Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy

5
3. Phương pháp xác định PTTT theo CS trung bình và hệ số cực đại:
P
tt
=k
max
.P
tb
= k
max
.k
sd
.P
đi
Với:P
tb
: CS trung bình của TB hoặc nhóm TB [KW]
k
max
: hệ số cự đại tra trong sổ tay kỹ thuật
k
max
= F( n
hq
, k
sd
)
k
sd
: Hệ số sử dụng tra trong sổ tay kỹ thuật.
n
hq
: Số TB dùng điện hiệu quả.
4. Phương pháp xác định PTTT theo CS trên 1 đơn vị diện tích:
P
tt
= P
0
.F
Với: P
0
: CS điện trên một đơn vị diện tích [w/m
2
]
F: diện tích bố trí thiết bị [m
2
]
5. Phương pháp xác định PTTT theo CS trung bình và độ lệch của phụ tải
khỏi giá trị trung bình:


tbtt
PP
Với: P
tb
: CS trung bình của TB hoặc nhóm TB [KW]

: Độ lệch của đồ thị phụ tải
6. Phương pháp xác định PTTT theo suất điện năng cho một đơn vị sản
phẩm:
P
tt
= A
0
.M /T
max
Với: A
0
: Suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm
[KW/đvsp].
M: Số sản phẩm sản xuất trong một năm
T
max
: thời gian sử dụng làm việc trong năm của xí nghiệp
[h]
Trong phần thiết kế này với PX SCCK đã biết vị trí, CS đặt, vị trí đặt và chế độ
làm việc của từng TB trong PX nên khi tính toán phụ tải động lực của PX ta sử
dụng phương pháp xác định PTTT theo phương pháp 3. Các PX còn lại do chỉ
biết diện tích và CS đặt của nó nên để xác định phụ tải động lực của các PX này
ta áp dụng phương pháp 1. Phụ tải chiếu sáng của các PX được xác định theo
phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị sản xuất( phương pháp 4).
II, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí.
PX SCCK là PX thứ 6 trong sơ đồ mặt bằng NM. PX có diện tích bố trí thiết
bị là (chua tính) m
2
.Trong PX có 70 thiết bị, với CS rất khác nhau, thiết bị có CS
6
lớn nhất là 24,2(KW) (câu trục) song cũng có những thiết bị có CS rất nhỏ như
(chỉnh lưu sêlênium) có 0.6 KW. Các TB có chế độ làm việc dài hạn, có thiết bị
làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại và có thiết bị là phụ tải 1pha có thiết bị là phụ
tải 3 pha. Những điểm này cần được quan tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định
PTTT là lựa chọn phương án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng.
2.1. Giới thiệu phương pháp xác định PTTT theo P
tb
và hệ số k
max
( còn gọi là
phương pháp số TB dùng điện hiệu quả n
hq
):
Theo phương pháp nàyPTTT được xác định theo biểu thức:
P
tt
= k
max
.P
tb
= k
max
.k
sd
.P
đi
Với: P
đmi
: CS định mức của TB bị thứ i trong nhóm
n: Số TB trong nhóm
k
sd
: Hệ số sử dụng, trong sổ tay kỹ
k
max
: Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ
k
max
=f(n
hq
, K
sd
)
n
hq
: Số thiết bị dùng hiệu quả
Số TB dùng hiệu quả n
hq
là số TB có CS, thời gian, chế độ làm việc như
nhau,trong thời gian làm việc của mình nó tiêu tốn hoặc sản sinh một lượng năng
lương quy ra nhiệt đúng bằng lượng năng lượng quy ra nhiệt của n TB có CS, thời
gian, chế độ làm việc khác nhau tiêu tốn hoặc sản sinh ra trong thời gian làm việc
thực, trình tự xác định n
hq
như sau:
- Xác định n
1
số TB có CS lớn hơn hay bằng một nửa CS của TB có
CS lớn nhất.
- Xác đinh P
1
CS của n
1
TB trên.
- Xác định n
*
= n
1
/n ; p
*
= P
1
/P

