Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đề tài "Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen" được thực hiện dưới dạng Bài tập lớn môn học Hệ thống cung cấp điện tại Trường Điện - Điện tử thuộc Đại học Bách khoa Hà Nội (năm 2023). Đồ án do sinh viên Hà Hải Long (MSSV: 20202438, Mã lớp học: 141879) thực hiện dưới sự hướng dẫn chuyên môn của TS. Nguyễn Đức Tuyên.

Nhà máy luyện kim đen là loại hình cơ sở sản xuất công nghiệp nặng có quy mô tiêu thụ điện năng lớn, tính chất phụ tải phức tạp và yêu cầu nghiêm ngặt về độ tin cậy cung cấp điện. Phần lớn các dây chuyền sản xuất chính thuộc nhóm hộ tiêu thụ loại I, đòi hỏi phương thức cấp điện liên tục và an toàn để tránh thiệt hại về kinh tế và thiết bị khi xảy ra sự cố gián đoạn nguồn.

Các thông số ban đầu của bài toán thiết kế bao gồm:

  • Điện áp nguồn danh định: $U_{nguồn} = 22\text{ kV}$ hoặc $35\text{ kV}$.
  • Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực: $S_N = 330\text{ MVA}$.
  • Đường dây cung cấp điện từ trạm khu vực đến nhà máy: Dây dẫn nhôm lõi thép (AC) đi trên không.
  • Khoảng cách truyền tải từ nguồn đến nhà máy: $L = 11\text{ km}$.
  • Chế độ vận hành của nhà máy: Làm việc 3 ca liên tục, thời gian sử dụng công suất cực đại $T_{max} = 3700\text{ giờ}$.

Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế kỹ thuật được phân định theo 3 nội dung trọng tâm:

  1. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí (PXSCCK) và phụ tải toàn bộ nhà máy luyện kim đen.
  2. Thiết kế mạng điện cao áp cung cấp cho toàn bộ nhà máy.
  3. Thiết kế mạng điện hạ áp động lực cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.

Đối tượng nghiên cứu là hệ thống phân phối và cung cấp điện nội bộ nhà máy, tập trung vào hai cấp điện áp: cấp cao áp (mạng phân phối chung nhà máy) và cấp hạ áp động lực $380/220\text{ V}$ của phân xưởng sửa chữa cơ khí. Phạm vi không gian nghiên cứu bao quát mặt bằng toàn nhà máy với 10 hạng mục phân xưởng/khu chức năng và bố trí mặt bằng chi tiết của 70 thiết bị dùng điện trong phân xưởng sửa chữa cơ khí.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và khái niệm tính toán

Khái niệm phụ tải tính toán ($P_{tt}$) được tác giả sử dụng làm nền tảng cốt lõi cho toàn bộ quy trình thiết kế. Phụ tải tính toán được định nghĩa là công suất giả định không đổi trong suốt quá trình vận hành, gây ra tác động phát nhiệt hoặc phá hủy cách điện tương đương với công suất thực tế biến thiên sinh ra. Việc xác định chính xác phụ tải tính toán là điều kiện bắt buộc để:

  • Lựa chọn dung lượng và số lượng máy biến áp (MBA).
  • Lựa chọn tiết diện dây dẫn, thanh dẫn và cáp truyền tải.
  • Lựa chọn và kiểm tra độ bền của các thiết bị đóng cắt, bảo vệ (aptomat, máy cắt, cầu dao, cầu chì).
  • Tính toán tổn thất công suất ($\Delta P$), tổn thất điện năng ($\Delta A$) và xác định dung lượng bù công suất phản kháng ($Q_{bù}$).

Phương pháp xác định phụ tải tính toán

Tác giả hệ thống hóa và áp dụng các phương pháp tính toán tương ứng với từng cấp độ thiết kế:

  1. Phương pháp hệ số nhu cầu ($K_{nc}$) và hệ số công suất ($\cos\varphi$): Áp dụng cho các phân xưởng đã có thiết kế sơ bộ nhưng chưa bố trí chi tiết máy:

    • Công suất tác dụng tính toán: $P_{tt} = K_{nc} \cdot P_d$ (với $P_d$ là công suất đặt).
    • Công suất phản kháng tính toán: $Q_{tt} = P_{tt} \cdot \tan\varphi$.
    • Công suất toàn phần tính toán: $S_{tt} = \sqrt{P_{tt}^2 + Q_{tt}^2}$.

