Đồ án Thiết kế cung cấp điện

chương I giới thiệu chung về nhà máy cơ khí Nhà máy sản xuất cơ khí bao gồm 9 phân xưởng. Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo ra các chi tiết, phụ kiện kim loại phục vụ cho các ngành công nghiệp và các mgành khác. Nhà máy cơ khí với nhiều chủng loại máy móc công suất lớn. Nếu để xảy ra mất điện có thể gây nguy hiểm cho người vận hành và gây phế phẩm.Do tầm quan trọng của nhà máy có thể xếp nhà máy vào hộ tiêu thụ loại I, cần được đảm bảo cung cấp điện liên tục và an toàn. Danh sách các phân xưởng và công suất đặt được trong bảng 1 Bảng 1 Số trên mặt bằng Tên phân xưởng Công suất đặt (kW) 1 Nhiệt luyện số 1 5000 2 Nhiệt luyện số 2 3800 3 Cơ khí 2200 4 Lắp ráp 1800 5 Sửa chữa cơ khí Theo tính toán 6 Đúc 1500 7 Thí nghiệm 200 8 Nén khí 1200 9 Chiếu sáng Xác định theo diện tích các phân xưởng Chương II : Xác định phụ tải tính toán - Phụ tải tính toán của nhà máy là đại lượng đặc trưng cho khả năng sử dụng công suất của một hay nhiều nhóm thiết bị sử dụng điện. - Trong thực tế thiết kế cung cấp điện nhiệm vụ đầu tiên là xác định phụ tải tính toán của hệ thống cung cấp điện.Tuỳ thuộc vào quy mô phụ tải điện phải đợc xác định thực tế hoặc phải tính đến khả năng phát triển của phụ tải trong tơng lai. - Phụ tải tính toán dùng để lựa chọn và kiểm tra thiết bị trong hệ thống nh:Máy biến áp,dây dẫn,các thiết bị đóng cắt,tính toán tổn thất điện năng,lựa chọn tụ bù….Nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thì Hệ thống không đảm bảo cung cấp điện năng đầy đủ cho phụ tải đẫn đến phá huỷ hệ thống hoặc làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện,trờng hợp phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế sẽ gây lãng phí tổn thất điện năng. I.Các phương pháp xác định phụ tải tính toán: 1.Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu knc và Pđặt: Phương pháp này chỉ áp dụng khi đã co thiết kế nhà phân xưởng của nhà máy nhng cha thiết kế chi tiết. a.Tính toán cho phụ tải động lực: - Pđl = knc.Pđặt Trong đó: + knc : Hệ số nhu cầu tra trong sổ tay từ số liệu của phân xởng. + Pđặt : Công suet đặt vào phân xởng. Qđl = Pđl.tg Trong đó: + tg: Hệ số công suất tính toán tra từ cos tra trong sổ tay. + Qđl : Công suất phản kháng tính toán. b.Tính toán cho phụ tải chiếu sáng: - Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích. Pcs = Po.S Qcs = tg.Pcs Trong đó + Po : Công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích.(W/m2) + S : Diện tích cần chiếu sáng. -Lưu ý: Cần phải cân nhắc xem sử dụng loại bảng đèn nào cho phù hợp,ở các phân xưởng sản xuất chỉ được dùng đèn sợi đốt không được dùng đèn huỳnh quang vì sẽ gây mỏi mắt,chóng mặt,dễ gây tai nạn lao động. Cos = 1 thì tg = 0.Vậy Qcs = 0 c.Tính toán phụ tải toàn phần cho mỗi phân xởng: Stt = d.Phụ tải tính toán toàn nhà máy: Phụ tải tính toán phụ tải của nhà máy được xác định theo: Lưu ý: kđt : Là hệ số đồng thời xét đến khả năng phụ tải các phân xưởng không đồng thời cực đại ở đây ta lấy kđt= 0,85. 