THIẾT kế hệ THỐNG CUNG cấp điện CHO CÔNG TY

Theo quy trình trang bị điện và công nghệ của nhà máy ta thấy khi ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy gây thiệt hại về nền kinh tế quốc dân do đó ta xếp nhà máy vào phụ tải loại II, cần được bảo đảm cung cấp điện liên tục và an toàn.Trong quá trình sản xuất và phát triển sẽ thường xuyên nâng cấp, cải tiến quy trình kỹ thuật để phù hợp với nhu cầu của thị trường. Vì vậy, trong quá trình thiết kế cung cấp điện, sẽ chú ý đến yếu tố phát triển, mở rộng trong tương lai.

LỜI NÓI ĐẦU

Điện năng là một dạng năng lượng có tầm quan tróng rất lớn trong bất kỳlĩnh vực nào trong nền kinh tế quốc dân và đời sống xã hội Việc cung cấp điện hợp

lý và đạt hiệu quả là vô cùng cần thiết Nó đòi hỏi người kỹ sư tính toán và nghiêncứu sao cho đạt hiệu quả cao, hợp lý, tin cậy, và đảm bảo chất lượng cả về kinh tế

và kỹ thuật đặc biệt là đối với các xí nghiệp công nghiệp nói riêng và nghành côngnghiệp cũng như các nghành kinh tế nói chung

Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp hài hòa các yêu cầu vềkinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, thẩm mỹ… Đồng thời phải đảmbảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc vàđảm bảo được chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép Hơn nữa phảithuận lợi cho việc mở rộng và phát triển tương lai

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đồ án

Trong công ty cổ phần có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng,

phong phú và phức tạp Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại Do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin

cậy cao

Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng

phụ tải trong tương lai, về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung

lượng công suất dự trữ

Theo quy trình trang bị điện và công nghệ của nhà máy ta thấy khi ngừng

cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy gây thiệt hại về

nền kinh tế quốc dân do đó ta xếp nhà máy vào phụ tải loại II, cần được bảo đảmcung cấp điện liên tục và an toàn

Trong quá trình sản xuất và phát triển sẽ thường xuyên nâng cấp, cải tiến quytrình kỹ thuật để phù hợp với nhu cầu của thị trường Vì vậy, trong quá trình thiết kếcung cấp điện, sẽ chú ý đến yếu tố phát triển, mở rộng trong tương lai

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng: Công ty cổ phần

- Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống cung cấp điện cho công ty

4 Phương pháp thực hiện

- Tham khảo tài liệu nghiên cứu: Khí cụ điện, hệ thống cung cấp điện, đồ án

thiết kế hệ thống cung cấp điện

- Nghiên cứu, tìm hiểu, phân tích, tổng hợp kiến thức lý thuyết và qua tìm

hiểu thực tiễn cụ thể

5 Dự kiến những đóng góp của đồ án

- Đồ án là tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện về thiết kế hệthống cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp;

- Đồ án có tính thực tiễn cao, khả năng áp dụng được trong thực tế;

- Đồ án đã thiết kế và tính toán chọn lựa cung cấp điện theo phương án tối ưu

về chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật cho xưởng may

6 Kết cấu của đồ án

- Phần I: MỞ ĐẦU

- Phần II: NỘI DUNG KLTN/ĐATN

+ Chương 1: Tổng quan khoa học của đồ án

+ Chương 2: Thực trạng hệ thống điện và nhu cầu phụ tải điện của công ty cổphần

+ Chương 3: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho công ty cổ phần

- Phần III: KẾT LUẬN

PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHOA HỌC CỦA ĐỒ ÁN

Nghành cơ khí chế tạo nhà máy đã từ lâu là một trong những nghành thenchốt của nền kinh tế quốc dân Với nhiệm vụ sửa chữa sản xuất phụ tùng thay thếcác máy công cụ máy móc cơ giới… đáp ứng nhu cầu của sự phát triển nền kinh tế.Các nhà máy cơ khí chiếm một số lượng lớn và phân bố rộng rãi trên khắp nước ta.Ngày nay, cùng với sự phát triển các nghành công nghiệp khác, cơ khí chế tạo máycũng không ngừng phát triển cả về số lượng và chất lượng Nhà máy cơ khí trungquy mô là nhà máy thuộc nghành cơ khí chế tạo máy Nhà máy có diện tích khoảng