  2. Phương pháp công suất trung bình và hệ số cực đại ($K_{sd}, K_{max}$): Áp dụng khi đã có bản vẽ mặt bằng công nghệ và công suất cụ thể của từng thiết bị trong phân xưởng:

    • Đối với một động cơ: $P_{tt} = P_{dm}$.
    • Đối với nhóm động cơ: $P_{tt} = K_{max} \cdot K_{sd} \cdot P_d = K_{max} \cdot P_{tb}$.
    • Trình tự xác định số thiết bị dùng điện hiệu quả ($n_{hq}$):
      • Xác định $n_1$ (số động cơ có công suất $P \ge P_{max}/2$) và $P_1$ (tổng công suất của các động cơ có $P \ge P_{max}/2$).
      • Tính tỷ lệ: $n_* = n_1 / n$ và $P_* = P_1 / P$.
      • Tra bảng quan hệ để tìm $n_{hq}$, sau đó từ $n_{hq}$ và hệ số sử dụng $K_{sd}$ để tra hệ số cực đại $K_{max}$.
      • Trường hợp $n_{hq} > 3$, nếu $K_{sd} < 0{,}2$ thì $P_{tt} = K_{max} \cdot K_{sd} \cdot P_d$; nếu $K_{sd} \ge 0{,}2$ và $n_{hq} \le 3$, tính theo công thức phụ tải đỉnh nhọn $P_{tt} = P_{tb} + K_t \cdot P_{dm.max}$.

  3. Quy đổi công suất thiết bị đặc thù:

    • Thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại (như máy biến áp hàn có hệ số đóng điện $\epsilon_{dm}$): Quy đổi về công suất định mức ở chế độ làm việc dài hạn ($\epsilon = 100%$) theo công thức: $$P_{dm} = S_{dm} \cdot \cos\varphi \cdot \sqrt{\epsilon_{dm}}$$
    • Quy đổi phụ tải 1 pha về 3 pha tương đương để cân bằng hệ thống nguồn cấp.

  4. Phương pháp tính toán phụ tải chiếu sáng:

    • Tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích: $P_{cs} = P_0 \cdot S$ (với $P_0$ là công suất chiếu sáng trên $1\text{ m}^2$, $S$ là diện tích mặt bằng phân xưởng).

  5. Phương pháp tổng hợp phụ tải toàn nhà máy:

    • Tổng hợp phụ tải các phân xưởng có xét đến hệ số đồng thời ($k_{dt}$): $$P_{tt.NM} = k_{dt} \cdot \sum P_{tt.PX}$$
    • Hệ số đồng thời quy chuẩn: $k_{dt} = 0{,}9 \div 0{,}95$ (khi số lượng phân xưởng từ 2 đến 4); $k_{dt} = 0{,}8 \div 0{,}85$ (khi số lượng phân xưởng từ 5 đến 10).

Nguồn dữ liệu đầu vào

  • Bảng phụ tải tổng thể gồm 10 hạng mục phân xưởng/khu chức năng của nhà máy luyện kim đen kèm phân loại hộ tiêu thụ.
  • Bảng thống kê chi tiết 70 thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ khí với đầy đủ số lượng, nhãn máy và công suất định mức từng thiết bị.
  • Bản đồ sơ đồ mặt bằng tổng thể nhà máy và bản vẽ mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí theo tỷ lệ 1:4500.

Thiết kế và quy hoạch kỹ thuật

Đồ án đặt ra hệ thống yêu cầu kỹ thuật đối với cả hai cấp điện áp của nhà máy:

Danh mục bản vẽ và hồ sơ thiết kế yêu cầu

  1. Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy.
  2. Các phương án thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy.
  3. Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp của nhà máy.
  4. Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp (động lực) của phân xưởng sửa chữa cơ khí.
  5. Mặt bằng đi dây mạng hạ áp (động lực) của phân xưởng sửa chữa cơ khí.

