Giới Thiệu Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí

Chuyên khảo phân tích Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Cơ Khí
• Đề tài: Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí

Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí là một nhiệm vụ quan trọng nhằm đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn cho các thiết bị. Phân xưởng cơ khí thường có nhiều loại phụ tải khác nhau, bao gồm phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng. Việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cần phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn an toàn. Đặc biệt, việc lựa chọn thiết bị và phương pháp cung cấp điện cần phải được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo hiệu quả kinh tế.

1.1. Các Yêu Cầu Kỹ Thuật Trong Thiết Kế Cung Cấp Điện

Yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế cung cấp điện bao gồm việc xác định công suất cần thiết cho từng loại phụ tải. Điều này giúp đảm bảo rằng hệ thống điện có thể hoạt động ổn định và an toàn. Các tiêu chuẩn thiết kế điện công nghiệp cũng cần được tuân thủ để đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Hệ Thống Cung Cấp Điện An Toàn

Hệ thống cung cấp điện an toàn là yếu tố quyết định đến sự thành công của hoạt động sản xuất trong phân xưởng cơ khí. Việc thiết kế hệ thống điện cần phải đảm bảo không chỉ về mặt kỹ thuật mà còn về mặt an toàn, nhằm giảm thiểu rủi ro cháy nổ và tai nạn lao động.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Thiết Kế Cung Cấp Điện

Trong quá trình thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí, nhiều vấn đề và thách thức có thể phát sinh. Một trong những thách thức lớn nhất là xác định chính xác phụ tải tính toán. Nếu phụ tải tính toán không chính xác, có thể dẫn đến việc lựa chọn thiết bị không phù hợp, gây lãng phí hoặc không đủ công suất.

2.1. Xác Định Phụ Tải Tính Toán Chính Xác

Việc xác định phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng. Phụ tải điện trong phân xưởng thường biến thiên theo thời gian và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như công suất máy móc, chế độ vận hành và quy trình sản xuất.

2.2. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Thiết Kế Hệ Thống Điện

Nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến thiết kế hệ thống điện, bao gồm loại thiết bị sử dụng, cách bố trí thiết bị trong phân xưởng và yêu cầu về an toàn. Việc phân tích kỹ lưỡng các yếu tố này sẽ giúp tối ưu hóa thiết kế và đảm bảo hiệu quả hoạt động.

III. Phương Pháp Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Hiệu Quả

Để thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí một cách hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp tính toán và thiết kế hiện đại. Việc sử dụng phần mềm hỗ trợ thiết kế có thể giúp giảm thiểu sai sót và tối ưu hóa quy trình thiết kế.

3.1. Sử Dụng Phần Mềm Hỗ Trợ Thiết Kế

Phần mềm hỗ trợ thiết kế cung cấp điện giúp tính toán chính xác các thông số cần thiết như công suất, điện áp và dòng điện. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao độ chính xác trong thiết kế.

3.2. Phân Tích Tổn Thất Điện Áp Trong Hệ Thống

Phân tích tổn thất điện áp là một phần quan trọng trong thiết kế hệ thống cung cấp điện. Việc này giúp đảm bảo rằng điện áp tại các thiết bị luôn ở mức an toàn và hiệu quả, từ đó nâng cao tuổi thọ của thiết bị.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Thiết Kế Cung Cấp Điện

Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí không chỉ là lý thuyết mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn. Các nghiên cứu và dự án thực tế đã chứng minh rằng việc áp dụng các phương pháp thiết kế hiện đại có thể mang lại hiệu quả cao trong sản xuất.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Từ Các Dự Án Thực Tế

Nhiều dự án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí đã được thực hiện thành công, mang lại hiệu quả kinh tế cao và giảm thiểu rủi ro. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế hiện đại giúp nâng cao hiệu suất hoạt động.

4.2. Các Mô Hình Thiết Kế Thành Công

Các mô hình thiết kế thành công trong thực tế đã chứng minh rằng việc tối ưu hóa hệ thống cung cấp điện có thể giúp giảm chi phí vận hành và nâng cao hiệu quả sản xuất. Việc áp dụng các công nghệ mới cũng góp phần cải thiện chất lượng sản phẩm.

V. Kết Luận Về Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí

Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí là một nhiệm vụ phức tạp nhưng cần thiết. Việc áp dụng các phương pháp thiết kế hiện đại và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn sẽ giúp đảm bảo hiệu quả và an toàn cho hệ thống điện.

5.1. Tương Lai Của Thiết Kế Cung Cấp Điện

Tương lai của thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các công nghệ mới. Việc áp dụng tự động hóa và trí tuệ nhân tạo trong thiết kế sẽ giúp nâng cao hiệu quả và giảm thiểu rủi ro.

5.2. Những Thách Thức Cần Đối Mặt

Mặc dù có nhiều tiến bộ trong thiết kế cung cấp điện, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần phải đối mặt. Việc đảm bảo an toàn và hiệu quả trong thiết kế sẽ luôn là một nhiệm vụ quan trọng trong ngành công nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 1. Giới thiệu mặt bằng phân xưởng: Phân xưởng cơ khí với kích thước: 62.5m*30m Sơ d 6mat bang: Bang vẽ đính kèm Với hai loại phụ tải chính trong phân xưởng: - Phụ tải động lực: thưởng có chế độ làm việc dài hạn, ngắn hạn, ngắn hạn lặp lại tùy thuộc vào chức năng của từng loại tải động lực, điện áp yêu câ trực tiếp đến TB 380V/220V, công suất trải dài từ một đến hàng chục kW và được cung cấp bởi điện áp xoay chí `êi tn số 50Hz. - Phụ tải chiếu sáng: là phụ tải một pha. Phụ tải chiếu sáng ổn định, ít thay đổi và ở nước ta dùng ngu ân điện xoay chỉ âu tần số 50Hz.

Yêu câi: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí đáp ứng yêu câi kỹ thuật và hiệu quả vềmät kinh tế. SVTH: ĐỖ TẤN TÀI CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 1. Phân chia nhóm phụ tải động lực. Chia nhóm các thiết bị động lực chính là đi tìm số tủ động lực cần thiết cho việc cung cấp điện.

Việc chia nhóm phụ thuộc vào nhi u yếu tố và dựa trên các đi i kiện cụ thể. Công việc phân chia các thiết bị theo nhóm mỗi nhóm thích ứng với một tủ động lực sẽ được dựa theo dây chuy ân công nghệ và vị trí phân bố thiết bị, theo công suất. Nếu động cơ có công suất lớn trội thì có thể đặt riêng tủ. Có thể dựa theo mặt bằng, nghĩa là thiết bị nằm g3 nhau được gắn vào một nhóm, cũng có thể gắn nhóm dựa theo yếu tố dây chuyn sản xuất.

Việc phân chia nhóm còn có thể dựa trên yếu tế công xuất của các động lực không cách biệt nhau quá nhi a. — Theo so đ ômặt bằng của phân xưởng, các thiết bị được phân bố tập trung theo các khu vực nhất định, vì thế việc phân chia nhóm theo vị trí phân bố thiết bị là tối ưu. Các thiết bị được phân chia theo các nhóm ứng với các khu vực: 2. Phân nhóm phụ tải.

* - Kích thước: Dài x Rộng = 62. Diện tích: 1875m? ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA [I1 Ta chia phân xưởng cơ khí thành 6 nhóm ÄĂ——sre——>, SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA 3.

Xác định tâm phụ tải. Mỗi nhóm thiết bị sẽ có một tâm phụ tải tương ứng. Đặt tủ động lực (phân phối) ở tâm phụ tải là nhằm cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất, chi phí kim loại màu là hợp lý hơn cả. Tọa độ tâm phụ tải được tính theo công thức: n > XP gi > Y Pam Y= i=l X=- n P, đmi > Đam i=l Với Xi, Y¡, Pđm In lượt là tọa độ X, Y và công suất định mức của thiết bị thir i 3.3 : Tam TDL nhom 1.

Nhóm I Tên thiết bị KHMB |Pdm Ksd | cos | Toa dé | Toad6 | XxPdm | YxPđm (KW) 6 | X(m) | Y(m) idm May mai thé 5 28 |0.349 đứng Máy bào ngang 7 9 0.409 May bao ngang 7 9 0.409 SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA Máy xọc 8 | 28 |035| 07 | 21 | 1588 | 5.077 Tọa độ X (m) Y(m) Tâm tủ động lực nhóm l 4.271 Tọa độ sau đời 0 12.271 (m) ¢ Dong dinh mirc ctia thiét bị : Đan I, = _ v3xU¿„xcos @ 3.2 : Tam TDL nhom 2 SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA Nhóm 2 Tên thiết bị KH | Pdm Ksd | cosh Toa độ A | Toa^ độ |XxPđm YxPd x MB | (KW) m lắm X(m) | Y(m) Mai tron van nang 9 2.077 Mai tron van nang 9 2.077 May phay rang 10 4.767 Mayay paay ph van H 9 06 | 06 | 11.790 nang Tọa độ Tâm tủ động lực nhóm 2 X (m) Y(m) 835 25.69 Toa dé sau doi 8.35 30 SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS.

TRƯƠNG PHƯỚC HÒA 3.3 : Tâm TDL nhom 3. Nhóm 3 Tên thiết bị KHMB |Pdm |Ksd |cos | Toa độ | Toa độ | XxPd | YxPdm (KW) È | Xím) | Y(m) | m lảm Máy cưa kiểu dài 1 3 04 | 06 | 1726 | 13/73 | 51.798 Tọa độ X(m) Y(m) Tâm tủ động lực nhóm 3 21.03 Tọa độ sau dời 18.87 96 SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA 3.4 : Tâm TDL nhom 4. Nhóm 4 Tén thiét bi |KH MB |Pdm Ksd ¿os$ỹ‡ Toạđộ Tbạđộ XxPd YxPdm (KW) x(m) | Ym | ™ lầm Máy tiện ren 12 8.452 Tọa độ X(m) Y(m) Tâm tủ động lực nhóm 4 18.041 Tọa độ sau dời 18.5 : Tâm TDL nhom 5.

SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA Nhóm Š Tên thiết bị KHMB |Pdm Ksd |cos‡ | Toa Toa độ | XxPd |YxPđm (KW) độ Y(m) m Idm X(m) CẦi trục 20 40 |01| 06 | 3292 | 23.292 Bể dầi tăng nhiệt 26 28 | 05| 07 | 43.515 Tâm tủ động lực nhóm 5 Tọa độ X (m) Yím) 37.317 Tọa độ sau dời SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA 37.09 30 SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA 3.6 : Tam TDL nhom 6.

SVTH: ĐỖ TẤN TÀI Nhóm 6 ĐỒ ÁN THIẾT KỸjWNfeÂP ĐINH MB |Pdm | Ksd |GNMD| Töa#@ƒO@NGZH§fOGĐám |YxPđm (KW) > | X(m) | Y(m) lắm 4.545 định phụ tai tinh đứng toán tủ động lực.698 Mục đích Máy khoan 39 2. đứng - Phụ tải 5 tính toán May cat lignhop| 32 15 | 07] 04 | 55.698 Ptt la mét số liệu May mai pha 33 4.519 trọng để cạn May cắt liên hợp| 32 15 | 07| 04 | 5946 | 18.698 cung cấp thiết kê Máy khoan 6 28 |035|0. Xác đứng định phụ tải Máy cắt liên hợp | 32 15 | 07| 04 | 52.698 tính toán để làm cơ Quạt lò rèn 34 15 | 09 | 04 | 60.698 sở cho việc lựa Máy khoan 40 28 |0435| 065 | 49.545 chọn dây dẫn và các đứng thiết bị trong hệ ˆ Quạt lò rèn 35 15 | 09 | 04 | 60.698 thống Quạt lò rèn 36 15 | 09 | 04 | 5764 | 2826 | 8646 | 4239 | 5.545 Phu tai : tính toán đứng vào nhi i phụ thuộc Máy khoan 38 28 |0435| 065 | 52.545 yếu tố đứng như sau: công suất Máy khoan 39 28 |0435| 065 | 55.545 và số lượng đứng các máy, chế đô Máy mài phá 33 4.519 vận hành Tọa độ SVTH: ĐỖ TẤN TÀI X(m) Y(m) Tâm tủ động lực nhóm 6 62.69 Toa đô san dời ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA của chúng, quy trình công nghệ sản xuất, trình độ vận hành của công nhân.

Vì vậy xác định phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng. Bởi vì nếu phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ các thiết bị điện, có thể dẫn tới cháy nổ rất nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhỉ ni thì các thiết bị điện được chọn sẽ quá lớn so với nhu c`ầi gây lãng phí. - Vì phụ tải điện trong các phân xưởng là một hàm biến thiên theo thời gian và có nhi i yếu tố ảnh hưởng tới nó nên thường phụ tải điện không biến thiên theo một quy luật nhất định.

Do đó việc xác định phụ tải tính toán là một đi ầ kiện rất khó khăn. Hiện nay có nhi âi phương pháp xác định phụ tải tính toán tùy theo tính chất kinh tế mà ta chọn phương pháp tính toán theo phương pháp chính xác hay g% dung, nhưng thông dụng nhất hiện nay là phương pháp hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình P£b. - Phương pháp hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình P£b được trình bày ở sách “Hướng dẫn đ ôán môn học Thiết kế cung cấp điện - NXB Đại học quốc gia TP.H 6Chi Minh” trang 14,15,16,17.409 (A) « - Hệ số sử dụng (K„) của nhóm: SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA >3; K,aXPa K„== =039 > Pani i=l ¢ Hés& céng suat trung bình của nhóm: D £08 $;XP ani cos $w#=—————=067 2tsdQ„= 1.108 > P seni i=l « Tính số thiết bị hiệu quả: n,„=¿¿ =3.392 #ma<4 s _ Tìm hệ số công suất tác dụng cực đại K„„x tử giá trị K„u=0.392: 15 ]—-K Kx= Kha l+ sd =2.018 ” Vn, Ky * P=Ksdy P đmimax =2.99 (kW) i=l *® _ Donhq < l0 nên: © Q=11 xQ,=L1 xK,x> P„„xtg¿„=l.23 (A) SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS.

TRƯƠNG PHƯỚC HÒA ¢ Dong dinh nhon chia thiét bi: o Dong khoi déng lén nhất của nhóm thiết bị:5 m.„„„wuu¿„ Chon Kmm =5 Sm,ua„„=5x31/747 = 158.790 (A) ¢ Hé s& st dung (Ksa) cla nhém: y K XP K„= =—————=0.54 > Pani s - Hệ số công suất trung bình của nhóm: D, 608 , XP ai cos Q„==———————=0.17 Mz: P đmi ¢ Tinh s& thiét bi hiéu qua: m,„=¿¿ =3.12 =maạ < 4 s - Tìm hệ số công suất tác dụng cực đại K„„„ tử giá trị Kạ= 0.Í2: SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA 15 fl1-K Tà Tig VK Kyax=l —_ =1.8 e Pa= > P ami Ki= 17.19 (kW) i=l © Qh= Pr * tan = 20.43(kVA) Stt_ _ 26480 _ lrr= BU.154(A) *® - Dòng đỉnh nhọn của thiết bị: Tanmaxc= 22.7901422 (A) ¢ Dong khéi d6ng lớn nhat cia nhém thiét bj:3 Manmarkamax © SMgnmaxkdma=I* 22.9507 (A) ly=lu„„+1,—k„XI„„„ = 113. Nhóm 3 * Tính toán phụ tải: © Tammax= 7.596 (A) A LN « - Hệ số sử dụng (K„) của nhóm: SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA s - Hệ số công suất trung bình của nhóm: > cos &; XP ani cos =.333 2 Đam ¢ Tính số thiết bị hiệu quả: n„=¿ ¿ = 6.125 =mạ> 4 s - Tìm hệ số công suất tác dụng cực đại Km từ giá trị Kạe 0.125: 15 JH—K Kz„z¿=l Van s_ =1,742 3 * Dhg Ky * P=Ksdy P dmimax =1.6354 (kW) i=l © QeL1 XQ HL XK, XY Py Xte, =.129 (kVA) Stt 19129 e lr = Bu, = VF 3807 29.063 (A) ¢ Dong dinh nhon của thiết bị: « - Dòng khởi động lớn nhất của nhóm thiết bị:5 mạnswana Sm„„4„„=5x 10.975 (A) Tqs=Leamaxt kđmax lak Damme = 51.88 (A) SVTH: ĐỖ TẤN TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS.

TRƯƠNG PHƯỚC HÒA 4.