I. Giới thiệu chung về nhà máy
Chương này cung cấp cái nhìn tổng quan về nhà máy sản xuất máy kéo, bao gồm loại ngành nghề, quy mô năng lực, và phụ tải điện. Nhà máy chuyên sản xuất các công cụ phục vụ nông nghiệp, công nghiệp, và giao thông vận tải. Quy trình công nghệ chủ yếu là sản xuất và sửa chữa các chi tiết thiết bị, phụ tùng cho máy kéo. Nhà máy có quy mô lớn với 12 phân xưởng, mỗi phân xưởng có phụ tải điện riêng biệt. Phụ tải điện được chia thành hai loại chính: phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng. Yêu cầu thiết kế hệ thống cung cấp điện phải đảm bảo độ tin cậy, chất lượng điện áp, và an toàn.
1.1 Loại ngành nghề và quy mô năng lực
Nhà máy sản xuất máy kéo thuộc ngành công nghiệp nặng, chuyên sản xuất và sửa chữa các thiết bị phục vụ nông nghiệp và công nghiệp. Quy mô năng lực của nhà máy được thể hiện qua 12 phân xưởng với các phụ tải điện khác nhau. Phụ tải điện của nhà máy được xác định dựa trên công suất đặt của từng phân xưởng, đảm bảo đáp ứng nhu cầu sản xuất và phát triển trong tương lai.
1.2 Phụ tải điện của nhà máy
Phụ tải điện của nhà máy được chia thành hai loại chính: phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng. Phụ tải động lực bao gồm các thiết bị sản xuất chính như lò, máy ép, và máy móc khác. Phụ tải chiếu sáng được tính toán dựa trên diện tích của từng phân xưởng. Yêu cầu thiết kế hệ thống cung cấp điện phải đảm bảo sự ổn định và liên tục trong quá trình sản xuất.
1.3 Yêu cầu khi thiết kế hệ thống cung cấp điện
Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo độ tin cậy cao, chất lượng điện áp ổn định, và an toàn cho người vận hành. Độ tin cậy được đảm bảo thông qua việc bố trí nguồn dự phòng cho các phụ tải quan trọng. Chất lượng điện áp được duy trì trong phạm vi cho phép, đặc biệt là đối với các thiết bị yêu cầu cao như lò điện và máy móc chính xác. An toàn được đảm bảo thông qua việc sử dụng các thiết bị và khí cụ điện phù hợp.
II. Xác định phụ tải tính toán
Chương này tập trung vào các phương pháp xác định phụ tải tính toán, bao gồm phương pháp dựa trên công suất đặt và hệ số nhu cầu, cũng như phương pháp dựa trên công suất trung bình và hệ số cực đại. Phụ tải tính toán là phụ tải giả định lâu dài, tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện. Việc xác định chính xác phụ tải tính toán giúp lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện một cách hiệu quả.
2.1 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt
Phương pháp này sử dụng khi đã có thiết kế nhà xưởng nhưng chưa có bố trí chi tiết các thiết bị. Phụ tải tính toán được xác định dựa trên công suất đặt của từng phân xưởng và hệ số nhu cầu. Công thức tính toán bao gồm phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng, từ đó xác định phụ tải tính toán toàn phần của mỗi phân xưởng.
2.2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình
Phương pháp này áp dụng khi đã có thiết kế chi tiết bố trí thiết bị trong phân xưởng. Phụ tải tính toán được xác định dựa trên công suất trung bình và hệ số cực đại. Công thức tính toán bao gồm việc xác định số thiết bị dùng điện hiệu quả và hệ số cực đại, từ đó tính toán phụ tải tính toán cho từng nhóm thiết bị và toàn phân xưởng.
III. Thiết kế mạng cao áp cho nhà máy
Chương này trình bày các bước thiết kế mạng cao áp cho nhà máy, bao gồm việc vạch các phương án cung cấp điện, tính toán kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý, và thiết kế chi tiết cho phương án được chọn. Mạng cao áp được thiết kế để đảm bảo cung cấp điện ổn định và hiệu quả cho toàn nhà máy, đồng thời giảm thiểu tổn thất điện năng.
3.1 Vạch các phương án cung cấp điện
Các phương án cung cấp điện được vạch ra dựa trên yêu cầu về độ tin cậy, chất lượng điện áp, và kinh tế. Mỗi phương án có ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương án hợp lý dựa trên so sánh kinh tế - kỹ thuật giữa các phương án.
3.2 Tính toán kinh tế kỹ thuật
Tính toán kinh tế - kỹ thuật được thực hiện để lựa chọn phương án cung cấp điện tối ưu. Các yếu tố được xem xét bao gồm chi phí đầu tư, tổn thất điện năng, và độ tin cậy của hệ thống. Phương án được chọn phải đảm bảo hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao nhất.
3.3 Thiết kế chi tiết mạng cao áp
Thiết kế chi tiết mạng cao áp bao gồm việc lựa chọn các thiết bị như máy biến áp, cáp điện, và các thiết bị đóng cắt. Sơ đồ nối dây chi tiết được thiết kế để đảm bảo cung cấp điện ổn định và an toàn cho toàn nhà máy.