Nguyên tắc phân chia nhóm phụ tải hạ áp

Để thiết kế mạng điện hạ áp động lực cho PXSCCK, tác giả áp dụng 4 nguyên tắc kỹ thuật:

  • Vị trí không gian: Các thiết bị trong cùng một nhóm phải bố trí gần nhau trên mặt bằng để rút ngắn chiều dài đường dây, giảm chi phí kim loại màu và hạn chế tổn thất điện áp.
  • Chế độ làm việc: Các máy có tính chất công nghệ và chế độ vận hành tương đồng được xếp chung nhóm nhằm thuận tiện cho việc vận hành và chọn phương thức cấp điện.
  • Cân bằng công suất: Tổng công suất đặt của các nhóm phải tương đương nhau nhằm chuẩn hóa tiết diện cáp dẫn và kích cỡ tủ phân phối động lực.
  • Quy mô đầu ra: Số lượng thiết bị trong mỗi nhóm dao động từ 8 đến 12 thiết bị, tương ứng với số nhánh ra tiêu chuẩn của một tủ phân phối hạ áp.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Xác định phụ tải tính toán

1. Tổng quan cấu trúc phụ tải nhà máy luyện kim đen

Phụ tải toàn nhà máy được phân chia thành 10 hạng mục với công suất đặt và phân loại hộ tiêu thụ như sau:

STT Tên phân xưởng / Hạng mục Công suất đặt ($P_d$ - kW) Loại hộ tiêu thụ
1 Phân xưởng (PX) luyện gang 4000 Loại I
2 PX lò Martin 3500 Loại I
3 PX máy cán phôi tấm 2000 Loại I
4 PX cán nóng 2800 Loại I
5 PX cán nguội 3000 Loại I
6 PX tôn 2500 Loại I
7 PX sửa chữa cơ khí (PXSCCK) Tính toán chi tiết Loại III
8 Trạm bơm 1000 Loại I
9 Ban Quản lý và Phòng Thí nghiệm 320 Loại III
10 Chiếu sáng phân xưởng Tính theo diện tích -

Nhà máy có 7/10 hạng mục thuộc hộ tiêu thụ loại I (chiếm phần lớn tổng công suất đặt), đòi hỏi nguồn cấp điện phải có ít nhất hai đường dây độc lập và trạm biến áp trung gian có chế độ dự phòng liên tục.

2. Thống kê và xử lý phụ tải phân xưởng sửa chữa cơ khí

Phân xưởng sửa chữa cơ khí bao gồm 70 thiết bị thuộc 4 bộ phận công nghệ:

  • Bộ phận máy công cụ (TT 1-30): Gồm các máy tiện ren, tiện tự động, tiện rêvônve, máy phay vạn năng/ngang/đứng, máy mài tròn/phẳng/trong/phá, máy xọc, máy doa, máy bào, máy khoan bàn/vạn năng, máy ép trục khuỷu, cưa máy... với công suất đơn chiếc từ $1\text{ kW}$ đến $14\text{ kW}$.
  • Bộ phận nhiệt luyện (TT 31-42): Gồm lò điện kiểu buồng H-30 ($30\text{ kW}$), lò điện kiểu đứng Ц-25 ($25\text{ kW}$), lò điện kiểu bể B-20 ($30\text{ kW}$), bể điện phân Пb21 ($10\text{ kW}$), thiết bị phun cát, thùng tôi, bể chứa...
  • Bộ phận sửa chữa (TT 43-64): Gồm các máy tiện ren ($5 \div 10\text{ kW}$), máy phay, máy xọc, máy bào, máy mài, búa khí nén Пb-412 ($10\text{ kW}$), quạt thông gió, máy biến áp hàn CTЗ24 ($24\text{ kVA}$)...
  • Bộ phận sửa chữa điện (TT 65-70): Gồm bàn nguội ($1\text{ kW}$), máy cuốn dây ($1\text{ kW}$), bàn thí nghiệm ($15\text{ kW}$), bể tẩm có đốt nóng ($4\text{ kW}$), tủ sấy ($2\text{ kW}$), máy khoan bàn ($1\text{ kW}$).

Quy đổi thiết bị đặc thù: Máy biến áp hàn (TT 57, mã hiệu CTЗ24) là thiết bị 1 pha làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, công suất định mức $S_{dm} = 24\text{ kVA}$, $\cos\varphi = 0{,}6$, hệ số đóng điện $\epsilon_{dm} = 30%$. Công suất quy đổi về 3 pha dài hạn được xác định: $$P_{dm.qd} = S_{dm} \cdot \cos\varphi \cdot \sqrt{\epsilon_{dm}} = 24 \cdot 0{,}6 \cdot \sqrt{0{,}3} = 13{,}13\text{ kW}$$

3. Phân nhóm phụ tải và tính toán chi tiết PXSCCK

Toàn bộ thiết bị PXSCCK được phân chia thành 6 nhóm phụ tải động lực:

  • Nhóm I (Tủ động lực 1): Gồm 12 thiết bị (máy tiện rêvônve, máy phay vạn năng/ngang/đứng, máy xọc, máy mài phẳng/tròn/trong, cưa máy).