.
trong đó : n số TB trong nhóm.
P

- tổng CS của nhóm.
- Từ n
*
, p
*
tra bảng được n
*
hq
- Xác định n
hq
theo công thức:
n
hq
= n.n
*
hq
bảng tra k
max
chỉ bắt đầu từ n
hq
= 4, khi n
hq
< 4 phụ tải tính toán được xác
định theo công thức:
P
tt
= k
ti
.P
đmi
Với:
7
k
ti
hệ số tải. Nếu không biết chính xác có thể lấy giá trị
gần đúng như sau:
k
t
= 0,9 với tb làm việc ở chế độ dài hạn;
k
t
= 0,75 với tb làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
P
đm
: CS định mức của TB thứ i trong nhóm
n : Số TB trong nhóm
Khi n lớn thì việc xác định n
hq
theo biều thức trên khá phiền phức nên có thể
xác định n
hq
theo các phương pháp gần đúng với sai số tính toán nằm trong
khoảng <10%
a. Trường hợp m= P
đmmax
/ P
đmmin
3; K
sdp
4
Thì số TB dùng điện hiệu quả : n
hq
=n
chú ý nếu trong nhóm có n
1
TB mà tổng CS của chúng không lớn
hơn 5% tổng CS cả nhóm thì : n
hq
= n- n
1
Với:
P
đmmax
: CS định mức của TB có CS lớn nhất trong năm
P
đmmin
: CS định mức của TB có CS nhỏ nhất trong nhóm.
b. Trường hợp m>3; K
sdp
0,2 thỡ
n
hq
=2(

P
đmi
)/ P
đmmax
c. Khi không áp dụng đợc các trường hợp trên, việc xác định n
hd
phải được tiến hành theo trình tự:
Trước hết tính: n
*
= n
1
/n ; p
*
= P
1
/P

.
Với : n: Số TB trong nhóm
n
1
: Số TB có CS nhỏ hơn một nửa CS của TB có CS lớn
nhất
P và P
1
: Tổng CS của n và n
1
TB.
Sau khi tính được p
*
và n
*
tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm được: n
hq
*
từ
đó tính n
hq
theo công thức:
n
hq
= n
hq
*
.n
Khi xác định PTTT phương pháp TB dùng hiệu quả n
hq
, trong một số
trường hợp cụ thể có thể dùng công thức gần đúng sau:
*Nếu
3n
và n
hq
< 4 PTTT xác định theo công thức:
n
tt dmi
1
P P

