Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
MỞ ĐẦU
Luyện kim là một ngành công nghiệp nặng quan trọng, cung cấp nguyên vật liệu cho
nhiều ngành quan trọng khác như xây dựng, cơ khí chế tạo… Hiện nay, nhu cầu sử dụng
kim loại đen đang ngày càng tăng lên cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật và xã
hội, ngành luyện kim đen càng đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.
Do đặc điểm của công nghệ luyện kim đen thường thải nhiều khí bụi nên các nhà máy
thường được xây dựng ở xa thành phố, khu tập trung dân cư. Hiện nay các nhà máy
luyện kim đen được xây dựng tập trung chủ yếu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.
CHƯƠNG II.
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
I.KHÁI NIỆM VỀ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
1. Khái niệm:
Phụ tải tính toán là đại lượng đặc trưng cho khả năng sử dụng công suất của một thiết
bị dùng điện hoặc một nhóm thiết bị dùng điện.
2. Vai trò :
Phụ tải tính toán là số liệu đầu vào quan trọng nhất của bài toán quy hoạch thiết kế hệ
thống cung cấp điện.Nếu xác định sai phụ tải tính toán thì ý nghĩa của kết quả thu nhận
được sẽ sai lệch rất nhiều thậm chí không sử dụng được.
II.LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
Hiện nay có rất nhiều các phương pháp xác định phụ tải tính toán trong thực tế nhưng
chưa có một phương pháp nào hoàn chỉnh. Các phương pháp đơn giản dễ sử dụng cho
kết quả kém tin cậy. Các phương pháp cho kết quả tương đối chính xác thì đòi hỏi quá
nhiều thông tin về phụ tải về phụ tải, khối lượng tính toán lớn đôi khi không áp dụng
được trong thực tế. Cũng chính vì vậy nhiệm vụ của người làm thiết kế là cần chọn được
phương pháp tính toán thích hợp với yêu cầu bài toán.
1.MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN:
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
a. Nhóm phương pháp xác định PTTT theo knc và Pđ :
Theo phương pháp này có:
d
nc
tt
xP
k
P =
ϕ
tg
P
Q
tt
tt
.
=
ϕ
cos
2
2
tt
tt
tt
tt
P
Q
P
S
=
+
=
U
P
I
tt
tt
.
3
=
Trong đó :
1.knc:
+ Là hệ số nhu cầu của thiết bị hoặc của nhóm thiết bị
Được tra trong sổ tay kĩ thuật.
+ Trong trường hợp knc của các thiết bị trong nhóm không giống nhau có thể
dùng biểu thức sau để tính toán knc:
∑
∑
=
n
di
n
di
nci
nc
P
P
k
k
1
1
.
Với:
Pdi là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị trong tính toán cho
phép lấy Pd = Pdđ .
knci là trọng số.
2.tgϕ :
+ Suy ra từ cosϕ của các thiết bị.
+ Nếu cosϕ của các thiết bị trong nhóm không giống nhau cho phép dùng
cosϕ trung bình để tính toán:
∑
∑
=
n
i
n
i
i
S
c
1
1
cos
.
cos
ϕ
ϕ
Với:
n : Số thiết bị trong nhóm.
Si : Công suất của các thiết bị trong nhóm.
cos
i
ϕ : hệ số công suất của thiết bị thứ i.
Nhận xét:
Phương pháp này khá đơn giản, song kết quả tính toán kém chính xác, do vậy nó
thường chỉ được dùng trong giai đoạn tính toán sơ bộ hoặc khi rất thiếu thông tin về phụ
tải.
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
b.Phương pháp xác định PTTT theo khd và Ptb:
Theo phương pháp này có:
tb
hd
tt
P
k
P
.
=
Trong đó:
+ khd : Là hệ số hình dáng của thiết bị hay nhóm thiết bị
được tra trong sổ tay tra cứu.
+ Ptb: Công suất trung bình của thiết bị hay nhóm thiết bịtra trong sổ tay kĩ
thuật.
Nhận xét:
Phương phấp này ít dùng trong giai đoạn thiết kế vì chưa biết chính xác đồ thị phụ tải.
c. Phương pháp xác định PTTT theo Ptb và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị
trung bình:
Theo phương pháp này có:
σ
β.
±
=
tb
tt
P
P
Trong đó:
σ : Độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
β : Hệ số tán xạ.
Nhận xét:
Phương pháp này cũng ít dùng trong thiết kế do chưa biết chính xác đồ thị phụ tải.
d.Phương pháp xác định PTTT theo kmax, Ptb:
Theo phương pháp này có:
dd
sd
mã
tb
mã
tt
P
k
k
P
k
P
.
.
.
=
=
Trong đó:
+ ksd là hệ số sử dụng của thiết bị hoặc của nhóm thiết bị.
+ Pdđ là công suất danh định của thiết bị hoặc nhóm thiết bị.
+ kmax là hệ số cực đại được tra trong sổ tay:
kmax = f(nhq, ksd)
– nhq : số thiết bị dùng điện hiệu quả, đó là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ
làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện của thiết bị
đúng như thực tế đã gây ra trong suốt quá trình làm việc.
Ta có thể tính toán nhq theo công thức sau:
∑
∑
=
n
ddi
n
ddi
hq
P
P
n
1
2
2
1
)
(
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
Tuy nhiên biểu thức trên không thuận lợi nếu số thiết bị là quá lớn. Khi n≥4, ta có thể
sử dụng một số phương pháp tính gần đúng như sau với sai số là
%
10
±
như sau:
• Khi m
3
min
max ≤
=
dd
dd
P
P
,
4
,
0
≥
sd
k
có thể lấy nhq = n.
Trong đó Pddmax và Pddmin là công suất danh định lớn nhất và nhỏ nhất trong
nhóm.
• Khi m
3
min
max >
=
dd
dd
P
P
,
2
,
0
>
sd
k
:
n
P
P
x
n
dd
n
ddi
hq
≤
=
∑
max
1
2
• Khi không áp dụng được hai trường hợp trên( ksd < 0,2 hoặc m<3 và ksd < 0,4):
Việc xác định phụ tải tính toán được thực hiện thông qua các bước sau:
Bước 1: tính n, n2. Trong đó:
+ n là tổng số thiết bị của nhóm
+ n2 là số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của
thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm.
Bước 2: Tính
∑
=
n
ddi
L
P
P
1
∑
=
2
1
n
ddi
i
P
P
Bước 3: Tính
P
P
P
n
n
n
L
=
=
*
,
2
*
Bước 4: Tra sổ tay tìm được nhq* = f(n*, P*)
Bước 5: nhq = nhq*.n
Nhận xét:
Đây là phương pháp rất hay dùng trong thực tế để xác định phụ tải tính toán của các
nhà máy xí nghiệp bởi kết số lượng tính toán không lớn nhưng kết quả tính toán đủ tin
cậy.
e. Xác định PTTT theo suất chi phí điện năng theo một đơn vị sản phẩm:
max
.
T
m
ao
P
tt =
Trong đó:
+ ao: suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm.
+ m : số sản phẩm sản xuất ra trong một năm.
+ Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất.
Nhận xét:
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
- Phương pháp này thường dùng để xác định phụ tải tính toán của nhà máy, xí
nghiệp có phụ tải ổn định và chủng loại phụ tải ít.
- Thường dùng để xác định phụ tải tính toán và cảu trạm bơm, trạm nén khí, thông
gió.
f. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích:
F
P
P
o
tt
.
=
Po: suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích (Kw/m2)
F : Diện tích bố trí thiết bị (m2)
Nhận xét:
- Phương pháp này dùng để xác định các PTTT cho các nhà máy xí nghiệp có phụ tải
tương đối đều, xác định phụ tải cho các trương trình công cộng: bệnh viện, trường học,
khu trung cư, . . . đặc biệt rất hay được dùng để xác định phụ tải tính toán chiếu sáng.
g. Phương pháp xác định trực tiếp:
Là phương pháp sử dụng các số liệu điều tra trực tiếp ở hiện trường để tính toán.
Thường sử dụng tính toán cho các phụ tải đa dạng, không thể dùng được các phương
pháp trên hoặc phụ tải tính toán cho các cụm dân cư.
2. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHỤ TẢI:
Từ những phân tích ở trên, để tính toán phụ tải cho đồ án ta lực chọn phương pháp
tính toán phụ tải theo kmax và Ptb.
III. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ:
Phân xưởng sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 7 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy. Phân
xưởng có diện tích bố trí thiết bị là 1968.75 m2. Trong đó phân xưởng có 43 thiết bị,
công suất của các thiết bị rất khác nhau. Trong phân xưởng có 73 thiết bị, thiết bị có
công suất lớn nhất là 10 Kw, thiết bị có công suất nhỏ nhất là 0.65 Kw.
1. PHÂN NHÓM PHỤ TẢI:
Trong mỗi phân xưởng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc rất khác
nhau. Việc phân nhóm phụ tải nhằm xác định phụ tải chính xác hơn và là cơ sở để vạch
ra sơ đồ cấp điện.
Để đạt mục tiêu trên, cần phải tuân thủ các nguyên tắc sau:
- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây từ
tủ động lực đến thiết bị. Nhờ vậy mới giảm được vốn đầu tư và các tổn thất lưới
điện.
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
- Chế độ của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để việc xác định
PTTT được chính xác hơn và thuận lợi hơn cho việc lựa chọn phương thức cung
cấp điện cho nhóm.
- Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm số lượng loại
tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy.
- Số thiết bị trong một nhóm thường từ 12 – 16 thiết bị.
- Số đầu ra của các tủ động lực không nên quá nhiều.
Tuy nhiên trong thực tế rất khó có thể thỏa mãn đồng thời các yêu cầu trên, nên trong
thiết kế nguyên tắc 1 được coi là quan trọng nhất.
Dựa trên cơ sở các nguyên tắc trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị bố
trí trên mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí có thể chia các thiết bị trong trong phân
xưởng thành các nhóm sau:
TT
TÊN THIẾT BỊ
KÍ HIỆU
TRÊN
MẶT
BẰNG
SỐ
LƯỢNG
Pdm (kW)
Idm(A)
1 máy
Toàn bộ
Nhóm
I
1.Máy tiện ren IA62
2.Máy tiện ren I616
3.Máy tiện ren IE6IM
4.Máy tiện ren I7763A
5.Máy phay vạn năng
6.Máy mài tròn
7.Máy mài phẳng
1
2
3
4
7
9
10
2
1
2
1
1
1
1
7
4.5
3.2
10
5.62
2.8
4
14
4.5
6.4
10
5.62
2.8
4
2 x 17.73
11.40
2 x 8.10
25.32
14.23
7.09
10.13
Tổng
9
47.32
119.83
Nhóm
II
1. Máy tiện ren IA62
2.Máy tiện ren I616
3.Máy tiện ren I7763A
4.Máy khoan đứng 2A125
5.Máy khoan đứng 2A150
6.Máy cưa 872A
7.Máy mài hai phía
8.Máy khoan bàn HC-12A
1
2
4
5
6
11
12
13
1
1
1
2
1
2
2
7
7
4.5
10
2.8
7
2.8
2.8
0.65
7
4.5
10
5.6
7
5.6
5.6
4.55
17.73
11.40
25.32
2 x 7.09
17.73
2 x 7.09
2 x 7.09
7 x 1.65
Tổng
17
49.85
126.27
Nhóm
III
1.Máy tiện ren IA62
2.Máy tiện ren I7763A
3.Máy mài phẳng có trục
nằm 371M