16 000m2 với 9 phân xưởng và ban quản lý nhà máy có công suất đặ cho trong bảng1.1

DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY

Giai đoạn đầu tiên của quy trình công nghệ là tạo phôi Kim loại được đưavào nấu chảy và đúc phôi, giai đoạn này thường sử dụng các lò nấu kim loại đốtbằng than hoặc lò điện trở, lò hồ quang, lò trung tần Sau khi đúc xong thì phôiđược làm sạch, cắt bỏ phần thừa và đưa sang bộ phận rèn dập, một phần sau khi đúcđưa sang gia công cắt gọt kim loại để gia công thành các chi tiết máy công cụ nhưtiện, phay, bào, mài… với các công suất khác nhau có thể làm việc độc lập hoặctheo dây chuyền Các chi tiết máy được hòa thiện đưa sang quy trình lắp ráp

Khí nén

Nhiệtluyện

Mộc mẫu

Sảnphẩm

Kiểm traLắp ráp

Gia côngcắtRèn

Nguyên liệu

Đúc

Một số chi tiết máy chịu màu mòn như bánh răng, trục máy… sau khi giacông cắt gọt còn phải gia công nhiệt luyện như tôi, ram, ủ, công đoạn này thườngdùng các lò tôi, lò cao tần…

Lắp ráp là quá trình cuối cùng của dây chuyền sản xuất, ở giai đoạn này cácchi tiết máy được lắp ráp thành khối và thành máy hoàn chỉnh

Nhà máy được xây dựng mới với trình độ tự động hóa cao, một số nhà máylàm việc theo dây chuyền có công suất lớn Nhà máy làm việc 3 ca, thời gian sửdụng công suất cực đại Tmax = 4500h Với những đặc điểm và tính chất sản xuất đó,nhà máy được xếp vào phụ tải loại I Nhà máy cần được cung cấp điện một cáchliên tục và an toàn, đảm bảo chất lượng điện năng tốt

Sau đây là tổng mặt bằng của nhà máy, mặt bằng của phân xưởng sửa chữa

cơ khí và phụ tải của phân xưởng sửa chữa cơ khí

NHÀ MÁY SỐ 2

Tỉ lệ bản vẽ: 1:5000Bảng Công suất đặt các phân xưởng

Ký hiệu trên

8 Phân xưởng gia công gỗ 400

Bảng Danh sách thiết bị phân xưởng sửa chữa cơ khí

LƯỢNG

NHÃNHIỆU

CÔNGSUẤT

BỘ PHẬN DỤNG CỤ

4 Máy tiện ren cấp chính sác cao 1 IN6N 1,7

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

BỘ PHẬN SỬA CHỮA

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN, NHU CẦU PHỤ TẢI

ĐIỆN CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình (cụ thể là nhà máy ta đangthiết kế) thì nhiệm vụ đầu tiên của người thiết kế là phải xác định được nhu cầu điệncủa phụ tải công trình đó (hay là công suất đặt của máy…)

Tùy theo quy mô công trình (hay của nhà máy…) mà phụ tải điện phải đượcxác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khà năng phát triển trong tươnglai Cụ thể là muốn xác định phụ tải điện cho một xí nghiệp, nhà máy thì chủ yếudựa vào các máy móc thực tế đặt trong các phân xưởng và xét tới khả năng pháttriển của nhà máy trong tương lai (đối với xí nghiệp nhà máy công nghiệp chỉ yếu làtương lai gần) còn đối với công trình có quy mô lớn như thành phố, khu dân cư…thì phụ tải phải kể đến tương lai xa Như vậy, việc xác định nhu cầu điện là giải bàitoán dự báo phụ tải ngắn hạn (đối với thành phố, khu vực…) Nhưng ở đây ta chỉxét đến dự bái phụ tải ngắn hạn vì nó liên quan trực tiếp đến công việc thiết kế cungcấp điện nhà máy ta

Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi côngtrình đi vào sử dụng Phụ tải này thường được gọi là phụ tải tính toán Người thiết

kế cần phải biết phụ tải tính toán để chọn thiết bị điện như: máy biến áp, dây dẫn,các thiết bị đóng, cắt, bảo vệ… để tính các tổn thất công suất, tổn thất điện áp, đểlựa chọn các thiết bị bù… Chính vì vậy, phụ tải tính toàn là một số liệu quan trọng

để thiết kế cung cấp điện Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất và

số lượng thiết bị điện, chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ của mỗi nhàmáy, xí nghiệp, trình độ vận hành của công nhân v.v… Vì vậy, xác định chính xácphụ tải là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng Bởi vì, nếu phụ tải tínhtoán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bịđiện, có khả năng dẫn đến cháy nổ rất nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụtải thực tế nhiều thì các thiết bị được chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, gây lãng phí

và không kinh tế

Do tính chất quan trọng như vậy, nên đã có nhiều công trình nghiên cứu và

có nhiều phương pháp tính phụ tải điện

Nhưng vì phụ tải điện thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ở trên và sựbiến động theo thời gian thực tế chưa có phương pháp nào tính toán chính xác vàtiện lợi phụ tải điện Nhưng hiện nay đang áp dụng một số phương pháp sau để xácđịnh phụ tải tỉnh toán

+ Phương pháp tính theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

+ Phương pháp tính theo hệ số cực đại và công suất trung bình

+ Phương pháp tính theo công suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sảnphẩm

+ Phương pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.Trong quá trình chuẩn bị thiết kế tùy theo quy mô, đặc điểm của công trình(nhà máy, xí nghiệp…) tùy theo giai đoạn thiết kế là sơ bộ hay kỹ thuật thi công màchọn phương pháp tính toán phụ tải cho thích hợp Sau đây sẽ trình bày một số đạilượng, hệ số tính toàn và các phương pháp tính toán phụ tải

1 Các đại lượng cơ bản và các hệ số tính toán

1.1 Công suất định mức P dm

Công suất định mức của các thiết bị tiêu thụ điện thường được các nhà chếtạo ghi sẵn trên nhãn hiệu máy hoặc trong các lý lịch máy Đối với động cơ, côngsuất định mức ghi trên nhãn hiệu máy chính là công suất trên cơ trục động cơ Côngsuất đặt là công suất đầu vào của động cơ, vậy công suất đặt trên động cơ được tínhnhư sau:

- Đối với các thiết bị chiếu sáng: Công suất đặt là công suất được ghi trênđèn Công suất này bằng công suất tiêu thụ của đèn khi điện áp trên mạng là địnhmức.

- Đối với các thiết bị làm việc ở chế độn ngắn hạn lặp lại (nhu cầu trục, máyhàn, v.v…) khi tính toán phụ tải điện của chúng, ta phải quy đổi về công suất địnhmức ở chế độ làm việc dài hạn

Có nghĩa là quy đổi về chế độ làm việc có hệ số tiếp điện % = 100% Côngthức quy đổi như sau:

+ Đối với động cơ: P’đm = Pđm

+ Đối với máy biến áp hàn: P’đm = Sđm.cos

Trong đó:

P’đm là công suất định mức đã quy đổi về chế độ làm việc dài hạn

1.2 Phụ tải trung bình P tb

Phụ tải trung bình là một đặc trưng tĩnh của phụ tải trong một thời gian nào

đó Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta căn cứ để đánh giá giới hạn dướicủa phụ tải tính toán Trong thực tế, phụ tải trung bình được tính toán theo công thứcsau:

; Trong đó:

∆P, ∆Q: Điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian khảo sát, kW, kVAr

t: thời gian khảo sát, h

* Phụ tải trung bình cho cả nhóm thiết bị:

Biết được phụ tải trung bình ta có thể đánh giá được mức độ sử dụng thiết bị,xác định phụ tải tính toán và tổn hao điện năng

1.3 Phụ tải cực đại P max

Phụ tải cực đại là phụ tải trung bình lớn nhất được tính trong khoảng thờigian tương đối ngắn từ 5 đến 30 phút Thông thường thời gian là 30 phút ứng với calàm việc 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,các dây dẫn và dây cáp theo mật độ kinh tế.