.
*Nếu n>3 và n
hq
< 4 PTTT được tính theo công thức:
8
n
tt ti dmi
1
P K P

.
Trong đó: K
ti
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:
K
ti
=0,9 đối với các TB làm việc ở chế độ dài hạn
K
ti
=0,75 đối với các TB làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
2. 2. Trình tự xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng SCCK.
Vì các phụ tải đều cho công suất định mức và chế độ làm việc nên ta sẽ
xác định phụ tải tính toán theo k
max
và công suất trung bình.
1. Phân nhóm phụ tải:
Trong một PX thường có nhiều TB có CS và chế độ làm việc khác nhau,
muốn xác định PTTT được chính xác cần phải phân nhóm TB điện. Việc
phân nhóm TB điện cần phân theo nguyên tắc sau:
*Các TB trong một nhóm gần nhau 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 đường dây hạ áp trong PX.
*Chế độ làm việc của các TB trong cùng một nhóm giống nhau
để xác định PTTT được chính xác hơn và thuận lợi hơn cho việc lựa chọn
phương thức cung cấp điện cho nhóm
*Tổng CS các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động
lực cần dùng trong PX và toàn NM. Số TB trong cùng một nhóm cũng
không nên qúa nhiều bởi số đầu ra của các tủ động thường < ( 8 -12).
Tuy nhiên thì thường rất khó thoả mãn cùng lúc cả 3 nguyên tắc trên, do
vậy người thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm hợp lí nhất. Dựa theo
nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nên ở trên và căn cứ vào vị trí, CS của
các TB bố trí trên mặt bằng PX có thể chia các TB trong xưởng sửa chữa cơ
khí thành 6 nhóm phụ tải điện.
Ta có bảng phân chia nhóm như sau:
B
NG PHN CHIA THIT B THEO NHểM
tt S
lng
Kớ hi
u
Cụng su
t
ImM
t mỏy
T
ng
Nhúm 1
1 Mỏy ca ki
u ai
1 1 1 1 2.53
2 Khoan bn 1 3 0.65 0.65 1.65
3 Mỏy mi thụ 1 5 2.8 2.8 7.09
4 Mỏy khoan
ng
1 6 2.8 2.8 7.09
5 Mỏy mi ngang 1 7 4.5 4.5 11.40
9
6 Mỏy x
c
1 8 2.8 2.8 7.09
7 Mỏy mi trũn v
n nng
1 9 2.8 2.8 7.09
T
ng
7 17.35 43.93
Nhúm 2
1 Mỏy phay nng 1 10 4.5 4.5 11.40
2 Mỏy phay v
n nng
1 11 7.8 7.8 19.75
3 Mỏy ti
n ren
1 12 8.1 8.1 20.51
4 Mỏy ti
n ren
1 13 10 10 25.32
5 Mỏy ti
n ren
1 14 14 14 35.45
6 Mỏy ti
n ren
1 15 4.5 4.5 11.40
7 Mỏy ti
n ren
1 16 10 10 25.32
8 Mỏy ti
n ren
1 17 20 20 50.64
9 Cõu tr
c
1 19 12.1 12.1 30.64
T
ng
9 91 230.43
Nhúm 3
1 Mỏy khoan
ng
1 18 0.85 0.85 2.15
2 Bn 1 21 0.85 0.85 2.15
3 Mỏy khoan bn 1 2 0.85 0.85 2.15
4 B
du cú tng nhit
1 26 2.5 2.5 6.33
5 Mỏy c
o
1 27 1 1 2.53
6 Mỏy mi thụ 1 30 2.8 2.8 7.09
7 Mỏy nộn c
t liờn hp
1 31 1.7 1.7 4.30
8 Mỏy mi phỏ 1 33 2.8 2.8 7.09
9 Qu
t lũ rốn
1 34 1.5 1.5 3.80
10 Mỏy khoan
ng
1 36 0.85 0.85 2.15
T
ng
10 15.7 39.76
Nhúm 4
1 B
nghõm dung dch kim
1 41 3 3 7.60
2 B
ngõm n
c núng
1 42 3 3 7.60
3 Mỏy cu
n dõy
1 46 1.2 1.2 3.04
4 Mỏy cu
n dõy
1 47 1 1 2.53
5 B
ngõm tm cú tng nhit
1 48 3 3 7.60
6 T
sy
1 49 3 3 7.60
7 Mỏy khoan bn 1 50 0.65 0.65 1.65
8 Mỏy mi thụ 1 52 2.8 2.8 7.09
9 Bn th
ngim thit b in
1 53 7 7 17.73
T
ng
9 24.65 62.42
Nhúm 5
1 B
kh du m
1 55 3 3 7.60
2 Lũ
i
n luyn khuụn
1 56 5 5 12.66
3 Lũ
in

nu chy babit
1 57 10 10 25.32
4 Lũ
i
n m thic
1 58 3.5 3.5 8.86
5 Qu
t lũ ỳc ng
1 60 1.5 1.5 3.80
6 Mỏy khoan bn 1 62 0.65 0.65 1.65
7 Mỏy u
n cỏc tm mng
1 64 1.7 1.7 4.30
8 mỏy mi phỏ 1 65 2.8 2.8 7.09
9 mỏy hn i
m
1 66 13 13 32.92
10 Ch
nh l
u sờlờnium
1 69 0.6 0.6 1.52
10
T
ng
10 41.75 105.72
Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí thì hệ số công suất
cos

=0,6 được
lấy chung cho các thiết bị trong phân xưởng. Từ đó ta có thể tính được dòng
điện định mức cho cho từng thiết bị theo công thức sau:
dm
dm
dm
P
I
3 U


Với U
đm
=380(V).
Với câu trục ta qui đổi về dài hạn theo công thức sau:
P
dh
=
nh
B P 0,25 24,2 12,1
.
Với máy hàn điểm (có S
đm
=25 KVA) ta qui đổi về dài hạn sau đó qui đổi
sang 3 pha từ 1 pha như sau:
P
đm1f
=S
đm
.cos
B%