2.Xác định phụ tải tính toán của tổng nhóm thiết bị: - Đối với các phân xởng đã có đầy đủ thông tin chi tiết cho từng nhóm thiết bị và có thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị,biết đợc công suất và quá trình công nghệ của từng máy. - Khi tiến hành thiết kế Hệ thống cung cấp điện.Số liệu đầu tiên cần xác định là Ptt của từng nhóm thiết bị và từng nhóm thiết bị trong phân xởng. a.Với nhóm 1 động cơ : Ptt = Pđm b.Với nhóm động cơ có n ≤ 3 : Ptt = c. Với nhóm động cơ có n ≥ 4 : Ptt = kmax.ksd. Trong đó : + ksd : Hệ số sử dụng của nhóm(tra trong sổ tay) + kmax: Hệ số cực đại tra bảng trong sổ tay kỹ thuật theo 2 thông số ksd và nhq ( thiết bị dùng điện hiệu quả) d.Trình tự xác định như sau: - Xác định n1: Số động cơ có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của động cơ có công suất lớn nhất tham gia trong nhóm. - Xác định P1: Công suất có số lượng động cơ có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của động cơ có công suất max trong nhóm. P1 = Xác định : n*= ; p*= Trong đó: :Tổng công suất đặt của nhóm thiết bị. n: Tổng số thiết bị trong nhóm. Từ n*.p* tra trong bảng tìm thấy n Xác định nhq theo công thức sau:nhq= n.n Từ ksd và nhq tra bảng tìm đợc kmax Công suất tính toán của cả nhóm là: + Pttnhóm= kmax.ksd. + Qttnhóm = tg.Pttnhóm Lưu ý:+ Nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn và ngắn hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn trước khi tính toán. Phụ tải ngắn hạn: Pqđ = .Pll Phụ tải ngắn hạn lặp lại : Pqđ = :Hệ số đóng điện phần trăm Pll : Công suất lý lịch của thiết bị. + Nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở 1 pha thì quy đổi về 3 pha Với điện áp pha: Pqđ = 3.Pđm Với điện áp dây: Pqđ = .Pđm II.Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí: Theo phương pháp Ptb và kmax 1.Phân nhóm phụ tải: - Các yêu cầu khi phân nhóm phụ tải:Trong mỗi nhóm phân xưởng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau.Muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác ta cần phân nhóm phụ tải điện. + Việc thiết bị cùng nhóm phải 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 tiện cho phương pháp cấp điện. + Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ bằng nhau để giảm chủng loại tủ động lực. + Số lượng thiết bị trong nhóm không quá nhiều hoặc quá ít thờng là 8 – 12 thiết bị. Căn cứ vào các yêu cầu trên và vị trí mặt bằng ta chia phân xưởng sửa chữa cơ khí thành 5 nhóm. TT Tên thiết bị Số lượng Số mặt trên Pdm(kW) Bằng 1 máy Toàn bộ Nhóm I 1 Búa hơi để rèn 2 2 28,0 56,0 2 Báu hơi để rèn 2 1 10,0 20,0 3 Dầm treo có ba lãng điện 1 11 4,85 4,85 4 Lò rèn 1 4 6,0 6,0 5 Lò rèn 1 3 4,5 4,5 6 Quạt thông gió 1 6 2,5 2,5 7 Máy biến áp 2 17 2,2 4,4 Cộng nhóm I 10 58,05 98,25 Nhóm II 8 Lò rèn 1 3 4,5 4,5 9 Quạt lò 1 5 2,8 2,8 10 Lò điện 1 9 15,0 15,0 11 Máy ép ma sát 1 8 10,0 10,0 12 Máy mài sắc 1 12 3,2 3,2 13 Quạt ly tâm 1 13 7,0 7,0 14 Lò điện 1 20 30 30 15 Lò điện để rèn 1 21 36 36 16 Lò điện 1 23 20 20 Cộng nhóm II 9 128,5 Nhóm III 17 Lò điện 1 22 20,0 20,0 18 Bể dầu 1 24 4,0 4,0 19 Thiết bị đế tôi bánh răng 1 25 18,0 18,0 20 Bế dầu có tăng nhiệt 1 26 3,0 3,0 21 Lò bảng chạy điện 1 18 30,0 30,0 22 Lò để hoá cứng l.kiện 1 19 90,0 90,0 23 Cấu trúc có ba lãng điện 1 33 1,3 1,3 24 Thiết bị cao tần 1 34 80,0 80,0 25 Thiết bị đo bị 1 37 23,0 23,0 Cộng nhóm III 9 269,3 Nhóm IV 26 Máy mài sắc 1 31 0,25 0,25 27 Máy đo độ cứng đầu côn 1 28 0,6 0,6 28 Máy bào gỗ 1 41 4,5 4,5 29 Máy cưa đai 1 44 4,5 4,5 30 Máy khoan 1 42 3,2 3,2 31 Máy bào gỗ 1 46 7,0 7,0 Cộng nhóm IV 6 20,05 Nhóm V 32 Máy nén khí 1 40 25,0 25,0 33 Máy cưa tròn 1 47 7,0 7,0 34 Quạt gió trung áp 1 48 9,0 9,0 35 Quạt gió 1 49 12,0 12,0 36 Quạt số 14 1 50 18,0 18,0 Cộng nhóm V 5 71 2 Xác định PTTT cho các nhóm thiết bị trong phân xưởng SCCK Đối với phân xưởng SCCK do dã biết sơ đồ mặt bằng bố trí thiết bị, công suất định mức các thiết bị và chế độ làm việc nên ta dùng phương pháp xác định PTTT theo kmax và Ptb ATính toán cho nhóm I: Số liệu cho trong bảng sau: Danh sách thiết bị nhóm I TT Tên thiết bị làm việc Số lượng Số trên m.bằng Pđm (kW) 1 máy Toàn bộ 1 Búa hơi đế rèn 2 2 28,0 56,0 2 Búa hơi đế rèn 2 1 10,0 20,0 3 Dầm treo có balãng điện 1 11 4,85 4,85 4 Lò rèn 1 4 6,0 6,0 5 Lò rèn 1 3 4,5 4,5 6 Quạt thông gió 1 6 2,5 2,5 7 Máy biến áp 2 17 2,2 4,4 Cộng nhóm I 10 58,05 98,25 + Tổng số thiết bị của nhóm : n=10 + Tổng công suất của nhóm P = 98,25 + Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất của thiết bị có công suất lớn nhất n1=2 + Tổng công suất của n1 thiết bị là P1= 56 kW Tra bảng PL 1-1 (trang 235) thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm được: ksd=0,16; cos= 0,6. Ta có: Tra bảng PL 4 (trang 189) giáo trình cung cấp điện Ngô Hồng Quang ta tìm được: = 0,54 nhq= .n = 0,53.10=5,4 ú nhq=6 Tra bảng PL5 (trang190) giáo trình cung cấp điện Ngô Hồng Quang ta tìm được kmax=2,64 Phụ tải tính toán của nhóm I: Ptt= kmax .ksd .= 2,64.0,16.98,25=41,50 kW Công suất phản kháng tính toán: Qtt = Ptt .tg =41,50.1,33=55,195 (kVAr) Công suất toàn phân tính toán: Stt= Dòng điện tính toán: Itt= B. Tính toán cho nhóm II TT Tên thiết bị Số lượng Số trên m.bằng Pđm(Kw) 1 máy Toàn bộ 8 Lò rèn 1 3 4,5 4,5 9 Quạt lò 1 5 2,8 2,8 10 Lò điện 1 9 15,0 15,0 11 Máy ép ma sát 1 8 10,0 10 12 Máy mài sắc 1 12 3,2 3,2 13 Quạt ly tâm 1 13 7,0 7,0 14 Lò điện 1 20 30 30 15 Lò điện đế rèn 1 21 36 36 16 Lò điện 1 23 20 20 Cộng nhóm II 9 128,5 + Tổng số thiết bị của nhóm n=9 + Tổng công suất của nhóm P= 128,5. + Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất của thiết bị có công suất lớn nhát n1=3 + Tổng công suất của n1 thiết bị là P1= 86 kW Tra bảng PL 1-1 (trang 235) thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm được: ksd=0,16; cos= 0,6. Ta có: Tra bảng PL 4 (trang 189) giáo trình cung cấp điện Ngô Hồng Quang ta tìm được: = 0,68 nhq= .n = 0,68.9=6,12 ú nhq=7 tra bảng PL5 (trang190) giáo trình cung cấp điện Ngô Hồng Quang ta tìm được kmax=2,48 Phụ tải tính toán của nhóm II: Ptt= kmax .ksd .