CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG 1. Tính toán phụ tải chiếu sáng và làm mát 1. Phụ tải chiếu sáng Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất. 13 Công thức tính: Pcs p0.
- F: Diện tích được chiếu sáng (𝑚2 ) Ta lấy: p 0 W / 2m); cosφ = 0,8 [1] 14( Phân xưởng có diện tích: F = 24 x 36 = 864 𝑚2 (dài: 36m x rộng: 24m). Phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí là: 𝑃cspx = p0. Phụ tải làm mát Xưởng được làm mát nhân tạo bằng hệ thống quạt thông gió cho nhà xưởng. Phụ tải thông thoáng và làm mát cho phân xưởng dược tính dựa theo lượng khí trao đổi trong không gian nhà xưởng.
Trình tự các bước tính toán như sau: Bước 1: Xác định thể tích nhà xưởng: V = chiều dài x chiều rộng x chiều cao (m3). Bước 2: Tính tổng lượng khí trao đổi: Tg = X x V (m3/h). Bước 3: Tính số lượng quạt thông gió cần dùng: N = Tg / Q (thiết bị). Bước 4: Phụ tải tính toán thông thoáng và làm mát: Plm = N x Pđm (kW).
Trong đó: - X: là số lần thay đổi không khí (lần/ giờ). 14 - Q: là lưu lượng gió của quạt (m3/h). - Pđm: là công suất định mức của một thiết bị (kW). Ta có số liệu của phân xưởng: Thể tích phân xưởng: V= 36 x 24 x 8 = 6912 m3 (Dài: 36m; rộng: 24m; cao: 8m).
Đối với phân xưởng sửa chữa thiết bị điện thì số lần thay đổi khí: X = 40 (lần/giờ) Tổng lượng khí trao đổi: Tg = X x V = 40 x 6912 = 276480 (m3/h). Sử dụng quạt thông gió công nghi ệp 1000x1000 với các thông số kỹ thuật sau: Model Điện áp 3p Lưu lượng gió Kích thước Công suất Ud (V) Q (m3/h) (m) Pđm (kW) AFK - 1000 380 30000 1x1x0,4 0,55 Số lượng quạt cần dùng cho phân xưởng: N = Tg/Q = 276480/30000 = 9,216 (thi ết bị). Để đảm cho việc làm mát và thông thoáng, ta chọn số lượng quạt là N = 10 Phụ tải thông thoáng và làm mát: Plm = N x Pđm = 10 x 0,55 = 5,5 (kW). Quạt thông gió model AFK-1000 sử dụng động cơ dây đồng 100% hi ệu su ất cao cosφ= 0,9.
=> Slm = Plm / cosφ = 5,5/ 0,9= 6,111 (kVA). Tính toán phụ tải động lực Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng phân xưởng ta chia ra làm 4 nhóm thi ết bị phụ tải như sau: + Nhóm 1: 1; 2; 3; 8; 9; 10; 11; 17; 18; 19; 20; 22; 27 + Nhóm 2: 4; 5; 6; 7; 12; 13; 14; 15; 16; 23; 24 15 + Nhóm 3: 21; 28; 29; 30; 32; 33; 34; 35; 36; 37; 38 + Nhóm 4: 25; 26; 31; 39; 40; 41; 42; 43; 44; 45 Hình 2- 1. Chia nhóm thiết bị trên mặt bằng phân xưởng Tính toán phụ tải các nhóm Bảng 2- 1. Thông số tính toán nhóm 1 16 STT Tên máy Vị trí 𝐾𝑠𝑑 Cos 𝜑 𝑃𝑑 (kW) 1 Máy mài nhẵn tròn 1 0,35 0,67 4,2 2 Máy mài nhẵn phẳng 2 0,32 0,68 2,1 3 Máy tiện bu lông 3 0,3 0,65 1,12 4 Máy mài nhẵn tròn 8 0,35 0,67 16,8 5 Máy mài nhẵn phẳng 9 0,32 0,68 6,3 6 Máy khoan 10 0,27 0,66 1,12 7 Máy khoan 11 0,27 0,66 1,68 8 Máy ép 17 0,41 0,63 18,2 9 Cầu trục 18 0,25 0,67 6,3 10 Máy khoan 19 0,27 0,66 1,12 11 Máy khoan 20 0,27 0,66 1,12 12 Máy ép nguội 22 0,47 0,7 42 13 Lò gió 27 0,53 0,9 5,6 Tổng 107,66 - Hệ số công suất trung bình của nhóm 1: ∑ 𝑃𝑖.𝑐𝑜𝑠 𝜑𝑖 73,96 𝑐𝑜𝑠𝜑𝑡𝑏 = ∑ 𝑃𝑖 = =0,69 107,66 - Hệ số ksd của nhóm 1: ∑ 𝑃𝑖.𝑘𝑠𝑑𝑖 43,48 ksd = ∑ 𝑃𝑖 = 107,66 = 0,4 - Xác định số thiết bị hiệu quả nhóm 1: Ta thấy công suất lớn nhất là 42 kW nên số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng= 21𝑘𝑤 là 𝑛1 = 1 42 2 (thiết bị).
- Tổng công suất của n1 thiết bị: 𝑃1 = 42(𝑘𝑊) Ta có: 𝑛1 1 𝑛∗ = = = 0,077 𝑛 13 17 𝑃1 42 𝑃∗ = = = 0,39 𝑃 107,66 0,95 𝑛ℎ𝑞∗ = = 0,4 (𝑃 ∗ )2 (1 − 𝑃 ∗ )2 + 𝑛 ∗ 1−𝑛 ∗ Hệ số thiết bị hiệu quả: 𝑛ℎ𝑞 = 𝑛. 𝑛ℎ𝑞∗ = 13 × 0,4 = 5,2 chọn 𝑛ℎ𝑞 = 5 Hệ số cực đại 𝑘𝑚𝑎𝑥 của nhóm 1: 1 − 𝑘𝑠𝑑 1 − 0,4 𝑘𝑚𝑎𝑥 = 1 + 1,3√ = 1 + 1,3√ = 1,5 𝑛ℎ𝑞 𝑘𝑠𝑑 + 2 5 × 0,4 + 2 Xác định phụ tải động lực của nhóm 1: 𝑃𝑑𝑙1 = 𝑘𝑚𝑎𝑥. 𝑡𝑔(𝜑) = 64,596 × 1,049 = 67,761 (kVAr) Nhóm thiết bị 2: Bảng 2- 2. Thông số tính toán nhóm 2 STT Tên máy Vị trí 𝐾𝑠𝑑 Cos 𝜑 𝑃𝑑 (kW) 1 Máy tiện bu lông 4 0,3 0,65 3,08 2 Máy tiện bu lông 5 0,3 0,65 6,3 3 Máy phay 6 0,26 0,56 2,1 4 Máy phay 7 0,26 0,56 3,9 5 Máy tiện bu lông 12 0,3 0,58 2,1 6 Máy tiện bu lông 13 0,3 0,58 3,9 7 Máy tiện bu lông 14 0,3 0,58 4,2 8 Máy tiện bu lông 15 0,3 0,58 4,2 9 Máy tiện bu lông 16 0,3 0,58 7,7 10 Máy ép nguội 23 0,47 0,70 63 11 Máy tiện bu lông 24 0,3 0,58 14 Tổng 114,48 - Hệ số công suất trung bình của nhóm 2: 18 = 114,48 = 0,65 ∑ 𝑃𝑖.𝑐𝑜𝑠 𝜑𝑖 74,495 𝑐𝑜𝑠𝜑 = ∑ 𝑃𝑖 - Hệ số ksd của nhóm 2: = 114,48 = 0,39 ∑ 𝑃𝑖.𝑘𝑠𝑑𝑖 44,814 ∑ 𝑃𝑖 k sd = - Xác định số thiết bị hiệu quả nhóm 2: Ta thấy công suất lớn nhất là 63 kW nên số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng= 31,5(𝑘𝑊) là 𝑛1 = 1 63 2 (thiết bị).
- Tổng công suất của n2 thiết bị: 𝑃1 = 63(𝑘𝑊) Ta có: 𝑛1 1 𝑛∗ = = = 0,09 𝑛 11 𝑃1 63 𝑃∗ = = = 0,55 𝑃 114,48 0,95 𝑛ℎ𝑞∗ = = 0,265 (𝑃 ∗ )2 (1 − 𝑃 ∗ )2 + 𝑛 ∗ 1−𝑛 ∗ 𝑛ℎ𝑞 = 𝑛.0,265 = 2,915; chọn nhq = 3 - Hệ số cực đại 𝑘𝑚𝑎𝑥 của nhóm 2: 1 − 𝑘𝑠𝑑 𝑘𝑚𝑎𝑥 = 1 + 1,3√ = 1,57 𝑛ℎ𝑞 𝑘𝑠𝑑 + 2 - Xác định phụ tải tính toán của nhóm 2: - 𝑃𝑑𝑙2 = 𝑘𝑚𝑎𝑥. Thông số tính toán nhóm 3 STT Tên máy Vị trí 𝐾𝑠𝑑 Cos 𝜑 𝑃𝑑 (kW) 1 Cẩu trục 21 0,25 0,67 18,2 19 2 Máy ép quay 28 0,45 0,58 30,2 3 Máy khoan 29 0,27 0,66 1,68 4 Máy khoan 30 0,27 0,66 1,68 5 Máy xọc (đục) 32 0,40 0,6 5,6 6 Máy xọc (đục) 33 0,40 0,6 7,7 7 Máy ép quay 34 0,45 0,58 42 8 Máy tiện bu lông 35 0,32 0,55 3,08 9 Máy tiện bu lông 36 0,32 0,55 3,92 10 Máy tiện bu lông 37 0,32 0,55 6,3 11 Máy tiện bu lông 38 0,32 0,55 7,7 Tổng 128,06 - Hệ số công suất trung bình của nhóm 3: ∑ 𝑃𝑖.𝑐𝑜𝑠 𝜑𝑖 75,8176 𝑐𝑜𝑠𝜑 = ∑ 𝑃𝑖 = = 0,592 128,06 - Hệ số ksd của nhóm 3: ∑ 𝑃𝑖.𝑘𝑠𝑑𝑖 50 ∑ 𝑃𝑖 = 128,06 ksd= =0,39 - Xác định số thiết bị hiệu quả nhóm 3: Ta thấy công suất lớn nhất là 42 42 (kW) nên số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng= 21(𝑘𝑊) là 2 𝑛1 = 2 (thiết bị). - Tổng công suất của n1 thiết bị: 𝑃1 = 72,2 (𝑘𝑊) Ta có: 𝑛1 2 𝑛∗ = = = 0,182 𝑛 11 𝑃∗ = 1 = 𝑃 72,2 𝑃 = 0,564 128,06 20 0,95 𝑛ℎ𝑞∗ = = 0,48 (𝑃 ∗ )2 (1 − 𝑃 ∗ )2 + 𝑛∗ 1 − 𝑛∗ 𝑛ℎ𝑞 = 𝑛.0,48 = 5,28 ; chọn 𝑛ℎ𝑞 =5 - Hệ số cực đại kmax của nhóm 3 1 − 𝑘𝑠𝑑 𝑘𝑚𝑎𝑥 = 1 + 1,3√ = 1,512 𝑛ℎ𝑞 𝑘𝑠𝑑 + 2 - Xác định phụ tải tính toán của nhóm 3: 𝑛 𝑃𝑑𝑙2 = 𝑘 𝑚𝑎𝑥. 1,361 = 102,775 (kVAr) Nhóm thiết bị số 4: Bảng 2- 3.
Thông số tính toán nhóm 4 STT Tên máy Vị trí 𝐾𝑠𝑑 Cos 𝜑 𝑃𝑑 (kW) 1 Máy tiện bu lông 25 0,3 0,58 14 2 Máy mài nhẵn tròn 26 0,44 0,63 3,9 3 Lò gió 31 0,53 0,90 7,7 4 Máy mài 39 0,45 0,63 6,3 5 Máy hàn 40 0,46 0,82 42 6 Máy quạt 41 0,65 0,78 6,3 7 Máy quạt 42 0,65 0,78 7,7 8 Máy hàn 43 0,46 0,82 39,2 9 Máy cắt tôn 44 0,27 0,57 3,9 10 Máy quạt 45 0,65 0,78 10,5 Tổng 141,5 - Hệ số công suất trung bình của nhóm 4: 21 = 0,773 ∑ 𝑃𝑖.𝑐𝑜𝑠 𝜑𝑖 109,393 𝑐𝑜𝑠𝜑 = ∑ 𝑃𝑖 = 141,5 - Hệ số ksd của nhóm 4: ∑ 𝑃𝑖.𝑘𝑠𝑑𝑖 𝑘𝑠𝑑 = 67,162 = = 0,475 ∑ 𝑃𝑖 141,5 - Xác định số thiết bị hiệu quả nhóm 4: Ta thấy công suất lớn nhất là 39,2 (kW) nên số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng = 19,6(𝑘𝑊) là 39,2 2 𝑛1 = 2 (thiết bị). - Tổng công suất của 𝑛1 thiết bị: 𝑃1 = 81,2(𝑘𝑊) Ta có: 𝑛1 2 𝑛∗ = = = 0,2 𝑛 10 𝑃∗ = 1 = 141,5 = 0,57 𝑃 81,2 𝑃 0,95 𝑛ℎ𝑞∗ = = 0,51 (𝑃 ∗ )2 (1 − 𝑃 ∗ )2 + 𝑛∗ 1 − 𝑛∗ 𝑛ℎ𝑞 = 𝑛.0,51 = 5,1 ; chọn 𝑛ℎ𝑞 = 5 - Hệ số cực đại kmax của nhóm 4: 1 − 𝑘𝑠𝑑 𝑘𝑚𝑎𝑥 = 1 + 1,3√ = 1,45 𝑛ℎ𝑞 𝑘𝑠𝑑 + 2 Xác định phụ tải tính toán của nhóm 4: - 𝑃𝑑𝑙4 = 𝑘𝑚𝑎𝑥. Kết quả tính toán phụ tải động lực 4 nhóm Thông số Cos 𝜑 𝐾𝑠𝑑 𝑃𝑡𝑡𝑑𝑙 (𝑘𝑊) 𝑄𝑡𝑡𝑑𝑙 (𝑘𝑉𝐴𝑟) 22 1 0,69 0,4 64,596 67,761 2 0,65 0,39 70,096 81,942 3 0,592 0,39 75,514 102,775 4 0,773 0,475 97,46 80 Tổng 307,666 332,478 1. Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng Phụ tải tác dụng (động lực) của toàn phân xưởng: 4 𝑃𝑑𝑙𝑡𝑝𝑥 = 𝑘𝑑𝑡 .307,666 = 246,133 (𝑘𝑊) Trong đó 𝑘đ𝑡 là hệ số đồng 1 thời của toàn phân xưởng, lấy kdt = 0,8.
Phụ tải phản kháng của toàn phân xưởng: 4 𝑄𝑑𝑙𝑡𝑝𝑥 = 𝐾𝑑𝑡. Nhận xét Với hệ số công suất trung bình của phân xưởng bằng 0,69 nên việc bù công suất khá lớn để công suất đạt 0,8 TÀI LIỆU THAM KHẢO CHƯƠNG 2 [1] Ninh Văn Nam (chủ biên), “Giáo trình Cung cấp điện”, NXBGD, 2016. 23 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG 2. Xác định vị trí đặt trạm biến áp cho phân xưởng Vị trí của trạm bi ến áp có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh t ế kĩ thuật của mạng điện.
Nếu vị trí của trạm biến áp đặt quá xa phụ tải thì có thể dẫn đến chất lượng điện áp bị giảm, làm tổn thất điện năng.
