Đề tài Thiết kế mạch điện cho phân xưởng

lời mở đầu Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, công nghiệp điện lực đóng một vai trò đặc biệt quan trọng. Điện năng luôn đi trước mọi lĩnh vực vì có điện máy móc mới hoạt động, con người mới sinh hoạt được. Phạm vi sử dụng điện rất rộng rãi, từ nông thôn đến thành thị, từ nông nghiệp đến công nghiệp; ảnh hưởng đến mọi ngành trong nền kinh tế quốc dân. Vì vậy đồ án cung cấp điện là một yêu cầu thiết yếu cho sinh viên ngành điện, giúp cho sinh viên có tư duy độc lập với công việc. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do hạn chế về kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tiễn đồ án của em còn nhiều khiếm khuyết. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo và góp ý chân thành của các thầy, các cô. Qua đây em xin chân thành cám ơn thầy giáo Ngô Hồng Quang đã giúp em hoàn thành đồ án này! Xin chân thành cám ơn! Phan Thanh Hữu phần mở ần mở đầu Giới thiệu về nhà máy đồng hồ đo chính xác Vai trò kinh tế Nhà máy đồng hồ đo chính xác được xây dựng với nhiệm vụ sản xuất các loạiđồng hồ đo phục vụ cho việc đo đếm , kiểm định chất lượng các loại hàng hóa trong nước và xuất khẩu;đó là yếu tố quyết định đến chất lượng sản phẩm. Trong bất kì ngành nào , lĩnh vực nào cũng cần có các thiết bị đo đếm. Chất lượng sản phẩm được quyết định bởi thiết bị đo đếm , trong đó sự tồn tại và phát triển phụ thuộc vào chất lượng sản phẩm.Vì vậy việc xây dựng nhà máy đồng hồ đo chính xác là thiết yếu và tiên phong cho sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước.Từ yêu cầu thực tế,nhà máy được xây dựng với qui mô gồm 10 phân xưởng và bộ phận khác nhau. Đặc điểm về phân bố phụ tải Nhà máy là đơn vị tiêu thụ có công suất lớn , được xây dưng trên diện tích 150000m .Nguồn điện cấp cho nhà máy đườc lấy từ trạm biến áp trung gian 110/10(KV) cách nhà máy 2,5 km. Thời gian sử dụng công suất cực đại là . Do tầm quan trọng của phụ tải ta xếp nhà máy vào đơn vị cần được cấp điện liên tục và an toàn . Trong nhà máy có Phòng thiết kế , Phòng thí nghiệm trung tâm và Phòng thực nghiệm được xếp vào đơn vị loại 3 , khi cần thiết có thể cắt điện được Nội dung của đồ án bao gồm 5 phần: + Xác định phụ tải tính toán + Thiết kế mạng cao áp nhà máy + Thiết kế mạng hạ áp phân xưởng sửa chữa cơ khí + Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí + Thiết kế tính toán bù công suất Phụ tải của nhà máy đồng hồ đo chính xác Số trên mặt bằng Tên phân xưởng Công suất đặt 1 Phân xưởng tiện cơ khí 2500 2 Phân xưởng dập 1500 3 Phân xưởng lắp ráp số 1 900 4 Phân xưởng lắp ráp số 2 1500 5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán 6 Phòng thí nghiệm trung tâm 160 7 Phòng thực nghiệm 500 8 Trạm bơm 620 9 Phòng thiết kế 100 10 Chiếu sáng các phân xưởng Xác định theo diện tích Chương I Xác định phụ tải tính toán Phụ tải tính toán (PTTT) là đại lượng đặc trưng cho khả năng sử dụngcông suất của một hay nhiều nhómthiết bị dùng điện.Đó là công suất giả địnhkhông đổi trong suốt quá trình làm việc, nó gaay ra hhậu quả phát nhiệthoặc phá hủy cách điệnđúng bằng công suất thực tếđã gây ra cho thiết bị trong quá trình làm việc.Vì vậy trong thực tế thiết kế cung cấp điệnnhiệm vụ đầu tiên lấc định PTTT của hệ thống cần cung cấp điện. Tùy theo qui mô mà phụ tải điện phải được xác định theo thực tế hoặc phải tính đến khả năng phát triển của hệ thống trong nhiều năm sau đó. Phụ tải tính toán sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống như:MBA, dây dẫn , các thiết bị đóng cắt. v.v..,tính toán tổn thất công suất điện năng , lựa chọn bù …Phụ tải tính toánphụ thuộc vào các yếu tốnhư : công suất , số lượng máy, chế độ vận hành… 1.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán Phương pháp xác địnhPTTT theo hệ số knc và P đặt. Phương pháp này được sử dụng khi đã có thiết kế nhà xưởng của nhà máy nhưng chưa thiết kế chi tiết. a, Tính cho phụ tải động lực: Ptt = Knc . Pđ Trong đó: Knc: Hệ số nhu cầu tra từ sổ tay theo số liệu của các XN.PX Pđ : Công suất đặt của các phân xưởng Qtt = Ptt . tgφ Trong đó: tgφ: Hệ số công suất TT ra sổ tay, từ cosφ Qtt : Công suất phản kháng tính toán. b, Tính cho phụ tải chiếu sáng: Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (m2). Pcs = P0 . S Trong đó: P0 : Suất chiếu sáng trên đơn vị S. (w/m2) S : Diện tích cần chiếu sáng Lưu ý: Cần phải cân nhắc xem sử dụng loại bóng đèn nào cho phù hợp. Khi cosφ = 1 ta có tgφ = 0 Qcs = Pcs . tgφ c, Tính PTTT toàn phần của mỗi xưởng Stp = d, Phụ tải tính toán toàn nhà máy PTTT bằng tổng phụ tải của các phân xưởng có kể đến hệ số sử dụng đồng thời Pttxn = Kđt = Kđt Qttxn = Kđt = Kđt Qttxn = cosφxn = Pttxn/Stpxn Hệ số kđt được xác định theo từng trường hợp sau : kđt = 0,9 đến 0,95 khi số lượng PX là 2→ 4 kđt = 0,8 đến 0,85 khi số lượng PX là 5→10 1.2 Xác định PTTT theo công suất trung bình Sau khi nhà máy đã có thiết kế chi tết cho từng PX, có thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị, biết được công suất và quá trình công nghệ của từng máy. Tiến hành thiết kế mạng hạ áp của PX, số liệu đầu tiên cần xác định là Ptt cùa từng thiết bị và từng nhóm thiết bị trong PX 1.2.1 Với một động cơ Ptt = Pđm Với nhóm động cơ có n ≤ 3 Ptt = đm i Với nhóm động cơ có n ≥ 4 Ptt = kmax ksd đm i Trong đó : ksd là hệ số sử dụng của nhóm (tra sổ tay) kmax là hệ số cực đại tra bảng từ hai thông số ksd và nhq(số thiết bị dùng điện hiệu quả) Trình tự xác định nhq -Xác định n1: Số động cơ có công suất ≥ 1/2 công suất của động cơ có công suất max trong nhóm . - Xác định P1: Tổng công suất của các động cơ có công suất ≥ 1/2 công suất của động cơ có công suất max trong nhóm. P1 = đm i -Xác định n* và P* n* = n1/n P* = P1/ P Trong đó P∑: Tổng công suất nhóm n: Tổng số thiết bị trong nhóm Từ n* và P* tra bảng PL3 được n*hq Xác định nhq theo công thức: nhq = n . n*hq Chú ý: + Khi tra bảng kmax chỉ bắt đầu từ nhq = 4. Khi nhq < 4, PTT được tính như sau: PTT = Trong đó: kti: Hệ số tải (ở chế độ dài hạn = 0.9, ở chế độ ngắn hạn = 0.75) Nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn trước khi tính nhq. Pqđổi = Pđm Trong đó kđ % là hệ số đóng điện phần trăm Ngoài việc quy đổi chế độ cũng cần quy đổi công suất một pha về 3 pha. Đối với điện áp pha: Pqđ = 3 Pđm; điện áp dây: Pqđ = Phụ tải phản kháng của động lực và chiếu sáng: QTT = PTT.tgφ. Qcs = Pcs.tgφ. 1.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân sưởng SCCK: a, Theo phương pháp PTb và kmax a1, Phân nhóm phụ tải: Các yêu cầu khi phân nhóm: Trong mỗi phân xưởng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau. Muốn xác định PTTT được chính xác ta cần phải phân nhóm các thiết bị điện. Việc thiết bị cùng nhóm cần phải ở gần nhau để giảm chiều dài dây dẫn (giảm đầu tư và tổn thất). Chế độ làm việc của các thiết bị cùng nhóm nên giống nhau để thuận lợi cho phương thức cấp diện. Tổng công suát của các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tải động lực. Số lượng thiết bị trong nhóm không quá nhiều vì đầu ra của tải động lực là: 8 đến 12. Căn cứ vào các yêu cầu trên và vị trí trên mặt bằnh ta phân làm 6 nhóm như sau: a2, Xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm: Nhóm I: Số liệu theo bảng sau: Bảng 1.1 Phụ tải tính toán cho nhóm 1 Vị trí trên sơ đồ Tên thiết bị Số lượng Pđ (kw) Một máy Toàn bộ 2 Búa rèn 2 28 56 3 Lò 1 4,5 4,5 4 Lò rèn 1 6 6 7 MBA 2 2,2 4,4 8 Máy ép ma sát 1 10 10 9 Lò điện 1 15 15 13 Quạt li tâm 1 7 7 Tổng 9 102,9 Nhóm I : có 9 thiết bị nên dùng công thức: PTT = kmax . ksd. ksd và cosφ tra phụ lục I.1( thiết kế cấp điện ) ta có: ksd=0,3 ; cosφ=0,6 => tgφ= 1,33 n1 là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng1/2 công suất của thiết bị có công suất max. Với nhóm này theo số liệu ở bảng ta có : n1 = 3 P1 là tổng công suất của n1 thiết bị trên P1 =28+28+15= 71( kW) Tính n* và P*: n* = n1/n P* = P1/P∑ Trong nhóm có máy biến áp hàn làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại cần qui đổi chế độ làm việc và công suất về 3 pha. Qui đổi về dài hạn: Hệ số đóng điện là25% Pqđ = Pđm = 4,4 = 2,2 (kW) Qui đổi công suất về 3 pha : ( cosφ = 0,35 ) Pqđ = P đm = x 2,2 = 3,8 ( kW ) Công suất tổng sau qui đổi được tính: P= 102,9 – 4,4 + 3,8 = 102,3 ( kW ) Ta có: n = 9; n1 = 3; n* = n1/n = 3/9 = 0,33 P* = P1/P∑ = 71/102,3 = 0,69 Từ P* và n* tra bảng PL I.5 ( TKCĐ ) ta được: n*hq = 0,62 n hq = n . n*hq = 9 x 0,62 = 5,58 Từ ksd và nhq tra PL I.6 ( TKCĐ ) ta có : kmax = 1,88. PTT = 1,88 x 0,3 x 102,3 = 58 ( kW ) QTT = PTT x tgφ = 58 x 1,33 = 77 ( kVAr ) STT = = = 96,4 ( kVA ) ITT = STT / U = 96,4 / 0,38 = 146,5 ( A ) Nhóm II : Số liệu theo bảng sau: Bảng 1.2 Phụ tải tính toán cho nhóm 2 Vị trí trên sơ đồ Tên thiết bị Số lượng Pđ (kw) Một máy Toàn bộ 1 Búa hơi để rèn 2 10 20 3 Lò rèn 1 4,5 4,5 5 Quạt lò 1 2,8 2,8 6 Quạt gió 1 2,5 2,5 11 Dầm treo có palăng điện 1 4,85 4,85 12 Máy mài sắc 1 3,2 3,2 20 Lò điện 1 30 30 23 Lò điện 1 20 20 Tổng 9 87,85 có 9 thiết bị Tra phụ lục I (TKCĐ) được: ksd = 0.6; cosφ = 0.7 => tg φ = 1 n1 là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng1/2 công suất của thiết bị có công suất max. Với nhóm này theo số liệu ở bảng ta có : n1 = 3 P1 là tổng công suất của n1 thiết bị trên P1 = 20 + 30 + 20 = 70 (kW) Tính n* và P*: n* = n1/n = 3/9 = 0.33 P* = P1/P∑ = 70/87.85 = 0.8 Từ P* và n* tra bảng PL I.5 ( TKCĐ ) ta được: n*hq = 0.5 n hq = n . n*hq = 0.5 x n = 9 x 0.5 = 4.5 Từ ksd và nhq tra PL I.6 ( TKCĐ ) ta có : kmax = 1.41 PTT = kmax . ksd . = 1.41 x 0.6 x 87.85 = 74 (kW ) QTT = PTT x tgφ = 74 x 1 = 74 (kVAr) Tính STT và ITT STT = = = 104.7 (kVA) ITT = STT / U = 104.7 / 0,38 = 159 (A) Nhóm III : Bảng 1.3 Phụ tải tính toán cho nhóm 3 Vị trí trên sơ đồ Tên thiết bị Số lượng Pđ (kw) Một máy Toàn bộ 28 Máy đo độ cứng đầu côn 1 0,6 0,6 31 Máy mài sắc 1 0,25 0,25 40 Búa hơi để rèn 1 25 25 41  Máy bào gỗ 1  4,5  4,5 42 Lò điện 1 3,2 3,2 44 Dầm treo có palăng điện 1 4,5 4,5 46 Lò điện 1 7 7 47 Máy mài sắc 1 7 7 48 Lò rèn 1 9 9 49 Quạt gió 1 12 12 50 Quạt lò 1 18 18 Tổng 11 91,05 có 11 thiết bị Tra phụ lục I (TKCĐ) được: ksd = 0.6; cosφ = 0.7 => tg φ = 1 n1 là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 1/2 công suất của thiết bị có công suất max. Với nhóm này theo số liệu ở bảng ta có : n1 = 2 P1 là tổng công suất của n1 thiết bị trên P1 = 25 + 18 = 43 (kW) Tính n* và P*: n* = n1/n = 2/11 = 0.18 P* = P1/P∑ = 43/91.05 = 0.47 Từ P* và n* tra bảng PL I.5 ( TKCĐ ) ta được: n*hq = 0.09 n hq = n . n*hq = 0.09 x n = 0.09 x 11 = 0.99 Vì nhq < 4 nên PTT được tính như sau: PTT = kti Trong đó kti là hệ số tải: Với chế độ tải dài hạn kti = 0.9 Với chế độ tải ngắn hạn kti = 0.75 Các thiết bị trong nhóm đều làm việc ở chế độ dài hạn nên ta chọn kti = 0.9. PTT = kti. = 0.9 x 91.05 = 82 (kW) QTT = PTT x tgφ = 82 x 1 = 82 (kVAr) Tính STT và ITT STT = = = 116 (kVA) ITT = STT / U = 116 / 0,38 = 177 (A) Nhóm IV : Bảng 1.4 Phụ tải tính toán cho nhóm 4 Vị trí trên sơ đồ Tên thiết bị Số lượng Pđ (kw) Một máy Toàn bộ 33 Cẩu trục cánh có palăng điện 1 1,3 1,3 34 Thiết bị cao tần 1 80 80 37 Thiết bị đo bi 1 23 23 Tổng 3 104,3 có 3 thiết bị Vì số thiết bị của nhóm là 3 nên ta dùng công thức: PTT = = 80 + 23 + 1.3 = 104.3 (kW) Vì công suất chủ yếu là thiết bị cao tần nên cosφ chọn là 0.7 => tg φ = 1 QTT = PTT x tgφ = 104.3 x 1 = 104.3 (kVAr) Tính STT và ITT STT = = = 147.5 (kVA) ITT = STT / U = 147.5 / 0,38 = 225 (A) Nhóm V : có 3 thiết bị Bảng 1.5 Phụ tải tính toán cho nhóm 5 Vị trí trên sơ đồ Tên thiết bị Số lượng Pđ (kw) Một máy Toàn bộ 19 Lò điện để hoá cứng linh kiện 1 90 90 24 Bể dầu 1 4 4 26 Bể dầu có tăng nhiệt 1 3 3 Tổng 3 97 Tương tự nhóm IV ta có: PTT = = 90 + 4 + 3 = 97 (kW) Vì công suất chủ yếu là điện trở nên cosφ = 0.9 => tg φ = 0.48 QTT = PTT x tgφ = 97 x 0.48 = 46 (kVAr) Tính STT và ITT STT = = = 107.35 (kVA) ITT = STT / U = 107.35 / 0,38 = 268 (A) Nhóm VI có 4 thiết bị Bảng 1.6 Phụ tải tính toán cho nhóm 6 Vị trí trên sơ đồ Tên thiết bị Số lượng Pđ (kw) Một máy Toàn bộ 18 Lò băng chạy điện 1 30 30 21 Lò điện để rèn 1 36 36 22 Lò điện 1 20 20 25 Thiết bị để tôi bánh răng 1 18 18 Tổng 4 104 Tra PL I.1 (Thiết kế cấp điện) được: ksd = 0.8; cosφ = 0.9 => tg φ = 0.48 n1 là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 1/2 công suất của thiết bị có công suất max. Với nhóm này theo số liệu ở bảng ta có : n1 = 4 Tổng công suất của n1 thiết bị là P1 bằng tổng công suất P của nhóm bằng 104 nên: n* = n1/n = 4/4 = 1 P* = P1/P∑ = 1 Từ P* và n* tra bảng PL I.5 (TKCĐ) ta được: n*hq = 0.95 n hq = n . n*hq = 0.95 x n = 0.95 x 4 = 4 Tra phụ lục I.6 ta được: kmax = 1.14 PTT = 1.14 x 0.8 x 104 = 95 (kW) QTT = PTT x tgφ = 95 x 0.48 = 45 (kVAr) Tính STT và ITT STT = = = 54 (kVA) ITT = STT / U = 54 / 0,38 = 82 (A) 1.3 Tính phụ tải chiếu sáng cho PXSCCK. Phụ tải chiếu sáng được tính dựa vào suất chiếu sáng và diện tích được chiếu sáng. Căn cứ theo tính chất công việc ta chọn dùng loại bóng sợi đốt. Tra PLI.2 được P0 = 15 (W/m2), cosφ = 1 nên tgφ = 0 Diện tích phân xưởng căn cứ trên bảng vẽ có kích thước 255 x 75 mm với tỷ lệ 1/250 tương đương 1200 m2Pcs = P0 x tgφ = 15 x 1200 = 18 (kW) Qcs = Pcs x tgφ = 0 (kVAr) 1.4 Xác định PTTT toàn PXSCCK PPX = kđt x Trong đó kđt là hệ số đồng thời, ta chọn: kđt = 0.8 PPX = 0.8 x (58 + 74 + 82 + 104.3 + 97 + 95) = 408 (kW) QPX = 0.8 x (77 + 74 + 82 + 404.3 + 46 + 45) = 343 (kVAr) Phụ tải tính toán toàn xưởng kể cả chiếu sáng: PPXTP = PTTDL + PPTTCS = 408 + 18 = 426 (kW) SPXTP = = 547 ((kVA) IPX = SPXTP / U = 831 (A) cosφ = PPXTP /SPXTP = 426/547 = 0.78 Bảng 1.7 phụ tải điện của PXSCCK Nhóm ksd cosφ kmax Phụ tải tính toán PTT (kW) QTT (kVAr) STT (kVA) ITT (A) I 0.3 0.6 1.88 58 77 96.4 146.5 II 0.35 0.7 1.41 74 74 104.7 159 III 0.6 0.7 82 82 116 177 IV 0.7 104.3 104.3 147.5 225 V 0.9 97 46 107.35 268 VI 0.8 0.9 1.14 95 45 54 82 (kđt= 0.8) 0.78 426 343 547 831 1.5 Tính chiếu sáng đất trống đường đi Chiếu sáng đất trống đường đi chỉ làm việc khi trời tối nên: knc = 0.5 bóng đèn là loại sợi đốt và thuỷ ngân nên hệ số cosφ = 0.8 Tổng diện tích chiếu sáng bằng tổng diện tích toàn nhà máy trừ đi tổng diện tích các phân xưởng: Scs = Snm - = 150000 – 21975 = 128025 m2 1.6. Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại Do chỉ biết công suất đặt và diện tích của nhà xưởng nên ta dùng phương pháp tính PTTT theo công suất đặt và hệ số Kmc. Các công thức cần sử dụng: Phụ tải động lực: Pđl = Pđl.Knc Pđl = Pđl.tgφ Tra bảng PLI.3 để tìm knc và cosφ, tgφ Phụ tải chiếu sáng Pcs = Po. S trong đó S: diện tích cần chiếu sáng. Tra PLI.2 tìm Po (công suất chiếu sáng W/m2) Tính Stp của từng phân xưởng: Stp = Tính dòng điện toàn phần mỗi PX: Itp = Stp/ 0.8 1.6.1 Tính PTTT cho phòng thiết kế: Pđ = 100 (kW) S = 2000 m2 Tra PLI.2 ta có: Po = 15 W/m2 Nếu dùng bóng hình quang có cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75 Tra PLI.3: Knc = 0.7 cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75 Tính PTTT động lực: Pđl = Pđ.Knc = 100 x 0.7 = 70 (kW) Qđl = Pđl x tg φ = 70 x 0.75 = 52.5 (kVAr) Tính PTTT chiếu sáng phòng thiết kế: Pcs = Po.S = 15 x 2000 = 30 (kW) Qcs = Pcs x tg φ = 30 x 0.75 = 22.5 (kVAr) Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần: Stp = = = 125 (kVA) Tính dòng điện toàn phần: Itp = Stp/ 0.8 = 125/0.8 = 190 (A) 1.6.2 Tính PTTT cho PX lắp ráp số 1: Pđ = 900 (kW) S = 3250 m2 - Tính phụ tải động lực: Tra PLI.3: Knc = 0.4 và cosφ = 0.6 Pđl = Pđ.Knc = 900 x 0.4 = 360 (kW) Qđl = Pđl x tg φ = 360 x 1.33 = 479 (kVAr) Tính PT chiếu sáng: Tra PLI.2 ta có: Po = 15 W/m2 Pcs = Po.S = 15 x 3250 = 48.8 (kW) chọn dùng bóng sợi đốt có cosφ = 1 => tg φ = 0 Qcs = Pcs x tg φ = 0 (kVAr) Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần: Stp = = = 630 (kVA) Tính dòng điện toàn phần: Itp = Stp/ 0.8 = 630/0.8 = 957 (A) 1.6.3 Tính PTTT Phân xưởng lắp ráp số 2: Pđ = 1500 (kW) S = 3150 m2 Tra PLI.3: Knc = 0.4 cosφ = 0.6 => tg φ = 0.33 Tính PTTT động lực: Ptt = Pđ.Knc = 1500 x 0.4 = 600 (kW) Qtt = Ptt x tg φ = 600 x 0.33 = 798 (kVAr) Tính PTTT chiếu sáng: Tra PLI.2 ta có: Po = 15 W/m2 Nếu dùng bóng sợi đốt có cosφ = 1 => tg φ = 0 Pcs = Po.S = 15 x 3150 = 47 (kW) Qcs = Pcs x tg φ = 0 (kVAr) Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần: Stp = = = 1027 (kVA) Tính dòng điện toàn phần: Itp = Stp/ 0.8 = 1027/0.8 = 1561 (A) 1.6.4 Tính phụ tải TT phân xưởng dập Pđ = 2100 (kW) S = 2400 m2 - Tính phụ tải động lực: Tra PLI.3: Knc = 0.6 và cosφ = 0.7; tgφ = 1 Pđl = Pđ.Knc = 1500 x 0.6 = 900 (kW) Qđl = Pđl x tg φ = 900 x 1 = 900(kVAr) Tính PT chiếu sáng: Tra PLI.2 ta có: Po = 15 W/m2 Pcs = Po.S = 15 x 2400 = 36 (kW) chọn dùng bóng sợi đốt có cosφ = 1 => tg φ = 0 Qcs = Pcs x tg φ = 0 (kVAr) Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần: Stp = = = 1273 (kVA) Tính dòng điện toàn phần: Itp = Stp/ 0.8 = 1273/0.8 = 1934 (A) 1.6.5 Tính phụ tải TT phân xưởng tiện cơ khí Pđ = 2500 (kW) S = 2250 m2 - Tính phụ tải động lực: Tra PLI.3: Knc = 0.7 và cosφ = 0.8; tgφ = 0.75 Pđl = Pđ.Knc = 2500 x 0.7 = 1750 (kW) Qđl = Pđl x tg φ = 1750 x 0.75 = 1313(kVAr) Tính PT chiếu sáng: Tra PLI.2 ta có: Po = 15 W/m2 Pcs = Po.S = 15 x 2250 = 34 (kW) chọn dùng bóng sợi đốt có cosφ = 1 => tg φ = 0 Qcs = Pcs x tg φ = 0 (kVAr) Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần: Stp = = = 2215 (kVA) Tính dòng điện toàn phần: Itp = Stp/ 0.8 = 2215/0.8 = 3366 (A) 1.6.6 Tính phụ tải TT phòng thí nghiệm trung tâm Pđ = 160 (kW) S = 2250 m2 - Tính phụ tải động lực: Tra PLI.3: Knc = 0.7 và cosφ = 0.8; tgφ = 0.75 Pđl = Pđ.Knc = 160 x 0.7 = 112 (kW) Qđl = Pđl x tg φ = 112 x 0.75 = 84 (kVAr) Tính PT chiếu sáng: Tra PLI.2 ta có: Po = 20 W/m2 Pcs = Po.S = 20 x 2250 = 45 (kW) chọn dùng bóng huỳnh quang có cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75 Qcs = Pcs x tg φ = 0.75 x 45 = 34 (kVAr) Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần: Stp = = = 194 (kVA) Tính dòng điện toàn phần: Itp = Stp/ 0.8 = 194/0.8 = 295 (A) 1.6.7 Tính phụ tải TT phòng thực nghiệm Pđ = 500 (kW) S = 2550 m2 - Tính phụ tải động lực: Tra PLI.3: Knc = 0.7 và cosφ = 0.8; tgφ = 0.75 Pđl = Pđ.Knc = 500 x 0.7 = 350 (kW) Qđl = Pđl x tg φ = 350 x 0.75 = 263 (kVAr) Tính PT chiếu sáng: Tra PLI.2 ta có: Po = 15 W/m2 Pcs = Po.S = 15 x 2250 = 38 (kW) chọn dùng bóng huỳnh quang có cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75 Qcs = Pcs x tg φ = 0.75 x 38 = 29 (kVAr) Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần: Stp = = = 486 (kVA) Tính dòng điện toàn phần: Itp = Stp/ 0.8 = 486/0.8 = 738 (A) 1.6.8 Tính phụ tải TT cho trạm bơm Pđ = 620 (kW) S = 1750 m2 - Tính phụ tải động lực: Tra PLI.3: Knc = 0.7 và cosφ = 0.8; tgφ = 0.75 Pđl = Pđ.Knc = 620 x 0.7 = 434 (kW) Qđl = Pđl x tg φ = 434 x 0.75 = 326 (kVAr) Tính PT chiếu sáng: Tra PLI.2 ta có: Po = 10 W/m2 Pcs = Po.S = 10 x 1750 = 17.5 (kW) chọn dùng bóng huỳnh quang có cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75 Qcs = Pcs x tg φ = 0.75 x 17.5 = 13 (kVAr) Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần: Stp = = = 565 (kVA) Tính dòng điện toàn phần: Itp = Stp/ 0.8 = 565/0.8 = 858 (A) 1.7 Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy Bảng PTTT cho toàn nhà máy: S TT Tên PX Pđ (kW) knc cos φ Po W/m2 P (kW) Q( kVAr) P (kW) Q (kVAr) S (kVA) I (A) ĐL CS ĐL CS 1 PX Tiện cơ khí 2500 0.7 0.8 15 1750 34 1313 0 1784 1313 2215 3360 2 PX Dập 1500 0.6 0.7 15 900 36 900 0 936 900 1273 1934 3 PX Lắp ráp số 1 900 0.4 0.6 15 360 48.8 479 0 408.8 479 630 957 4 PX Lắp ráp số 2 1500 0.4 0.6 15 600 47 798 0 647 798 1027 1561 5 PX Sửa chữa CK 5865 0.78 15 408 18 343 0 426 343 547 831 6 Phòng TN TTâm 160 0.7 0.8 20 112 45 84 0 157 84 194 295 7 P Thực nghiệm 500 0.7 0.8 15 350 38 263 29 388 292 486 738 8 Trạm bơm 620 0.7 0.8 10 434 17.5 326 13 451.5 339 565 858 9 Phòng thiết kế 100 0.7 0.8 15 70 30 52.5 22.5 100 75 125 190 10 Đất trống,đường đi 0.5 0.8 0.2 0 13 0 1013 10 16 24 Tổng 8366.5 5311.3 4633 7178 10748 Công suất tác dụng: Pnm = kđt. Trong đó kđt = 0.8 Pnm = 0.8 x 5311.3 = 4249 (kW). Công suất phản kháng: Lấy kđt = 0.85 Qnm = = 0.85 x 4633 = 3938 (kVAr) Công suất biểu kiến toàn phần: Snm = = = 5793(kVA) Tính dòng điện nhà máy: Inm = Snm/ 0.8 = 5793/0.8 = 8804 (A) - Hệ số công suất (cosφ) cosφ = Pnm/Snm = 4249/5793 = 0.73 I.6. Xác định biểu đồ phụ tỉa - Biểu đồ phụ tải là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng có tâm trùng với tâm mặt bằng của phụ tỉa và diện tích tỉ lệ với công suất tải. - Biểu đồ giúp người thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tỉa trên mặt bằng thiết kế, để làm cơ sở vạch ra các phương án cung cấp diện. - Biểu đồ phụ tải được chia làm hia phần: Phần 1: Phần phụ tải động lực (phần gạch chéo) Phần 2: Phụ tải chiếu sáng (phần để trắng). Trong đó: + Bán kính biểu đồ đwocj xác định bằng công thức: R = Với m là tỉ lệ xích (chọn 3kW/mm2) + Góc phụ tải chiếu sáng: α = 3600 x Pcs/Ptt Từ các công thức trên ta có bảng R và các góc αcs như sau: Bảng thông số biểu đồ phụ tải: STT Tên PX Pcs(kW) Ptt(kW) Stt(kVA) R(mm) αcs(0) 1 PX Tiện cơ khí 34 1784 2215 15.3 6.9 2 PX Dập 36 9.6 1237 11.6 14 3 PX Lắp ráp số 1 48.8 408.8 630 8.2 43 4 PX Lắp ráp số 2 47 647 1027 10.4 16.5 5 PX Sửa chữa cơ khí 18 426 548 7.6 15 6 Phòng TN trung tâm 45 157 194 4.5 103 7 P Thực nghiệm 38 388 486 7.2 35.3 8 Trạm bơm 17.5 451.5 565 7.7 14 9 Phòng thiết kế 30 100 125 3.7 108 8 4 1 2 7 6 5 9 3 Chương II. Thiết kết mạng cao áp 2.1 Xác định tâm phụ tải Tâm phụ tải của nhà máy là điểm tốt nhất để đặt trạm biến áp trân phân phối trung tâm, các tủ phân phối động lực nhằm giảm chi phí đầu tư và tổn thất điện năng. Để xác định toạ độ tâm phụ tải ta dùng công thức: X = / Y = / Theo số liệu của bảng thống kê ta có: X = 5088.2/879 = 5.8 Y = 4340.0/879 = 4.9 Suy ra: M(5.8 - 4.9) Toạ độ phụ tải 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8 4 1 2 7 6 5 9 3 2.2. Xác định vị trí số lượng công suất các trạm BAPX 2.2.1 ý nghĩa: Hệ thống điện bao gồm các thiết bị điện được nối với nhau theo một nguyên tắc chặt chẽ tạo nên một cơ cấu đồng bộ hoàn chỉnh. Mỗi thiết bị điện cần được lựa chọn đứng để thực hiện tốt chức năng trong sơ đồ cấp điện góp phần làm cho hệ thống cung cấp vận hành được đảm vảo các chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế và an toàn. 2.2.2 Các căn cứ để lựa chọn máy biến áp Trong sơ đồ cấp điện máy biến áp (MBA) có nhiệm vụ biến đổi điện áp và truyền tải công suất. MBA được chế tạo rất đa dạng, nhiều kiểu cách, kích cỡ. Ta cần căn cứ vào đối tượng cấp để lựa chọn hợp lý. Lựa chọn MBA gồm lựa chọn số lượng, công suất và các tính năng khác. Số lượng MBA đặt trong một trạm phụ thuộc độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tỉa của trạm đó. Với phụ tải quan trọng không được phép mất điện phải đặt hai biến áp, với (các trạm) hộ tiêu thụ loại III thường chỉ đặt 1 MBA. Khi lựa chọn MBA đối với loại nhập ngoại chưa nhiệt đới hoá cần tính đến hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ (Khc) kể đến sự chênh lệch nhiệt độ môi ttường chế tạo và môi trường sử dụng máy. Khc = 1 – (q1 - q2)/100 Trong đó: q1: nhiệt dộ ở môi trường sử dụng (oC) q2: nhiệt độ ở môi trường chế tạo (oC) Trường hợp khi thống kê được trong loại I-II cơ cấu % loại III cho thể cắt điện cần thiết khi sự cố thì 1 máy tính đủ cho loại I. 2.3. Xác định loại trạm điện trung tâm 2.3.1. Số lượng trạm biến áp phân sưởng Căn cứ vào vị trí trên mặt bằng, công suất tiêu thụ và quy mô sản xuất của nhà máy quyết định việc lựa chọn vị trí đặt trạm phân phối điện trung tâm (PPTT) để cấp điện cho các trạm biến áp tại các phân xưởng. Toàn nhà máy có 9 phân xưởng và phòng ban. Căn cứ vào công suất, vị trí và công suất định sẵn của MBA, quyết định đặt TTBA phân xưởng như sau: Trạm BA1: Phân xưởng cơ khí và phân xưởng dập (STT1 và 2) Trạm BA2: Phân xưởng lắp ráp số 1 (STT3) Trạm BA3: Phân xưởng lắp ráp số 2 (STT4) Trạm BA4: Phân xưởng SCCK (STT5) Phòng thí nghiệm trung tâm (STT6) Phòng thiết kế (STT9) Trạm BA5: Phòng thực nghiệm (STT7) Trạm bơm (STT8) Các trạm BA4 và BA5 thuộc diện hộ được cấp điện loại III nên đặt một máy biến áp. Các trạm BA dùng loại trạm kề để giảm đầu tư , các MBA chọn dùng lạo được chế tạo tại Việt Nam để không phải hiệu chỉnh nhiệt độ. 2.4. Xác định công suất cho MBA các trạm Công thức sử dụng - Trạm 1 máy: SđmB ≥ Stt - Trạm 2 máy: SđmB ≥ Stt/1.4 Trong đó 1.4 là hệ số quá tải. Chú ý: Hệ số quá tải phụ thuộc thời tian quá tải lấy Kqt = 1.4 là ứng với điều kiện. Thời gian quá tải không quá 5 nhày 5 đêm, mỗi ngày quá tải không quá 6 tiếng. Nếu không thoả mãn điều kiện trên phải tra sổ tay. Trong trường hợp phụ tải có tỉ lệ % phụ tải loại III thì áp dụng c