Chương 1: Tính toán phân chia phụ tảI 1.1 Đặc điểm của phân xưởng: - Phân xưởng may được xây dựng trên vùng đất có địa chất tốt với kích thước như sau: + Dài 54m + Cao 6m - Tổng diện tích phân xưởng là 972m2, tường được thiết kế cách âm bề dày 50cm. Nền phân xưởng được gia công bê tông chịu lực. + Số ca làm việc 1 - Lao động đa số là công nhân kỹ thuật với độ tuổi từ 20 đến 35 tuổi. Môi trường làm việc thuận lợi không bụi nhiều, nhiệt độ trung bình từ 250C đến 300C.
Hình: Phân xưởng số 3 HCMUTE Hình: Phân xưởng may Hình: Phân xưởng may Hình: Phân xưởng Các thông số thiết bị phụ tải phân xưởng: STT Thiết bị Số P (KW) Cosφ Ksd Udm lượng (V) 1 1(A,B,C,D) 4 16 0,85 0,4 380 2 2(A,B,C,D) 4 16 0,9 0,5 380 3 3(A,B) 2 5 0,8 0,6 380 4 4 1 16 0,95 0,4 380 5 5(A,B) 2 9 0,85 0,6 380 6 6(A,B,C,D) 4 14 0,95 0,7 380 7 7(A,B,C,D,E) 5 11 0,85 0,6 380 8 8(A,B,C) 3 18 0,95 0,6 380 9 9(A,B,C) 3 18 0,9 0,7 380 10 10(A,B,C) 3 9 0,9 0,5 380 11 11 0 3 0,8 0,6 380 12 12(A,B,C,D,E) 5 12 0,9 0,6 380 Bảng 1.1: Các thiết bị điện trong phân xưởng 1.3 Phân nhóm phụ tải: - Phân nhóm thiết bị phụ tải ta dựa trên các yếu tố sau : + Các thiết bị trong cùng nhóm nên có cùng chức năng + Phân nhóm theo khu vực + Phân nhóm cần chú ý đến sự phân bố công suất đều cho các nhóm + Số nhóm không nên quá nhiều và không quá ít - Căn cứ vào việc bố trí vị trí của phân xưởng mà yêu cầu làm việc thuận tiện nhất và để làm việc có hiệu quả nhất thông qua các chức năng hoạt động của máy móc thiết bị đồng thời có lợi về kinh tế. Với những máy móc thiết bị đã cho. Người thực hiện chia thành ba nhóm. Đi cùng với ba nhóm là ba tủ động lực và một tủ phân phối chính.
Các tủ động lực và tủ phân phối chính phải đạt các yêu cầu về kỹ thuật cũng như các yêu cầu về kinh tế. - Ngoài việc cung cấp điện cho ba nhóm thiết bị, cần cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng phân xưởng. Tuy nhiên để đảm bảo cho việc chiếu sáng ta dùng một nguồn sáng riêng biệt. Các thiết bị máy móc của phân xưởng đều là ba pha nên ta không cần quy đổi từ một pha sang ba pha.
Chỉ có hệ thống chiếu sáng là cần nguồn một pha. Nhóm Ký hiệu trên Số lượng P (KW) Công suất mặt bằng tổng của 1 Thiết bị Tổng nhóm P (KW) 1A,1B,1C,1D 4 16 64 1 2A 1 16 16 108 6A,6B 2 14 28 2B,2C,2D 3 16 48 3A,3B 2 5 10 2 6C 1 14 14 114 8A 1 18 18 12A,12B 2 12 24 5A,5B 2 9 18 7A,7B,7C 3 11 33 3 8B 1 18 18 132 9A 1 18 18 10A 1 9 9 4 4 1 16 16 124 6D 1 14 14 7D,7E 2 11 22 8B 1 18 18 9B,9C 2 18 36 10B,10C 2 9 18 Bảng 1.2 Công suất của từng nhóm trong phân xưởng Sơ đồ mặt bằng phân xưởng: ( trong CAD) 1.4 Xác định phụ tải tính toán: - Phụ tải tính toán là một số liệu cơ bản dùng để thiết kế hệ thống cung cấp điện. Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi tương đương với phụ tải thực tế (biến đổi) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Nếu chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán thì có thể đảm bảo an toàn về mặt phát nóng cho các thiết bị đó trong mọi trạng thái vận hành.
- Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng của các máy móc thiết bị trong phân xưởng đối với phụ tải động lực ta chia thành ba nhóm để tính toán. Việc tính toán xác định phụ tải động lực phân xưởng cụ thể được chọn theo phương pháp số thiết bị dùng điện có hiệu quả. Phương pháp này được trình bày qua các bước tính toán cụ thể của từng nhóm sau: 1.1 Phụ tải tính toán nhóm 1: Nhóm Ký hiệu trên Số lượng P (KW) Cosφ Ksd mặt bằng 1 Thiết Tổng bị 1A,1B,1C,1D 4 16 64 0.3: Các thiết bị điện trong nhóm 1 - Số thiết bị hiệu quả của nhóm n thiết bị được định nghĩa là một số quy đổi có nhq thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc giống nhau và gây lên phụ tải tính toán bằng phụ tải thật tiêu thụ thực bởi n thiết bị đó. - Số thiết bị hiệu quả nhóm 1: n hp=¿ ¿ - Hệ số sử dụng trung bình của nhóm 1 là: n ∑ k sdi P dmi 0 , 4 × 64+0 , 5 ×16+ 0.7 ×28 K sdtb 1= i =1 n = =0 , 5 108 ∑ P dmi i=1 - Tra bảng trị số Kmax theo Ksdtb1 và nhq, ta có Kmax = 1,45 - Phụ tải tính toán của nhóm 1 là: n Ptt 1=K max × K sdtb 1 × ∑ Pdm =1, 45× 0 , 5× 108=78 , 3( KW ) i=1 - Hệ số công suất trung bình nhóm 1: n ∑ P dmi × cosφtb 0 ,85 × 64+0 , 9 ×16 +0 , 95 ×28 cosφ tb = i=1 n = =0 ,88 108 ∑ Pdm i=1 Ta có tanφ=0 , 54 - Công suất phản kháng của nhóm 1: Qtt 1=tanφ × Ptt 1=0 , 54 × 78 ,3=42 , 28(KVAr ) - Công suất biểu kiến của nhóm 1: Stt 1= √ Ptt 12 +Qtt 12=√ 78 ,32 + 42 ,28 2=89(KVA ) - Dòng điện tính toán nhóm 1: S tt 1 89 I tt 1= = =135 , 22( A) √3 ×U dm √ 3 ×0 , 38 1.2 Phụ tải tính toán nhóm 2: Nhóm Ký hiệu Số lượng P (KW) Cosφ Ksd trên mặt 1 Thiết bị Tổng bằng 2B,2C,2D 3 16 48 0.4: Các thiết bị điện trong nhóm 2 - Số thiết bị hiệu quả nhóm 2: n hp=¿ ¿ - Hệ số sử dụng trung bình của nhóm 2 là: n ∑ k sdi P dmi 0 ,5 × 48+0 ,6 × 10+0 , 7× 14+ 0 ,6 × 18+0.6 ×24 K sdtb 2= i=1 n = =0 , 57 114 ∑ Pdm i=1 - Tra bảng trị số Kmax theo Ksdtb2 và nhq, ta có Kmax=1,57 - Phụ tải tính toán của nhóm 2 là: n Ptt 2=K max × K sdtb 2 × ∑ P dm=1 ,57 × 0 ,57 × 114=102 , 02( KW ) i=1 - Hệ số công suất trung bình nhóm 2: n ∑ P dmi × cosφtb 0 ,9 × 48+0 ,8 ×10+ 0 , 95 ×14+ 0 , 95× 18+0 , 9 ×24 cosφ tb = i=1 n = =0 , 91 114 ∑ Pdm i=1 Ta có tanφ=0 , 46 - Công suất phản kháng của nhóm 2: Qtt 2=tanφ × Ptt 2=0 , 46× 102 ,02=46 ,93 ( KVAr) - Công suất biểu kiến của nhóm 2: Stt 2= √ Ptt 22 +Qtt 22=√ 102 ,022 + 46 , 932=112 , 3(KVA ) - Dòng điện tính toán nhóm 2: S tt 2 112 ,3 - I tt 2= = =170 , 62( A) √3 ×U dm √ 3 ×0 , 38 1.3 Phụ tải tính toán nhóm 3: Nhóm Ký hiệu trên Số lượng P (KW) Cosφ Ksd mặt bằng 1 Thiết Tổng bị 5A,5B 2 9 18 0.5: Các thiết bị điện trong nhóm 3 - Số thiết bị hiệu quả nhóm 3: n hp=¿ ¿ - Hệ số sử dụng trung bình của nhóm 3 là: n ∑ k sdi P dmi 0 , 6 ×18+0 , 6 ×33+ 0 , 6× 18+0 , 7 ×18+ 0 ,5 × 9+0.6 ×36 K sdtb 3= i=1 n = ≈0,6 132 ∑ Pdm i=1 - Tra bảng trị số Kmax theo Ksdtb3 và nhq, ta có Kmax=1,23 - Phụ tải tính toán của nhóm 3 là: n Ptt 3=K max × K sdtb 3 × ∑ P dm=1 ,23 × 0 , 6× 132=97 , 42( KW ) i=1 - Hệ số công suất trung bình nhóm 3: n ∑ P dmi × cosφtb 0 ,85 × 18+0 , 85 ×33+0 , 95 ×18+ 0 , 9× 18+0 , 9 ×9+ 0.9 ×36 cosφ tb = i=1 n = =0 , 89 132 ∑ Pdm i=1 Ta có tanφ=0 , 51 - Công suất phản kháng của nhóm 3: Qtt 3=tanφ × Ptt 3=0 ,51 ×97 , 42=49 ,68 (KVAr) - Công suất biểu kiến của nhóm 3: Stt 3= √ Ptt 3 +Q tt 3 =√ 97 , 42 + 49 ,68 =109 , 35(KVA) 2 2 2 2 -Dòng điện tính toán nhóm 3: S tt 3 109 , 35 - I tt 3= = =166 , 14 (A ) √3 ×U dm √ 3 ×0 , 38 1.4 Phụ tải tính toán nhóm 4: Nhóm Ký hiệu trên Số lượng P (KW) Cosφ Ksd mặt bằng 1 Thiết Tổng bị 4 1 16 16 0.5: Các thiết bị điện trong nhóm 4 - Số thiết bị hiệu quả nhóm 4: n hp=¿ ¿ - Hệ số sử dụng trung bình của nhóm 4 là: n ∑ k sdi Pdmi 0 , 4 ×16+ 0 ,7 × 14+0 , 6 ×22+ 0 ,6 × 18+0 , 7 ×36+ 0 ,5 ×18 K sdtb 4= i=1 n = =0 ,6 124 ∑ P dm i=1 - Tra bảng trị số Kmax theo Ksdtb4 và nhq, ta có Kmax=1,3 - Phụ tải tính toán của nhóm 4 là: n Ptt 4 =K max × K sdtb 4 × ∑ P dm=1 ,3 × 0 ,6 × 124=96 , 72(KW ) i =1 - Hệ số công suất trung bình nhóm 4: n ∑ P dmi × cosφtb 0 ,95 × 16+0 , 95 ×14 +0 , 85 ×22+0 , 95 ×18+ 0 , 9× 36+0 , 9 ×18 cosφ tb = i=1 n = =0 ,91 124 ∑ Pdm i=1 Ta có tanφ=0 , 46 - Công suất phản kháng của nhóm 4: Qtt 4 =tanφ × P tt 4=0 , 46 ×96 , 72=44 , 49 (KVAr) - Công suất biểu kiến của nhóm 4: Stt 4 =√ Ptt 42 +Qtt 42 =√ 96 ,722 + 44 , 492 =106 , 46(KVA ) -Dòng điện tính toán nhóm 4: S tt 4 106 , 46 - I tt 4= = =161, 75( A) √ 3 ×U dm √3 × 0 ,38 1.5 Phụ tải tính toán chiếu sáng - Trong hệ chiếu sáng dùng các đèn phóng điện (đèn HQ, HQ Compact, TNCA – thủy ngân cao áp, metal halide, natri cao áp), khi xác định công suất bộ đèn, cần phải tính thêm tổn hao công suất trong ballaast (Pballast).
Công suất tổn hao này phụ thuộc vào loại ballast sử dụng: PB Đ =Pđè n + Pballast Lưu ý: Nếu trong các Catalogue đã đưa ra công suất bộ đèn, thì ta không cần tính thêm công suất tổn hao trong ballast nữa.