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

Ptb ≤ Ptt ≤ Pmax

1.6 Hệ số sử dụng k sd

Hệ số sử dụng là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất địnhmức của thiết bị

+ Đối với một thiết bị: ksd =

+ Đối với một nhóm thiết bị:

Nếu có đồ thị phụ tải thì hệ số sử dụng được tính toán sau:

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

Hệ số phụ tải (còn gọi là hệ số mang tải) là tỉ số giữa công suất thực tế vớicông suất định mức Thường ta phải xét đến hệ số phụ tải trong thời gian nào đó.

Nên:

Nếu có đồ thị phụ tải thì hệ số sử dụng được tính công thức như sau:

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

bị điện trong thời gian đang xét

1.8 Hệ số cực đại k max : kmax ≥ 1

Hệ số cực đại là tỉ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình trongkhoảng thời gian đang xét:

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

và hàng loạt các yếu tố đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị trong nhómlàm rất phức tạp nên khi tính toán ta thường theo đường cong: kmax = f(nhq, ksd)

1.9 Hệ số nhu cầu k nc

Hệ số nhu cầu là tỉ số giữa phụ tải tính toán và công suất định mức

Hệ số nhu cầu thường được dùng tính toán cho phụ tải tác dụng trong thực

tế hệ số nhu cầu thường do kinh nghiệm vận hành tổng kết lại

1.10 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 làmviệc Chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế (gồmcác thiết bị có chế độ làm việc khác nhau):

Khi số thiết bị dùng điện trong nhóm lớn hơn 5 (n>5), thì tính nhq theo côngthức trên khá phức tạp nên người ta tìm nhq theo bảng hoặc đường cong

Trình tự tính như sau:

Trước hết tính: ;

Trong đó:

n: Số thiết bị trong nhóm

n1: Số thiết bijcos công suất không nhỏ hơn một nửa công suất củathiết bị có công suất lơn trong nhóm

P, P1 là tổng công suất ứng với n và n1 thiết bị

Sau khi tính được n* và P* tra bảng hoặc đường cong tìm được n* hq, từ đó tínhnhq theo công thức sau:

nhq = n.n*

hq

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

2 Các phương pháp tính phụ tải tính toán

Hiện nay, có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính toán Những phươngpháp đơn giản, tính toán thuận tiện thường kết quả không chính xác Ngược lại, nếuchế độ chính xác được nâng cao thỉ phương pháp tính phức tạp Vì vậy tùy theo giaiđoạn thiết kế, tùy theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho thích hợp, sauđây là một số phương pháp xác định phụ tải tính toán thường dùng nhất

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

Ptt, Qtt, Stt: Công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất toànphần tính toàn 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 trưng 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 thìphải tính hệ số trung bình theo công thức sau:

Hệ số nhu cầu của các máy khác nhau thường được cho trong các sổ tay

* Phương pháp này có ưu điểm đơn giản, tính toán thuận tiện Tuy nhiên,nhược điểm chủ yếu của phương pháp này là độ chính xác không cao Bởi vì hệ sốnhu cầu knc tra trong các sổ tay là cố định cho trước không phụ thuộc vào chế độvận hành và số thiết 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

2.2 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.

2.3 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn

vị sản phẩm.

Công thức tính:

Trong đó:

M: Số đơn vị sản phẩm sản xuất ra trong 1 năm (sản lượng)

: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh/đơn vị sản phẩm).Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h)

* Phương pháp này thường dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thịphụ tải ít biến đổi hay không thay đổi như: quạt gió, máy nén khí… khi đó phụ tảitính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tương đối chính xác

2.4 Xác định các phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình (phương pháp số thiết bị hiệu quả).

Khi không có các số liệu cần thiết có thể áp dụng các phương pháp tương đốiđơn giản đã nêu ở trên hoặc khi nào cần nân cao độ chính xác của phụ tải tính toánthì nên dùng phương pháp này

Công thức tính:

Trong đó:

Pdm: 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)

* Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì khi xác định số thiết

bị hiệu quả nhq, chúng ta đã xét tới hàng loạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởngcủa số lượng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn cũng như sự khácnhau về chế độ làm việc của chúng

Trình tự tính toán như sau:

+ Trước tiên dựa vào sổ tay tra các số liệu ksd, cos của nhóm, sau đó từ sốliệu đã cho xác định Pdmmax và Pdmmin Tính:

Trong đó:

Pdmmax: Công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất trongnhóm.

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

+ Sau đó kiểm tra điều kiện:

a Trường hợp: m ≤ 3 và ksd ≥ 0.4 thì nhq = n.

Chú ý, nếu trong nhóm có n1 thiết bị mà tổng công suất lớn hơn tổng côngsuất của cả nhóm thì: nhq = n – n1

b Trường hợp: m > 3 và ksd ≥ 0,2, nhq sẽ được xác định theo biểu thức:

c Khi không áp dụng được các trường hợp trên, việc xác định n hq phải được tiến hành theo trình tự:

P và P1: Tổng công suất của n và của n1 thiết bị

Sau khi tính được n* và P* tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm được n* hq = f(n *,P*)PL1.4 (TL1) Từ đó xác định được số thiết bị hiệu quả: nhq = n* hq.n.

* Tra bản kmax = f(ksd, nhq) PL1.5 (TL1) Thay các số liệu trên vào công thức:Ptt = kmax.ksd.Pdm, ta sẽ suy ra được Ptt, Qtt, Stt

Khi xác định phụ tải tính toán theo phương pháp số thiết bị dùng điện hiệuquả nhq, trong một số trường hợp cụ thể có thể dùng các công thức gần đúng nhưsau:

* Nếu n ≤ 3 và nhq < 4, thì phụ tải tính toán được tính theo công thức:

Đối với thiết bị làm việc với chế độ ngắn hạn lặp lại thì:

* Nếu n > 3 và nhq < 4, thì phụ tải tunhs toán được tính theo công thức:

Trong đó:

kpti: 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:

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

kpt = 0,75 đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

* Nếu nhq > 300 và ksd < 0,5 thì:

kmax sẽ lấy giá trị ứng với nhq = 300

* Nếu nhq > 300 và ksd ≥ 0,5 thì:

* Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (các máy bơm, máy nén khí)thì phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình:

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

bị cho 3 pha của mạng, trước khi xác định nhq phải quy đổi công suất của các phụ tải

1 pha về phụ tải 3 pha tương đương:

Nếu thiết bị 1 pha đâí vào điệnáp pha của mạng: Pqđ = 3.P1pha max

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

2.5 Hướng dẫn các chọn các phương pháp phụ tải tính toán

Tùy theo số liệu và đầu bài mà ta chọn phương pháp xác định phụ tải tínhtoán cho hợp lý

- Khi xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm máy ở điện áp thấp (U <1000V) nên dùng phương pháp tính theo hệ số cực đại kmax (tức là phương pháp tínhtheo hệ số hiệu quả) bởi vì phương pháp này có kết quả tương đối chính xác

- Khi phụ tải phân bố tương đối đều trên diện tích sản xuất hoặc có số liệuchính xác suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm để tính phụ tải tính toán.Các phương pháp trên cũng thường được áp dụng cho giai đoạn tính toán sơ bộ đểước lượng phụ tải cho hộ tiêu thụ

- Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ thường cần phải đánh giá phụ tải chung củacác hộ tiêu thụ (phân xưởng, xí nghiệp, khu vực, thành phố…) trong trường hợp nàynên dùng phương pháp hệ số nhu cầu knc

3 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng cơ khí

3.1 Phân nhóm phụ tải

Trong một phân xưởng thường có nhiều loại thiết bị có công suất và chế độlàm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần phảiphân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo các nguyêntắc sau:

- Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dàiđường dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và thổn thất trên cácđường dây hạ áp trong phân xưởng

- chế độ làm việc của các nhóm thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhaunhờ đó việc xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện cho việclựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm.

- Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lựccần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy Số thiết bị trong cùng một nhómkhông nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực không nhiều thường từ 8 đến

3.2 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 3.1 Danh sách thiết bị thuộc nhóm 1

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

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

Dòng điện định mức của mối mãy được xác định:

Phụ tải tính toán được xác định:

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

Phụ tải tính toán của nhóm 1 là:

+ Công suất phản kháng tính toán:

+ Công suất toàn phần tính toán:

+ Dòng điện tính toán:

b Tính toán cho nhóm 2

Số liệu phụ tải của nhóm 2 cho trong bảng 2.2Bảng 2.2 Danh sách các thiết bị thuộc nhóm 2

Nhóm thiết bị khi vực 2 gồm 9 phụ tải có các thông số như bảng trên.Tra bảng PL1.1 (TL1) ta được: ksd = 0,2; cos = 0,6 suy ra tg = 1,33

+ Tìm n* và P*:

Tra bảng PL1.4 (TL1) ta có: n* hq = 0,81 từ đó tính được số thiết bị sử dụng hiệu quả 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 2 là:

+ Công suất tác dụng tính toán:

+ Công suất phản kháng tính toán:

(kVAr)+ Công suất toàn phần tính toán:

+ Dòng điện tính toán:

c Tính toán phụ tải nhóm 3

Số liệu phụ tải của nhóm 3 cho trong bảng 2.4

Bảng 2.3 Danh sách thiết bị thuộc nhóm 3

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

+ Tìm n* và P*:

Tra bảng PL1.4 (TL1) ta tìm được n* hq = 0,87 từ đó tính được số thiết bị sửdụng hiệu quả: nhq = n.n* hq = 11.0,87 = 0,57

Từ ksd và nhq tra bảng PL1.5 (TL1) ta tìm được kmax = 1,87

Phụ tải tính toán của nhóm 3 là:

+ Công suất tác dụng tính toán:

+ Công suất toàn phần tính toán:

Phụ tải tính toán của nhóm 4 là:

+ Công suất tác dụng tính toán:

+ Công suất phản kháng tính toán:

+ Công suất toàn phần tính toán:

Tra bảng PL1.1 (TL1) ta được hệ số sử dụng:

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

Tra bảng PL1.4 (TL1) ta tìm được n* hq = 0,75

 nhq = n.n * hq = 8.0,75 = 6

Từ ksd và nhq tra bảng PL1.5 (TL1) ta tìm được kmax = 2,24

Phụ tải tính toán nhóm 5 là:

+ Công suất tác dụng tính toán:

+ Công suất phản kháng tính toán:

+ Công suất toàn phần tính toán:

+ Dòng điện tính toán:

3.3 Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

Vì phụ tải chiếu sáng có tính chất phân bố tương đối đều và tỷ lệ với diệntích nên phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí sửa chữa được xác định theocông thức:

Trong đó:

F: Diện tích khu vực sản xuất trong phân xưởng, (m2)

Diện tích phân xưởng: F = 600 m2: Suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích, (kW/m2) Đối vớiphân xưởng sửa chữa cơ khí có p0 = 0,015 (kW/m2), đèn chiếu sáng trong phânxưởng là đèn sợi đốt có cos = 1

Vậy phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí là:

Pcs = 0,015.600 = 9 (kW)Qcs = Pcs.tgcs = 0 (kVAr)Ittcs = 13,67 A

3.4 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng

Phụ tải tác dụng của phân xưởng là:

Trong đó:

kdt: Hệ số đồng thời toàn phân xưởng có giá trị bằng 0,85

Vậy:

Phụ tải phản kháng của phân xưởng là:

Phụ tải toàn phần của phân xưởng là:

(kVA)

Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng là:

Hệ số công suất của toàn phân xưởng là:

4 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởn còn lại và toàn nhà máy

Vì các phân xưởng của nhà máy đều chỉ cho biết công suất đặt nên phụ tảitính toán được xác định theo phương pháp công suất đặt và hệ số nhu cầu

Các công thức tính toán của phương pháp này là:

Ptt = Pd.kncQtt = Ptt.tg

Trong đó:

Pd: Công suất đặt của phân xưởng, kW

Knc: Hệ số nhu cầu của phân xưởng tra trong bảng PL1.3 (TL1).Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng:

Pcs = p0.FTrong đó:

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

- F: Diện tích phân xưởng, m2

Chiếu sáng cho phân xưởng ta vẫn dùng bóng đèn sợi đốt

4.1 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng kết cấu kim loại

Phân xưởng có diện tích là 2600m2, với công suất đặt là 2500kW.Tra bảng PL1.3 (TL1) với phân xưởng kết cấu kim loại có:

knc = 0,5

Tra bảng PL1.7 (TL1) ta được suất chiếu sáng p0 = 15 W/m2

Công suất tính toán động lực:

Công suất tính toán chiếu sáng:

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Công suất tính toán phản kháng của toàn phân xưởng:

Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:

Dòng điện tính toán của phân xưởng:

4.2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng lắp ráp cơ khí

Phân xưởng có diện tích là 3500 m2, với công suất lắp đặt là 2200kW.Tra bảng PL1.3 (TL1) với phân xưởng lắp ráp cơ khí có:

knc = 0,3

Tra bảng PL1.7 (TL1) ta được suất chiếu sáng p0 = 14 W/m2

Công suất tính toán động lực:

)Công suất tính toán chiếu sáng:

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:

Công suất tính toán toang phần của phân xưởng:

Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng:

4.3 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng đúc

Phân xưởng có diện tích là 3000 m2, với công suất lắp đặt là 1800kW.Tra bảng PL1.3 (TL1) với phân xưởng lắp ráp cơ khí có:

knc = 0,6

Tra bảng PL1.7 (TL1) ta được suất chiếu sáng p0 = 13 W/m2

Công suất tính toán động lực:

)

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:

Công suất tính toán toang phần của phân xưởng:

Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng:

4.4 Xác định phụ tải tính toán phân xưởng nén khí

Phân xưởng có diện tích là 1500 m2, với công suất lắp đặt là 800kW.Tra bảng PL1.3 (TL1) với phân xưởng lắp ráp cơ khí có:

knc = 0,7

Tra bảng PL1.7 (TL1) ta được suất chiếu sáng p0 = 12 W/m2

Công suất tính toán động lực:

)Công suất tính toán chiếu sáng:

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:

Công suất tính toán toang phần của phân xưởng:

Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng:

4.5 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng rèn

Phân xưởng có diện tích là 3000 m2, với công suất lắp đặt là 1600kW.Tra bảng PL1.3 (TL1) với phân xưởng lắp ráp cơ khí có:

knc = 0,5

Tra bảng PL1.7 (TL1) ta được suất chiếu sáng p0 = 15 W/m2

Công suất tính toán động lực:

)Công suất tính toán chiếu sáng:

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:

Công suất tính toán toang phần của phân xưởng:

Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng:

4.6 Xác định phụ tải tính toán của trạm bơm

Phân xưởng có diện tích là 600 m2, với công suất lắp đặt là 450kW.Tra bảng PL1.3 (TL1) với phân xưởng lắp ráp cơ khí có:

knc = 0,5Tra bảng PL1.7 (TL1) ta được suất chiếu sáng p0 = 10 W/m2

Công suất tính toán động lực:

Công suất tính toán chiếu sáng:

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:

Công suất tính toán toang phần của phân xưởng:

Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng:

4.7 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng gia công gỗ

Phân xưởng có diện tích là 900 m2, với công suất lắp đặt là 400kW.Tra bảng PL1.3 (TL1) với phân xưởng lắp ráp cơ khí có:

knc = 0,5

Tra bảng PL1.7 (TL1) ta được suất chiếu sáng p0 = 14 W/m2

Công suất tính toán động lực:

)Công suất tính toán chiếu sáng:

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:

Công suất tính toán toang phần của phân xưởng:

Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng:

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

Phân xưởng có diện tích là 600 m2, với công suất lắp đặt là 120kW

Tra bảng PL1.3 (TL1) với phân xưởng lắp ráp cơ khí có:

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:

Công suất tính toán toang phần của phân xưởng:

Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng: