CHƯƠNG 1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG. Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi tương đương với phụ tải biến đổi về mặt hiệu ứng nhiệt độ khi dòng lớn. Phụ tải tính toán cũng làm nóng chảy dây dẫn lên nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây nên do đó nếu lựa chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN.1Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
Phương pháp này sử dụng khi đã có thiết kế nhà xưởng của nhà máy, lúc này chỉ biết duy nhất công suất đặt của từng phân xưởng. Phụ tải động lực tính toán của mỗi phân xưởng: Ptt = Knc.tgφ (1 - 2) Trong đó: Knc - Hệ số nhu cầu, tra sổ tay kĩ thuật theo số liệu thống kê của các nhà máy, phân xưởng tương ứng. cosφ - Hệ số công suất tính toán, tra sổ tay kĩ thuật sau đó rút ra tgφ. Phụ tải chiếu sáng được tính theo suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích: Pcs = po.
S - Diện tích cần được chiếu sáng (m2). Phụ tải tính toán toàn phần của mỗi phân xưởng: 𝑆𝑡𝑡 = √(𝑃𝑡𝑡 + 𝑃𝑐𝑠 )2 + (𝑄𝑡𝑡 + 𝑄𝑐𝑠 )2 (1 − 4) 3 Phụ tải tính toán nhà máy xác định bằng cách lấy tổng phụ tải các phân xưởng có kể đến hệ số đồng thời: Ptinid = Kdt ∑𝑛1 𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥𝑖 = Kdt ∑𝑛1( 𝑃𝑡𝑡𝑖 + 𝑃𝑐𝑠𝑖 ) ( 1-5 ) QttXN = Kdt ∑𝑛1 𝑄𝑡𝑡𝑝𝑥𝑖 = Kdt ∑𝑛1( 𝑄𝑡𝑡𝑖 + 𝑄𝑐𝑠𝑖 ) ( 1-6 ) SttXN = √(𝑃𝑡𝑡𝑋𝑁 2 + 𝑄𝑡𝑡𝑋𝑁 2 ) ( 1-7 ) 𝑃 Cos 𝜑 = 𝑆𝑡𝑡𝑋𝑁 ( 1-8 ) 𝑡𝑡𝑋𝑁 Kđt - Hệ số đồng thời, xét khả năng phụ tải của phân xưởng không đồng thời cực đại: Kđt = 0,9 ÷ 0,95 khi số phân xưởng n = 2 ÷ 4. Kđt = 0,8 ÷ 0,85 khi số phân xưởng là n = 5 ÷ 10.Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình. Sau khi nhà máy có thiết kế chi tiết cho từng phân xưởng, ta đã có thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc, thiết bị, biết được công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị, người thiết kế bắt tay vào thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng.
Công suất tính toán của từng động cơ và của từng nhóm động cơ trong phân xưởng. Với một động cơ: Ptt = Pđm Với nhóm động cơ n ≤ 3: Ptt = ∑𝑛1 𝑃𝑑𝑚𝑖 (1-9) Với n ≥ 4 phụ tải tính toán của nhóm động cơ xác định theo công thức: Ptt = kma. ksd ∑𝑛1 𝑃𝑑𝑚𝑖 Trong đó: ksd - hệ số sử dụng của nhóm thiết bị. kmax - hệ số cực đại.
nhq - số thiết bị dùng điện hiệu quả. 4 Trình tự xác định nhq như sau: ▪ Xác định n1 - số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất. ▪ Xác định P1 – công suất của n1 thiết bị nói trên: 𝑛 P1 = ∑1 1 𝑃𝑑𝑚𝑖 (1-10) 𝑛1 𝑃1 ▪ Xác định n*= , P *= 𝑛 𝑃Σ Trong đó: n - Tổng số thiết bị trong nhóm. P∑ - Tổng công suất của nhóm.
