I. Thiết kế hệ thống điện
Thiết kế hệ thống điện là một phần quan trọng trong đồ án tốt nghiệp ngành điện tự động công nghiệp. Nội dung này tập trung vào việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện hiệu quả và tin cậy cho nhà máy chế tạo máy kéo. Các yêu cầu chính bao gồm đảm bảo độ tin cậy, chất lượng điện áp và an toàn trong quá trình vận hành. Hệ thống điện công nghiệp cần được thiết kế sao cho phù hợp với quy mô và nhu cầu sản xuất của nhà máy, đồng thời dự phòng cho sự phát triển trong tương lai.
1.1. Độ tin cậy cung cấp điện
Độ tin cậy cung cấp điện là yếu tố hàng đầu trong thiết kế hệ thống điện. Nhà máy chế tạo máy kéo thuộc hộ tiêu thụ loại I, đòi hỏi nguồn điện liên tục và ổn định. Việc ngừng cung cấp điện có thể dẫn đến ngừng trệ sản xuất, gây thiệt hại kinh tế. Do đó, hệ thống cần được thiết kế với nguồn dự phòng để đảm bảo hoạt động liên tục của các phân xưởng quan trọng như lò điện và phân xưởng sản xuất chính.
1.2. Chất lượng điện áp
Chất lượng điện áp được đánh giá qua tần số và điện áp. Đối với nhà máy chế tạo máy kéo, điện áp cần được duy trì trong khoảng dao động cho phép (±5%). Các thiết bị yêu cầu cao về chất lượng điện áp như lò điện và máy móc chính xác cần được ưu tiên để tránh ảnh hưởng đến quá trình sản xuất.
II. Cung cấp điện nhà máy
Cung cấp điện nhà máy là một nhiệm vụ phức tạp, đòi hỏi sự tính toán kỹ lưỡng về phụ tải và thiết kế mạng lưới điện. Nhà máy chế tạo máy kéo có quy mô lớn với 12 phân xưởng, mỗi phân xưởng có phụ tải điện khác nhau. Việc xác định phụ tải tính toán là bước quan trọng để thiết kế hệ thống điện phù hợp, đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm năng lượng.
2.1. 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 như lò điện, máy móc, trong khi phụ tải chiếu sáng liên quan đến hệ thống đèn chiếu sáng trong nhà máy. Việc tính toán phụ tải cần dựa trên công suất đặt và hệ số nhu cầu của từng phân xưởng.
2.2. Xác định phụ tải tính toán
Phụ tải tính toán được xác định bằng các phương pháp như công suất đặt và hệ số nhu cầu hoặc công suất trung bình và hệ số cực đại. Phương pháp này giúp đảm bảo các thiết bị điện được lựa chọn phù hợp, tránh tình trạng quá tải hoặc dư thừa công suất. Ví dụ, phân xưởng sửa chữa cơ khí có phụ tải tính toán được xác định dựa trên công suất của từng thiết bị và chế độ làm việc.
III. Thiết kế điện công nghiệp
Thiết kế điện công nghiệp trong đồ án này tập trung vào việc thiết kế mạng điện cao áp và hạ áp cho nhà máy. Các phương án cung cấp điện được vạch ra và so sánh về mặt kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn phương án tối ưu. Hệ thống chiếu sáng và thiết bị bù công suất phản kháng cũng được tính toán và thiết kế chi tiết.
3.1. Thiết kế mạng cao áp
Mạng cao áp được thiết kế để đảm bảo cung cấp điện ổn định cho toàn nhà máy. Các phương án cung cấp điện được tính toán và so sánh để lựa chọn phương án hợp lý nhất. Sơ đồ nối dây chi tiết được thiết kế để đảm bảo tính linh hoạt và dễ dàng bảo trì.
3.2. Thiết kế mạng hạ áp
Mạng hạ áp được thiết kế cho từng phân xưởng, đặc biệt là phân xưởng sửa chữa cơ khí. Các thiết bị như cáp, áptômát và tủ phân phối được lựa chọn dựa trên phụ tải tính toán. Việc tính toán ngắn mạch cũng được thực hiện để kiểm tra độ an toàn của hệ thống.
IV. Tự động hóa nhà máy
Tự động hóa nhà máy là xu hướng tất yếu trong ngành công nghiệp hiện đại. Đồ án này đề cập đến việc tích hợp các hệ thống tự động hóa vào quy trình sản xuất của nhà máy chế tạo máy kéo. Hệ thống điện tự động hóa giúp tăng hiệu quả sản xuất, giảm thiểu sai sót và tiết kiệm năng lượng.
4.1. Hệ thống điện tự động
Hệ thống điện tự động được thiết kế để điều khiển và giám sát các thiết bị điện trong nhà máy. Các thiết bị như PLC, SCADA được sử dụng để tự động hóa quy trình sản xuất, giúp tăng năng suất và giảm chi phí vận hành.
4.2. Ứng dụng trong công nghiệp chế tạo máy
Trong công nghiệp chế tạo máy, tự động hóa đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm thời gian sản xuất. Hệ thống điện tự động hóa giúp kiểm soát chính xác các thông số kỹ thuật, đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn cao.