=25.0,6.
0,25
=7,5KW.
P
đm3f
=
3
.7,5=13 KW.
Do vậy ta được kết quả như bảng trên.(Dấu . thay cho dấu ,).
2, Xác định phụ tải tính toán của từng nhóm.
a, Nhóm 1:
tt S
lng
Kớ hi
u
Cụng su
t
ImM
t mỏy
T
ng
Nhúm 1
1 Mỏy ca ki
u ai
1 1 1 1 1.52
2 Khoan bn 1 3 0.65 0.65 0.99
3 Mỏy mi thụ 1 5 2.8 2.8 4.25
4 Mỏy khoan
ng
1 6 2.8 2.8 4.25
5 Mỏy mi ngang 1 7 4.5 4.5 6.84
6 Mỏy x
c
1 8 2.8 2.8 4.25
7 Mỏy mi trũn v
n nng
1 9 2.8 2.8 4.25
T
ng
7 17.35 26.36
Chọn hệ số sử dụng k
sd
=0,15( Tra trong bảng PL1.1-TL1) và hệ số công suất
là 0,6.
11
Từ bảng ta có:
Tổng số nhóm thiết bị: n=8.
Công suất của thiết bị lớn nhất trong nhóm là: P
max
=4,5KW.
Công suất thiết bị nhỏ nhất trong nhóm là: P
min
=0,65KW.
Vậy: m=P
max
/P
min
=4,5/0,65=6,92 nên phụ tải tính toán sẽ được xác định theo
phương pháp sau:
Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 1/2P
max
=4,5/2=2,25 là: n
1
=5.
n
*
=n
1
/n=5/7=0,71.
P
1
=4.2,8+4,5=15,7.
P

=17,35.
Vậy: p
*
=15,7/17,35=0,91.
Tra bảng ta được: n
*
hq
=0,8 do đó n
hq
=0,8.7=5,6 hay n
hq
=6.
Với k
sd
=0.15 và n
hq
=6 ta có: k
max
=2,87.
P
tt
=k
max
.k
sd
. P

=2,87.0,15.17,35=7,47(KW).
Q
tt
=P
tt
.
tg

=7,47.1,33=9,93(KVAr).
S
tt
=
2 2 2 2
tt tt
P Q 7,47 9,33
=12,43(KVA)
I
tt
=
tt
S 12,43
3 380 3 380


=0,01888(KA)=18,88(A).
b, Nhóm 2.
tt S lng Kớ hiu
Cụng su
t
ImMt mỏy Tng
Nhúm 2
1 Mỏy phay nng 1 10 4.5 4.5 6.84
2 Mỏy phay v
n nng
1 11 7.8 7.8 11.85
3 Mỏy ti
n ren
1 12 8.1 8.1 12.31
4 Mỏy ti
n ren
1 13 10 10 15.19
5 Mỏy ti
n ren
1 14 14 14 21.27
6 Mỏy ti
n ren
1 15 4.5 4.5 6.84
7 Mỏy ti
n ren
1 16 10 10 15.19
8 Mỏy ti
n ren
1 17 20 20 30.39
9 Cõu trc 1 19 12.1 12.1 18.38
T
ng
9 91 138.26
12
Chọn hệ số sử dụng k
sd
=0,15( Tra trong bảng PL1.1-TL1) và hệ số công
suất là 0,6.
Từ bảng ta có:
Tổng số nhóm thiết bị: n=9.
Công suất của thiết bị lớn nhất trong nhóm là: P
max
=20KW.
Công suất thiết bị nhỏ nhất trong nhóm là: P
min
=4,5KW.
Vậy: m=P
max
/P
min
=20/4,5=4,44 nên phụ tải tính toán sẽ được xác định theo
phương pháp sau:
Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 1/2P
max
=20/2=10KW là: n
1
=4.
n
*
=n
1
/n=4/9=0,44.
P
1
=12,1+2.10+20=52,1KW.
P

=91KW.
Vậy: p
*
=52,1/91=0,57.
Tra bảng ta được: n
*
hq
=0,91 do đó n
hq
=0,91.9=8,19hay n
hq
=8.
Với k
sd
=0.15 và n
hq
=8 ta có: k
max
=1,31.
P
tt
=k
max
.k
sd
. P

=1,31.0,15.91=17,88(KW).
Q
tt
=P
tt
.
tg

=17,88.1,33=23,78(KVAr).
S
tt
=
2 2 2 2
tt tt
P Q 17,88 23,78
=29,75(KVA)
I
tt
=
tt
S 29,75
3 380 3 380


=0,04520(KA)=45,20(A)
c, Nhóm 3.
tt S
lng
Kớ hi
u
Cụng su
t
ImM
t m
ỏy T
ng
Nhúm 3
1 Mỏy khoan
ng
1 18 0.85 0.85 1.29
2 Bn 1 21 0.85 0.85 1.29
3 Mỏy khoan bn 1 2 0.85 0.85 1.29
4 B
du cú tng nhit
1 26 2.5 2.5 3.80
5 Mỏy c
o
1 27 1 1 1.52
6 Mỏy mi thụ 1 30 2.8 2.8 4.25
7 Mỏy nộn c
t li
ờn hp
1 31 1.7 1.7 2.58
8 Mỏy mi phỏ 1 33 2.8 2.8 4.25
9 Qu
t l
ũ rốn
1 34 1.5 1.5 2.28
10 Mỏy khoan
ng
1 36 0.85 0.85 1.29
T
ng
10 15.7 23.85
13
Chọn hệ số sử dụng k
sd
=0,15( Tra trong bảng PL1.1-TL1) và hệ số công
suất là 0,6.
Từ bảng ta có:
Tổng số nhóm thiết bị: n=10.
Công suất của thiết bị lớn nhất trong nhóm là: P
max
=2,8KW.
Công suất thiết bị nhỏ nhất trong nhóm là: P
min
=0,85KW.
Vậy: m=P
max
/P
min
=2,8/0,85=3,29 nên phụ tải tính toán sẽ được xác định theo
phương pháp sau:
Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 1/2P
max
=2,8/2=1,4KW là: n
1
=5.
n
*
=n
1
/n=5/10=0,5.
P
1
=1,5+1,7+2,5+2.2,8=11,3KW.
P

=15,7KW.
Vậy: p
*
=11,3/15,7=0,72.
Tra bảng ta được: n
*
hq
=0,81 do đó n
hq
=0,81.10=8,1hay n
hq
=8.
Với k
sd
=0,15 và n
hq
=8 ta có: k
max
=1,31.
P
tt
=k
max
.k
sd
. P

=1,31.0,15.15,7=3,09(KW).
Q
tt
=P
tt
.
tg

=3,09.1,33=4,10(KVAr).
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q
=5,13(KVA)
I
tt
=
tt
S
3 380
=7,80(A)
d, Nhóm 4.
tt S
l
ng
Kớ hi
u
Cụng su
t
ImM
t mỏy
Tng
Nhúm 4
1 B
nghõm dung dch kim
1 41 3 3 4.56
2 B
ngõm nc núng
1 42 3 3 4.56
3 Mỏy cu
n dõy
1 46 1.2 1.2 1.82
4 Mỏy cu
n dõy
1 47 1 1 1.52
5 B
ngõm tm cú tng nhit
1 48 3 3 4.56
6 T
sy
1 49 3 3 4.56
7 Mỏy khoan bn 1 50 0.65 0.65 0.99
8 Mỏy mi thụ 1 52 2.8 2.8 4.25
9 Bn th
ngim thit b in
1 53 7 7 10.64
14
T
ng
9 24.65 37.45
Chọn hệ số sử dụng k
sd
=0,15( Tra trong bảng PL1.1-TL1) và hệ số công
suất là 0,6.
Từ bảng ta có:
Tổng số nhóm thiết bị: n=7.
Công suất của thiết bị lớn nhất trong nhóm là: P
max
=7KW.
Công suất thiết bị nhỏ nhất trong nhóm là: P
min
=0,65KW.
Vậy: m=P
max
/P
min
=7/0,65=10,77 nên phụ tải tính toán sẽ được xác định theo
phương pháp sau:
Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 1/2P
max
=7/2=3,5KW là: n
1
=1.
n
*
=n
1
/n=1/7=0,14.
P
1
=7KW.
P

=24,65KW.
Vậy: p
*
=7/24,65=0,28.
Tra bảng ta được: n
*
hq
=0,8 do đó n
hq
=0,8.7=5,6hay n
hq
=6.
Với k
sd
=0.15 và n
hq
=6 ta có: k
max
=2,87.
P
tt
=k
max
.k
sd
. P

=2,87.0,15.24,65=10,61(KW).
Q
tt
=P
tt
.
tg

=10,61.1,33=14,11(KVAr).
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q
=17,65(KVA)
I
tt
=
tt
S
3 380
=26,82(A)
e, Nhóm 5:
tt S
lng
Kớ hi
u
Cụng su
t
ImM
t mỏy
T
ng
Nhúm 5
1 B
kh du m
1 55 3 3 4.56
2 Lũ i
n luyn khuụn
1 56 5 5 7.60
3 Lũ
i
n nu chy babit
1 57 10 10 15.19
4 Lũ
in m thic
1 58 3.5 3.5 5.32
5 Qu
t l
ũ ỳc ng
1 60 1.5 1.5 2.28
6 Mỏy khoan bn 1 62 0.65 0.65 0.99
7 Mỏy u
n cỏc tm mng
1 64 1.7 1.7 2.58
8 mỏy mi phỏ 1 65 2.8 2.8 4.25

Xem chi tiết: Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy