Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho công ty liên doanh xi măng hà tiên đồ án tốt nghiệp khoa công nghệ điện

12 2.5 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả: .... Phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cun

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

SVTH: TRẦN MINH SANG MSSV: 16068181

LỚP: DHDI12AVL

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài

(1): Nguyễn Ngọc Đăng Khoa, MSSV: 16068271

 Tính toán và thiết kế cung điện cho nhà xưởng

 Lựa chọn được dây dẫn và CB cho nhà xưởng

Giảng viên hướng dẫn :

Th.S NGUYỄN HUY KHIÊM

Tp HCM, ngày 29 tháng 12 năm 2017

Sinh viên

NGUYỄN NGỌC ĐĂNG KHOA

TRẦN MINH SANG

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

TP HCM, ngày……tháng……năm 2017

Giảng viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TP HCM, ngày……tháng……năm 2017

Chủ tịch hội đồng

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô trong khoa điện - điện tử Trường Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh trong quá trình học tập đã cung cấp cho em những kiến thức quý báu để em làm luận văn này Đặc biệt là thầy NGUYỄN HUY KHIÊM đã dành thời gian quý báu, tận tình hướng dẫn em thực hiện hoàn thành luận văn này đúng thời hạn Em không biết nói sao cho hết lòng biết ơn với tấm lòng thương yêu mà thầy cô đã dành cho em những ngày qua, đồng thời đã trang bị cho em những vốn kiến thức vô cùng quý giá làm hành trang để em bước vào đời vững vàng hơn

LỜI NÓI ĐẦU

Trên cơ sở khoa học , nhìn vào vị trí địa lí trên bản đồ hình chữ S nước Việt Nam ,

từ Bắc vô Nam đến tận mũi Cà Mau, thấy đâu đâu cũng sử dụng năng lượng điện, đâu đâu cũng có Nhà Máy Điện và Trạm Biến Áp Do vậy , công nghiệp điện giữ vai trò quan trọng trong công cuộc xây dựng đất nước Nó là nguồn năng lượng chủ yếu cung cấp cho các lĩnh vực: công nghiệp, nông nghiệp, các dịch vụ, sinh hoạt trong xã hội,

nó góp phần tạo ra của cải vật chất, nâng cao chất lượng đời sống và tinh thần của con người

Chính vì vậy mà từ lâu , môn học Cung Cấp Điện được coi là một môn học không thể thiếu được trong quá trình đào tạo chuyên nghành “ Điện Khí Hóa Và Cung Cấp Điện” đã và đang trên đường phát triển của khoa học –kỹ thuật với tốc độ rất nhanh, không ngừng nâng lên những đỉnh cao mới

Phải thừa nhận rằng vai trò của công nghiệp điện là hết sức quan trọng Vì thế, khi xây dựng một thành phố, một khu vực kinh tế, một nhà máy, một xí nghiệp v.v… chúng ta đều phải nghĩ ngay đến việc xây dựng một hệ thống cung cấp điện thật tốt nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất và sinh hoạt của con người Mặt khác, với một nền kinh tế đang trên đường Công Nghiệp Hóa – Hiện Đại Hóa, thiết kế hệ thống cung cấp điện là một việc làm khó Việc thiết kế đòi hỏi người kỹ sư phải có kiến thức tổng hợp về điện, sao cho công trình thiết kế đáp ứng những yêu cầu kỹ thuật đặt ra, hệ thống làm việc ổn định, độ tin cậy cao, đảm bảo an tòan cho con người đồng thời đạt hiệu quả kinh tế cao nhất

Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp cuối khóa, bằng vốn kiến thức đã được học và nghiên cứu trong suốt khóa học, cùng với sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn

Huy Khiêm Tôi xin trình bày đề tài “ Tính Toán và Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho

Công Ty Liên Doanh Xi-Măng Hà Tiên 2 – Cần Thơ “

Tuy nhiên , do nguồn tài liệu và vốn kiến thức có hạn, thời gian thực hiện đề tài tương đối ngắn Do đó, không thể tránh khỏi những sai sót Rất mong nhận được sự

Mục lục

Chương 1: 5

TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN 5

Giới thiệu về Công Ty Liên Doanh Xi Măng Hà Tiên 2 – Cần Thơ: 5

1.1 Tên cơ quan – vị trí địa lý: 5

1.2 Lịch sử hình thành: 5

Ý nghĩa và nhiệm vụ của thiết kế cung cấp điện : 6

Những đặc điểm và yêu cầu thiết kế chung về mạng điện của nhà máy xi măng: 8 Chương 2: 10

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 10

1 Đặt vấn đề: 10

2 Phương pháp tính phụ tải tính toán: 10

2.1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: 10

2.2 Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản suất: 11

2.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm: 11

2.4 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình dạng của đồ thị phụ tải: 12

