Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen

Tài liệu đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen. Hướng dẫn xác định phụ tải tính toán và lựa chọn phương pháp phù hợp.

• Trường học: Không có thông tin
• Chuyên ngành: Cung cấp điện
• Đề tài: Thiết Kế Cấp Điện Cho Nhà Máy Luyện Kim Đen
• Loại tài liệu: Đồ án
• Năm xuất bản: Không có thông tin
• Địa điểm: Không có thông tin

Tóm tắt

I. Toàn cảnh đồ án cung cấp điện nhà máy luyện kim đen tối ưu

Một đồ án cung cấp điện nhà máy luyện kim đen là một công trình nghiên cứu kỹ thuật phức tạp, đóng vai trò nền tảng cho sự vận hành ổn định và hiệu quả của toàn bộ dây chuyền sản xuất. Ngành luyện kim, với đặc thù là ngành công nghiệp nặng, tiêu thụ một lượng điện năng khổng lồ và đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện ở mức cao nhất. Việc thực hiện một đồ án tốt nghiệp cung cấp điện cho lĩnh vực này không chỉ là một bài toán học thuật mà còn là một thách thức thực tiễn, yêu cầu người thiết kế phải có kiến thức sâu rộng về hệ thống điện, đặc tính phụ tải và các tiêu chuẩn an toàn. Nội dung của một đồ án hoàn chỉnh bao gồm nhiều chương mục, từ việc phân tích tổng quan, xác định phụ tải tính toán, vạch ra các phương án cấp điện, lựa chọn thiết bị, cho đến tính toán ngắn mạch và thiết kế bảo vệ rơ le hệ thống điện. Mục tiêu cuối cùng là xây dựng một hệ thống điện nhà máy thép vừa đảm bảo an toàn, liên tục, vừa tối ưu về mặt kinh tế và kỹ thuật. Tài liệu này sẽ phân tích chi tiết các bước cốt lõi, từ lý thuyết đến thực hành, dựa trên một luận văn ngành điện mẫu mực, cung cấp một cái nhìn toàn diện và chuyên sâu về thiết kế điện nhà máy công nghiệp chuyên ngành luyện kim.

1.1. Tầm quan trọng của hệ thống điện trong nhà máy thép

Hệ thống cung cấp điện được xem là “mạch máu” của một nhà máy luyện kim. Mọi gián đoạn, dù là nhỏ nhất, đều có thể gây ra thiệt hại kinh tế nghiêm trọng, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và an toàn lao động. Các thiết bị chủ chốt như lò hồ quang điện hay phân xưởng cán thép đều là những phụ tải công suất lớn, yêu cầu nguồn điện ổn định và chất lượng cao. Do đó, việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện tin cậy là yêu cầu bắt buộc, đảm bảo dây chuyền sản xuất hoạt động liên tục 24/7. Hơn nữa, một thiết kế tốt còn giúp tối ưu hóa chi phí vận hành thông qua việc giảm tổn thất điện năng và nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng.

1.2. Cấu trúc và nội dung cốt lõi của một đồ án cung cấp điện

Một đồ án cung cấp điện điển hình thường được cấu trúc một cách logic và khoa học. Phần mở đầu giới thiệu về tầm quan trọng của ngành luyện kim và mục tiêu của đồ án. Chương tiếp theo tập trung vào việc xác định phụ tải điện nhà máy luyện kim, đây là bước quan trọng nhất quyết định quy mô của toàn bộ hệ thống. Các chương sau đó trình bày chi tiết về việc thiết kế mạng điện cao áp, mạng hạ áp, lựa chọn máy biến áp cho nhà máy, thiết kế hệ thống chiếu sáng, nối đất an toàn và các biện pháp bảo vệ. Phần cuối cùng là thuyết minh đồ án cung cấp điện và bộ bản vẽ AutoCAD hệ thống điện, tổng hợp lại toàn bộ quá trình tính toán và thiết kế.

II. Thách thức khi tính toán phụ tải điện nhà máy luyện kim đen

Việc xác định chính xác phụ tải tính toán là thách thức lớn nhất trong thiết kế điện nhà máy công nghiệp luyện kim. Nguyên nhân chính đến từ đặc tính phụ tải lò điện vô cùng phức tạp: công suất tiêu thụ rất lớn, đồ thị phụ tải biến thiên đột ngột, không theo quy luật, và chứa nhiều thành phần sóng hài. Các thiết bị như lò hồ quang điện hoạt động ở chế độ ngắn mạch liên tục, tạo ra các đỉnh nhọn công suất và gây sụt áp nghiêm trọng trên lưới. Nếu xác định sai phụ tải, toàn bộ các bước thiết kế sau này như chọn dây dẫn, máy biến áp cho nhà máy, và thiết bị bảo vệ đều sẽ không chính xác, dẫn đến lãng phí vốn đầu tư hoặc gây mất an toàn hệ thống. Việc lựa chọn một phương pháp tính toán phù hợp, vừa đảm bảo độ tin cậy vừa không quá phức tạp, là nhiệm vụ quan trọng của người kỹ sư thiết kế. Đồ án này đã phân tích nhiều phương pháp và chỉ ra những khó khăn cố hữu trong việc mô hình hóa loại phụ tải đặc biệt này, đòi hỏi phải kết hợp giữa lý thuyết và kinh nghiệm thực tế.

2.1. Phân tích đặc tính phức tạp của phụ tải lò hồ quang điện

Lò hồ quang điện là phụ tải chiếm tỷ trọng lớn nhất và có đặc tính phức tạp nhất trong nhà máy luyện kim. Đồ thị phụ tải của nó có dạng xung, thay đổi nhanh và ngẫu nhiên trong suốt quá trình nấu chảy kim loại. Hệ số công suất (cosφ) của lò rất thấp và biến động liên tục, đòi hỏi phải có giải pháp bù công suất phản kháng hiệu quả. Những đặc tính này không chỉ gây khó khăn cho việc tính toán cung cấp điện mà còn ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng điện năng của toàn hệ thống, gây ra hiện tượng nhấp nháy ánh sáng và méo dạng sóng hài.

2.2. Khó khăn khi lựa chọn phương pháp xác định phụ tải PTT

Hiện nay, có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) như phương pháp theo hệ số nhu cầu (knc), hệ số sử dụng (ksd), hay suất phụ tải trên một đơn vị diện tích. Tuy nhiên, theo phân tích trong tài liệu gốc, "Các phương pháp đơn giản dễ sử dụng cho kết quả kém tin cậy. Các phương pháp cho kết quả tương đối chính xác thì đòi hỏi quá nhiều thông tin về phụ tải". Đối với nhà máy luyện kim, việc áp dụng các phương pháp đơn giản thường dẫn đến sai số lớn. Phương pháp tối ưu được lựa chọn trong đồ án là xác định PTTT theo hệ số cực đại kmax và số thiết bị hiệu quả nhq, bởi nó cân bằng được giữa độ chính xác và tính phức tạp trong tính toán.

III. Hướng dẫn tính toán cung cấp điện theo phương pháp tối ưu

Để giải quyết bài toán phụ tải phức tạp, đồ án đã lựa chọn và áp dụng phương pháp tính toán cung cấp điện theo hệ số cực đại (kmax) và số thiết bị hiệu quả (nhq). Phương pháp này được đánh giá là "rất hay dùng trong thực tế để xác định phụ tải tính toán của các nhà máy xí nghiệp bởi kết số lượng tính toán không lớn nhưng kết quả tính toán đủ tin cậy". Quy trình thực hiện bắt đầu bằng việc thu thập thông số của tất cả các thiết bị trong từng phân xưởng, bao gồm công suất định mức và chế độ làm việc. Sau đó, tiến hành phân nhóm phụ tải một cách khoa học để tối ưu hóa việc đi dây và lựa chọn tủ điện động lực. Bước cốt lõi là tính toán số thiết bị hiệu quả (nhq) dựa trên công thức hoặc tra bảng, từ đó xác định hệ số kmax. Cuối cùng, phụ tải tính toán của từng nhóm và toàn phân xưởng được xác định. Quy trình này đảm bảo kết quả có độ chính xác cao, làm cơ sở vững chắc cho việc thiết kế sơ đồ cung cấp điện nhà máy và lựa chọn các thiết bị điện phù hợp.

3.1. Nguyên tắc phân nhóm phụ tải trong phân xưởng cơ khí

Việc phân nhóm phụ tải là bước đầu tiên và quan trọng, nhằm mục đích xác định phụ tải chính xác hơn và là cơ sở để vạch ra sơ đồ cấp điện. Các nguyên tắc chính bao gồm: các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài dây dẫn; chế độ làm việc nên tương đồng; và tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau. Trong đồ án, Phân xưởng Sửa chữa cơ khí với 73 thiết bị đã được chia thành 6 nhóm, tuân thủ chặt chẽ các nguyên tắc trên, đặc biệt ưu tiên vị trí địa lý để giảm vốn đầu tư và tổn thất trên lưới.

3.2. Áp dụng công thức tính Ptt theo kmax và số thiết bị hiệu quả

Phương pháp này được triển khai chi tiết qua các bước. Đầu tiên, tính số thiết bị hiệu quả (nhq) thông qua các đại lượng trung gian như n* và P*. Ví dụ, với Nhóm I của Phân xưởng sửa chữa cơ khí, "với ksd = 0,15 và nhq = 8 tra phụ lục I. Do đó: Ptt = ksd.∑Pdm = 16 KW". Công thức Ptt = kmax * Pđđ (trong đó kmax là hàm của ksd và nhq) được áp dụng nhất quán cho tất cả các nhóm phụ tải động lực. Phương pháp này đã chứng tỏ hiệu quả vượt trội so với các phương pháp đơn giản khác như tính theo hệ số nhu cầu (knc).

3.3. Kỹ thuật xác định tâm phụ tải và vẽ biểu đồ phụ tải điện

Tâm phụ tải điện là điểm đặt tối ưu cho trạm biến áp hoặc tủ phân phối chính, nhằm "giảm vốn đầu tư và tổn thất trong lưới điện". Tọa độ tâm phụ tải (Xo, Yo) được xác định bằng công thức Xo = Σ(Si*xi) / ΣSi và Yo = Σ(Si*yi) / ΣSi. Sau khi xác định được tâm, biểu đồ phụ tải điện được vẽ dưới dạng các vòng tròn đồng tâm, với diện tích tỷ lệ với công suất của từng phân xưởng. Biểu đồ này cung cấp một cái nhìn trực quan về sự phân bố công suất, là cơ sở quan trọng để lập các phương án cung cấp điện tối ưu cho toàn nhà máy.

IV. Bí quyết thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy luyện kim

Thiết kế mạng điện cao áp là xương sống của hệ thống điện nhà máy thép. Một sơ đồ cung cấp điện tốt phải đảm bảo đồng thời nhiều tiêu chí: độ tin cậy cao, an toàn, kinh tế, linh hoạt trong vận hành và dễ dàng mở rộng. Dựa trên tổng công suất tính toán của nhà máy là 20964,05 kVA và khoảng cách đến nguồn là 15km, đồ án đã xác định cấp điện áp truyền tải tối ưu là 35kV. Từ đó, hai phương án chính được đề xuất: sử dụng Trạm biến áp trung gian (TBATG) 35/10kV hoặc Trạm phân phối trung tâm (TPPTT) 35kV. Phương án sử dụng TBATG được lựa chọn để phân tích sâu hơn. Mạng điện cao áp 10kV trong nhà máy được thiết kế theo sơ đồ cung cấp điện nhà máy dạng hình tia lộ kép, đi ngầm trong hào cáp để đảm bảo an toàn và mỹ quan. Sơ đồ này có ưu điểm vượt trội về độ tin cậy, "sơ đồ nối dây riêng rẽ nên ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao". Việc lựa chọn số lượng và dung lượng máy biến áp cho nhà máy được tính toán kỹ lưỡng dựa trên phụ tải và điều kiện quá tải sự cố.

4.1. Lựa chọn phương án bố trí trạm biến áp phân xưởng TBA

Việc lựa chọn vị trí, số lượng và dung lượng của các trạm biến áp phân xưởng (TBA) ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả kinh tế và kỹ thuật. Nguyên tắc vàng là đặt TBA càng gần tâm phụ tải càng tốt. Đồ án đã đề xuất hai phương án bố trí: Phương án I gồm 7 TBA và Phương án II gồm 6 TBA. Mỗi phương án đều được tính toán vị trí tâm phụ tải của nhóm phân xưởng mà nó cung cấp. Dung lượng máy biến áp được chọn theo điều kiện n.SđmB ≥ Stt và được kiểm tra lại bằng điều kiện quá tải sự cố kqtsc * SđmB ≥ Sttsc, đảm bảo hệ thống vận hành an toàn ngay cả khi một máy biến áp gặp sự cố.

4.2. So sánh và lựa chọn sơ đồ mạng điện cao áp nội bộ

Có ba phương án cấu trúc mạng cao áp nội bộ được xem xét: sơ đồ dẫn sâu, sơ đồ dùng trạm biến áp trung gian (TBATG), và sơ đồ dùng trạm phân phối trung tâm (TPPTT). Sơ đồ dẫn sâu 35kV bị loại bỏ do độ tin cậy không cao và yêu cầu vận hành phức tạp. Phương án dùng TPPTT có độ tin cậy cao nhưng vốn đầu tư lớn. Cuối cùng, phương án sử dụng TBATG 35/10kV được lựa chọn là hợp lý nhất. Phương án này "giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng như các TBA phân xưởng, vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cấp điện cũng được cải thiện".

V. Download trọn bộ đồ án Cung cấp điện và file CAD chi tiết

Để hỗ trợ sinh viên và kỹ sư trong quá trình học tập và làm việc, bộ tài liệu đồ án cung cấp điện nhà máy luyện kim đen này được cung cấp đầy đủ, bao gồm file thuyết minh chi tiết và toàn bộ bản vẽ AutoCAD hệ thống điện. Các tài liệu này là nguồn tham khảo vô giá, trình bày một cách hệ thống từ lý thuyết cơ sở đến các bước tính toán ứng dụng thực tế. Nội dung bao quát các hạng mục quan trọng như tính toán ngắn mạch để chọn thiết bị đóng cắt, thiết kế bảo vệ rơ le hệ thống điện để đảm bảo an toàn, phương pháp bù công suất phản kháng để nâng cao hiệu quả năng lượng, và thiết kế chiếu sáng công nghiệp theo tiêu chuẩn. Bên cạnh đó, các vấn đề về nối đất an toàn cũng được trình bày cẩn thận. Việc tiếp cận với một file CAD điện công nghiệp hoàn chỉnh sẽ giúp người học hình dung rõ ràng hơn về cách bố trí thiết bị, sơ đồ đi dây và các chi tiết lắp đặt, là tài liệu tham khảo cung cấp điện không thể thiếu cho bất kỳ ai theo đuổi luận văn ngành điện trong lĩnh vực này.

5.1. Hướng dẫn tính toán ngắn mạch và chọn lựa thiết bị bảo vệ

Tính toán ngắn mạch là một bước không thể thiếu để đảm bảo an toàn cho hệ thống. Dòng ngắn mạch xác định yêu cầu về khả năng chịu đựng và khả năng cắt của các thiết bị như máy cắt, cầu dao. Đồ án cung cấp các công thức và phương pháp tính toán dòng ngắn mạch tại các điểm khác nhau trong mạng điện. Dựa trên kết quả này, các thiết bị bảo vệ rơ le được lựa chọn và cài đặt thông số để có thể tác động nhanh chóng, chính xác khi có sự cố, cô lập phần tử bị lỗi và bảo vệ các thiết bị đắt tiền như máy biến áp và động cơ lớn.

5.2. Tối ưu thiết kế chiếu sáng công nghiệp và nối đất an toàn

Ngoài hệ thống điện động lực, thiết kế chiếu sáng công nghiệp cũng là một phần quan trọng. Đồ án sử dụng phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích để tính toán. Cụ thể, "Tra phụ lục I.2 ta có po = 15W/m2" cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. Hệ thống nối đất an toàn được thiết kế để bảo vệ con người khỏi nguy cơ điện giật và bảo vệ thiết bị khỏi các sự cố quá áp, đảm bảo toàn bộ hệ thống vận hành trong điều kiện an toàn tuyệt đối theo các tiêu chuẩn hiện hành.

VI. Kết luận và ý nghĩa thực tiễn của đồ án cung cấp điện

Bằng cách áp dụng một cách hệ thống các phương pháp tính toán tiên tiến và tuân thủ chặt chẽ các tiêu chuẩn kỹ thuật, đồ án cung cấp điện nhà máy luyện kim đen đã xây dựng thành công một giải pháp toàn diện và khả thi. Các kết quả chính của đồ án bao gồm việc xác định chính xác tổng phụ tải toàn nhà máy (Sttnm = 20964,05 kVA), lựa chọn được cấu hình mạng điện cao áp tối ưu với trạm biến áp trung gian 35/10kV, và thiết kế chi tiết các hạng mục từ mạng phân phối đến hệ thống bảo vệ và an toàn. Đây không chỉ là một đồ án tốt nghiệp cung cấp điện xuất sắc mà còn là một tài liệu tham khảo cung cấp điện có giá trị cao cho các kỹ sư điện. Nó chứng minh rằng việc kết hợp nhuần nhuyễn giữa lý thuyết hàn lâm và kinh nghiệm thực tiễn là chìa khóa để giải quyết các bài toán phức tạp trong lĩnh vực thiết kế điện nhà máy công nghiệp. Đồ án mở ra hướng phát triển cho việc ứng dụng các công nghệ mới như hệ thống giám sát và điều khiển tự động (SCADA) để nâng cao hơn nữa hiệu quả vận hành và độ tin cậy của hệ thống.

6.1. Tổng kết các kết quả tính toán chính của đồ án

Đồ án đã hoàn thành tất cả các mục tiêu đề ra. Phụ tải tính toán cho từng phân xưởng và toàn nhà máy đã được xác định. Các phương án cung cấp điện đã được vạch ra và so sánh kinh tế - kỹ thuật để chọn ra phương án tối ưu. Các thiết bị chính như máy biến áp, cáp điện, máy cắt đã được lựa chọn và kiểm tra các điều kiện vận hành. Toàn bộ quá trình được trình bày rõ ràng trong thuyết minh đồ án cung cấp điện và các bản vẽ AutoCAD hệ thống điện đính kèm, tạo thành một bộ hồ sơ thiết kế hoàn chỉnh.

6.2. Ý nghĩa thực tiễn và định hướng phát triển của đề tài

Về mặt thực tiễn, đồ án này có thể được sử dụng làm cơ sở để triển khai xây dựng hệ thống cung cấp điện cho một nhà máy luyện kim thực tế. Các phương pháp và số liệu tính toán cung cấp một nền tảng vững chắc cho các quyết định đầu tư và kỹ thuật. Về hướng phát triển, đề tài có thể được mở rộng bằng cách tích hợp các giải pháp năng lượng tái tạo, hệ thống lưu trữ năng lượng (BESS) để giảm phụ thuộc vào lưới điện quốc gia và cải thiện chất lượng điện năng, đặc biệt là xử lý vấn đề sóng hài và nhấp nháy điện áp do lò hồ quang điện gây ra.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Luyện kim là một ngành công nghiệp nặng quan trọng, cung cấp nguyên vật liệu cho nhiều ngành quan trọng khác như xây dựng, cơ khí chế tạo… Hiện nay, nhu cầu sử dụng kim loại đen đang ngày càng tăng lên cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật và xã hội, ngành luyện kim đen càng đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Do đặc điểm của công nghệ luyện kim đen thường thải nhiều khí bụi nên các nhà máy thường được xây dựng ở xa thành phố, khu tập trung dân cư. Hiện nay các nhà máy luyện kim đen được xây dựng tập trung chủ yếu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. CHƯƠNG II.

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN I.KHÁI NIỆM VỀ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 1. Khái niệm: Phụ tải tính toán là đại lượng đặc trưng cho khả năng sử dụng công suất của một thiết bị dùng điện hoặc một nhóm thiết bị dùng điện. Vai trò : Phụ tải tính toán là số liệu đầu vào quan trọng nhất của bài toán quy hoạch thiết kế hệ thống cung cấp điện.Nếu xác định sai phụ tải tính toán thì ý nghĩa của kết quả thu nhận được sẽ sai lệch rất nhiều thậm chí không sử dụng được.LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN Hiện nay có rất nhiều các phương pháp xác định phụ tải tính toán trong thực tế nhưng chưa có một phương pháp nào hoàn chỉnh. Các phương pháp đơn giản dễ sử dụng cho kết quả kém tin cậy.

Các phương pháp cho kết quả tương đối chính xác thì đòi hỏi quá nhiều thông tin về phụ tải về phụ tải, khối lượng tính toán lớn đôi khi không áp dụng được trong thực tế. Cũng chính vì vậy nhiệm vụ của người làm thiết kế là cần chọn được phương pháp tính toán thích hợp với yêu cầu bài toán.MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN: Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen _____________________________________________________________________ a. Nhóm phương pháp xác định PTTT theo knc và Pđ : Theo phương pháp này có: Ptt = k nc xPd Qtt = Ptt .tgϕ Ptt S tt = Ptt + Qtt = 2 2 cos ϕ Ptt I tt = 3.knc: + Là hệ số nhu cầu của thiết bị hoặc của nhóm thiết bị Được tra trong sổ tay kĩ thuật. + Trong trường hợp knc của các thiết bị trong nhóm không giống nhau có thể dùng biểu thức sau để tính toán knc: n ∑ k .P nci di k nc = 1 n ∑P 1 di Với: Pdi là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị trong tính toán cho phép lấy Pd = Pdđ.

knci là trọng số.tg ϕ : + Suy ra từ cos ϕ của các thiết bị. + Nếu cos ϕ của các thiết bị trong nhóm không giống nhau cho phép dùng cos ϕ trung bình để tính toán: n ∑ c. cos ϕi i cos ϕ = 1 n ∑S 1 i Với: n : Số thiết bị trong nhóm. Si : Công suất của các thiết bị trong nhóm.

cos ϕ i : hệ số công suất của thiết bị thứ i. Nhận xét: Phương pháp này khá đơn giản, song kết quả tính toán kém chính xác, do vậy nó thường chỉ được dùng trong giai đoạn tính toán sơ bộ hoặc khi rất thiếu thông tin về phụ tải. Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen _____________________________________________________________________ b.Phương pháp xác định PTTT theo khd và Ptb: Theo phương pháp này có: Ptt = k hd .Ptb Trong đó: + khd : Là hệ số hình dáng của thiết bị hay nhóm thiết bị được tra trong sổ tay tra cứu. + Ptb: Công suất trung bình của thiết bị hay nhóm thiết bịtra trong sổ tay kĩ thuật.

Nhận xét: Phương phấp này ít dùng trong giai đoạn thiết kế vì chưa biết chính xác đồ thị phụ tải. Phương pháp xác định PTTT theo Ptb và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình: Theo phương pháp này có: Ptt = Ptb ± β .σ Trong đó: σ : Độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình. β : Hệ số tán xạ. Nhận xét: Phương pháp này cũng ít dùng trong thiết kế do chưa biết chính xác đồ thị phụ tải.Phương pháp xác định PTTT theo kmax, Ptb: Theo phương pháp này có: Ptt = k mã .Pdd Trong đó: + ksd là hệ số sử dụng của thiết bị hoặc của nhóm thiết bị.

+ Pdđ là công suất danh định của thiết bị hoặc nhóm thiết bị. + kmax là hệ số cực đại được tra trong sổ tay: kmax = f(nhq, ksd) - nhq : số thiết bị dùng điện hiệu quả, đó là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện của thiết bị đúng như thực tế đã gây ra trong suốt quá trình làm việc. Ta có thể tính toán nhq theo công thức sau: n (∑ Pddi ) 2 n hq = 1 n ∑P 2 ddi 1 Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen _____________________________________________________________________ Tuy nhiên biểu thức trên không thuận lợi nếu số thiết bị là quá lớn. Khi n ≥ 4, ta có thể sử dụng một số phương pháp tính gần đúng như sau với sai số là ± 10% như sau: Pdd max • Khi m = ≤ 3 , k sd ≥ 0,4 có thể lấy nhq = n.

Pdd min Trong đó Pddmax và Pddmin là công suất danh định lớn nhất và nhỏ nhất trong nhóm. Pdd max • Khi m = > 3 , k sd > 0,2 : Pdd min n 2 x ∑ Pddi n hq = 1 ≤n Pdd max • Khi không áp dụng được hai trường hợp trên( ksd < 0,2 hoặc m<3 và ksd < 0,4): Việc xác định phụ tải tính toán được thực hiện thông qua các bước sau: Bước 1: tính n, n2. Trong đó: + n là tổng số thiết bị của nhóm + n2 là số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm. n Bước 2: Tính PL = ∑ Pddi 1 n2 Pi = ∑ Pddi 1 n2 P Bước 3: Tính n* = , P* = L n P Bước 4: Tra sổ tay tìm được nhq* = f(n*, P*) Bước 5: nhq = nhq*.n Nhận xét: Đây là phương pháp rất hay dùng trong thực tế để xác định phụ tải tính toán của các nhà máy xí nghiệp bởi kết số lượng tính toán không lớn nhưng kết quả tính toán đủ tin cậy.

Xác định PTTT theo suất chi phí điện năng theo một đơn vị sản phẩm: ao.m Ptt = T max Trong đó: + ao: suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm. + m : số sản phẩm sản xuất ra trong một năm. + Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất. Nhận xét: Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen _____________________________________________________________________ - Phương pháp này thường dùng để xác định phụ tải tính toán của nhà máy, xí nghiệp có phụ tải ổn định và chủng loại phụ tải ít.

- Thường dùng để xác định phụ tải tính toán và cảu trạm bơm, trạm nén khí, thông gió. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích: Ptt = Po .F Po: suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích (Kw/m2) F : Diện tích bố trí thiết bị (m2) Nhận xét: - Phương pháp này dùng để xác định các PTTT cho các nhà máy xí nghiệp có phụ tải tương đối đều, xác định phụ tải cho các trương trình công cộng: bệnh viện, trường học, khu trung cư,. đặc biệt rất hay được dùng để xác định phụ tải tính toán chiếu sáng. Phương pháp xác định trực tiếp: Là phương pháp sử dụng các số liệu điều tra trực tiếp ở hiện trường để tính toán.

Thường sử dụng tính toán cho các phụ tải đa dạng, không thể dùng được các phương pháp trên hoặc phụ tải tính toán cho các cụm dân cư. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHỤ TẢI: Từ những phân tích ở trên, để tính toán phụ tải cho đồ án ta lực chọn phương pháp tính toán phụ tải theo kmax và Ptb. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ: Phân xưởng sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 7 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy. Phân xưởng có diện tích bố trí thiết bị là 1968.

Trong đó phân xưởng có 43 thiết bị, công suất của các thiết bị rất khác nhau. Trong phân xưởng có 73 thiết bị, thiết bị có công suất lớn nhất là 10 Kw, thiết bị có công suất nhỏ nhất là 0. PHÂN NHÓM PHỤ TẢI: Trong mỗi phân xưởng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc rất khác nhau. Việc phân nhóm phụ tải nhằm xác định phụ tải chính xác hơn và là cơ sở để vạch ra sơ đồ cấp điện.

Để đạt mục tiêu trên, cần phải tuân thủ các nguyên tắc sau: - Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây từ tủ động lực đến thiết bị. Nhờ vậy mới giảm được vốn đầu tư và các tổn thất lưới điện. Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen _____________________________________________________________________ - Chế độ của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để việc xác định PTTT được chính xác hơn và thuận lợi hơn cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm. - Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm số lượng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy.

- Số thiết bị trong một nhóm thường từ 12 – 16 thiết bị. - Số đầu ra của các tủ động lực không nên quá nhiều. Tuy nhiên trong thực tế rất khó có thể thỏa mãn đồng thời các yêu cầu trên, nên trong thiết kế nguyên tắc 1 được coi là quan trọng nhất. Dựa trên cơ sở các nguyên tắc trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí có thể chia các thiết bị trong trong phân xưởng thành các nhóm sau: KÍ HIỆU Pdm (kW) TÊN THIẾT BỊ TRÊN SỐ TT MẶT LƯỢNG Idm(A) BẰNG 1 máy Toàn bộ 1.Máy tiện ren IA62 1 2 7 14 2 x 17.Máy tiện ren IE6IM 3 2 3.Máy phay vạn năng 7 1 5.

Máy tiện ren IA62 1 1 7 7 17.Máy mài hai phía 12 2 2.Máy khoan bàn HC-12A 13 7 0.Máy tiện ren IA62 1 4 10 10 4 x 25.Máy mài phẳng có trục nằm 371M 20 1 2.Máy mài sắc các dao sắc 28 1 2.4 Đồ án cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen _____________________________________________________________________ nhọn Tổng 8 51.