𝑛 P∑ = ∑1 1 𝑃𝑑𝑚𝑖 (1 - 11) ▪ Từ n*, P* tra bảng được nhq* [PL-3] ▪ Xác định nhq theo công thức: nhq = n. nhq* Bảng tra Kmax chỉ bắt đầu từ nhq = 4 [PL-4], khi nhq < 4 phụ tải tính toán được xác định theo công thức: = ∑𝑛 𝑘 P (1 - 12) 1 𝑡𝑡. dmi kti – hệ số tải. Nếu không biết chính xác, có thể lấy trị số gần đúng như sau: kt = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.
kt = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. Phụ tải tính toán toàn phân xưởng với n nhóm: (1-13) Pttpx = kdt .Xác định PTTT theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích. Phương pháp này dùng trong thiết kế sơ bộ, dùng để tính phụ tải các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều như: phân xưởng gia công cơ khí, dệt, sản xuất ôtô…. F Trong đó: po: suất phụ tải trên một đơn vị diện tích (W/m2).
F: diện tích nhà xưởng (m2).Xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm. Phương pháp này dùng để tính toán thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi như: quạt gió, bơm nước,máy nén khí… khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tương đối chính xác.𝑊𝑜 Ptt = 𝑇 𝑚𝑎𝑥 Trong đó: M: Số lượng sản phẩm sản xuất ra trong một năm. Wo: Suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm (kWh/sp). Tmax: Thời gian sử dụng công suất cực đại (h).
Tóm lại, các phương pháp trên đều có những ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng khác nhau. Vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho thích hợp.XÁC ĐỊNH PTTT CỦA PHÂN NHÀ MÁY MAY 2.1 Phân nhóm thiết bị : Các thiết bị của phân xưởng được phân nhóm theo yêu cầu gồm 08 nhóm chính ( 8 tủ động lực ) , trong mỗi tủ động lực chia làm nhiều nhánh khác nhau , mỗi nhánh cung cấp cho các nhóm thiết bị có cùng công suất nằm gần nhau. Phương pháp lắp đặt tủ điện : 1) Tủ phân phối Đối với những phân xưởng có công suất lớn, cần chọn vị trí thích hợp để đặt tủ phân phối.Việc lắp đặt vừa phải đảm bảo tính an toàn vừa thể hiện cách bố trí hợp lý. Thông thường tại tâm phụ tải là nơi lắp đặt hợp lý nhất.
Tuy nhiên ty theo từng sơ đồ mặt bằng cụ thể, mà cần chọn những vị trí khác sau cho thật hợp lý. Dựa vào sơ đồ mặt bằng nhà xưởng và cách bố trí các thiết bị, ta cần đặt một tủ phân phối, tủ cấp điện cho toàn bộ khu vực được lắp đặt kế tường và gần tâm phụ tải nhất. Tủ phân phối được chọn lựa có số ngõ ra phụ thuộc vào số lượng tủ động lực và tủ chiếu sáng bố trí trong phân xưởng. Ngõ vào tủ phân phối được nối với Thanh góp đặt tại nhà phân phối.
2)Tủ động lực Đối với phân xưởng có nhiều thiết bị được bố trí rải đều trên mặt bằng hoặc bố trí theo nhiệm vụ chức năng của từng nhóm thiết bị , ta chia các thiết bị thành các nhóm nhỏ , các nhóm này được cấp điện từ các tủ phân phối .Trong mỗi động lực được phân thành nhiều nhánh mỗi nhánh cung cấp cho một nhóm thiết bị đặt gần nhau. Tương tự như tủ phân phối các tủ động lực cũng được lắp đặt ở các vị trí vừa đảm bảo kỹ thuật vừa đảm bảo tính mỹ quan chung cho toàn phân xưởng. Các tủ động lực có số ngõ ra phụ thuộc vào số nhóm thiết bị mà tủ điện cấp 3) Tủ chiếu sáng Dựa vào sơ đồ mặt bằng nhà xưởng và cách bố trí các đèn chiếu sáng , ta cần đặt một tủ chiếu sáng cấp điện cho toàn bộ khu vực được lắp đặt kế tường và gần tâm phụ tải nhất. Tủ chiếu sáng được chọn lựa có số ngõ ra phụ thuộc vào số dãy đèn chiếu sáng bố trí trong phân xưởng.