2.5 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả): 12

3 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng, phòng, kho trong nhà máy: 14

3.1 Tính toán phụ tải động lực : 14

 Phân Xưởng Sản Xuất: 14

3.2 Tính toán cho nhóm 1: 15

3.3 Tính toán cho nhóm 2 (xác định theo hệ số nhu cầu): 18

 Phân xưởng cơ điện: 19

4 Tính toán phụ tải các khu còn lại : 21

4.1 Phương pháp tính toán 21

4.2 Tính tóan cụ thể : 22

Chương 3: 24

TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 24

1 Giới thiệu các phương pháp tính toán: 24

1.1 Phương pháp hệ số sử dụng: 24

1.2 Phương pháp xác định hệ sô công suất: 24

1.3 Phương pháp điểm: 25

2 Lựa chọn phương án: 26

3 Chiếu sáng trong nhà: 26

3.1 Nhà nghiền 1: 27

3.2 Nhà nghiền 2 và nhà đóng bao : 30

3.3 Silo ximăng : 32

3.4 Silo đá Puzzolanz : có : 32

3.5 Silo thạch cao : 35

4 Chiếu sáng ngoài trời: 62

5 Phụ tải chiếu sáng của các bộ phận: 70

5.1 Phân xưởng sản xuất : 70

5.2 Phân Xưởng Cơ Điện : 71

6 Tính toán phụ tải toàn nhà máy Xi măng: 72

Chương 4: 74

TÍNH TOÁN BÙ HỆ SỐ CÔNG SUẤT 74

Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất : 74

Chọn thiết bị bù: 75

Chương 5: 77

CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG 77

Cơ sở lý thuyết : 77

Phương án chọn MBA: 78

Chọn máy phát dự phòng: 79

Chương 6: 81

CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ 81

A CƠ SỞ LÝ THUYẾT 81

1 Chọn dây: 81

1.1 Lựa chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng: 81

1.2 Lựa chọn dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép 82

 Chọn dây nối đất bảo vệ (PE): 83

2 Chọn thiết bị bảo vệ: 83

B PHẦN TÍNH TOÁN 85

1 Chọn Dây Dẫn Và CB Từ Trạm Biến Áp Đến Tủ Phân Phối Chính (TPPC) Của Nhà Máy : 85

1.1 Chọn dây dẫn : 85

1.2 Chọn CB tổng: 86

2 Chọn Dây Dẫn Và CB Từ Tủ Phân Phối Chính (TPPC) Đến Tủ Động Lực 1 (TĐL1): 86

2.1 Chọn dây dẫn : 86

2.2 Chọn CB : 87

2.3 Kiểm tra sự phối hợp giữa CB và dây dẫn : 88

3 Chọn Dây Dẫn Và CB Từ Tủ Phân Phối Chính (TPPC) Đến Tủ Động Lực 2 (TĐL2) Đặt Tại Xưởng Cơ Điện : 88

3.1 Chọn dây dẫn : 88

3.3 Kiểm tra sự phối hợp giữa CB và dây dẫn : 89

4 Chọn Dây Dẫn Và CB Từ Tủ Phân Phối Chính (TPPC) Đến Tủ Động Lực 3 (TĐL3): 89

4.1 Chọn dây dẫn : 89

4.2 Chọn CB: 90

5 Chọn Dây Dẫn Và CB Từ Tủ Phân Phối Chính (TPPC) Đến Tủ Chiếu Sáng (TCS) : 91

5.1 Chọn dây dẫn : 91

6 Chọn dây dẫn cho từng bộ phận cụ thể: 93

6.1 Chọn dây dẫn cho từng motor trong phân xưởng sản xuất: 93

C TÍNH TOÁN SỤT ÁP: 100

1 Yêu cầu về độ sụt áp: 100

2 Phương pháp tính toán sụt áp : 100

3 Sụt áp từ máy biến áp tới tủ phân phối chính: 101

Sụt áp từ tủ phân phối chính tới tủ động lực 1, 2, 3 và tủ chiếu sáng: 101

D TÍNH NGẮN MẠCH – KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐÃ CHỌN: 103

Khái quát: 103

Định nghĩa ngắn mạch: 103

Nguyên nhân và hậu quả của ngắn mạch: 104

3.1 Nguyên nhân 104

3.2 Hậu quả 104

Tính toán ngắn mạch 3 pha thiết bị đã chọn: 105

Tính toán ngắn mạch 1 pha thiết bị đã chọn: 112

5.1 Xác định dòng điện ngắn mạch: 112

5.2 Tính toán: 112

Chương 1:

TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

Giới thiệu về Công Ty Liên Doanh Xi Măng Hà Tiên 2 – Cần Thơ:

1.1 Tên cơ quan – vị trí địa lý:

Công ty Xi măng Hà Tiên 2 – Cần Thơ có vị trí đặt tại km-14 , QL-91, Phường Phước Thới, Quận Ô Môn, Thành phố Cần Thơ, cách trung tâm TP Cần Thơ khoảng 30km

Với chức năng sản xuất và kinh doanh sản phẩm xi măng poóc lăng hỗn hợp PCB

30 & PCB 40 nhãn hiệu Hà Tiên 2 – Cần Thơ theo tiêu chuẩn TCVN 6260-1997, thích hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới nước ta, tăng cường tính chống xâm thực ở môi trường nước nhiễm phèn, mặn, tăng độ dẻo bê tông, dễ thi công

Nhà máy được xây dựng và đưa vào vận hành sản xuất từ năm 1996, gồm dây chuyền sản xuất và đóng bao có công suất 700.000 tấn/năm

Tổng số cán bộ công nhân viên của công ty là 192 người, trong đó có 40 kỹ sư, cử nhân các ngành cơ khí, điện, điện tử, tin học, xây dựng, hóa ,tự động hóa, kế toán, quản trị, … 12 trung cấp và 140 lao động phổ thông

Công ty Xi Măng Hà Tiên 2 – Cần Thơ là trạm nghiền xi măng có quy mô lớn nhất tại tỉnh Cần Thơ và là công ty đầu tiên trong khu vực phía Nam trong ngành xi măng được cấp chứng nhận hệ thống quản lý môi trường đạt tiêu chuẩn Quốc tế ISO 14001.Nhà máy được xây dựng và đưa vào vận hành sản xuất từ năm 1996, gồm dây chuyền sản xuất và đóng bao có năng lực cung cấp xi măng 700.000 tấn/năm, nhằm mục đích đảm bảo việc xuất hàng được nhanh chóng và thuận lợi , hầu cung ứng

nhanh chóng nguồn xi măng cho nhu cầu xây dựng đang ngày càng phát triển của địa phương cũng như trong cả nước.Nhà máy có địa thế rất thuận lợi : mặt trước giáp đường bộ, mặt sau giáp với sông lớn nên rất thuận lợi trong việc xuất sản phẩm cả trên

bộ lẫn xuất thủy thông qua hệ thống băng chuyền Việc xuất hàng trên bộ được tiến hành theo 2 dạng :

 Dạng 1 : Xuất hàng theo dạng đóng bao, mỗi bao có khối lượng 50kg

 Dạng 2 : Xuất xi măng trực tiếp vào xe bồn ( không qua khâu đóng bao), dạng này được gọi là “ xuất xá”

Ý nghĩa và nhiệm vụ của thiết kế cung cấp điện :

Điện năng là một trong những dạng năng lượng quan trọng nhất trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng Điện năng sản xuất từ các nhà máy điện được truyền tải

và cung cấp cho các khu công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt của con người,để đưa điện năng đến các các nơi tiêu thụ này cần phải qua nhiều khâu rất quan trọng Và thiết kế cung cấp điện là một trong những khâu quan trọng đó Hiện tại, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống của nhân dân được nâng lên nhanh chóng ,dẫn đến nhu cầu dùng điện tăng trưởng không ngừng Để đáp ứng nhu cầu đó rất đông cán bộ kỉ thuật trong và ngoài ngành điện lực đang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cung cấp điện để phục vụ nhu cầu trên

Cung cấp điện là trình bày những bước cần thiết các tính toán, để lựa chọn các phần

tử hệ thống điện thích hợp với từng đối tượng Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng, công cộng Tính toán chọn lựa dây dẫn phù hợp với bản thiết kế cung cấp điện, đảm bảo sụt áp chấp nhận được, có khả năng chịu dòng ngắn mạch với thời gian nhất định Tính

toán dung lượng bù cần thiết để giảm điện áp, điện năng trên lưới trung, hạ áp Bên cạnh đó, còn phải thiết kế lựa chọn nguồn dự phòng cho nhà máy để lưới điện làm việc

ổn định ,đồng thời tính đến về phương diện kinh tế và đảm bảo tính an toàn cao

Trong tình hình kinh tế thị trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ các tổ hợp sản xuất đều phải tự hoạch toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng

và giá cả sản phẩm Công nghiệp thương mại và dịch vụ chiếm một tỉ trọng ngày càng tăng trong nền kinh tế quốc doanh và đã thực sự là khách hàng quan trọng của ngành điện lực Sự mất điện, chất lượng điện xấu hay do sự cố… đều ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, gây phế phẩm, giảm hiệu suất lao động Đặc biệt ảnh hưởng rất lớn đến các

xí nghiệp may, hóa chất điện tử đòi hỏi sự chính xác và liên tục cao Do đó đảm bảo