4.Máy giũa
5.Máy mài sắc các dao sắc
1
4
20
27
28
4
1
1
1
1
10
4.5
2.8
1
2.8
10
4.5
2.8
1
2.8
4 x 25.32
11.4
7.09
2.53
11.4
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
nhọn
Tổng
8
51.1
133.7
Nhóm
IV
1.Máy tiện ren IK620
2.Máy phay chép hình
3.Máy mài tròn 36151
4.Máy khoan để bàn
5.Máy mài sắc
2
10
17
22
24
4
1
1
1
1
10
0.6
7
0.65
2.8
40
0.6
7
0.65
2.8
4 x 25.32
1.52
17.73
1.65
7.09
Tổng
8
51.05
129.27
TT
TÊN THIẾT BỊ
KÍ HIỆU
TRÊN
MẶT
BẰNG
SỐ
LƯỢNG
Pdm (kW)
Idm(A)
1 máy
Toàn bộ
Nhóm
V
1.Máy doa tọa độ
2.Máy phay đứng
3.Máy phay chép hình
4.Máy xọc
5.Máy khoan đứng
6.Máy mài tròn vạn năng
7.Máy mài phẳng có trục
đứng
8.Máy ép thủy lực
3
8
9
14
16
18
19
21
1
2
1
2
1
1
1
1
3.2
7
1.7
7
4.5
2.8
10
4.5
3.2
1.4
1.7
14
4.5
2.8
10
4.5
8.1
2 x 17.73
4.3
2 x 17.73
11.4
7.09
15.99
11.4
Tổng
10
54.7
129.2
Nhóm
VI
1.Máy phay vạn năng
2.Máy phay ngang
3.Máy phay chép hình
6HKΠ
4.Máy phay chép hình
64614
5.Máy bào ngang 7M36
6.Máy bào giường một trụ
7.máy khoan hướng tâm
5
6
7
11
12
13
15
2
1
1
1
2
1
1
7
4.5
5.62
3
7
10
4.5
14
4.5
5.62
3
14
10
4.5
17.73
11.4
14.23
7.6
17.73
25.32
11.4
Tổng
9
51.12
105.41
2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC NHÓM PHỤ TẢI:
a.Tính toán phụ tải nhóm I:
Các số liệu của phụ tải nhóm một cho trong bảng sau:
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
TT
TÊN THIẾT BỊ
KÍ HIỆU
TRÊN
MẶT
BẰNG
SỐ
LƯỢNG
Pdm (kW)
Idm(A)
1 máy
Toàn bộ
Nhóm
I
1.Máy tiện ren IA62
2.Máy tiện ren I616
3.Máy tiện ren IE6IM
4.Máy tiện ren I7763A
5.Máy phay vạn năng
6H81
6.Máy mài tròn vạn năng
7.Máy mài phẳng
1
2
3
4
7
9
10
2
1
2
1
1
1
1
7
4.5
3.2
10
4.5
2.8
4
14
4.5
6.4
10
4.5
2.8
4
2 x 17.73
11.40
2 x 8.10
25.32
11.4
7.09
10.13
Tổng
9
46.2
117
Tra bảng phụ lục I.1 ta có ksd =0.15; cosϕ = 0.6.
Nhóm I có n = 9 thiết bị trong đó số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất
của thiết bị có công suất lớn nhất là n2 = 4 thiết bị.
=>Tổng công suất của các thiết bị đó:
P2 = 2 x 7+10 = 24 Kw
Do đó:
n* =
333
.
0
9
3
2
=
=
n
n
P* =
5195
.
0
2
.
46
24
2
=
=
L
P
P
Tra phụ lục 1.5 tìm được
*
hq
n = 0.86.
=>
74
.
7
86
.
0
9
.
*
=
=
=
x
n
n
n
hq
hq
=> Có 8 thiết bị hiệu quả.
Với ksd = 0.15 và nhq = 8 tra phụ lục I.6 tìm được kmax = 2.31.
Do đó:
Ptt = ksd. kmax. ∑
=
=
n
dm
x
x
P
1
16
2
.
46
31
.
2
15
.
0
KW
Qtt = Ptt.tgϕ = 16. tgϕ = 21.33 KVAr
Stt =
67
.
26
6
.
0
16
cos
=
=
ϕ
tt
P
KVA
Itt =
52
.
40
3
38
.
0
67
.
26
3
=
=
x
Ux
Stt
A
Idn = Ikdmax + Itt – ksd. Idmmax
= 5 x 25.32 + 40.52 – 0,15×25.32 =163,32 A
Trong đó Ikdmax là dòng điện khởi động của thiết bị có dòng lớn nhất trong nhóm, lấy
Ikdmax = ( 5 ÷7) x Idmmax.
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
Ở đây chọn Ikdmax = 5 x Idmmax .
b.Tính toán phụ tải nhóm II:
Các số liệu của nhóm phụ tải II cho trong bảng số liệu sau:
TT
TÊN THIẾT BỊ
KÍ HIỆU
TRÊN
MẶT
BẰNG
SỐ
LƯỢNG
Pdm (kW)
Idm(A)
1 máy
Toàn bộ
Nhóm
II
1. Máy tiện ren IA62
2.Máy tiện ren I616
3.Máy tiện ren I7763A
4.Máy khoan đứng 2A125
5.Máy khoan đứng 2A150
6.Máy cưa 872A
7.Máy mài hai phía
8.Máy khoan bàn HC-12A
1
2
4
5
6
11
12
13
1
1
1
2
1
2
2
7
7
4.5
10
2.8
7
2.8
2.8
0.65
7
4.5
10
5.6
7
5.6
5.6
4.55
17.73
11.40
25.32
2 x 7.09
17.73
2 x 7.09
2 x 7.09
7 x 1.65
Tổng
17
49.85
126.27
Tra bảng phụ lục I.1ta có ksd =0.15; cosϕ = 0.6.
Nhóm II có n = 17 thiết bị trong đó số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất
của thiết bị có công suất lớn nhất là n2 = 3 thiết bị.
=>Tổng công suất của các thiết bị đó:
P2 = 7+7+10 = 24 Kw
Do đó:
n* =
176
.
0
17
3
2
=
=
n
n
P* =
481
.
0
85
.
49
24
2
=
=
L
P
P
Tra phụ lục 1.5 tìm được
*
hq
n = 0.61.
=>
3
.
10
61
.
0
17
.
*
=
=
=
x
n
n
n
hq
hq
=> Có 8 thiết bị hiệu quả.
Với ksd = 0.15 và nhq = 10 tra phụ lục I.6 tìm được kmax = 2,1.
Do đó:
Ptt = ksd. kmax. ∑
=
=
n
dm
x
x
P
1
70
,
15
85
,
49
1
,
2
15
,
0
KW
Qtt = Ptt.tgϕ = 15,70 . tgϕ = 20,93 KVAr
Stt =
17
,
26
6
,
0
7
,
15
cos
=
=
ϕ
tt
P
KVA
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
Itt =
76
,
39
3
38
.
0
17
,
26
3
=
=
x
Ux
Stt
A
Idn = Ikdmax + Itt – ksd. Idmmax
= 5 x 25,32 + 39,76 – 0,15×25.32 =162,562 A
Trong đó Ikdmax là dòng điện khởi động của thiết bị có dòng lớn nhất trong nhóm, lấy
Ikdmax = ( 5 ÷7) x Idmmax. Ở đây chọn Ikdmax = 5 x Idmmax .
c.Tính toán phụ tải nhóm III:
Số liệu của nhóm phụ tải III được cho trong bảng bên.
Tra bảng phụ lục I.1ta có ksd =0.15; cosϕ = 0.6.
Nhóm II có n = 8 thiết bị trong đó số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất
của thiết bị có công suất lớn nhất là n2 = 4 thiết bị.
=>Tổng công suất của các thiết bị đó:
P2 = 4 x 10 = 40 Kw
TT
TÊN THIẾT BỊ
KÍ HIỆU
TRÊN
MẶT
BẰNG
SỐ
LƯỢNG
Pdm (kW)
Idm(A)
1 máy
Toàn bộ
Nhóm
III
1.Máy tiện ren IA62
2.Máy tiện ren I7763A
3.Máy mài phẳng có trục
nằm 371M
4.Máy giũa
5.Máy mài sắc các dao sắc
nhọn
1
4
20
27
28
4
1
1
1
1
10
4.5
2.8
1
2.8
10
4.5
2.8
1
2.8
4 x 25.32
11.4
7.09
2.53
11.4
Tổng
8
51.1
133.7
Do đó:
n* =
5
.
0
8
4
2
=
=
n
n
P* =
78
.
0
1
,
51
40
2
=
=
L
P
P
Tra phụ lục 1.5 tìm được
*
hq
n = 0,76.
=>
08
,
6
76
,
0
8
.
*
=
=
=
x
n
n
n
hq
hq
=> Có 6 thiết bị hiệu quả.
Với ksd = 0,15 và nhq = 6 tra phụ lục I.6 tìm được kmax = 2,64.
Do đó:
Ptt = ksd. kmax. ∑
=
=
n
dm
x
x
P
1
24
,
20
1
,
51
64
,
2
15
,
0
KW
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
Qtt = Ptt.tgϕ = 20,24 . tgϕ = 26,97 KVAr
Stt =
73
,
33
6
,
0
24
,
20
cos
=
=
ϕ
tt
P
KVA
Itt =
25
,
51
3
38
.
0
73
,
33
3
=
=
x
Ux
Stt
A
Idn = Ikdmax + Itt – ksd. Idmmax
= 5 x 25,32 + 51,25 – 0,15×25.32 =174,052 A
Trong đó Ikdmax là dòng điện khởi động của thiết bị có dòng lớn nhất trong nhóm, lấy
Ikdmax = ( 5 ÷7) x Idmmax.
Ở đây chọn Ikdmax = 5 x Idmmax .
d.Tính toán phụ tải nhóm IV:
Số liệu của nhóm phụ tải IV được cho trong bảng bên.
Tra bảng phụ lục I.1ta có ksd =0.15; cosϕ = 0.6.
Nhóm IV có n = 8 thiết bị trong đó số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất
của thiết bị có công suất lớn nhất là n2 = 5 thiết bị.
=>Tổng công suất của các thiết bị đó:
P2 = 4 x 10 + 7 = 47 Kw
TT
TÊN THIẾT BỊ
KÍ HIỆU
TRÊN
MẶT
BẰNG
SỐ
LƯỢNG
Pdm (kW)
Idm(A)
1 máy
Toàn bộ
Nhóm
IV
1.Máy tiện ren IK620
2.Máy phay chép hình
3.Máy mài tròn 36151
4.Máy khoan để bàn
5.Máy mài sắc
2
10
17
22
24
4
1
1
1
1
10
0.6
7
0.65
2.8
40
0.6
7
0.65
2.8
4 x 25.32
1.52
17.73
1.65
7.09
Tổng
8
51.05
129.27
Do đó:
n* =
625
,
0
8
5
2
=
=
n
n
P* =
92
.
0
05
,
51
47
2
=
=
L
P
P
Tra phụ lục 1.5 tìm được
*
hq
n = 0,63.
=>
04
,
5
63
,
0
8
.
*
=
=
=
x
n
n
n
hq
hq
=> Có 5 thiết bị hiệu quả.
Với ksd = 0,15 và nhq = 5 tra phụ lục I.6 tìm được kmax = 2,87.
Do đó:
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
Ptt = ksd. kmax. ∑
=
=
n
dm
x
x
P
1
98
,
21
05
,
51
87
,
2
15
,
0
KW
Qtt = Ptt.tgϕ = 21,98 . tgϕ = 29,01 KVAr
Stt =
63
,
36
6
,
0
98
,
21
cos
=
=
ϕ
tt
P
KVA
Itt =
65
,
55
3
38
.
0
63
,
36
3
=
=
x
Ux
Stt
A
Idn = Ikdmax + Itt – ksd. Idmmax
= 5 x 25,32 + 55,65 – 0,15×25,32 =178,452 A
Trong đó Ikdmax là dòng điện khởi động của thiết bị có dòng lớn nhất trong nhóm, lấy
Ikdmax = ( 5 ÷7) x Idmmax.
Ở đây chọn Ikdmax = 5 x Idmmax .
e.Tính toán phụ tải nhóm V:
Số liệu nhóm phụ tải V được cho trong bảng dưới đây:
TT
TÊN THIẾT BỊ
KÍ HIỆU
TRÊN
MẶT
BẰNG
SỐ
LƯỢNG
Pdm (kW)
Idm(A)
1 máy
Toàn bộ
Nhóm
V
1.Máy doa tọa độ
2.Máy phay đứng
3.Máy phay chép hình
4.Máy xọc
5.Máy khoan đứng
6.Máy mài tròn vạn năng
7.Máy mài phẳng có trục
đứng
8.Máy ép thủy lực
3
8
9
14
16
18
19
21
1
2
1
2
1
1
1
1
3.2
7
1.7
7
4.5
2.8
10
4.5
3.2
14
1.7
14
4.5
2.8
10
4.5
8.1
2 x 17.73
4.3
2 x 17.73
11.4
7.09
15.99
11.4
Tổng
10
54,7
129,2
Tra bảng phụ lục I.1ta có ksd =0.15; cosϕ = 0.6.
Nhóm II có n = 10 thiết bị trong đó số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất
của thiết bị có công suất lớn nhất là n2 = 5 thiết bị.
=>Tổng công suất của các thiết bị đó:
P2 = 2 x 7+ 2 x 7+10 = 38 Kw
Do đó:
n* =
5
,
0
10
5
2
=
=
n
n
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
P* =
69
,
0
7
,
54
38
2
=
=
L
P
P
Tra phụ lục 1.5 tìm được
*
hq
n = 0,82.
