cs = 0

Công suất tính toán động lực:

Pđl = Pđ knc = 3600.0,55 = 1980 (kW)

Qđl = Pđl tan cs = 1980.1,17 = 2316,6 (kVAr)Công suất chiếu sáng:

Pcs = P0 F = 0,015.1197 = 17,96(kW)

Qcs = Pcs tan cs = 0Phụ tải tính toán của ban quản lí và phòng thiết lé sẽ là:

Dùng đèn sợi đốt có cos cs = 1 => tan cs = 0

Công suất tính toán động lực:

Pđl = knc.Pđ = 0,4.3200 = 1280 (kW)

Qđl = Pđl tan = 1280.1,33 = 1702,4 (kVAr)Công suất chiếu sang:

Tra bảng chiếu sáng với phân xưởng này là : P0 =15 (W/m2)

Dùng đèn sợi đốt có cos cs = 1 => tan cs = 0

Công suất tính toán động lực:

Pđl = knc.Pđ = 0,65.1800= 1170 (kW)

Qđl = Pđl tan = 1170.0,75 = 877,5 (kVAr)Công suất chiếu sang:

Dùng đèn sợi đốt có cos cs = 1 => tan cs = 0

Công suất tính toán động lực:

Pđl = knc.Pđ = 2500.0,7 = 1750 (kW)

Qđl = Pđl tan cs = 1750.0,62 = 1085 (kVAr)

Công suất chiếu sang:

Pcs = P0 F = 0,015.702 = 10,53(kW)

Qcs = Pcs tan cs = 0Phụ tải tính toán của ban quản lí và phòng thiết lé sẽ là:

Tra bảng chiếu sáng với phân xưởng này là : P0 =15 (W/m2)

Dùng đèn sợi đốt có cos cs = 1 => tan cs = 0

Công suất tính toán động lực:

Pđl = knc.Pđ = 0,6.2100 = 1260 (kW)

Qđl = Pđl tan = 1260.1,02 = 1285,2 (kVAr)Công suất chiếu sang:

Tra bảng chiếu sáng với phân xưởng này là : P0 =15 (W/m2)

Dùng đèn sợi đốt có cos cs = 1 => tan cs = 0

Công suất tính toán động lực:

Pđl = knc.Pđ =0,7 3500 = 2540 (kW)

Qđl = Pđl tan = 2540.0,88 = 2156 (kVAr)Công suất chiếu sang:

Dùng đèn sợi đốt có cos cs = 1 => tan cs = 0

Công suất tính toán động lực:

Pđl = knc.Pđ = 0,65.1700 = 1105 (kW)

Qđl = Pđl tan cs = 1105.0,62 = 685,1 (kVAr)Công suất chiếu sang:

Pcs = P0 F = 0,015.648 = 9,72(kW)

Qcs = Pcs tan cs = 0Phụ tải tính toán của ban quản lí và phòng thiết lé sẽ là:

Pttpx10 = Pđl + Pcs = 1105+ 9,72 = 1114,72 (kW)

Qttpx10 = Qđl = 685,1 (kVAr)

Sttpx10== = 1308,42 (kVA)

2.1.4.10 Xác định phụ tải tính toán của trạm bơm:

Công suất đặt : Pđ = 800 (kW)

Diện tích : F = 495 (m2)

Tra bảng với Phân xưởng luyện kim đen ta được:

Knc = 0,65 , cos = 0,85 => tan = 0,62

Tra bảng chiếu sáng với phân xưởng này là : P0 =15 (W/m2)

Dùng đèn sợi đốt có cos cs = 1 => tan cs = 0

Công suất tính toán động lực:

Tra bảng chiếu sáng với phân xưởng này là : P0 =16 (W/m2)

Dùng đèn sợi đốt có cos cs = 1 => tan cs = 0

Công suất tính toán động lực:

Qcs = Pcs tan cs = 0Phụ tải tính toán của ban quản lí và phòng thiết lé sẽ là:

2.2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN NHÀ MÁY:

Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy:

Pttnm = kđt = 0,8 13001,69 = 10401,352 (kW)Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy :

Qttnm = kđt = 0,8 11605,38 = 9284,304 (kVAr)Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:

= 13942,253 (kVA)Dòng điện tính toán toàn nhà máy:

Hệ số công suất của toàn nhà máy:

2.3.XÁC ĐỊNH BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG:

Việc xác định biểu đồ phụ tải trên mặt bằng nhà máy có mục đích là để phânphối hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy, chọn các vị trí đặt máy biến ápsao 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 phụtải tính toán của phân xưởng đó theo một tỷ lệ lựa chọn Nếu coi phụ tải mỗi phânxưởng là đồng đều theo diện tích phân xưởng thì tâm vòng tròn phụ tải trùng vớitâm của phân xưởng đó

Mỗi vòng tròn biểu đồ phụ tải chia ra hai thành phần:

+ Phụ tải động lực (phần gạch sọc )+ Phụ tải chiếu sáng (phần để trắng )Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải xác định theo biểu thức:

S = m .R => R =

Pcs : Phụ tải chiếu sáng phụ tải thứ i

Ptti : Phụ tải tính toán của phụ tải thứ i

2.3.1 Biểu đồ phụ tải của các phân xưởng:

Bảng 2.9: Số liệu biểu đồ phụ tải các phân xưởng:

2.3.2 Xác định trọng tâm phụ tải của xí nghiệp:

Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy vẽ một hệ trục toạ độ XOY, có vị trí toạ độtrọng tâm của các phân xưởng là ( xi, yi ) ta xác định được toạ độ trọng tâm phụ tảinhà máy M0(x0, y0)