độ tin cậy cấp điện, nâng cao chất lượng điện năng là mối quan tâm hàng đầu Một xã hội có điện sẽ làm cho mức sống tăng nhanh với các trang thiết bị nội thất sang trọng nhưng nếu chúng ta lắp đặt một cách cẩu thả, thiếu tuân thủ các quy tắc an toàn sẽ rất nguy hiểm Nông thôn và các phụ tải sinh hoạt là các phụ tải khổng lồ vì vậy người thiết

kế cần quan tâm đến độ sụt áp trên đường dây xa nhất Thiết kế cấp điện cho phụ tải sinh hoạt nên chọn thiết bị tốt nhằm đảm bảo an toàn và độ tin cậy cấp điện cho người

sử dụng

 Tóm lại: việc thiết kế cấp điện đối với các đối tượng là rất đa dạng với những đặt thù khác nhau Như vậy để một đồ án thiết kế cung cấp điện tốt đối với bất cứ đối tượng nào cũng cần thõa mãn các yêu cầu sau:

 Độ tin cậy cấp điện: Mức độ tin cậy cung cấp điện tuỳ thuộc vào yêu cầu của phụ tải Với những công trình quan trọng cấp quốc gia phải đảm bảo liên tục cấp điện ở mức cao nhất nghĩa là không mất điện trong mọi tình huống Những đối tượng như nhà máy,

xí nghiệp, tổ sản xuất… tốt nhất là dùng máy điện dự phòng, khi mất điện sẽ dùng điện máy phát cấp cho những phụ tải quan trọng,hoặc những hệ thống(gồm:thủy điện,nhiệt điện…) được liên kết và hổ trợ cho nhau mổi khi gặp sự cố

 Chất lượng điện : Chất lượng điện được đánh giá qua 2 chỉ tiêu tần số và điện áp Chỉ tiêu tần số do cơ quan điện hệ thống quốc gia điều chỉnh Như vậy người thiết kế

phải đảm bảo vấn đề điện áp Điện áp lưới trung và hạ chỉ cho phép dao động trong khoảng ± 5% Các xí nghiệp nhà máy yêu cầu chất lượng điện áp cao thì phải là ± 2.5%

 An toàn : Công trình cấp điện phải được thiết kế có tính an toàn cao An toàn cho người vận hành, người sử dụng, an toàn cho thiết bị , cho toàn bộ công trình Tóm lại người thiết kế ngoài việc tính toán chính xác, chọn lựa đúng thiết bị và khí cụ còn phải nắm vững quy định về an toàn,những qui phạm cần thiết khi thực hiện công trình Hiểu

rõ môi trường hệ thống cấp điện và đối tượng cấp điện

 Kinh tế : Trong quá trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án, các phương án thường có những ưu và khuyết điểm riêng, có thể lợi về kinh tế nhưng xét

về kỉ thuật thì không được tốt Một phương án đắt tiền thường có đặt điểm là độ tin cậy

và an toàn cao hơn, để đảm bảo hài hoà giữa 2 vấn đề kinh tế kỉ thuật cần phải nghiên cứu kỉ lưỡng mới đạt được tối ưu

Những đặc điểm và yêu cầu thiết kế chung về mạng điện của nhà máy xi

măng:

Cấp điện áp: 22/0.4 kV

Các thiết bị hoạt động ở điện áp: U = 220 V và U = 380 V

Bảng liệt kê tên thiết bị và các thông số cần thiết ở phân xưởng sản xuất:

Vis tải bụi Quạt hút bụi Motor sấy Nghiền Clinker Quạt thổi Gàu tải thành phẩm Máy nghiền bi Băng tải xuất thủy

3

37

22 7,5 18,5 2,2

132 5,5

0,65 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7

0,6 0,7 0,8 0,65 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 0,7 0,8

360

0,7 0,7 0,7

0,65

0,8 0,8 0,8

Máy khoan đứng Máy nén cắt liên hợp Máy mài trong Máy bào ngang Tời

Quạt đứng Máy mài phẳng Máy mài tròn Máy quấn dây Máy hàn đường

10

6 0,75

0,8 0,7 0,65 0,78 0,76 0,75 0,7 0,7 0,75 0,8 0,8 0,8 0,65

kỹ thuật cho hệ thống điện

Phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện Phụ tải điện phụ thuộc rất nhiều yếu tố, do vậy việc xác định chính xác phụ tải tính toán là việc rất khó khăn Vì nếu phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ của các thiết bị, có khi đưa đến cháy nổ rất nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị được chọn sẽ quá lớn và sẽ gây ra lãng phí

2 Phương pháp tính phụ tải tính toán:

Hiện nay có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính toán, dựa trên cơ sở khoa học

để tính toán phụ tải điện và được hoàn thiện về phương diện lý thuyết trên cơ sở quan sát các phụ tải điện ở xí nghiệp đang vận hành

Thông thường những phương pháp tính toán đơn giản, thuận tiện lại cho kết quả không thật chính xác, còn muốn chính xác cao thì phải tính toán phức tạp Do vậy tùy theo giai đoạn thiết kế thi công và yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính toán cho thích hợp

Sau đây trình bày chi tiết các phương pháp tính toán :

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

𝑃𝑡𝑡 = 𝑘𝑛𝑐∑𝑛𝑖=1𝑃đ𝑖

Trong đó :

knc : là hệ số nhu cầu , tra trong sổ tay kĩ thuật

Pđi : là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị

P0 : là công suất tiêu thụ điện năng trên 1m2 sản suất (kW/m2)

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

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

2.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm:

Đối với hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không thay đổi, PTTT bằng phụ tải trung bình và được xác định theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm khi cho trước tổng sản phẩm sản xuất trong một đơn vị thời gian

Ptt = Pca =

ca

o ca T

W

M *

(KW)

Trong đó:

Mca : Số lượng sản phẩm sản xuất trong một ca

Tca : Thời gian của ca phụ tải lớn nhất

w0 : Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

Khi biết w0 và tổng sản phẩm sản xuất trong cả một năm, PTTT được tính theo công thức sau:

max max

lv o lv

tt

T

M W T

A

P   (KW)

Với Tlvmax[giờ]: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất trong năm

2.4 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình dạng của đồ thị phụ tải:

Ptt = khdPtb

Trong đó:

khd : là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay khi biết đồ thị phụ tải

Ptb : là công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW)

2.5 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại (còn gọi

là phương pháp số thiết bị hiệu quả):

Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác, vì khi tính số thiết bị hiệu quả (nhq) chúng ta đã xét tới hàng loạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng Do đó khi cần nâng cao độ chính xác của PTTT, hoặc khi không

có số liệu cần thiết để áp dụng các phương pháp trên thì ta nên dùng phương pháp này Công thức tính toán:

dm i

n i

dm i

P P

1

2 1 2

)(

)(

Tính hệ số sử dụng của nhóm thiết bị theo công thức:

dm i

n i

đm i sdi

P

P k

1

Nếu có phụ tải chiếu sáng đi vào tủ thì phải cộng thêm các giá trị Pcs và Qcs ,vào

Ptt và Qtt trong các công thức trên

Với : kmm = 2,5 nếu động cơ là roto dây quấn

kmm = 5 ÷ 7 nếu động cơ là roto lồng sóc

Đối với nhóm thiết bị dòng mở máy đỉnh nhọn được tính như sau:

Iđn = Immmax + (Itt – Iđmmax.ksd)

Trong đó: Immmax : dòng mở máy lớn nhất của một thiết bị trong nhóm

Iđm(max) : dòng định mức của thiết bị có dòng mở máy lớn nhất

Itt : dòng tính toán của nhóm thiết bị

ksd: hệ số sử dụng của động cơ có dòng khởi động lớn nhất

3 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng, phòng, kho trong nhà máy:

Xác định phụ tải tính toán theo phương pháp số thiết bị dùng điện có hiệu

quả.Trong nhà máy xi măng, phụ tải tính toán tập trung nhiều nhất là ở hai xưởng: Xưởng sản xuất và Xưởng cơ điện Chủ yếu là phần phụ tải động lực

3.1 Tính toán phụ tải động lực :

 Phân Xưởng Sản Xuất:

Bảng số lượng máy ở phân xưởng sản xuất Xi-Măng

lượng

P đm (kW) K sd cos I đm (A) I mm (A) Nhóm 1

Băng tải xuất thủy

Băng tải nhập liệu

3

37

22 7,5 18,5 2,2

132 5,5

4

4 1,5

360

0,65 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7

0,65

0,6 0,7 0,8 0,65 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 0,8

0,8

5,07 23,09 2,09 7,02 70,35 41,83 14,26 40,2 4,78 286,84 10,45 7,6 7,6 2.85

684,51

25,35 115,45 10,45 35,1 351,75 209,15 71,3

201 23,9 1434,2 52,25

38

38 14,25

3422,57

 Tính toán phụ tải động lực:

Tổng số lượng thiết bị của phân xưởng sản xuất bao gồm hai nhóm :

 Nhóm 1: gồm các thiết bị đã được liệt kê , gồm 35 motor

 Nhóm 2 :bao gồm một nhóm động cơ có chế độ làm việc giống nhau (máy bơm nước, bơm dầu v.v… )với công suất tổng là 360 kW

3.2 Tính toán cho nhóm 1:

Số lượng thiết bị nhóm 1: n = 35 (thiết bị)

Tổng công suất của n thiết bị trong nhóm 1 : (35 thiết bị)



=

3,648

264

= 0,4

Từ : n*= 0,057 và p*= 0,4 Tra bảng A4 trang 11 , sách “Hướng Dẫn Đồ Án

Môn Học Thiết Kế Cung Cấp Điện” của các tác giả Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân

Tính hệ số sử dụng nhóm :

k P

7,0).2.1322.2,22.5,181.752.226.372.34.1,12.11(65,0.2.2

)4.5,12.42.42

hom 

k sdn

Từ costb 0,75

Với ksdnhom = 0,7 và nhq = 11, Tra bảng A2 trang 9, sách “Hướng Dẫn Đồ Án Môn

Học Thiết Kế Cung Cấp Điện” của các tác giả Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan

Hương – Phan Thị Thu Vân

Iđn = Immmax + (Itt – ksd.Iđmmax) = 351,75 + (983,26 – 0,7.286,84) = 1134,22 (A)

3.3 Tính toán cho nhóm 2 (xác định theo hệ số nhu cầu):

knc = 0,8 Tra bảng A3 trang 9 , sách “Hướng Dẫn Đồ Án Môn Học Thiết Kế Cung

Cấp Điện” của các tác giả Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân

 Phân xưởng cơ điện:

lượng

P đm (kW)

Máy tiện ren

Máy phay vạn năng

Máy xọc

Máy khoan đứng

Máy nén cắt liên hợp

Máy mài trong

Máy bào ngang

10

6 0,75

0,2 0,2 0,17 0,15 0,18 0,14 0,16 0,5 0,7 0,15 0,14 0,2 0,25

20,91 15,21 7,02 8,77 3,4 9,12 21,73 13,03 1,52 5,7 5,7 1,9 23,4

104,55 76,05 35,1 43,85

17 45,6 108,65 65,15 7,6 28,5 28,5 9,5

117

 Tính toán phụ tải động lực

Tổng số lượng thiết bị của phân xưởng cơ điện: n = 31

Tổng công suất của n thiết bị:

Từ n*= 0,35 và p*= 0,7 Tra bảng A4 trang 11 , sách “Hướng Dẫn Đồ Án Môn

Học Thiết Kế Cung Cấp Điện” của các tác giả Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân

Học Thiết Kế Cung Cấp Điện” của các tác giả Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân

Dòng tính toán của nhóm:

𝐼𝑡𝑡 = 𝑆𝑡𝑡

√3𝑈 đ𝑚= 67000

√3.380 = 101,91(𝐴) Dòng đỉnh nhọn của nhóm:

Iđn = Immmax + (Itt – ksd.Iđmmax) = 108,65 + (101,91 – 0,25.23,4) = 204,71 (A)

 Tâm phụ tải phân xưởng sản xuất:

4 Tính toán phụ tải các khu còn lại :

Các khu còn lại bao gồm : văn phòng xưởng, phòng kcs, kho thiết bị vật tư, kho vỏ bao, kho thạch cao, kho đá puzzolanz, kho clinker, căn tin, văn phòng, trạm cân, nhà

xe, nhà bảo vệ

+ Văn phòng xưởng, phòng kcs, văn phòng : phụ tải là máy lạnh, và các thiết bị phục vụ cho văn phòng

+ Căn tin, nhà bảo vệ, trạm cân : phụ tải là quạt trần và thiết bị cân

+ Kho thiết bị vật tư, kho vỏ bao, kho thạch cao, kho clinker, kho đá pozzolanz và nhà xe: chỉ chủ yếu là chiếu sáng

4.1 Phương pháp tính toán

Tính toán phụ tải cho máy lạnh và các thiết bị văn phòng:

Phụ tải của các khu này thuộc nhóm thiết bị có chế độ làm việc lâu dài thì hệ số cực đại có thể lấy bằng 1 Và phụ tải tính toán được tính theo công thức sau :

Pttđl = Knc

n

i 1  Pđm Trong đó:

Pttđl : phụ tải tính toán động lực (kW)

Pđm : công suất định mức của thiết bị (kW)

Pttđl = Knc Pđm

= 0,7 (6,6 + 20) = 18,62 (kW)

d Căn tin :

Gồm có: + 20 quạt trần ( mỗi quạt có công suất 0,16 kW)

+ 2 bếp điện ( mỗi bếp có công suất 5 kW)

+ 2 tủ lạnh (mỗi tủ có công suất 0,75 kW)

f Phòng điều khiển trung tâm :

Gồm có: 3 máy lạnh (mỗi máy có công suất 1,1 kW) và các thiết bị phục vụ điều khiển có công suất 3 kW

sự phản xạ ánh sáng của trần và tường Cũng có thể dùng phương pháp hệ số sử dụng

để tìm độ rọi, khi đã biết được quang thông của các đèn

 Tính chất cơ bản:

Xác định lượng quang thông của đèn d theo các thông số đã chọn Trên cơ sở đó, chọn công suất bóng đèn, số lượng đèn cần thiết cho tính toán chiếu sáng

1.2 Phương pháp xác định hệ số công suất:

Đối với phương pháp đơn vị công suất chủ yếu là dùng các bảng tra sẵn về trị số đơn vị công suất mà không cần tiến hành các trình tự tính toán theo kỹ thuật chiếu sáng cũng có thể xác định được tổng công suất của tất cả các đèn dùng trong chiếu sáng chung đồng đều, phòng có kích thước lớn thì kết quả tính toán đạt được kết quả chính xác

 Tính chất cơ bản của phương pháp đơn vị công suất :

Đơn vị công suất (P0) được tính bằng W/ m2 sao cho phù hợp yêu cầu đối tượng chiếu sáng

Xác định công suất tổng cần cấp cho khu vực có diện tích S (m2)

Muốn kiểm tra kết quả của phương pháp trên cần phải biết thông số của đèn: độ rọi tiêu chuẩn (Emin), chiều cao đèn tính toán (htt) và diện tích phòng (Sp), các hệ số phản xạ của trần (tr) và tường (t) ta có thể tính được công suất của đèn từ đó suy ra

Pđ: công suất tiêu chuẩn của đèn được chọn

Bố trí đèn trong khu vực (theo cụm hoặc theo dãy)

không lớn lắm

 Tính chất cơ bản của phương pháp điểm :

Khi tính toán theo phương pháp điểm, đầu tiên chọn một điểm làm điểm kiểm tra trên bề mặt cần chiếu sáng với giả thiết trong mỗi bóng đèn có quang thông bằng 1000

lm Độ rọi tạo ra trong trường hợp này gọi là độ rọi qui ước Phương pháp điểm dùng

để áp dụng tính toán chiếu sáng các phân xưởng, tính toán chiếu sáng chung, chiếu sáng hỗn hợp Với phương pháp điểm, việc tính toán rất hữu hiệu đối với việc xác định

độ rọi trên tường, trên bề mặt sử dụng nhưng phức tạp trong tính toán

2 Lựa chọn phương án:

Sau khi đưa ra các phương án trên, ta nhận thấy rằng :

Phương pháp hệ số sử dụng: là phương pháp tương đối đơn giản, thích hợp với

việc thiết kế Phương pháp này có ưu điểm : xác định nhanh chóng các quang thông của đèn thiết kế, hay nếu đã chọn thì nhanh chóng xác định số đèn để tính toán chiếu sáng cho các phân xưởng, khu vực phòng hành chánh, phòng kcs …ta chọn phương pháp hệ số sử dụng để tính toán

Phương pháp đơn vị công suất : là phương pháp đơn giản nhưng có độ chính xác

kém, chỉ dùng để thiết kế cho những phòng không quan trọng như : phòng ngủ, cầu thang, hành lang hoặc để tính toán sơ bộ là chủ yếu

Phương pháp điểm : việc tính toán chi tiết là một phương pháp hữu hiệu nhất để

xác định độ rọi tại tường, vị trí trên bề mặt sử dụng, nhưng lại phức tạp trong quá trình tính toán

Ta chọn phương pháp hệ số sử dụng để tính toán chiếu sáng cho nhà máy này.Vì sau khi cho số bộ đèn , ta có thể kiểm tra được sai số quang thông cũng như kiểm tra trước độ rọi xem có đạt yêu cầu hay chưa

3 Chiếu sáng trong nhà:

 Cho phân xưởng sản xuất :

Phân xưởng sản xuất có :

Hai nhà nghiền và một nhà đóng bao có diện tích và độ cao bằng nhau

Một Silo ximăng thành phẩm và một Silo Clinker có cùng đường kính đáy là

d = 20 m

Một Silo đá Puzzolanz và một Silo Thạch cao có cùng đường kính đáy là d=15 m

Tra bảng phụ lục 2 trang 34 sách “Hướng Dẫn Đồ Án Môn Học Thiết Kế Cung

Cấp Điện” của các tác giả Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân chọn độ rọi Etc = 150 lux

Chọn hệ chiếu sáng : chung đều

Chọn bóng đèn : Natri cao áp (tra bảng 4 / trang 34 sách “Hướng Dẫn Đồ Án Môn

Học Thiết Kế Cung Cấp Điện” của các tác giả Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân

Loại Sodiclaude Ovoide 2050K

10.20)

b a k

tt

 Hệ số suy giảm quang thông:

9,0

1 

 ( ứng với đèn làm việc 3000 h/năm )

 Hệ số suy giảm do bám bụi:

8,0

2 



 Hệ số bù :

35,18,0.9,0

1

1

2 1

5,0

h J

Hệ số sử dụng u :

 Hệ số có ích : tra bảng gần j = 0 ( cấp D) trang 38 sách “Hướng Dẫn Đồ An Môn

Học Thiết Kế Cung Cấp Điện” của các tác giả Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân

Ta có :

ud = 0,8

ui = 0

i i d

d u u

,

.u

d.S

Etc

550

351200

73636 ,N

N

tong

tong bd

bd

2 3 73636

73636 9500

,

.d

.S

u N

E bd bd

351200

5509500

2

10

Ta thấy : Lngangmax = Ldọcmax  thõa mãn

Công suất chiếu sáng :

Vì nhà nghiền 1 có 3 tầng như vậy nên :

Pttcs = 8 1bộ .100w.3tầng = 2400 (W) = 2,4 (kW)

Vì cos chiếu sáng = 0,6  tg  1 , 3

Qttcs = 2,4 1,3 = 3,12 (kVAr)

Sttcs = √Pttcs2 + Qttcs2 = √2,42+ 3,122 = 3,9 (kVA)

3.2 Nhà nghiền 2 và nhà đóng bao :

Có diện tích và độ cao hoàn toàn giống nhà nghiền 1 nên ta chọn số đèn và phân

bố giống như nhà nghiền 1

h   , 

) ( 5 , 3 1 5 , 0



Hệ số suy giảm quang thông :

9,0

1 

 ( ứng với đèn làm việc 3000 h/năm )

Hệ số suy giảm do bám bụi :

8,0

2 



 Hệ số bù :

35,18,0.9,0

1

1

2 1

5,0

h J

Hệ số sử dụng u :

Hệ số có ích : tra bảng gần j=0 ( cấp D) trang 38 sách “Hướng Dẫn Đồ Án Môn Học Thiết Kế Cung Cấp Điện” của các tác giả Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân

Ta có

ud = 0,8

ui = 0

i i d

d u u

u   



55 , 0 0 0 69 , 0 8 ,



Quang thông tổng :

)lm(,

,

.u

d.S

Etc

550

351314

77073 ,N

Kiểm tra sai số quang thông :

% ,

N

tong

tong bd bd

4 1 77073

77073 9500

Ta thấy :(-10% < -1,4% < 20%) , nên ta chọn như vậy là thõa

Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc :

)(6,9835,1.314

55,0.9500.8

lux d

S

u N

E bd bd

(chấp nhận được)

Phân bố các bộ đèn :

Phân bố như trên sơ đồ chiếu sáng

Công suất chiếu sáng :

2/15.(

Silo cao 30 m , nhưng bên trong chứa nguyên liệu , không cần chiếu sáng Chỉ chiếu sáng khoảng không gian từ đáy Silo xuống mặt đất Đáy Silo cách mặt đất 5m Làm tương tự như cách làm đối với nhà nghiền 1 :

Độ cao : h = 5 m

Hệ số phản xạ của : Trần, Tường , Sàn tr t s 0,4 ( vì màu vật liệu bằng ximăng)

Độ rọi yêu cầu : Vì là đáy Silo cần độ chiếu sáng không cao, chọn Etc=100 lux Chọn hệ chiếu sáng : chung đều



Hệ số suy giảm quang thông :

9,0

1 

 ( ứng với đèn làm việc 3000 h/năm )

Hệ số suy giảm do bám bụi :

8,0

2 



 Hệ số bù :

35,18,0.9,0

1

1

2 1

5,0

h J

Hệ số sử dụng u :

Hệ số có ích : tra bảng gần j=0 ( cấp D) trang 38 sách “Hướng Dẫn Đồ An Môn

Học Thiết Kế Cung Cấp Điện” của các tác giả Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân

Ta có :

ud = 0,8

ui = 0

i i d

d u u

u   



55,00.069,0.8,



Quang thông tổng :

)lm(,

,

.u

d.S

Etc

550

351177

43446 ,N

N

tong

tong bd bd

3 9 43446

43446 9500

Ta thấy :(-10% < 9,3% < 20%) , nên ta chọn như vậy là thõa

Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc :

)lux(,

,

.d

.S

u N

E bd bd

351177

5509500

Phân bố như trên sơ đồ chiếu sáng

Công suất chiếu sáng :

Pttcs = 5.1bộ .100w = 500 (W) = 0,5 (kW)

Vì cos chiếu sáng =0,6  tg  1 , 3

Qttcs = 0,5 1,3 = 0,65 (kVAr)