=>
2
,
8
82
,
0
10
.
*
=
=
=
x
n
n
n
hq
hq
=> Có 8 thiết bị hiệu quả.
Với ksd = 0.15 và nhq = 8 tra phụ lục I.6 tìm được kmax = 2,31.
Do đó:
Ptt = ksd. kmax. ∑
=
=
n
dm
x
x
P
1
95
,
18
7
,
54
31
,
2
15
,
0
KW
Qtt = Ptt.tgϕ = 18,95 . tgϕ = 25,27 KVAr
Stt =
58
,
31
6
,
0
95
,
18
cos
=
=
ϕ
tt
P
KVA
Itt =
98
,
47
3
38
.
0
58
,
31
3
=
=
x
Ux
Stt
A
Idn = Ikdmax + Itt – ksd. Idmmax
= 5 x 17,73 + 58,31 – 0,15×17,73 =144,30 A
Trong đó Ikdmax là dòng điện khởi động của thiết bị có dòng lớn nhất trong nhóm, lấy
Ikdmax = ( 5 ÷7) x Idmmax.
Ở đây chọn Ikdmax = 5 x Idmmax .
f. Tính toán nhóm phụ tải VI:
Số liệu nhóm phụ tải VI được cho trong bảng dưới đây:
TT
TÊN THIẾT BỊ
KÍ HIỆU
TRÊN
MẶT
BẰNG
SỐ
LƯỢNG
Pdm (kW)
Idm(A)
1 máy
Toàn bộ
Nhóm
VI
1.Máy phay vạn năng
2.Máy phay ngang
3.Máy phay chép hình
6HKΠ
4.Máy phay chép hình
64614
5.Máy bào ngang 7M36
6.Máy bào giường một trụ
7.máy khoan hướng tâm
5
6
7
11
12
13
15
2
1
1
1
2
1
1
7
4.5
5.62
3
7
10
4.5
14
4.5
5.62
3
14
10
4.5
17.73
11.4
14.23
7.6
17.73
25.32
11.4
Tổng
9
51.12
105.41
Tra bảng phụ lục I.1 ta có ksd =0.15; cosϕ = 0.6.
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
Nhóm I có n = 9 thiết bị trong đó số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất
của thiết bị có công suất lớn nhất là n2 = 6 thiết bị.
=>Tổng công suất của các thiết bị đó:
P2 = 2 x 7+ 5,62 + 2×7 + 10 = 43,62 Kw
Do đó:
n* =
67
.
0
9
6
2
=
=
n
n
P* =
85
,
0
12
,
51
62
,
43
2
=
=
L
P
P
Tra phụ lục 1.5 tìm được
*
hq
n = 0,81.
=>
29
,
7
81
,
0
9
.
*
=
=
=
x
n
n
n
hq
hq
=> Có 7 thiết bị hiệu quả.
Với ksd = 0.15 và nhq = 7 tra phụ lục I.6 tìm được kmax = 2,48.
Do đó:
Ptt = ksd. kmax. ∑
=
=
n
dm
x
x
P
1
02
,
19
12
,
51
48
.
2
15
.
0
KW
Qtt = Ptt.tgϕ = 19,02. tgϕ = 25,36 KVAr
Stt =
7
,
31
6
.
0
02
,
19
cos
=
=
ϕ
tt
P
KVA
Itt =
16
,
48
3
38
.
0
7
,
31
3
=
=
x
Ux
Stt
A
Idn = Ikdmax + Itt – ksd. Idmmax
= 5 x 17,73 + 48,16 – 0,15×17,73 =134,15 A
Trong đó Ikdmax là dòng điện khởi động của thiết bị có dòng lớn nhất trong nhóm, lấy
Ikdmax = ( 5 ÷7) x Idmmax.
Ở đây chọn Ikdmax = 5 x Idmmax .
3. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ:
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí được xác định theo phương pháp
chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
Pcs = po . F
Trong đó:
Po – suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng (W/m2)
F – diện tích được chiếu sáng.
Trong phân xưởng sửa chữa cơ khí, hệ thống chiếu sáng dùng bóng đèn sợi đốt.
Tra phụ lục I.2 ta có po = 15W/m2
=> Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng:
Pcs = po x F = 15 x 1968,75 = 29,53Kw
Qcs = Pcs.tg
cs
ϕ = 0
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
4.XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TOÀN PHÂN XƯỞNG:
– Phụ tải tính toán toàn phân xưởng:
Ppx = kdt.∑
6
1
idm
P
Trong đó kdt là hệ số đồng thời của toàn phân xưởng được lấy bằng 0,8.
=> Ppx = 0,8 x ( 16 + 15,7 + 20,24 + 21,98 + 18,95 + 19,02 ) =89,512 kW
– Phụ tải phản kháng của phân xưởng:
Qpx = kdt . ∑
6
1
idm
Q
=> Qpx = 0,8 x (21,33 + 20,93 + 26,97 + 29,01 +25,27 + 25,36) = 119,1 kVAr
– Phụ tải toàn phân xưởng kể cả chiếu sáng:
Stt =
2
2
2
2
1
,
119
)
53
,
29
512
,
89
(
)
(
+
+
=
+
+
px
cs
px
Q
P
P
= 168,31 kVA
Itt =
84
,
255
3
.
38
,
0
31
,
168
3
=
=
U
Stt
cos
31
,
168
53
,
29
51
,
89
+
=
=
ttpx
ttpx
cs
S
P
ϕ
= 0,707
IV. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƯỞNG CÒN LẠI:
Do trước công suất đạt và diện tích của các phân xưởng nên ở đây sẽ sử dụng phương
pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
Nội dung của phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ
số nhu cầu như sau:
PTTT của phân xưởng được xác định theo các biểu thức:
Ptt = knc.∑
=
n
i
i
P
1
Qtt = Ptt.tgϕ
Stt =
ϕ
cos
2
2
tt
tt
tt
P
Q
P
=
+
Một cách gần đúng có thể lấy Pđ ≈ Pdm, do đó Ptt ≈ knc.∑
=
n
i
dmi
P
1
.
Trong đó:
– Pdi, Pdmi: Công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i
– Ptt, Qtt, Stt: Công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất tính toán của
nhóm thiết bị.
– n là hệ số thiết bị trong nhóm.
