CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI NHÀ MÁY CƠ KHÍ DUYÊN HẢI 1.1: Các phương pháp xác định phụ tải tính toán. • Xác định phụ tải theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. ➢ Giải thích một số kí tự : PL: là phục lục. Tr : là trang.
CT: là công thức. - Xác định phụ tải tính toán tác dụng Ptt=Knc.Pđm - Xác định phụ tải phản kháng Qtt=Ptt.2] - Xác định phụ tải toàn phần Stt= (kVAr) [1.3] Nếu hệ số công suất của cosφ của các thiết bị trong nhóm mà khác nhau thì ta phải tính hệ số công suất cosφ trung bình.4] Phương pháp này có ưu điểm là tính toán đơn giản, nên được ứng dụng rộng rãi nhưng có nhược điểm là kém chính xác vì hệ số Knc không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị có trong nhóm đó. Thực tế Knc=Ksd. • Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.
16 Luan van Ptt=P0.5] Với P0: suất phụ tải trên một đơn vị diện tích (kW/m2) S: diện tích (m2) Phương pháp này chỉ sử dụng cho thiết kế sơ bộ. •Xác định phụ tải tính toán theo công suất tiêu thụ điện năng trên một đơn vị sản phẩm.6] Trong đó M: số lượng sản phẩm sản xuất ra trong một năm W0: Suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm (kWh/sp) Tca: Thời gian sử dụng công suất cực đại • Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình Ptt=Kmax.7] Khi n 3 ; nhq 4 thì Ptt= Khi n 3 ; nhq 4 thì Ptt= Với kpt: hệ số phụ tải Kpt=0,9 cho các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn Kpt=0.75 cho các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại Khi nhq 300 và ksd 0,5 thì tính Kmax lấy tương ứng với nhq=300 Khi nhq 300 và Ksd 0,5 thì Ptt=1.Pđm 17 Luan van • Xác định phụ tải tính toán của thiết bị điện một pha - Khi có thiết bị điện một pha trước tiên phải phân phối các thiết bị này vào ba pha sao cho sự không cân bằng giữa các pha là ít nhất. - Nếu tại điểm cung cấp phần công suất không cân bằng 15% tổng công suất đặt tại điểm đó, thì các thiết bị một pha được coi là các thiết bị điện ba pha có công suất tương đương. - Nếu công suất không cân bằng 15 % tổng công suất tại điểm xét thì phải qui đổi các thiết bị một pha thành ba pha.
+ Các thiết bị một pha thường được nối vào điện áp pha: Ptt(3pha)=3.8] + Khi thiết bị một pha nối vào điện áp dây: Ptt(3pha)dây= Ptt(1pha)pha [1.9] + Khi thiết bị một pha nối vào điện áp pha và thiết bị một pha nối vào điện áp dây thì ta phải qui đổi các thiết bị nối vào điện áp dây thành các thiết bị nối vào điện áp pha, phụ tải tính toán thì bằng tổng phụ tải của một pha nối vào điện áp pha và phụ tải qui đổi của tiết bị một pha nối vào điện áp dây. Sau đó tính phụ tải ba pha bằng ba phụ tải của pha đó có phụ tải lớn nhất. • Xác định phụ tải đỉnh nhọn. - Phụ tải đỉnh nhọn là phụ tải xuất hiện trong thời gian rất ngắn từ 1 đến 2 giây, thông thường người ta tính dao động đỉnh nhọn và sử dụng nó để kiểm tra về độ lệch điện áp cho các thiết bị bảo vệ tính toán tự động của các động cơ điện, dòng điện đỉnh nhọn thường xuất hiện khi khởi động máy của các động cơ điện hoặc các máy biến áp hàn.
Đối với một thiết bị thì dòng điện mở máy của động cơ chính bằng dòng điện đỉnh nhọn. 18 Luan van Imm = Iđnhọn= Kmm.10] Trong đó Kmm: hệ số mở máy của động cơ Với động cơ một chiều Kmm=2,5 Với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc 3 pha Kmm=5÷7 Với máy biến áp hàn Kmm 3 - Đối với 1nhóm thiết bị thì dao động đỉnh nhọn xuất hiện khi máy có dao động mở máy lớn nhất trong nhóm các động cơ mở máy, còn các động cơ khác thì làm việc bình thường. Khi đó Iđnhọn=Imm max + Itt-Ksd .Iđm max Trong đó Itt: dòng điện tính toán của nhóm Imm max: dòng điện lớn nhất của động cơ trong nhóm Iđm max: dòng điện định mức của động cơ có Imm max Ksd: là hệ số sử dụng của động cơ có Imm max 1.2: Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy. • Phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí Trong phân xưởng cơ khí chuyên sản xuất các loại bánh răng, hộp số, hộp giảm tốc độ, chi tiết máy…do đó trong xưởng có nhiều nhóm máy như: máy tiện, máy bào, máy phay, máy doa, máy khoan,… Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí được thể hiện trên hình 2.1: 19 Luan van Hình 2.1: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí.
Bảng phụ tải điện của phân xưởng cơ khí được trên bảng 2.1: phụ tải điện của phân xưởng cơ khí STT Tên thiết bị Kí hiệu Số lượng Pđm(kW) 1 Máy tiện 11A52 01 8.1 2 Máy tiện 163A 01 20 3 Máy tiện 163 01 14 4 Máy tiện 1H63A 01 4.5 5 Máy tiện IK620 01 10 6 Máy tiện 1H63A 01 10 7 Máy phay răng H82 01 4.5 8 Máy phay vạn năng H82 01 7.5 20 Luan van 12 Máy bào 3H634 03 2.0 14 Máy doa 01 10 15 Quạt gió 04 1.5 16 Cầu trục 02 17 Để làm việc thuận tiện trong xưởng do đó các máy cùng loại được đặt gần nhau, vì vậy ta chia làm 3 nhóm phụ tải như sau: - Nhóm 1 gồm: máy 1,2,3,4,5,6 - Nhóm 2 gồm: máy 7,8,9,10,11,12 - Nhóm 3 gồm: máy 13,14,15,16 Sau khi chia nhóm ta có tổng công suất của mỗi nhóm thể hiện trên bảng 2.2: Tổng công suất của nhóm thiết bị. Nhóm Công suất (kW) 1 66.3 3 57 Xưởng cơ khí ta biết được thông tin chi tiết về các máy do đó chọn phương pháp tính toán là: xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình. - Tính phụ tải cho nhóm 1: n= 6; n1= 3; p1= 40kw; p∑ =66.6 kw 21 Luan van n*= p*= = =0,6 Tra bảng PL I.0,91= 5,46 Tra bảng PL I.6 ở [TL 1, Tr 256] với Ksd = 0,15 được: nhq = 5,46 suy ra kmax = 2,64 Tính phụ tải tính toán nhóm 1: Ptt= Kmax. Tra phần phụ lục PL I.
Tr 253] Chọn Ksd= 0,15→ = 0,6 Với Ksd= 0,15 chọn Qtt= ptt. Tính toán phụ tải nhóm 2: Có n=12, n1= 5; p1= 30,5kW; p∑= 45,3 kW. n*= p*= = = 0,67 22 Luan van Tra báng PL I.5 ở [TL 1, Tr 255] được: nhq*= 0,69 và nhq= nhq*. 12 = 8,28 Tra bảng PL I.6 ở [TL 1, Tr 256] với Ksd= 0,15, nhq = 8,28 được Kmax= 2,72 Phụ tải tính toán nhóm 2: Ptt= Kmax.
- Tính phụ tải tính toán cho nhóm 3: Có n=8,n1= 3; p1= 44kW; p∑= 57 kW n*= p*= = = 0,77 Tra bảng PL I.0,63= 5,04 Tra bảng PL I.6 ở [TL 1, Tr 256] được: với Ksd= 0,15, nhq = 5,04 được Kmax= 2,87 Phụ tải tính toán nhóm 3: Ptt= Kmax. 23 Luan van Stt= = =40,81(kVA). Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí: chọn p0= 12(W/m2). Phụ tải tác dụng tính toán của phân xưởng cơ khí: Pxck= + pcs = 26,4+18,84+24,53+1,8= 71,21(kW).
Phụ tải phản kháng của phân xưởng cơ khí: Qck= pck. Phụ tải toàn xưởng cơ khí: Sck= = =118,4(kVA). • Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng khác. Đối với các phân xưởng còn lại, dùng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
*Phụ tải tính toán của phân xưởng đúc: Lựa chọn các thông số cho phân xưởng đúc.3 ở [TL 1, Tr 254] Knc =0,65; = 0,8 Chọn p0= 15 w/m2 Tính Ptt= Knc. Phụ tải phản kháng: Qđúc= Pđúc. Vậy phụ tải tính toán toàn phân xưởng đúc: Sđúc= = =708,12 (kVA). *Phụ tải tính toán toàn phân xưởng kết cấu thép I.
Lựa chọn các thông số: Knc =0,65; = 0,7 Chọn p0= 15 w/m2 Tính PttI= Knc. 200= 3000(W)=3 (kW) Phụ tải tác dụng phân xưởng kết cấu thép I. PkcI= PttI + PcsI= 104+ 3= 107 (kW). Phụ tải phản kháng: QkcI= PkcI.
Phụ tải tính toán của phân xưởng kết cấu I. *Phụ tải tính toán toàn phân xưởng kết cấu thép II. Lựa chọn các thông số: Knc =0,65; = 0,7 Chọn p0= 15 W/m2 25 Luan van Tính PttII = Knc. Phụ tải tác dụng phân xưởng kết cấu thép II.
PkcII= PttII + PcsII= 71,5+ 3= 74,5 (kW). Phụ tải phản kháng: QkcII= PkcII. Phụ tải tính toán của phân xưởng kết cấu II. *Phụ tải tính toán toàn phân xưởng lắp ráp.
Lựa chọn các thông số: Tra bảng trang 254 sách “Thiết kế cấp điện” chọn: Knc =0,3; = 0,5, P0= 15 W/m2 Tính Ptt= Knc. Phụ tải tác dụng phân xưởng lắp ráp. PLR= Ptt + Pcs= 30+2,25= 32,25 (kW). Phụ tải phản kháng: QLR= PLR.
Phụ tải tính toán của phân xưởng lắp ráp. 26 Luan van *Phụ tải tính toán toàn phân xưởng rèn. Lựa chọn các thông số: Tra bảngPL I.3 ở [TL1, Tr 254] chọn: Knc =0,5; = 0,6; P0= 15 W/m2 Tính Ptt= Knc. Phụ tải tác dụng của xưởng rèn.
Prèn= Ptt + Pcs= 75+2,25= 77,25 KW. Phụ tải phản kháng: Qrèn= Prèn. Phụ tải tính toán của phân xưởng rèn. * Phân xưởng cán thép: Biết được chi tiết các thiết bị trong xưởng nên ta chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu và công suất đặt.
Chia phụ tải trong phân xưởng thành 5 nhóm: Nhóm 1: Ta có phụ tải thiết bị điện như bảng 2.3: Phụ tải thiết bị điện nhóm 1 STT Tên thiết bị Số lượng Công suất (kW) 1 Bộ sấy lò nung 3 3 27 Luan van 2 Bộ sấy lò nhiệt 1 6 3 Bộ sấy dầu 1 40 4 Động cơ van kênh khối 1 1 5 Động cơ điều áp 1 0,1 6 Động cơ tống phôi 1 1,15 7 Động cơ bơm dầu 2 2,5 8 Động cơ quạt gió lò 1 35 9 Động cơ băng tải nhận phôi 3 5,5 10 Động cơ con lăn nạp phôi 3 7,5 11 Động cơ di chuyển máy tống phôi 1 4,5 12 Động cơ thuỷ lực 1 30 n= 19; n1= 3; P∑= 180,5 (kW); P1= 105 (kW). n*= P*= = = 0,57 Tra bảng PL I.03 Tra bảng PL I.1 ở [TL 1, Tr 253] chọn: Ksd= 0,7; Tra bảngPL I.6 ở [1, Tr 256] được: Kmax= 1,21 Ptt= Kmax. 28 Luan van Qtt= ptt. Nhóm 2: Gồm các động cơ có Uđm= 6 (Kw).4: Phụ tải thiết bị điện như nhóm 2 STT Tên thiết bị Số lượng Công suất (kW) 1.
n*= P*= = = 0,68 Tra bảng PL I.