Cung cấp điện cho phân xưởng sữa chữa cơ khí

Chơng IXác định phụ tải tính toán Đ1.1 Xác định phụ tải tính toán của phân xởng sửa chữa cơ khí Phân xởng sửa chữa cơ khí là phân xởng số 7 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy.. Trong phân xởn

Trang 1

Chơng I

Xác định phụ tải tính toán

Đ1.1 Xác định phụ tải tính toán của phân xởng sửa chữa cơ khí

Phân xởng sửa chữa cơ khí là phân xởng số 7 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy Phân xởng có diện tích m2 Trong phân xởng đợc bố trí 98 thiết bị, công suất của các thiết bị rất khác nhau, thiết bị có công suất lớn nhất là 30kW (Lò điện) song cũng có nhiều thiết bị có công suất rất nhỏ(<0.5kW) Phần lớn các thiết bị có chế

độ làm việc dài hạn, chỉ có máy biến áp (MBA) hàn là có chế độ làm việc ngắn hạnlặp lại Những đặc điểm này cần đợc lu tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính toán và lựa chọn phơng án thiết kế cấp điện cho phân xởng

1.1.1 Phân nhóm phụ tải của phân xởng Sửa chữa cơ khí

Trong một phân xởng thờng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việckhác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán đợc chính xác cần phải phân nhóm các thiết bị điện Việc phân nhóm phải tuân theo các nguyên tắc sau:

- Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài ờng dây hạ áp Nhờ vậy có thể tiết kiệm đợc vốn đầu t và tổn thất trên các đ-ờng dây hạ áp trong phân xởng

đ Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác

định phụ tải tính toán đợc chính xác hơn và thuận tiện cho việc lựa chọn

ph-ơng thức cung cấp điện cho nhóm

- Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xởng và toàn nhà máy Số thiết bị trong một nhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thờng ≤(8ữ12) Tuy nhiên thờng rất khó thoả mãn tất cả các nguyên tắc trên Do vậy ngời thiết kế phải tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn ra phơng án tối

u phù hợp nhất trong các phơng án có thể

Dựa vào nguyên tắc phân nhóm điện ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị đợc bố trí trên mặt bằng phân xởng, có thể chia các thiết bị trong phân xởng thành 5 nhóm Kết quả phân nhóm phụ tải đợc trình bày ở bảng 1.1

Bảng 1-1 Bảng phân nhóm phụ tải điện

Trang 3

3 Lò điện kiểu buồng 2 31 30.0 60.0 2x76.1

P

=vàSU

đ

m

đ

tất cả các nhóm lấy cosϕ=0.6, U=0.38kV

Trong 98 thiết bị thì có 63 thiết bị tiêu thụ điện

1.1.2 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải

1.Tính toán cho nhóm số 1:

Số liệu phụ tải của nhóm 1 cho trong bảng 1-2

Bảng 1-2 Danh sách thiết bị thuộc nhóm 1

n

=

*

Trang 4

( ) =0.69

7.102

4.8x3+9x2+14x2

=P

P

=P

=7.102x16.0x0.2

=Pxxkk

max

Qtt=Pttìtgϕ=32.86ì1.33=43.7 kVAr

kVA77.54

=6.0

86.32

=cos

=38.0x3

77.54

=U

Bảng 1-3 Danh sách thiết bị thuộc nhóm II

l-ợng Ký hiệu trênmặt bằng Công suất đặt P1 máy Toàn bộo ,kW Thiết bịIđm,A

Nhóm 2

Trang 5

Tra cøu sæ tay kü thuËt ta chän Ksd=0.16, cosϕ=0.6

2

14

=2

9x2+14x2

=P

P

=P

®

n

1

= i i

® 1

=05.75x16.0x2.2

=Pxxkk

=

1

= i i

® sd

max

Qtt=Ptt×tgϕ=26.42×1.33=35.13 kVAr

kVA03.44

=6.0

42.26

=cos

=38.0x3

03.44

=U3

Sè liÖu phô t¶i cña nhãm 3 cho trong b¶ng 1-4

B¶ng 1-4 Danh s¸ch thiÕt bÞ thuéc nhãm III

Trang 6

=P

P

=P

đ

n

1

= i i

đ 1

=15.32x16.0x0.3

=Pxxkk

=

1

= i i

đ sd

max

Qtt=Pttìtgϕ=15.43ì1.33=20.52 kVAr

kVA71.25

=6.0

43.15

=cos

=38.0x3

71.25

=U

Bảng 1-5 Danh sách thiết bị thuộc nhóm IV

STT Tên nhóm và thiết bị Số

l-ợng Ký hiệu trênmặt bằng Công suất đặt P1 máy Toàn bộo ,kW Thiết bịIđm,A

Nhóm 4

Trang 7

Trong nhóm IV có máy biến áp hàn là thiết bị một pha sử dụng điện áp dây

và làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên cần quy đổi về phụ tải 3 pha tơng đơng cóchế độ làm việc dài hạn:

d m

đ d

=2

0.7+6.7x2+47.12+10x3

=P

P

=P

=3.89x16.0x0.2

=Pxxkk

max

Qtt=Pttìtgϕ=28.57ì1.33=38 kVAr

kVA61.47

=6.0

57.28

=cos

=38.0x3

61.47

=U3

Trang 8

4.TÝnh to¸n cho nhãm 5:

Sè liÖu phô t¶i cña nhãm 5 cho trong b¶ng 1-6

B¶ng 1-6 Danh s¸ch thiÕt bÞ thuéc nhãm V

25+30x3

=P

P

=P

®

n

1

= i i

® 1

=5.145x16.0x6.2

=Pxxkk

=

1

= i i

® sd

max

Qtt=Ptt×tgϕ=60.53×1.33=80.5 kVAr

kVA88.100

=6.0

53.60

=cos

=38.0x3

88.100

=U

Trang 9

1.1.3 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ khí

Phụ tải chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ khí đợc xác định theo phơng pháp suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích:

+ Phụ tải tác dụng của phân xởng:

(32.86+26.42+15.43+28.57+60.53) =131.04kW8

.0

=Pk

đ px

Trong đó: kđt- là hệ số đồng thời của toàn phân xởng và lấy kđt=0.8

+ Phụ tải phản kháng của phân xởng:

(43.7+35.13+20.52+38+80.5) =174.28kVAr8

.0

=Qk

ttpx

A77.338

=38.0x3

85.218

=U

=85.218

324.1+04.131

Trang 10

Bảng Phụ Tải điện của phân xởng SCCK

Tên nhóm và

thiết bị Số l-ợng hiệuKý

trên mặt bằng

Công suất đặt

P o ,kW

I đm ,A Thiết bị Hệ sốsử

Số thiết bị hiệu quả

n hq

Hệ số cực

Trang 13

Đ1.2 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xởng còn lại

kVA28001680

2240Q

2800U

- Công suất tính toán động lực:

Pđl(0.4kV)=KncìPđ=0.7ì5000=3500kWQđl=Pđlìtgϕ=3500ì0.75=2625kVAr

- Công suất tính toán chiếu sáng:

Pcs=p0ìS=15ì119=1785W=1.79kWQcs=Pcsì tgϕ=1.79ì0=0 kVAr

=> Ptt(0.4kV)=Pđl+Pcs=3500+1.79=3501.79kW

=>Qtt(0.4kV)=Qđl+Qcs=2625+0=2625kVAr

=>Stt(0.4kV)= EMBED Equation.3

kVA43.43762625

79.3501Q

43.4376U

.43762800

)kV4.0(S)kV3(S

Trang 14

Tra sổ tay kỹ thuật ta tìm đợc suất chiếu sáng p0= 15W/m2, ở đây ta sử dụng đènsợi đốt nên coscs=1

Pđl=KncìPđ=0.7ì3500=2450kWQđl=Pđlìtgϕ=2450ì0.75=1837.5kVAr

- công suất tính toán tác dụng của phân xởng:

=38.0x3

13.3136

=xU3

S

=

I

kVA13.3136

=5.1837+44.2541

=Q+P

=

S

ttpx ttpx

2 2

2 ttpx

2 ttpx ttpx

1.2.3 Xác định phụ tải tính toán của phân xởng cán phôi tấm.

Pcs=p0ìS=15ì42=0.63kWQcs=Pcsì tgϕ=0.63ì0=0 kVAr

=38.0x3

55.1714

=xU3

S

=

I

kVA55.1714

=1224+63.1200

=Q+P

=

S

ttpx ttpx

2 2

2 ttpx

2 ttpx ttpx

1.2.4 Xác định phụ tải tính toán của phân xởng cán nóng.

- công suất đặt: 7500kW

- Diện tích 117m2

Tra sổ tay kỹ thuật với phân xởng cán nóng ta tìm đợc

Trang 15

1500Q

63.2142U

Pđl(0.4kV)=KncìPđ=0.6ì5000=3000kWQđl=Pđlìtgϕ=3000ì1.02=3060kVAr

=> Ptt(0.4kV)=Pđl+Pcs=3000+1.8=3001.8kW

=>Qtt(0.4kV)=Qđl+Qcs=3060kVAr

kVA53.42863060

8.3001Q

53.4286U

.214253

.4286)

kV4.0(S)kV3(S

Trang 16

22.3857

=xU3

S

=

I

kVA22.3857

=2754+675.2700

=Q+P

=

S

ttpx ttpx

2 2

2 ttpx

2 ttpx ttpx

1.2.6 Xác định phụ tải tính toán của phân xởng tôn.

=38.0x3

2.2144

=xU3

S

=

I

kVA2.2144

=1530+25.1502

=Q+P

=

S

ttpx ttpx

2 2

2 ttpx

2 ttpx ttpx

1.2.7 Xác định phụ tải tính toán của trạm bơm.

Trang 17

Stt(3kV)= EMBED Equation.3

kVA81.17992

.12851260

81.1799U

Pđl(0.4kV)=KncìPđ=0.6ì1100=660kWQđl=Pđlìtgϕ=660ì1.02=673.2kVAr

=> Ptt(0.4kV)=Pđl+Pcs=660+0.29=660.29kW

=>Qtt(0.4kV)=Qđl+Qcs=673.2kVAr

kVA96.9422

.67329

.660Q

96.942U

.94281.1799)

kV4.0(S)kV3(S

Pcs=p0ìS=15ì78=1.17kWQcs=Pcsì tgϕ=1.17ì0.62=0.7254 kVAr

=38.0x3

37.321

=xU3

S

=

I

kVA37.321

=7254.192+17.257

=Q+P

=

S

ttpx ttpx

2 2

2 ttpx

2 ttpx ttpx

Trang 18

Kết quả xác định phụ tải tính toán của các phân xởng đợc trình bày trong

1.2.9-Xác định phụ tải tính toán của nhà máy

1 phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy

EMBED Equation.3 Pttnm =kđt∑Ptti =0.8x20498.29=16398.63kW

Trong đó:

- Kđt=0.8 là hệ số đồng thời

2 phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy

EMBED Equation.3 Qttnm =kđt∑Qtti =0.8x18565.9=14852.7kVAr

3 Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy

EMBED Equation.3

kVA22125

=72.14852+

63.16398

=Q+P

=

ttnm

2 ttnm ttnm

4 Hệ số công suất của toàn nhà máy

22125

63.16398S

Pcos

ttnm

=ϕ

Trang 19

Đ1.3 Xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải

Tâm phụ tải là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, biến áp phân phối, tủ

i i

n

1

i i i0

S

xS

S

yS

i i

n

1

i i i0

S

zS

z

Trong đó:

- x0,y0,z0: là toạ độ tâm phụ tải

- xi,yi,zi: là toạ độ phụ tải thứ i

- Si: là công suất của phụ tải thứ i

Trong thực tế ngời ta ít quan tâm đến toạ độ z nên ta cho z=0

Trang 20

Chọn tỉ lệ xích 5kVA/mm2, từ đó tìm đợc bán kính của biểu đồ phụ tải:

EMBED Equation.3

π

=m

S

iGóc phụ tải chiếu sáng đơc tìm theo công thức:

EMBED Equation.3

tt

cs cs

P

P.360

=αKết quả tính toán R và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân xởng chotrong bảng 1-8

Trang 21

6 2144.2

7 218.85

1 7176.4

2 3136.1

3 1714.5

4 6429.1

5 3857.2

9 321.4

8 2742.8

Chơng II: Thiết kế mạng cao áp của nhà máy

Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện có ảnh hởng rất lớn đến vấn đề kinh tế kỹ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện đợc gọi là hợp lý nếu thoả mãn các yêu cầu sau:

1 Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật

2 Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế

Trang 22

3 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.

4 Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành

5 An toàn cho ngời và thiết bị

6 Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trởng của phụ tải

Trình tự tính toán và thiết kế mạng cao áp cho nhà máy bao gồm các bớc sau:

1 Vạch ra phơng án cung cấp điện

2 Lựa chọn vị trí, số lợng, dung lợng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại, tiết diện đờng dây cho các phơng án

3 Tính toán thiết kế kỹ thuật để lựa chọn phơng án hợp lý

4 Thiết kế chi tiết các phơng án lựa chọn

Trớc khi vạch ra các phơng án cụ thể cho việc thiết kế cấp điện cho nhà máy Ta phải chọn cấp điện áp hợp lý cho đờng dây truyền tải điện từ hệ thống về nhà máy Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải là:

EMBED Equation.3 U=4.34 l+0.016P kV

Trong đó:

+ P- là công suất tính toán của nhà máy (kW)

+ l - Chiều dài đờng dây từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (km)

 ta có EMBED Equation.3 U=4.34 12+0.016ì16398.636=71.88 kV

Nh vậy ta chọn cấp điện áp cung cấp cho nhà máy là 35kV

Đ2-1 Các phơng án cấp điện

2.1.1 Phơng án về các trạm biến áp phân xởng

Nguyên tắc lựa chọn các trạm biến áp:

1 Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu nh: gần tâm phụ tải, thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp, an toàn và kinh tế

2 Số lợng máy biến áp đặt trong các trạm biến áp đợc lựa chọn dựa vào các yêucầu cung cấp điện của phụ tải: điều kiện vận chuyển và lắp đặt, chế độ làm việc của phụ tải Trong mọi trờng hợp trạm biến áp chỉ đặt một máy biến áp

sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành song độ tin cậy cung cấp điện không cao Các trạm biến áp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại I và II nên dùng 2 máy biến áp còn hộ loại III thì chỉ cần một máy biến áp

3 Dung lợng các máy biến áp đợc lựa chọn theo điều kiện:

NBìkhcìSđmB≥Stt

Và kiểm tra điều kiện sự cố một máy biến áp:

Trang 23

(NB-1)ìkhcìkqtìSđmB≥SttscTrong đó:

NB: số máy biến áp có trong trạm

Khc: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trờng (khc=1)Kqt: hệ số quá tải sự cố Lấy kqt=1.4 nếu thoả mãn điều kiện máybiến áp vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm và thời gian quá tải 1 ngày đêm không quá 6 giờ

Sttsc: công suất tính toán sự cố Khi sự cố một máy biến áp ta có thể loại bỏ một phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung l-ợng của các máy biến áp Nhờ vậy có thể giảm nhẹ đợc vốn đầu

t và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thờng Giả

sử trong các hộ tiêu thụ loại I có 30% là phụ tải loại III nên Sttsc=0.7ìStt

I Phơng án I: Đặt 7 trạm biến áp phân xởng:

- Trạm B1: cung cấp cho phân xởng luyện gang

- Trạm B2: cung cấp cho phân xởng lò Mactin

- Trạm B3: cung cấp cho phân xởng cán phôi tấm +Ban quản lý và phòng thí nghiệm

- Trạm B4: cung cấp cho phân xởng cán nóng

- Trạm B5: cung cấp cho phân xởng cán nguội

- Trạm B6: cung cấp điện cho phân xởng tôn+sửa chữa cơ khí

- Trạm B7: cung cấp điện cho trạm bơm

1 trạm biến áp B1:

Cung cấp cho phân xởng luyện gang Do phân xởng luyện gang yêu cầu 2 cấp điện áp khác nhau là 10kV và 0.4kV nên ở đây ta phải đặt 4 máy biến áp 2 máy cấp cho phụ tải 3kV và 2 máy cấp cho phụ tải 0.4kV

ta chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm=2500kVA

Kiểm tra điều kiện quá tải

EMBED Equation.3

2

S4

.1

S7.0

Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố

(NB-1)ìkhcìkqtìSđmB≥Sttsc

Trang 24

=> EMBED Equation.3 1568.05kVA

4.1

1.31367

.0

Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 máy biến áp có Sđm=1600kVA là hợp lý

Cung cấp cho phân xởng máy cán phôi và ban quản lý& thí nghiệm Trạm

đợc đặt 2 máy biến áp làm việc song song

Ta có Stt=(1714.5+321.4)=20359kVA

2

9.2035

Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố: khi gặp sự

cố một máy biến áp ta có thể cắt điện 1 phụ tải không quan trọng là ban quản lý vàphòng thí nghiệm

4.1

5.17147

.0

Cung cấp cho phân xởng cán nóng Do phân xởng luyện gang yêu cầu 2 cấp

điện áp khác nhau là 10kV và 0.4kV nên ở đây ta phải đặt 4 máy biến áp 2 máy cấp cho phụ tải 10kV và 2 máy cấp cho phụ tải 0.4kV

Ta có Stt(3kV)=2142.63kVA

2

63.2142

tất cả các máy biến áp trên đều thoả mãn yêu cầu khi gặp sự cố

Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố 1)ìkhcìkqtìSđmB≥Sttsc

(NB-=> EMBED Equation.3 1928.6kVA

4.1

2.38577

.0

Trang 25

Ta có Stt=(2144.2+218.85)=2363.05kVA

2

05.2363

cố một máy biến áp ta có thể cắt điện 1 phụ tải không quan trọng là phân xởng sửachữa cơ khí

=> EMBED Equation.3 1072kVA

4.1

21447

.0

II Phơng án 2: Đặt 7 trạm biến áp phân xởng:

- Trạm B1: cung cấp cho phân xởng luyện gang

- Trạm B2: cung cấp cho phân xởng lò Mactin

- Trạm B3: cung cấp cho phân xởng cán phôi tấm

- Trạm B4 cung cấp cho phân xởng cán nóng

- Trạm B5 cung cấp cho phân xởng cán nguội+ Ban quản lý dự án và phòng thínghiệm

- Trạm B6 cung cấp điện cho phân xởng tôn

- Trạm B7 cung cấp điện cho trạm bơm.+ phân xởng sửa chữa cơ khí

Cung cấp cho phân xởng luyện gang Do phân xởng luyện gang yêu cầu 2 cấp điện áp khác nhau là 10kV và 0.4kV nên ở đây ta phải đặt 4 máy biến áp 2 máy cấp cho phụ tải 10kV và 2 máy cấp cho phụ tải 0.4kV

Trang 26

tất cả các máy biến áp trên đều thoả mãn yêu cầu khi gặp sự cố.

Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố

4.1

1.31367

.0

cố một máy biến áp ta có thể cắt điện 1 phụ tải không quan trọng là ban quản lý vàphòng thí nghiệm

4.1

5.17147

.0

Cung cấp cho phân xởng cán nóng Do phân xởng luyện gang yêu cầu 2 cấp

điện áp khác nhau là 10kV và 0.4kV nên ở đây ta phải đặt 4 máy biến áp 2 máy cấp cho phụ tải 10kV và 2 máy cấp cho phụ tải 0.4kV

Ta có Stt(10kV)=2142.63kVA

2

63.2142

Cung cấp cho phân xởng máy cán nguội+ban quản lý và phòng thí

nghiệm Trạm đợc đặt 2 máy biến áp làm việc song song

Ta có Stt=(3857.2+321.4)=4178.6kVA

Định dạng
Số trang	44
Dung lượng	885,5 KB