    • Tổng công suất đặt: $P_d = 75\text{ kW}$.
    • Số lượng máy: $n = 12$; số máy có $P \ge P_{max}/2 = 7\text{ kW}$ là $n_1 = 5$ ($P_1 = 52\text{ kW}$).
    • Tỷ lệ: $n_* = 5/12 = 0{,}42$; $P_* = 52/75 = 0{,}69$.
    • Tra bảng xác định hệ số cực đại: $K_{max} = 2{,}31$.

  • Nhóm II (Tủ động lực 2): Gồm 11 thiết bị (các loại máy tiện ren, tiện tự động, máy xọc, máy doa ngang).

    • Tổng công suất đặt: $P_d = 70\text{ kW}$.
    • Số lượng máy: $n = 11$; số máy có $P \ge P_{max}/2 = 7\text{ kW}$ là $n_1 = 2$ ($P_1 = 28\text{ kW}$).
    • Tra bảng xác định hệ số cực đại: $K_{max} = 2{,}31$.

  • Nhóm III (Tủ động lực 3): Gồm 11 thiết bị (máy phay đứng/ngang/xọc, máy khoan vạn năng/hướng tâm/bàn, máy ép trục khuỷu, máy mài phá).

    • Tổng công suất đặt: $P_d = 62\text{ kW}$.
    • Số lượng máy: $n = 11$; số máy có $P \ge P_{max}/2 = 4{,}5\text{ kW}$ là $n_1 = 7$ ($P_1 = 54\text{ kW}$).
    • Tra bảng xác định hệ số cực đại: $K_{max} = 2{,}31$.

  • Nhóm IV (Tủ động lực 4): Gồm 8 thiết bị (máy mài, cưa tay, lò điện đứng Ц-25 công suất $25\text{ kW}$, lò điện bể B-20 công suất $30\text{ kW}$, máy mài mòn, máy cắt).

    • Tổng công suất đặt: $P_d = 71\text{ kW}$.
    • Số lượng máy: $n = 8$; số máy có $P \ge P_{max}/2 = 15\text{ kW}$ là $n_1 = 2$ ($P_1 = 55\text{ kW}$).
    • Tra bảng xác định hệ số cực đại: $K_{max} = 3{,}11$.

  • Nhóm V (Tủ động lực 5): Gồm 12 thiết bị (lò điện buồng H-30 công suất $30\text{ kW}$, bể điện phân $10\text{ kW}$, máy tiện ren, máy phay răng, bàn nguội, máy cuốn dây, bàn thí nghiệm $15\text{ kW}$, bể tẩm đốt nóng, tủ sấy, máy khoan bàn).

    • Tổng công suất đặt: $P_d = 74\text{ kW}$.
    • Số lượng máy: $n = 12$; số máy có $P \ge P_{max}/2 = 15\text{ kW}$ là $n_1 = 2$ ($P_1 = 45\text{ kW}$).
    • Tra bảng xác định hệ số cực đại: $K_{max} = 3{,}11$.

  • Nhóm VI (Tủ động lực 6): Gồm 12 thiết bị (máy tiện ren, máy phay ngang/vạn năng, máy xọc, búa nén khí $10\text{ kW}$, quạt thông gió, biến áp hàn đã quy đổi $13{,}13\text{ kW}$, máy mài phá, khoan điện).

    • Tổng công suất đặt: $P_d = 69{,}13\text{ kW}$.
    • Số lượng máy: $n = 12$; số máy có $P \ge P_{max}/2 = 6{,}56\text{ kW}$ là $n_1 = 5$ ($P_1 = 47{,}13\text{ kW}$).
    • Tra bảng xác định hệ số cực đại: $K_{max} = 2{,}31$.

4. Phụ tải chiếu sáng và tổng hợp phụ tải PXSCCK

  • Tính toán phụ tải chiếu sáng: Diện tích mặt bằng PXSCCK được đo vẽ trên bản đồ tỷ lệ 1:4500. Áp dụng suất chiếu sáng $P_0$, công suất chiếu sáng được tính theo $P_{cs} = P_0 \cdot S$.
  • Tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng: Sử dụng hệ số đồng thời đặc thù của phân xưởng gia công cơ khí $k_{dt} = 0{,}8$ để tính toán công suất tác dụng và công suất phản kháng tổng của toàn phân xưởng trước khi đưa vào bảng cân bằng công suất toàn nhà máy.