Ngõ vào tủ chiếu sáng được nối 8 với Thanh góp đặt tại tủ phân phối. 4) Xác định tâm phụ tải Việc xác định tâm phụ tải nhằm chọn ra phương án , vị trí đặt tủ điện thích hợp nhằm cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ nhất , chi phí kim loại màu hợp lý và đảm bảo mỹ quan. Tâm phụ tải được tính theo công thức : Với : n số thiết bị của nhóm Pđmi công suất định mức của thiết bị thứ i ∑𝑛 𝑖=1 𝑥𝑖 𝑃𝑑𝑚𝑖 ∑𝑛 𝑖=1 𝑦𝑖 𝑃𝑑𝑚𝑖 𝑋 = ∑𝑛 𝑌= ∑ 𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 5) Phụ tải tính toán của nhà máy may. Sơ đồ bố trí tủ điện: 9 2) Phân xưởng này được bố trí thành 8 khu vực : [1] Khu vực 1 : 50 máy may [2] Khu vực 2 : 50 máy may [3] Khu vực 3 : 50 máy may [4] Khu vực 4 : 50 máy may [5] Khu vực 5 : 50 máy may [6] Khu vực 6 : 30 máy cắt tay và 4 máy ép mác [7] Khu vực 7 : 4 Máy kiểm vải và 3 Máy cắt vòng, 4 quạt hút nhiệt cầu [8] Khu vực 8 : 5 máy Máy trải vải, 5 Máy cắt tự động, 5 hệ thống quạt thông gió, quạt bàn cắt, 5 motor cầu là Bảng kê thiết bị của phân xưởng Tủ động lực 1 Nhánh Tên thiết bị Số lượng Công suất (Kw) Tổng Công suất 1 Máy May 5 0.75 10 Tủ động lực 2 Nhánh Tên thiết bị Số lượng Công suất (Kw) Tổng Công suất 1 Máy May 5 0.75 Tủ động lực 3 Nhánh Tên thiết bị Số lượng Công suất (Kw) Tổng Công suất 1 Máy May 5 0.75 Tủ động lực 4 Nhánh Tên thiết bị Số lượng Công suất (Kw) Tổng Công suất 1 Máy May 5 0.75 11 Tủ động lực 5 Nhánh Tên thiết bị Số lượng Công suất (Kw) Tổng Công suất 1 Máy May 5 0.75 Tủ động lực 6 Nhánh Tên thiết bị Số lượng Công suất (Kw) Tổng Công suất 1 Máy cắt tay 5 0.4 Tủ động lực 7 Nhánh Tên thiết bị Số lượng Công suất (Kw) Tổng Công suất 1 Máy kiểm vải 4 1.5 6 cầu là 3 Máy cắt vòng 3 1 3 Tủ động lực 8 Nhánh Tên thiết bị Số lượng Công suất (Kw) Tổng Công suất 1 Máy trải vải 5 1 5 2 Máy cắt tự động 5 1 5 3 Hệ thống quạt 5 1 5 thông gió 4 Quạt bàn cắt 5 1 5 5 Motor cầu là 5 1 5 12 Tổng hợp STT Tủ điện TỔNG CÔNG SUẤT ĐẶT (KW) 1 Tủ động lực 1 17.5 2 Tủ động lực 2 17.5 3 Tủ động lực 3 17.5 4 Tủ động lực 4 17.5 5 Tủ động lực 5 17.5 6 Tủ động lực 6 19.3 7 Tủ động lực 7 15 8 Tủ động lực 8 25 9 Tủ phân phối 146.3 Phụ tải tính toán cho một nhánh ➢ Căn cứ vào vị trí , công suất của các máy móc bố trí trên mặt bằng phân xưởng được chia làm 8 khu vực phụ tải .