= 2,48.0,16.128,5=50,98 kW Công suất phản kháng tính toán: Qtt = Ptt .tg =50,98.1,33=67,80 (kVAr) Công suất toàn phân tính toán: Stt= Dòng điện tính toán: Itt= c. Tính toán cho nhóm III TT Tên thiết bị Số lượng Số trên m.bằng Pđm(kW) 1 máy Toàn bộ 17 Lò diện 1 22 20,0 20,0 18 Bế dầu 1 24 4,0 4,0 19 Thiết bị đế tôi bánh răng 1 25 18,0 18,0 20 Bế dầu có tăng nhiệt 1 26 3,0 3,0 21 Lò băng chạy nhiệt 1 18 30,0 30,0 22 Lò điện đế hoá cứng l.kiện 1 19 90,0 90,0 23 Cẩu trục có balăng điện 1 33 1,3 1,3 24 Thiết bị cao tần 1 34 80,0 80,0 25 Thiết bị đo bị 1 37 23,0 23,0 Cộng nhóm III 9 269,3 + Tổng số thiết bị của nhóm n=9 + Tổng công xuát của nhóm P= 269,3. + Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất của thiết bị có công suất lớn nhát n1=2 + Tổng công suất của n1 thiết bị là P1= 170 kW Tra bảng PL 1-1 (trang 235) thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm được: ksd=0,16; cos= 0,6. Ta có: Tra bảng PL 4 (trang 189) giáo trình cung cấp điện Ngô Hồng Quang ta tìm được: = 0,42: nhq= .n = 0,42.9=3,78 ú nhq=4 tra bảng PL5 (trang190) giáo trình cung cấp điện Ngô Hồng Quang ta tìm được kmax=3,81 Phụ tải tính toán của nhóm III: Ptt= kmax .ksd .= 3,81.0,16.269,3=164,16 kW Công suất phản kháng tính toán: Qtt = Ptt .tg =164,16.1,33=218,33 (kVAr) Công suất toàn phân tính toán: Stt= Dòng điện tính toán: Itt= d. Tính toán cho nhóm IV TT Tên thiết bị Số lượng Số trên m.bằng Pđm(kW) 1 máy Toàn bộ 26 Máy đo độ cứng đầu cân 1 28 0,6 0,6 27 Máy mài sắc 1 31 0,25 0,25 28 Máy bào gỗ 1 41 4,5 4,5 29 Máy cưa đai 1 44 4,5 4,5 30 Máy khoan 1 42 3,2 3,2 31 Máy bào gỗ 1 46 7,0 7,0 Cộng nhóm IV 6 20,05 + Tổng số thiết bị của nhóm n=6 + Tổng công xuát của nhóm P= 20,05 + Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất của thiết bị có công suất lớn nhát n1=3 + Tổng công suất của n1 thiết bị là P1= 16 kW Tra bảng PL 1-1 (trang 235) thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm được: ksd=0,16; cos= 0,6. Ta có: Tra bảng PL 4 (trang 189) giáo trình cung cấp điện Ngô Hồng Quang ta tìm được: = 0,70 nhq= .n = 0,70.6=4,2 ú nhq=5 tra bảng PL5 (trang190) giáo trình cung cấp điện Ngô Hồng Quang ta tìm được kmax=2,87 Phụ tải tính toán của nhóm IV: Ptt= kmax .ksd .= 2,87.0,16.20,05=9,206 kW Công suất phản kháng tính toán: Qtt = Ptt .tg =9,206.1,33=12,24 (kVAr) Công suất toàn phân tính toán: Stt= Dòng điện tính toán: Itt= E. Tính toán cho nhóm V: TT Tên thiết bị Số lượng Số trên m.bằng Pđm(kW) 1 máy Toàn bộ 32 Máy nén khí 1 40 25,0 25,0 33 Máy cưa tròn 1 47 7,0 7,0 34 Quạt gió trung áp 1 48 9,0 9,0 35 Quạt gió số 9,5 1 49 12,0 12,0 36 Quạt số 14 1 50 18,0 18,0 Cộng nhóm V 5 71 + Tổng số thiết bị của nhóm n=5 + Tổng công suất của nhóm P=71 + Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất của thiết bị có công suất lớn nhát n1=2 + Tổng công suất của n1 thiết bị là P1= 43 kW Tra bảng PL 1-1 (trang 235) thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm được: ksd=0,16; cos= 0,6. n* = = = 0,4 p* = = = 0,6 Ta có: Tra bảng PL 4 (trang 189) giáo trình cung cấp điện Ngô Hồng Quang ta tìm được: = 0.81 nhq= .n = 0,81.5=4.05 ú nhq=5 tra bảng PL5 (trang190) giáo trình cung cấp điện Ngô Hồng Quang ta tìm được kmax=2,87 Phụ tải tính toán của nhóm V: Ptt= kmax .ksd .= 2,87.0,16.71=32.60 (kW) Công suất phản kháng tính toán: Qtt = Ptt .tg =32.60.1,33=43.35 (kVAr) Công suất toàn phần tính toán : Stt= Dòng điện tính toán: Itt= 3 Tính toán phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí Phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí được tính toán theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích. Ta có công thức tính công suất chiếu sáng như sau: Pcs=p0.F (2-22) Trong đó: P0: suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích W/m2 F : diện tích toàn phân xưởng m2 Trong phân xưởng sửa chữa cơ khí, hệ thông chiếu sáng ta sử dụng đèn sợi đốt. Tra bảng PL1.2 (trang 253)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được p0 = 15 W/m2 Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng: Pcs = p0.F = 15.525.103 = 7875 (w)= 7,875(kW) Qcs= Pcs.tg=0 (vì cos=1 nên tg=0) 4. Xác định phụ tải tính toán cho toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí Phụ tải động lực tác dụng tính toán: Với kdt=0,85 : Hệ số đồng thời. Vậy ta có : =0,85.298,446=253,67kW Phụ tải động lực phản kháng tính toán: Qtt = kddt= 0,85.396,915 = 337,37 kVAr Phụ tải tính toán toàn phần của phân xưởng: Sttpx = Sttpx = Sttpx = 426,87 kVA 5 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại Các phân xưởng còn lại ta chỉ biết công suất đặt và diện tích phân xưởng nên phụ tải tính toán của các phân xưởng này được xác định theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Nội dung của phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu được trình bày trong mục 3. 5.1 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng nhiệt luyện số 1 Phân xưởng nhiệt luyện số 1. * Công suất đặt: Pđ=5000kW * Diện tích phân xưởng: F=4125m2 Tra bảng PL1.3(trang254) - thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được: knc=0,6 và cos= 0,7 ị tg=1,33 Tra bảng PL1.2 (trang 253)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được: suất chiếu sáng của phân xưởng nhiệt luyện số 1: p0=15W/m2. Ta sử dụng đèn sợi đốt. Cos=1 Công suất tính toán động lực: Pdl= knc.Pd=0,6.5000=3000kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs=p0.F=15.4125=61,86kW Công suất tính toán tác dụng của toàn phân xưởng Ptt=Pdl+Pcs=3000+61,87=3061,87kW Công suất tính toán phản kháng của toàn phân xưởng: Qtt=Ptt.tg=3061,87.1,33=4072,28kVAr Công suất tính toán toàn phần của toàn phân xưởng: 5.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng nhiệt luyện số 2 Phân xưởng nhiệt luyện số 2. *Công suất đặt: Pđ =3800 kW *Diện tích phân xưởng: F=3087,5 m2 Tra bảng PL1.3 (trang254)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được: knc= 0,6 và cos=0,6 ịtg=1,33 Tra bảng PL1.2 (trang 253)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được:Suất chiếu sáng của phân xưởng nhiệt luyện số 2: p0=15W/m2. Ta sử dụng đèn sợi đốt Cos=1 Công suất tính toán động lực: Pđl= knc.Pđ=0,6.3800=2280kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs=p0.F=15.3087,5=46,31 kW Công suất tính toán tác dụng của toàn phân xưởng Ptt=Pđl+Pcs=2280+46,31=2326,31kW Công suất tính toán phản kháng của toàn phân xưởng: Qtt=Ptt.tg=2326,31.1,33=3093,99kVAr Công suất tính toán toàn phần của toàn phân xưởng 5.3 Xác định phụ taỉ tính toán cho phân xưởng cơ khí: Phân xưởng cơ khí: *Công suất đặt: Pđ =2200 kW *Diện tích phân xưởng: F=7000 m2 Tra bảng PL1.3 (trang254)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được: knc= 0,3 và cos=0,6 ịtg=1,33 Tra bảng PL1.2 (trang 253)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được:Suất chiếu sáng của phân xưởng nhiệt luyện số 2: p0=14W/m2. Ta sử dụng đèn sợi đốt Cos=1 Công suất tính toán động lực: Pđl= knc.Pđ=0,3.2200=660kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs=p0.F=14.7000=98 kW Công suất tính toán tác dụng của toàn phân xưởng Ptt=Pđl+Pcs=660+98=758kW Công suất tính toán phản kháng của toàn phân xưởng: Qtt=Ptt.tg=758.1,33=1008,14kVAr Công suất tính toán toàn phần của toàn phân xưởng 5.4 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng lắp ráp: Phân xưởng lắp ráp: *Công suất đặt: Pđ=1800kW *Diện tích phân xưởng: F=2762,5 m2 Tra bảng PL1.3 (trang254)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được: knc= 0,3 và cos=0,6 ịtg=1,33 Tra bảng PL1.2 (trang 253)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được:Suất chiếu sáng của phân xưởng nhiệt luyện số 2: p0=14W/m2. Ta sử dụng đèn sợi đốt Cos=1 Công suất tính toán động lực: Pđl= knc.Pđ=0,3.1800=540kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs=p0.F=14.2762,5=38,67 kW Công suất tính toán tác dụng của toàn phân xưởng Ptt=Pđl+Pcs=540+38,67=578,67kW Công suất tính toán phản kháng của toàn phân xưởng: Qtt=Ptt.tg=578,67.1,33=769,63kVAr Công suất tính toán toàn phần của toàn phân xưởng 5.5 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng đúc: *Công suất đặt: Pđ =500 k *Diện tích phân xưởng: F=2925 m2 Tra bảng PL1.3 (trang254)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được: knc= 0,6 và cos=0,7 ịtg=1,02 Tra bảng PL1.2 (trang 253)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được:Suất chiếu sáng của phân xưởng nhiệt luyện số 2: p0=14W/m2. Ta sử dụng đèn sợi đốt Cos=1 Công suất tính toán động lực: Pđl= knc.Pđ=0,6.1500=900kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs=p0.F=14.2925=40,95 kW Công suất tính toán tác dụng của toàn phân xưởng Ptt=Pđl+Pcs=900+40,95=940,95kW Công suất tính toán phản kháng của toàn phân xưởng: Qtt=Ptt.tg=940,95.1,33=1251,46kVAr Công suất tính toán toàn phần của toàn phân xưởng 5.6 Xác định phụ tải tính toán cho bộ phận thí nghiệm Phân xưởng thí nghiệm: *Công suất đặt: Pđ=200kW *Diện tích phân xưởng: F=700 m2 Tra bảng PL1.3 (trang254)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được: knc= 0,7 và cos=0,7 ịtg=1,02 Tra bảng PL1.2 (trang 253)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được:Suất chiếu sáng của phân xưởng nhiệt luyện số 2: p0=20W/m2. Ta sử dụng đèn sợi đốt Cos=1 Công suất tính toán động lực: Pđl= knc.Pđ=0,7.200=140 kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs=p0.F=20.700=14 kW Công suất tính toán tác dụng của toàn phân xưởng Ptt=Pđl+Pcs=140+14=154kW Công suất tính toán phản kháng của toàn phân xưởng: Qtt=Ptt.tg=154.1,02=157,08kVAr Công suất tính toán toàn phần của toàn phân xưởng 5.7:Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng nén khí: Phân xưởng nén khí: *Công suất đặt: Pđ=1200kW *Diện tích phân xưởng: F=750 m2 Tra bảng PL1.3 (trang254)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được: knc= 0,6 và cos=0,7 ịtg=1,02 Tra bảng PL1.2 (trang 253)- thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm ta tìm được:Suất chiếu sáng của phân xưởng nhiệt luyện số 2: p0=14W/m2. Ta sử dụng đèn sợi đốt Cos=1 Công suất tính toán động lực: Pđl= knc.Pđ=0,6.1200=720 kW Công suất tính toán chiếu sáng: Pcs=p0.F=14.750=10,5 kW Công suất tính toán tác dụng của toàn phân xưởng Ptt=Pđl+Pcs=720+10,5=730,5 kW Công suất tính toán phản kháng của toàn phân xưởng: Qtt=Ptt.tg=730,5.1,02=745,11kVAr Công suất tính toán toàn phần của toàn phân xưởng Kết quả tính toán của các phân xưởng được tổng kết trong bảng II-7 Tên phân xưởng Pđặt (kW) Knc cos P0 W/m2 Pđl kW Pcs kW Ptt kW Qtt kVAr Stt (kVA) PX Nhiệt Luyện số 1 5000 0,6 0,7 15 3000 61,875 3061,87 4072,28 5103,12 PX Nhiệt Luyện số 2 3800 0,6 0,6 15 2280 46,31 2326,31 3093,99 3877,18 PX cơ khí 2200 0,3 0,6 14 660 98 758 1088,14 1263,33 PX lắp ráp 1800 0,3 0,6 14 540 38,67 578,67 769,63 964,45 PX đúc 1500 0,6 0,7 14 900 40,95 940,95 1251,46 1568,25 Thí Nghiệm 200 0,7 0,7 20 140 14 154 157,08 220 Nén khí 1200 0,6 0,7 14 720 10,5 730,5 745,11 1043,57 Phân Xưởng Sửa Chữa Cơ Khí 245,795 7,875 253,67 337,37 426,87 Tổng 8485,795 317,97 8803,9 11515,03 14466,8 6 Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy: Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy: =0,8. 8803,9=7043,12(kW) Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy: = 0,8 .1151,03=9212,024 (kVAr) Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy: Trong đó: + kdt: Là hệ số nói đến sự làm việc đồng thời của các thiết bị; kdt= 0,8 + Hệ số công suất của toàn nhà máy. 7. Xác định tâm phu tải điện và vẽ bản đồ phụ tải. 7.1. Tâm phụ tải điện Việc xác định tâm việc tải điện và biểu đồ phụ tải giúp ta hình dung được sự phân bố phu tải trong máy. Qua đó, làm căn cứ lựa chọn dung lượng, số lượng và vị trí lắp đặt trạm biến áp, đồng thời ta có thể chọn phương án đi dây tối ưu nhất. Biểu đồ phụ tải là một hình tròn có tâm với phụ tải phân xưởng và có diện tích tỷ lệ với công suất. Biểu đồ phụ tải được chia làm hai phần: Phần phụ tải động lực được gạch chéo và phần phụ tải chiếu sáng không được gạch chéo. Bán kính đường tròn biểu đồ phụ tải được xác định theo công thức: Trong đó: Ri: là bán kính vòng tròn biểu diễn đồ thị phụ tải phân xưởng thứ i (mm) Si : là công suất tính toán của phân xưởng thứ i (kVA) m: là tỷ lệ xích; chọn m =3 (kVA/mm2) ta lần lượt tính các bán kính Ri như sau: 1. Phân xưởng nhiêt luyện số 1: 2. Phân xưởng nhiệt luỵên số 2: 3. Phân xưởng cơ khí: 4. Phân xưởng lắp ráp 5. Phân xưởng sửa chữa cơ khí: 6. Phân xưởng đúc: 7. Phân xưởng thí nghiệm: 8. Phân xưởng nén khí: Để đơn giản tính toán, ta coi tâm phụ tải trùng với tâm diện tích phân xưởng trên mặt bằng và không xét đến sự khác nhau giữa các loại phụ tải (động lực hay chiếu sáng), khi đó có thể xác định tâm phụ tải bằng phương pháp hình học. Diện tích phân xưởng ỏ đây chủ yếu có dạng hình chữ nhật, nên trọng tâm diện tích phân xưởng chính là giao điểm của hai đường chéo. Góc biểu diễn tỷ lệ phụ tải chiếu sáng trên biểu đồ phụ tải được xác định theo công thức: Áp dụng cho phân xưởng nhiệt luyện số 1 ta có : = 3600. Tính tương tự cho các phân xưởng khác ta có bảng tổng hợp kết quả tính và biểu đồ phụ tải của nhà máy như sau: STT Tên phân xưởng Stt (kVA) R(mm) (độ) 1 Nhiệt luyện số 1 5103,12 23,27 7,2 2 Nhiệt kuyện số 2 3877,18 20,28 7,1 3 Cơ khí 1263,33 11,58 46,5 4 Lắp ráp 964,45 10,11 24 5 Sửa chữa cơ khí 426,87 6,73 11,17 6 đúc 1568,25 12,9 15,66 7 Thí nghiệm 220 4,83 32,72 8 Nến khí 1043,57 10,52 5,17 Chương III Lựa chọn các phương án I. Vị trí trạm phân phối trung tâm Để xác định biểu đồ phụ tỉa toàn nhà máy ta dựng hệ trục toạ độ bất kỳ. OXY: ; Trong đó: M (x,y): Là toạ độ tâm của phụ tải điện nhà máy. Pi : Là phụ tải tính toán của phân xưởng thứ i. Si : Là phụ tải toàn phần của phân xưởng thứ i. Xi, Yi :Là toạ độ của tâm phụ tải phân xưởng thứ i với trục toạ độ XOY. Tâm phụ tải của các phân xưởng có toạ độ được trình bày theo bảng: Số hiệu phân xưởng X(m) Y(m) Stt XxStt Y x Stt 1 3,7 2,5 5103,12 18887.54 12757.8 2 6,95 4,6 3877,18 26946.4 17835.03 3 10 6,3 1263,33 12633.3 7958.98 4 10,1 4,6 964,45 9740.94 4436.47 5 10,1 2,6 426,87 4311,87 1109,86 6 4,2 1,2 1568,25 6586.65 1881.9 7 8,8 0,8 220 1936 176 8 6,9 2,6 1043,57 7200,63 2713,28 Tổng 14466,8 88242,84 48869,32 Vậy tâm biểu đồ phụ tải toàn nhà máy là điểm M (6,1; 3,4) Trước khi vạch ra các phương án cụ thể, cần lựa chọn cấp điện áp hợp lý cho đường dây tải điện từ hệ thông về nhà máy. Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cáp điện truyền tải là: U= 4,34 . (kV) Trong đó: P: là công suất tính toán của nhà máy (kW) L: là khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy(km) Như vậy cáp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy là: U=4,34. (kV) Vậy ta chọn cấp điện cung cấp điện cho nhà máy là 35 (kV) II. Xác định vị trí, số lượng, dung lượng các trạm biến áp phân xưởng Việc xác định phương án cung cấp điện là một khâu rất quan trọng trong quá trình thiết kế cung cấp điện, bởi vì xác định đúng đắn và hợp lý phương án cung cấp điện sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến việc vận hành, khia thác và phát huy hiệu quả của hệ thống cung cấp điện. Ngược lại, nếu phương án cung cấp điện không hợp lý sẽ gây hậu quả xấu lâu dài về sau. Vì vậy, để xác định được phương án cung cấp điện hợp lý nhất, chúng ta cần phải vạch ra nhiều phương án khác nhau sau đó tính toán, so sánh các phương án này với nhau. Vì diện tích các phân xưởng nhỏ, hẹp, mật độ phụ tải lớn nên thích hơp với các trạm biến áp phân xưởng kiể