Kết quả và đóng góp

Bảng tổng hợp thông số phân nhóm phụ tải PXSCCK

Dưới đây là kết quả phân nhóm và thông số tính toán phụ tải động lực tại phân xưởng sửa chữa cơ khí:

Nhóm Số thiết bị ($n$) Số thiết bị lớn ($n_1$) Tổng công suất đặt $P_d$ (kW) Hệ số cực đại $K_{max}$
Nhóm I 12 5 75,00 2,31
Nhóm II 11 2 70,00 2,31
Nhóm III 11 7 62,00 2,31
Nhóm IV 8 2 71,00 3,11
Nhóm V 12 2 74,00 3,11
Nhóm VI 12 5 69,13 2,31
Toàn PX 66 thiết bị động lực - 421,13 kW -

(Ghi chú: 4 hạng mục phi cơ điện như bàn thợ nguội, tấm cữ, tấm kiểm tra không tiêu thụ điện năng được loại trừ khỏi tính toán động lực).

Đóng góp kỹ thuật của đồ án

  • Xử lý chính xác phụ tải phi đối xứng và ngắn hạn: Tính toán quy đổi thành công máy biến áp hàn CTЗ24 từ chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại 1 pha ($24\text{ kVA}, \epsilon = 30%$) về chế độ 3 pha dài hạn tương đương ($13{,}13\text{ kW}$), đảm bảo không gây lệch pha và quá nhiệt dây dẫn.
  • Phân chia nhóm phụ tải cân bằng: Cả 6 nhóm phụ tải động lực đều có công suất dao động trong dải hẹp ($62{,}00\text{ kW} \div 75{,}00\text{ kW}$), số lượng đầu ra từ 8 đến 12 máy/tủ, đáp ứng tiêu chuẩn thiết kế tủ phân phối hạ áp công nghiệp.
  • Xác lập thông số đầu vào đồng bộ: Tạo lập hệ thống dữ liệu phụ tải chuẩn xác để làm cơ sở tính toán chọn dung lượng trạm biến áp phân xưởng, tiết diện cáp hạ áp và các thiết bị đóng cắt bảo vệ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Nội dung văn bản trích dẫn tập trung chủ yếu vào phần phương pháp luận và số liệu tính toán phụ tải chi tiết của Chương 1; các bảng tính toán chọn lựa thiết bị đóng cắt cụ thể, phương án so sánh kinh tế - kỹ thuật mạng cao áp và dung lượng tụ bù ở các chương sau chưa được thể hiện trọn vẹn trong phần văn bản.
  • Phần tính toán phụ tải chiếu sáng mới dừng ở mức xác định theo công thức suất phụ tải diện tích ($P_0$), chưa triển khai thiết kế chi tiết hệ thống chiếu sáng theo từng điểm rọi và loại đèn công nghiệp cụ thể.

Hướng hoàn thiện và mở rộng

Theo nhiệm vụ yêu cầu của đề tài, các bước kỹ thuật tiếp theo cần thực hiện bao gồm:

  • Hoàn thiện tính toán tổn thất điện năng và so sánh các phương án đi dây mạng cao áp ($22\text{ kV}$ hoặc $35\text{ kV}$) từ nguồn $11\text{ km}$ về nhà máy.
  • Tính toán ngắn mạch tại các điểm đặc trưng trên mạng điện dựa trên dung lượng ngắn mạch nguồn $S_N = 330\text{ MVA}$ để kiểm tra độ bền nhiệt và độ bền điện động của khí cụ điện.
  • Thiết kế hệ thống bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất $\cos\varphi$ toàn nhà máy đạt mức quy định của điện lực.
  • Hoàn thiện 5 bản vẽ kỹ thuật theo đúng đề cương nhiệm vụ: biểu đồ phụ tải, các phương án mạng cao áp, sơ đồ nguyên lý cao áp, sơ đồ nguyên lý hạ áp và mặt bằng đi dây PXSCCK.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là tài liệu học thuật - kỹ thuật phục vụ trực tiếp cho:

  • Sinh viên các ngành Kỹ thuật Điện, Hệ thống điện, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa: Sử dụng làm tài liệu tham khảo cho đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện, đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Hệ thống điện công nghiệp.
  • Kỹ sư thiết kế cơ điện (M&E) nhà xưởng: Tham khảo phương pháp phân nhóm phụ tải thực tế, thuật toán xác định $n_{hq}$ và quy trình quy đổi phụ tải máy hàn, thiết bị nhiệt luyện trong nhà máy sản xuất cơ khí - luyện kim.
  • Các phần nội dung có giá trị sử dụng cao: Bảng thống kê chi tiết 70 thiết bị gia công cơ khí/nhiệt luyện và thuật toán phân nhóm thiết bị theo hệ số cực đại $K_{max}$.

Câu hỏi thường gặp

1. Nguồn điện cung cấp và khoảng cách truyền tải đến nhà máy luyện kim đen có thông số như thế nào?
Nguồn điện cấp cho nhà máy có cấp điện áp $U_{nguồn} = 22\text{ kV}$ hoặc $35\text{ kV}$, dung lượng ngắn mạch hạ áp trạm khu vực là $S_N = 330\text{ MVA}$. Tuyến đường dây truyền tải sử dụng dây nhôm lõi thép (AC) treo trên không với chiều dài khoảng cách $L = 11\text{ km}$.

2. Tổng công suất đặt của các phân xưởng chính trong nhà máy luyện kim đen là bao nhiêu?
Các phân xưởng chính gồm: PX luyện gang ($4000\text{ kW}$), PX lò Martin ($3500\text{ kW}$), PX cán nguội ($3000\text{ kW}$), PX cán nóng ($2800\text{ kW}$), PX tôn ($2500\text{ kW}$), PX máy cán phôi tấm ($2000\text{ kW}$), Trạm bơm ($1000\text{ kW}$), Ban Quản lý và Phòng Thí nghiệm ($320\text{ kW}$). Hầu hết các phân xưởng sản xuất đều thuộc hộ tiêu thụ loại I.

3. Máy biến áp hàn trong PXSCCK được quy đổi công suất như thế nào?
Máy biến áp hàn CTЗ24 có công suất định mức $24\text{ kVA}$, hệ số công suất $\cos\varphi = 0{,}6$ và hệ số đóng điện $\epsilon_{dm} = 30%$. Công suất quy đổi về 3 pha làm việc dài hạn là: $P_{dm.qd} = 24 \cdot 0{,}6 \cdot \sqrt{0{,}3} = 13{,}13\text{ kW}$.

4. Phân xưởng sửa chữa cơ khí được chia thành bao nhiêu nhóm phụ tải và tổng công suất đặt mỗi nhóm là bao nhiêu?
PXSCCK được chia thành 6 nhóm phụ tải động lực với tổng công suất đặt tương ứng: Nhóm I ($75{,}00\text{ kW}$), Nhóm II ($70{,}00\text{ kW}$), Nhóm III ($62{,}00\text{ kW}$), Nhóm IV ($71{,}00\text{ kW}$), Nhóm V ($74{,}00\text{ kW}$), Nhóm VI ($69{,}13\text{ kW}$).

5. Hệ số đồng thời ($k_{dt}$) được áp dụng bằng bao nhiêu khi tính toán tổng hợp phụ tải?
Hệ số đồng thời của toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí được chọn là $k_{dt} = 0{,}8$. Đối với toàn nhà máy có từ 5 đến 10 phân xưởng, hệ số đồng thời nằm trong khoảng quy chuẩn $k_{dt} = 0{,}8 \div 0{,}85$.

Kết luận

Bài tập lớn "Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen" của tác giả Hà Hải Long đã xây dựng hoàn chỉnh phương pháp luận và các bước tính toán phụ tải cho một tổ hợp công nghiệp nặng quy mô lớn. Đồ án xử lý khoa học dữ liệu của 10 phân xưởng toàn nhà máy và 70 thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ khí thông qua việc phân nhóm cân bằng công suất, quy đổi thiết bị ngắn hạn lặp lại và xác định chính xác hệ số cực đại $K_{max}$. Đây là công trình tính toán kỹ thuật nền tảng, tạo cơ sở thông số đầy đủ để triển khai thiết kế mạng cao áp, lựa chọn máy biến áp và khí cụ bảo vệ cho toàn bộ hệ thống cung cấp điện.