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
– knc là hệ số nhu cầu (tra trong sổ tay kĩ thuật)
Nếu hệ số cosϕ của thiết bị trong nhóm sai khác không nhiều thì cho phép sử dụng hệ
số công suât trung bình để tính toán:
n
n
n
P
P
P
P
P
P
+
+
+
+
+
+
=
…
cos
.
…
cos
.
cos
cos
2
1
2
2
1
.
1
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
1.PHÂN XƯỞNG LUYỆN GANG:
– Công suất đặt : 3200 [6kV]
5000 [0,4kV]
– Diện tích : F = 6694 m2
Tra phụ lục I.3 với phân xưởng luyện gang ta tìm được knc = 0,6; cosϕ = 0,8.
Tra phụ lục I.2 ta được suất chiếu sáng Po = 15W/m2, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt có
Cos
cs
ϕ =1, tg
cs
ϕ =0.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = Po.F = 15.6694 = 100,4 kW
Qcs = Pcs. tg
cs
ϕ = 0
* Xét phụ tải 6kV của phân xưởng luyện gang:
P6kV = knc . Pđ = 0,6. 3200 = 1920 kW.
Q6kV = Pđ . tgϕ = 1920.tgϕ = 1440kVAr
S6kV =
2400
1440
1920
2
2
2
6
2
6
=
+
=
+
kV
kV
Q
P
kVA
I6kV =
A
U
Stt
231
3
6
2400
3
=
=
* Xét phụ tải 0,4kV của phân xưởng luyện gang:
P0,4kV = knc . Pđ = 0,6. 5000 = 3000 kW.
Q0,4kV = Pđ . tgϕ = 3000.tgϕ = 2250kVAr
S0,4kV =
8
,
3830
2250
)
4
,
100
3000
(
)
(
2
2
2
2
4
,
0
=
+
+
=
+
+
tt
cs
kV
Q
P
P
kVA
I0,4kV =
A
U
Stt
3
,
5820
3
38
,
0
8
,
3830
3
=
=
*Công suất tính toán của phân xưởng:
– Công suất tính toán tác dụng của phân xương:
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
Pttpx = P6kV + P0,4kV + Pcs
= 1920 + 3000 + 100,4 = 5020,4 kW
– Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Qttpx = Q6kV + Q0,4kV = 1440 + 2250 = 3690 kVAr
– Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
Sttpx =
kVA
Q
P
ttpx
ttpx
5231
3690
4
,
5020
2
2
2
2
=
+
=
+
2.PHÂN XƯỞNG LÒ MAC – TIN:
– Công suất đặt : Pđ = 3500 kW
– Diện tích : F = 5850 m2
Tra phụ lục I.3 với phân xưởng lò Mactin ta tìm được knc = 0,6; cosϕ = 0,8
Tra phụ lục I.2 ta tìm được suất chiếu sáng Po= 15W/m2, ở đấy sử dụng đèn sợi đốt có
cos
cs
ϕ =1, tg
cs
ϕ =0.
*Công suất tính toán động lực:
Pdl = knc . Pđ = 0,6 . 3500 = 2100 kW
Qdl = Pdl.tgϕ = 2100.tgϕ = 1575 kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = Po.F = 15.5850 = 87,75 kW
Qcs = Pcs. tg
cs
ϕ = 0
* Công suất tính toán phụ tải của toàn phân xưởng:
– Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
Pttpx = Pdl + Pcs =2100 + 87,75 = 2187,75 kW
– Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Qttpx = Qdl + Qcs = 1575 kVAr.
– Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
Stt =
5
,
3032
2100
75
,
2187
2
2
2
2
=
+
=
+
ttpx
ttpx
Q
P
kVA
Ittpx =
A
U
Sttpx
4607
3
.
38
,
0
5
,
3032
3
=
=
3.PHÂN XƯỞNG MÁY CÁN PHÔI TẤM:
– Công suất đặt : Pđ = 2000 kW
– Diện tích : F = 2363 m2
Tra phụ lục I.3 với phân xưởng lò Mactin ta tìm được knc = 0,6; cosϕ = 0,7
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
Tra phụ lục I.2 ta tìm được suất chiếu sáng Po= 15W/m2, ở đấy sử dụng đèn sợi đốt có
cos
cs
ϕ =1, tg
cs
ϕ =0.
*Công suất tính toán động lực:
Pdl = knc . Pđ = 0,6 . 2000 = 1200 kW
Qdl = Pdl.tgϕ = 1200.tgϕ = 1224 kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = Po.F = 15.2363 = 35,45 kW
Qcs = Pcs. tg
cs
ϕ = 0
* Công suất tính toán phụ tải của toàn phân xưởng:
– Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
Pttpx = Pdl + Pcs =1200 + 35,45 = 1235,45 kW
– Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Qttpx = Qdl + Qcs = 1224 kVAr.
– Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
Stt =
11
,
1739
1224
45
,
1235
2
2
2
2
=
+
=
+
ttpx
ttpx
Q
P
kVA
Ittpx =
A
U
Sttpx
3
,
2642
3
.
38
,
0
11
,
1739
3
=
=
4.PHÂN XƯỞNG MÁY CÁN NÓNG:
– Công suất đặt : 2500 [6kV]
5000 [0,4kV]
– Diện tích : F = 10505 m2
Tra phụ lục I.3 với phân xưởng luyện gang ta tìm được knc = 0,6; cosϕ = 0,7.
Tra phụ lục I.2 ta được suất chiếu sáng Po = 15W/m2, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt có
Cos
cs
ϕ =1, tg
cs
ϕ =0.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = Po.F = 15.10505 = 157,58 kW
Qcs = Pcs. tg
cs
ϕ = 0
* Xét phụ tải 6kV của phân xưởng luyện gang:
P6kV = knc . Pđ = 0,6. 2500 = 1500 kW.
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
Q6kV = Pđ . tgϕ = 1500.tgϕ = 1530kVAr
S6kV =
6
,
2142
1530
1500
2
2
2
6
2
6
=
+
=
+
kV
kV
Q
P
kVA
I6kV =
A
U
Stt
18
,
206
3
6
6
,
2142
3
=
=
* Xét phụ tải 0,4kV của phân xưởng luyện gang:
P0,4kV = knc . Pđ = 0,6. 5000 = 3000 kW.
