Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp cho Nhà máy công nghiệp địa phương

Chương I: Giới thiệu chung Bảng phụ tải của nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương: STT Tên phân xưởng Công suất đặt (kW) Loại hộ tiêu thụ 1 Phân xưởng (PX) tiện cơ khí 1800 I 2 PX dập 1500 I 3 PX lắp ráp số 1 1000 I 4 PX lắp ráp số 2 1200 I 5 PX sửa chữa cơ khí Theo tính toán III 6 Phòng thí nghiệm trung tâm 200 III 7 Phòng kiểm địng thử nghiệm 500 I 8 Trạm bơm 150 III 9 Phòng thiết kế 100 III 10 Chiếu sáng phân xưởng Theo diện tích Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: 12 km. Đường dây cung cấp điện cho nhà máy: sử dụng loại dây nhôm lõi thép AC đặt treo trên không. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực là 250 MVA. Do chế độ làm việc 3 ca, nên thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 3300 giờ. Đồ thị phụ tải tương đối bằng phẳng. Nội dung tính toán thiết kế: Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng và toàn nhà máy. Thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. Chương II: Xác định phụ tải tính toán Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí: Phân xưởng sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 5 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy. Diện tích phân xưởng là 348 m2, trong phân xưởng đặt 44 loại thiết bị điện có công suất rất khác nhau. Thiết bị có công suất lớn nhất là 25 kW (máy hàn điểm), song cũng có những thiết bị có công suất rất nhỏ (0,1 kW). * Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phương pháp Ptb và kmax: Phân nhóm phụ tải: Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc rất khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác được chính xác cần phải phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm thiết bị điện tuân theo các nguyên tắc sau: Các thiết bị trong cùng một nhóm nên để gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây hạ áp trong PX. Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng 1 nhóm nên giống nhau để việc xác định PTTT được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức CCĐ cho nhóm. Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy. Số thiết bị trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu vào ra của các tủ động lực thường nằm trong khoảng từ 8 á 12 đường. Tuy nhiên thường thì rất khó thoả mãn cùng một lúc cả ba nguyên tắc trên, do đó, người thiết kế cần bố trí lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất. Hơn nữa ngày nay các tủ động lực thường được chế tạo theo đơn đặt hàng, số đường vào ra cũng như công suất của tủ cũng ít bị hạn chế hơn. Chính vì vậy, trong bản thiết kế này, chúng ta chỉ cần thoả mãn nguyên tắc một, có nghĩa là các thiết bị trong cùng một nhóm nên để gần nhau để giảm tối đa tổn thất trên đường dây. Dựa theo nguyên tắc này, đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí, ta tiến hành phân nhóm các thiết bị như trình bày ở trong bảng. Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình Ptb và hệ số cực đại kmax (còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả): Theo phương pháp này, phụ tải tính toán được xác định theo biểu thức: Trong đó: Pđmi – Công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm. n – số thiết bị trong nhóm. ksd – Hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật. kmax – Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ kmax = f(nhq,ksd). nhq – Số thiết bị dùng điện hiệu quả. Số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt (hoặc mức độ huỷ hoại cách điện) đúng bằng các phụ tải thực tế (có công suất và chế độ làm việc có thể khác nhau) gây ra trong quá trình làm việc, nhq được xác định bằng biểu thức tổng quát sau: (*) Trong đó: Pđmi – Công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm. n – Số thiết bị trong nhóm. Khi n lớn thì việc xác định nhq theo biểu thức (*) khá phiền phức, ta có thể xác định nhq theo các phương pháp gần đúng với sai số tính toán nằm trong khoảng Ê ± 10%. Trường hợp và ksdp ³ 0,4 thì nhq = n. Chú ý nếu trong nhóm có n1 thiết bị mà tổng công suất của chúng không lớn hơn 5% tổng công suất của cả nhóm thì: nhq = n – n1. Trong đó: Pđmmax – công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm. Pđmmin – công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm Trường hợp và ksdp ³ 0,2 thì nhq sẽ được xác định theo biểu thức: Khi không áp dụng được các trường hợp trên, việc xác định nhq phải được xác định theo trình tự: - Trước hết tính: Trong đó: n – số thiết bị trong nhóm n1 – số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất. P và P1 – tổng công suất của n và n1 thiết bị Sau khi tính được n* và P* tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm được nhq* = f(n*,P*) từ đó tính nhq theo công thức: nhq = nhq*.n Khi xác định phụ tải tính toán theo phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq, trong một số trường hợp cụ thể có thể dùng các công thức gần đúng sau: Nếu n Ê 3 và nhq < 4, phụ tải tính toán được tính theo công thức: Nếu n > 3 và nhq < 4, phụ tải tính toán được tính theo công thức: Trong đó: kti – hệ số phụ tải của thiết bị thứ i. Nếu không có số liệu chính xác, hệ số phụ tải có thể lấy gần đúng như sau: kti = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn kti = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại Nếu n > 300 và ksd ³ 0,5 phụ tải tính toán được tính theo công thức: Đối với thiết bị có phụ tải bằng phẳng (các máy bơm, quạt, nén khí...) phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình: Nếu trong mạng có thiết bị một pha cần phải phân phối đều các thiết bị cho ba pha của mạng, trước khi xác định nhq phải quy đổi công suất của các phụ tải một pha về phụ tải ba pha tương đương: Nếu thiết bị một pha đấu vào điện áp pha: Pqđ = 3.Ppha max Nếu thiết bị một pha đấu vào điện áp dây: Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn trước khi xác định nhq theo công thức: Trong đó: edm – hệ số đóng điện tương đối phần trăm, cho trong lý lịch máy.