Q0,4kV = Pđ . tgϕ = 3000.tgϕ = 3061kVAr
S0,4kV =
4398
3061
)
58
,
157
3000
(
)
(
2
2
2
2
4
,
0
=
+
+
=
+
+
tt
cs
kV
Q
P
P
kVA
I0,4kV =
A
U
Stt
6348
3
4
,
0
4398
3
=
=
*Công suất tính toán của phân xưởng:
– Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
Pttpx = P6kV + P0,4kV + Pcs
= 1500 + 3000 + 157,58 = 4657,58 kW
– Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Qttpx = Q6kV + Q0,4kV = 1530 + 3061 = 4591 kVAr
– Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
Sttpx =
kVA
Q
P
ttpx
ttpx
6540
4591
58
,
4657
2
2
2
2
=
+
=
+
5.PHÂN XƯỞNG CÁN NGUỘI:
– Công suất đặt : Pđ = 4500 kW
– Diện tích : F = 2531 m2
Tra phụ lục I.3 với phân xưởng lò Mactin ta tìm được knc = 0,6; cosϕ = 0,7
Tra phụ lục I.2 ta tìm được suất chiếu sáng Po= 15W/m2, ở đấy sử dụng đèn sợi đốt có
cos
cs
ϕ =1, tg
cs
ϕ =0.
*Công suất tính toán động lực:
Pdl = knc . Pđ = 0,6 . 4500 = 2700 kW
Qdl = Pdl.tgϕ = 2700.tgϕ = 2755 kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = Po.F = 15.2531 = 37,9 kW
Qcs = Pcs. tg
cs
ϕ = 0
* Công suất tính toán phụ tải của toàn phân xưởng:
– Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
Pttpx = Pdl + Pcs =2700 + 37,9 = 2737,9 kW
– Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
Qttpx = Qdl + Qcs = 2755 kVAr.
– Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
Stt =
3884
2755
9
,
2737
2
2
2
2
=
+
=
+
ttpx
ttpx
Q
P
kVA
Ittpx =
A
U
Sttpx
5901
3
.
38
,
0
3884
3
=
=
6.PHÂN XƯỞNG TÔN:
– Công suất đặt : Pđ = 2500 kW
– Diện tích : F = 8438 m2
Tra phụ lục I.3 với phân xưởng lò Mactin ta tìm được knc = 0,5; cosϕ = 0,7
Tra phụ lục I.2 ta tìm được suất chiếu sáng Po= 15W/m2, ở đấy sử dụng đèn sợi đốt có
cos
cs
ϕ =1, tg
cs
ϕ =0.
*Công suất tính toán động lực:
Pdl = knc . Pđ = 0,5.2500 = 1250 kW
Qdl = Pdl.tgϕ = 1250.tgϕ = 1275 kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = Po.F = 15.8438 = 126,6 kW
Qcs = Pcs. tg
cs
ϕ = 0
* Công suất tính toán phụ tải của toàn phân xưởng:
– Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
Pttpx = Pdl + Pcs = 1250 + 126,6 = 1376,6 kW
– Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Qttpx = Qdl + Qcs = 1250 kVAr.
– Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
Stt =
4
,
1859
1250
6
,
1376
2
2
2
2
=
+
=
+
ttpx
ttpx
Q
P
kVA
Ittpx =
A
U
Sttpx
2825
3
.
38
,
0
4
,
1859
3
=
=
7. TRẠM BƠM:
– Công suất đặt : 2100 [6kV]
1100 [0,4kV]
– Diện tích : F = 1463 m2
Tra phụ lục I.3 với phân xưởng luyện gang ta tìm được knc = 0,6; cosϕ = 0,7.
Tra phụ lục I.2 ta được suất chiếu sáng Po = 12W/m2, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt có
Cos
cs
ϕ =1, tg
cs
ϕ =0.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = Po.F = 12.1463 = 17,56 kW
Qcs = Pcs. tg
cs
ϕ = 0
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
* Xét phụ tải 6kV của phân xưởng luyện gang:
P6kV = knc . Pđ = 0,6. 2100 = 1260 kW.
Q6kV = Pđ . tgϕ = 1260.tgϕ = 1285,5kVAr
S6kV =
1800
5
,
1285
1260
2
2
2
6
2
6
=
+
=
+
kV
kV
Q
P
kVA
I6kV =
A
U
Stt
2
,
173
3
6
1800
3
=
=
* Xét phụ tải 0,4kV của phân xưởng luyện gang:
P0,4kV = knc . Pđ = 0,6. 1100 = 660 kW.
Q0,4kV = Pđ . tgϕ = 660.tgϕ = 673kVAr
S0,4kV =
955
673
)
56
,
17
660
(
)
(
2
2
2
2
4
,
0
=
+
+
=
+
+
tt
cs
kV
Q
P
P
kVA
I0,4kV =
A
U
Stt
1448
3
38
,
0
953
3
=
=
*Công suất tính toán của phân xưởng:
– Công suất tính toán tác dụng của phân xương:
Pttpx = P6kV + P0,4kV + Pcs
= 660 + 1260 + 17,56 = 1937,56 kW
– Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Qttpx = Q6kV + Q0,4kV = 1285,5 + 673 = 1958,5 kVAr
– Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
Sttpx =
kVA
Q
P
ttpx
ttpx
2755
5
,
1958
56
,
1937
2
2
2
2
=
+
=
+
8.BAN QUẢN LÝ VÀ PHÒNG THÍ NGHIỆM:
– Công suất đặt : Pđ = 320 kW
– Diện tích : F = 4388 m2
Tra phụ lục I.3 với phân xưởng lò Mactin ta tìm được knc = 0,8; cosϕ = 0,8
Tra phụ lục I.2 ta tìm được suất chiếu sáng Po= 20W/m2, ở đấy sử dụng đèn huỳnh
quang có cos
cs
ϕ =0,85, tg
cs
ϕ = 0,62.
*Công suất tính toán động lực:
Pdl = knc . Pđ = 0,8 . 320 = 256 kW
Qdl = Pdl.tgϕ = 256.tgϕ = 192 kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = Po.F = 20.4388 = 87,76 kW
Qcs = Pcs. tg
cs
ϕ = 87,76.0,62 = 54,41kVAr
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
* Công suất tính toán phụ tải của toàn phân xưởng:
– Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
Pttpx = Pdl + Pcs = 256 + 87,76 = 343,76 kW
– Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Qttpx = Qdl + Qcs = 192 + 54,41 = 246,41 kVAr.
– Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
Stt =
423
41
,
246
76
,
343
2
2
2
2
=
+
=
+
ttpx
ttpx
Q
P
kVA
Ittpx =
A
U
Sttpx
68
,
642
3
.
38
,
0
423
3
=
=
Phụ tải tính toán của các phân xưởng
Tên phân xưởng
Pđ
(kW)
knc
cosϕ
Po
W/m2
Pdl
(kW)
Pcs
(kW)
Ptt
(kW)
Qtt
(kVAr)
Stt
(kVA)
p/x Luyện gang
8200
0,6
0,8
15
100,4
5020,40
3690
5231
p/x Lò Mactin
3500
0,6
0,8
15
2100
87,75
2187,75
1575
3032,5
p/x Cán phôi tấm
2000
0,6
0,7
15
1200
35,45
1235,45
1224
1739,1
p/x Cán nóng
7500
0,6
0,7
15
157,6
4657,60
4591
6540
p/x Cán nguội
4500
0,6
0,7
15
2700
37,9
2737,90
2755
3884
p/x Tôn
2500
0,5
0,7
15
1250
126,6
1376,60
1250
1859,4
p/x Sửa chữa cơ khí
0,707
15
29,53
89,51
119,1
168,3
Trạm bơm
3200
0,6
0,7
12
17,57
1937,56
1958,5
2755
BQL và PTN
320
0,8
0,85
20
256
87,76
343,76
246,4
423
VI. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY:
1.PTTT TẠI THỜI ĐIỂM HIỆN TẠI CỦA NHÀ MÁY:
* Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy:
Pnm = kdt .∑
=
9
1
i
tti
P
Trong đó kdt là hệ số đồng thời lấy bằng 0,8.
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
=> Pnm = 0,8 . 19586,53 =15669,22kW
* Phụ tải phản kháng của toàn nhà máy:
Qnm = kdt .∑
=
9
1
i
tti
Q
=> Qnm = 0,8 . 17409 = 13927,2kVAr
* Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:
2
2
2
2
2
,
13927
22
,
15669
+
=
+
=
ttnm
ttnm
ttnm
Q
P
S
=20964,05 kVA
* Hệ số công suất toàn nhà máy:
cos
75
,
0
05
,
20964
22
,
15669
=
=
=
nm
nm
nm
S
P
ϕ
VII. XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ VẼ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI:
1. TÂM PHỤ TẢI ĐIỆN:
Tâm phụ tải điện là điểm thỏa mãn điều kiện mômen phụ tải đạt giá trị cực tiểu
∑
n
i
i l
P
1
. min.
Trong đó:
– Pi là công suất của phụ tải thứ i đến tâm của phụ tải.
– li là khoảng cách của phụ tải thứ I đến tâm phụ tải.
Tâm phụ tải là điểm tốt nhất để đặt trạm biến áp trung gian, tủ phân phối, tủ động lực
nhằm giảm vốn đầu tư và tổn thất trong lưới điện.
Xo =
∑
∑
=
=
n
i
n
i
i
i
Si
x
S
1
1
.
Yo =
∑
∑
=
=
n
i
n
i
i
i
Si
y
S
1
1
.
Zo =
∑
∑
=
=
n
i
n
i
i
i
Si
z
S
1
1
.
– Si là công suất phụ tải thứ i.
– xi, yi, zi là tọa độ phụ tải thứ i tính theo một hệ trục tọa độ tùy ý chọn trong đó tọa
độ z là chiều cao tâm phụ tải. Trong thực tế z ít được quan tâm.
2. BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI ĐIỆN:
Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm phụ tải
điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỷ lệ xích nào đó tùy chọn.
Biểu đồ phụ tải điện cho phép người thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải trong
phạm vi khu vực cần thiết. Từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấp điện. Biểu đồ
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
phụ tải chia thành hai phần: phần phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng ( phần quạt để
trắng).
Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân xưởng
phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể trùng với tâm hình học
của phân xưởng trên mặt bằng.
Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i được xác định qua biểu thức:
Ri =
π
.
m
Si
Trong đó m là hệ số tỷ lệ tùy chọn. Ở đây chọn m = 3kVA/mm2.
Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trogn biểu đồ được xác định theo công thức sau:
tt
cs
cs
P
P
.
360
=
α
Kết quả tính toán Ri và
cs
α được cho trong bảng sau:
TT
TÊN PHÂN XƯỞNG
Pcs
(kW)
Ptt
(kW)
Stt
(kVA)
TÂM PHỤ TẢI
R
(mm)
cs
α
X(mm)
Y(mm)
1
p/x Luyện gang
100,4
5020,40
5231
82.75
43.00 23,56
7,2
2
p/x Lò Mactin
87,75
2187,75 3032,5
79.00
28.25 17,94
14,4
3
p/x Cán phôi tấm
35,45
1235,45 1739,1
52.50
34.00 13,58
10,3
4
p/x Cán nóng
157,6
4657,60
6540
45.45
37.75 26,34
12,2
5
p/x Cán nguội
37,9
2737,90
3884
14.50
39.50 17,50
5,0
6
p/x Tôn
126,6
1376,60 1859,4
17.50
60.50 14,05
33,1
7
p/x Sửa chữa cơ khí
29,53
89,51
168,3
51.00
66.75
4,22
118,8
8
Trạm bơm
17,57
1937,56
2755
89.00
59.25 17,10
3,3
9
BQL và PTN
87,76
343,76
423
16.50
13.00
6,70
91,9
Tâm phụ tải
Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
_____________________________________________________________________
CHƯƠNG III.
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY
* Sơ đồ cấp điện có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật cũng như các
chỉ tiêu về độ tin cậy của hệ thống. Vì vậy, một sơ đồ cấp điện phải thỏa mãn những yêu
cầu sau:
– Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế (tổn thất công suất, tổn thất điện năng, …).
– Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
– Phải an toàn cho người và thiết bị.
– Thuận tiện và linh hoạt trong việc vận hành và giám sát.
– Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải.
– Đảm bảo các yêu cầu về kinh tế ( hợp lý về mặt kinh tế, phù hợp với khả năng đầu
tư,…)
Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm các bước sau:
1. Vạch các phương án cung cấp điện.
2. Lựa chọn vị trí, số lượng và dung lượng của các trạm biến áp
Lựa chọn chủng loại, tiết diện các đường dây cho các phương án.
