Tính Toán Phụ Tải Điện Cho Phân Xưởng: Hướng Dẫn Chi Tiết

Tài liệu nghiên cứu Tỉnh toán phụ tải phân xưởng, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về toán học., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Người hướng dẫn: Thầy Nguyễn Trung Thắng
• Trường học: Trường Đại Học Tôn Đức Thắng
• Chuyên ngành: Khoa Điện – Điện Tử
• Đề tài: Tính Toán Phụ Tải Điện Cho Phân Xưởng
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG
• 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.2. CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU
• 1.3. PHÂN NHÓM PHỤ TẢI
• 1.4. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG
• 1.5. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐỘNG CHO TỪNG NHÓM THIẾT BỊ
• 1.6. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO TỦ CHIẾU SÁNG CỦA PHÂN XƯỞNG
• 2. CHƯƠNG 2: VÁCH PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
• 2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 2.2. PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY TRONG MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Tính Toán Phụ Tải Điện Cho Phân Xưởng

Tính toán phụ tải điện cho phân xưởng là một bước quan trọng trong thiết kế hệ thống cung cấp điện. Việc xác định chính xác phụ tải điện giúp đảm bảo cung cấp đủ điện năng cho các thiết bị và máy móc trong phân xưởng. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành.

1.1. Định Nghĩa Phụ Tải Điện Là Gì

Phụ tải điện là tổng công suất mà các thiết bị trong phân xưởng tiêu thụ. Việc xác định phụ tải điện giúp thiết kế hệ thống điện phù hợp với nhu cầu sử dụng thực tế.

1.2. Tại Sao Cần Tính Toán Phụ Tải Điện

Tính toán phụ tải điện giúp đảm bảo rằng hệ thống điện có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng, tránh tình trạng quá tải và tiết kiệm chi phí vận hành.

II. Các Vấn Đề Thách Thức Trong Tính Toán Phụ Tải Điện

Trong quá trình tính toán phụ tải điện, có nhiều thách thức cần phải đối mặt. Các yếu tố như sự thay đổi trong nhu cầu sử dụng điện, sự phát triển của công nghệ và các quy định về an toàn điện đều ảnh hưởng đến quá trình này.

2.1. Sự Biến Động Trong Nhu Cầu Sử Dụng Điện

Nhu cầu sử dụng điện có thể thay đổi theo thời gian, do đó cần có phương pháp tính toán linh hoạt để đáp ứng kịp thời.

2.2. Các Quy Định Về An Toàn Điện

Các quy định về an toàn điện ngày càng nghiêm ngặt, yêu cầu các kỹ sư phải tính toán chính xác để đảm bảo an toàn cho người lao động.

III. Phương Pháp Tính Toán Phụ Tải Điện Hiệu Quả

Có nhiều phương pháp để tính toán phụ tải điện cho phân xưởng. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa hệ thống điện và tiết kiệm chi phí.

3.1. Phương Pháp Tính Toán Theo Công Suất Định Mức

Phương pháp này dựa trên công suất định mức của từng thiết bị để tính toán tổng phụ tải điện cần thiết cho phân xưởng.

3.2. Phương Pháp Tính Toán Theo Thời Gian Sử Dụng

Phương pháp này xem xét thời gian sử dụng của từng thiết bị để tính toán phụ tải điện một cách chính xác hơn.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Tính Toán Phụ Tải Điện

Tính toán phụ tải điện không chỉ là lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn trong việc thiết kế và vận hành hệ thống điện cho phân xưởng. Việc áp dụng các phương pháp tính toán hiệu quả sẽ giúp nâng cao hiệu suất làm việc.

4.1. Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện

Dựa trên kết quả tính toán phụ tải điện, các kỹ sư có thể thiết kế hệ thống cung cấp điện phù hợp với nhu cầu sử dụng.

4.2. Đánh Giá Hiệu Quả Hoạt Động

Việc tính toán chính xác phụ tải điện giúp đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống điện trong phân xưởng.

V. Kết Luận Về Tính Toán Phụ Tải Điện Cho Phân Xưởng

Tính toán phụ tải điện cho phân xưởng là một nhiệm vụ quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động và an toàn của hệ thống điện. Việc áp dụng các phương pháp tính toán hiện đại sẽ giúp nâng cao chất lượng và hiệu quả sử dụng điện.

5.1. Tương Lai Của Tính Toán Phụ Tải Điện

Với sự phát triển của công nghệ, các phương pháp tính toán phụ tải điện sẽ ngày càng chính xác và hiệu quả hơn.

5.2. Lời Khuyên Cho Các Kỹ Sư Điện

Các kỹ sư nên thường xuyên cập nhật kiến thức và công nghệ mới để cải thiện quy trình tính toán phụ tải điện.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI NÓI ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng, bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được dùng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân. Khi xây dựng nhà máy, khu dân cư, thành phố v.v…trước tiên người ta phải xây dựng Hệ Thống Cung Cấp Điện để cung cấp điện năng cho các máy móc và nhu cầu sinh hoạt của con người. Để đáp ứng nhu cầu nói trên em đã làm luận văn với đề tài Thiết kế Cung Cấp điện. Trong quá trình làm luận văn ngoài sự chỉ bảo nhiệt tình của Thầy hướng dẫn em còn tham khảo thêm nhiều tài liệu và kiến thức thực tế để làm tốt đề tài của mình.

Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu, Quý Thầy cô Khoa Điện – Điện Tử, Bộ Môn Hệ Thống Điện, Trường Đại Học Tôn Đức Thắng đã nhiệt tình hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức chuyên môn, các kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường. Đây là những nền tảng quan trọng giúp em có thể vận dụng vào thực tế sau này. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Trung Thắng đã nhiệt tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu và truyền đạt kiến thức quý báu giúp em hoàn thành tốt luận văn này. Em cũng xin gởi lời cảm ơn đến Gia đình, bạn bè và những người thân đã động viên khích lệ và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp.

Do có sự hạn chế về kiến thức, thời gian làm luận văn cũng như kinh nghiệm nên tập luận văn tốt nghiệp này sẽ không tránh khỏi sự thiếu sót. Em rất mong sự thông cảm, góp ý của bạn bè và sự chỉ dẫn thêm của Quý Thầy cô.HCM - Ngày 20 tháng 06 năm 2010 Sinh viên Nguyễn Hoàng Hảo Luaän Vaên Toát Nghieäp CHÖÔNG 1 TÍNH TOAÙN PHUÏ TAÛI PHAÂN XÖÔÛNG 1.1 ÑAËT VAÁN ÑEÀ: Khi thieát keá cung caáp ñieän cho moät coâng trình naøo ñoù thì coâng vieäc tính toaùn xaùc ñònh phuï taûi ñieän cuûa coâng trình ñoù raát laø quan troïng. Tuøy theo möùc ñoä vaø taàm quan troïng cuûa coâng trình maø phuï taûi ñieän ñöôïc xaùc ñònh theo phuï taûi thöïc teá hoaëc coù khi coøn phaûi keå ñeán khaû naêng phaùt trieån cuûa coâng trình ñoù trong töông lai. Ví duï, xaùc ñònh phuï taûi ñieän cho moät phaân xöôûng cô khí thì chuû yeáu döïa vaøo maùy moùc thöïc teá ñaët trong phaân xöôûng ñoù.

Ngöôøi thieát keá caàn xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn ñeå vaïch phöông aùn caáp ñieän cho phaân xöôûng ñeå töø ñoù tính toaùn choïn caùc thieát bò nhö: traïm bieán aùp, daây daãn, caùc thieát bò ñoùng caét, baûo veä, tuû phaân phoái… sao cho toån thaát coâng suaát, toån thaát ñieän aùp naèm trong phaïm vi cho pheùp. Nhö vaäy phuï taûi tính toaùn laø moät soá lieäu voâ cuøng quan troïng khi tính toaùn thieát keá cung caáp ñieän nhöng ñeå xaùc ñònh chính xaùc phuï taûi tính toaùn laø moät nhieäm vuï khoù khaên nhöng raát quan troïng.2 CAÙC SOÁ LIEÄU BAN ÑAÀU:  Ñaëc ñieåm cuûa phaân xöôûng: Kích thöôùc cuûa phaân xöôûng: phaân xöôûng daøi 54m, roäng 18m, cao 7m, dieän tích F = 54 x 18 = 972(m2). Phaân xöôûng coù 1 cöûa ra vaøo chính vaø 4 cöûa ra vaøo phuï, beân trong ñaët 49 thieát bò. Moâi tröôøng laøm vieäc trong phaân xöôûng: ít buïi, khoâ raùo, nhieät ñoä trung bình haøng naêm 340C (taïi TP.Saûn phaåm chuû yeáu cuûa phaân xöôûng laø saûn phaåm cô khí, phuï taûi tieâu thuï ñieän trong phaân xöôûng laø phuï taûi loaïi 2, quy moâ saûn xuaát cuûa phaân xöôûng trung bình.

Phaân xöôûng laøm vieäc theo ca, moãi ngaøy coù 3 ca laøm vieäc. 1 Luaän Vaên Toát Nghieäp  Thoâng soá vaø sô ñoà maët baèng phuï taûi ñieän cuûa phaân xöôûng: BAÛNG THOÂNG SOÁ PHUÏ TAÛI ÑIEÄN CUÛA PHAÂN XÖÔÛNG STT Kyù hieäu treân Soá Pñm (kw) Cos Ksd Ghi Chuù maët baèng Löôïng 1 1 2 7 0.8 3 Pha Toång 49 391 2 Luaän Vaên Toát Nghieäp 1.3 PHAÂN NHOÙM PHUÏ TAÛI: o Vieäc phaân nhoùm phuï taûi döïa treân caùc yeáu toá sau: o Caùc thieát bò trong cuøng moät nhoùm neân coù cuøng chöùc naêng. o Caùc thieát bò cuøng moät nhoùm coù vò trí gaàn nhau. o Phaân nhoùm coù chuù yù phaân ñeàu coâng suaát cho caùc nhoùm.

o Doøng ñònh möùc cuûa nhoùm phuø hôïp vôùi doøng ñònh möùc cuûa caùc CB chuaån. o Soá nhoùm tuyø thuoäc vaøo quy moâ cuûa phaân xöôûng nhöng khoâng neân quaù nhieàu. Caên cöù vaøo caùc yeáu toá treân ta chia phuï taûi phaân xöôûng laøm 4 nhoùm maùy: Nhoùm maùy I:  Pñm = 78 kW  I-A: 3A, 3B, 3C. Nhoùm maùy II:  Pñm = 84 kW  II-A: 1A, 1B, 2A, 2B, 2C,  II-B: 3F, 15A, 16A  II-C: 15B, 15C, 6C.

Nhoùm maùy III:  Pñm = 120 kW  III-A: 8A, 8B, 8C, 8D. Nhoùm maùy IV:  Pñm = 109 kW  IV-A: 11A, 11B, 11C, 17A, 17B, 17C. 3 Luaän Vaên Toát Nghieäp 1.4 TÍNH TOAÙN PHUÏ TAÛI CHO PHAÂN XÖÔÛNG: Phuï taûi cuûa phaân xöôûng goàm: - Phuï taûi ñoäng löïc. - Phuï taûi chieáu saùng.

Theo yeâu caàu thieát keá, söû duïng phöông phaùp xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn ñoäng löïc theo heä soá k sd vaø k ñt , coøn xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn chieáu saùng theo suaát phuï taûi treân moät ñôn vò dieän tích saûn phaåm. Sau ñaây laø phöông phaùp xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn ñoäng löïc cho phaân xöôûng theo phöông phaùp söû duïng heä soá k sd vaø k ñt.  Coâng thöùc tính toaùn phuï taûi: - Coâng suaát taùc duïng tính toaùn P ttj cuûa nhoùm thieát bò thöù j ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc: n Pttj  k ñtj .Pñmi i 1 Trong ñoù: kñtj : heä soá ñoàng thôøi cuûa nhoùm thieát bò thöù j. ksdi: heä soá söû duïng cuûa thieát bò thöù i.

Pñmi : coâng suaát ñònh möùc cuûa thieát bò thöù i. n: soá thieát bò cuûa nhoùm thöù j. - Coâng suaát phaûn khaùng tính toaùn Q ttj cuûa nhoùm thieát bò thöù j ñöôïc xaùc ñònh: Q ttj = P ttj. tg  j - Heä soá coâng suaát trung bình cuûa nhoùm thieát bò thöù j: n  cos  i .Pñmi cos  j  i 1 n  Pñmi i 1 4 Luaän Vaên Toát Nghieäp Trong ñoù: cos  j laø heä soá coâng suaát cuûa thieát bò thöù i.

- Coâng suaát bieåu kieán tính toaùn cuûa nhoùm thieát bò thöù j: Sttj  P ttj2 Q ttj2 - Doøng ñieän tính toaùn: Sttj I ttj  3.U ñm  Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn cho caùc nhoùm maùy (tuû phaân phoái): m Pttm  k ñtm . Pttj j 1 Q ttm = P ttm. tg  m Sttm  P ttm 2 Q ttm 2 Sttm I ttm  3.U ñm Trong ñoù: P ttm ;Q ttm ;S ttm : caùc coâng suaát tính toaùn cuûa nhoùm maùy thöù m. P ttj : coâng suaát tính toaùn cuûa nhoùm thieát bò thöù j. m: soá nhaùnh phaân phoái cuûa nhoùm maùy thöù m (tuû phaân phoái thöù m).5 Tính toaùn phuï taûi ñoäng löïc cho töøng nhoùm thieát bò:  Phuï taûi cuûa nhoùm maùy 1: STT Teân maùy Soá löôïng Pñm (kW) Cos  ksd 1 3 5 10 0.8 5 Luaän Vaên Toát Nghieäp  Nhoùm maùy I-A goàm thieát bò 3A, 3B, 3C: (  Pñm = 30 kW) - Coâng suaát taùc duïng tính toaùn cuûa nhoùm maùy I-A laø: n Ptt  kdt.

i 1 (nhoùm maùy I-A goàm 3 thieát bò neân kñt = 0,9) - Heä soá coâng suaát trung bình cuûa nhoùm maùy I-A laø: n  cos  .P i ñmi cos   i 1 n = = 0,6 P i 1 ñmi  tg  = 1,33. - Coâng suaát phaûn khaùng tính toaùn cuûa nhoùm maùy I-A laø: Q tt = P tt. - Coâng suaát bieåu kieán tính toaùn cuûa nhoùm maùy I-A laø: Stt(a)  Ptt(a) 2  Q tt(a) 2 = = 31,5 kVA. - Doøng ñieän tính toaùn cuûa nhoùm maùy I-A laø: Stt I tt  = = 45,5 A.U  Nhoùm I-B goàm thieát bò 6A, 6B, 7A, 7A: (  Pñm = 18 kW) - Coâng suaát taùc duïng tính toaùn cuûa nhoùm maùy (I-B) laø: n Ptt  kdt .4,5) =12,6kW i 1 (nhoùm maùy I-B goàm 5 thieát bò neân kñt = 0,8) - Heä soá coâng suaát trung bình cuûa nhoùm maùy (I-B) laø: n  cos  .P i dmi cos   i 1 n = = 0,795 P i 1 dmi 6 Luaän Vaên Toát Nghieäp  tg  = 0,76.

- Coâng suaát phaûn khaùng tính toaùn cuûa nhoùm maùy (I-B) laø: Q tt = P tt. - Coâng suaát bieåu kieán tính toaùn cuûa nhoùm maùy (I-B) laø: Stt  P tt 2 Qtt 2 = = 15,85 kVA. - Doøng ñieän tính toaùn cuûa nhoùm maùy (I-B) laø: Stt I tt  = = 22,88 A.U  Nhoùm I-C goàm thieát bò 3D, 3E, 4A, 4B, 5A, 5B: (  Pñm = 30 kW) - Coâng suaát taùc duïng tính toaùn cuûa nhoùm maùy I-C laø: n Ptt  kdt .2,8) =15,1kW (nhoùm maùy I-C goàm 6 thieát bò neân kñt = 0,7) - Heä soá coâng suaát trung bình cuûa nhoùm maùy (I-C) laø: n  cos  .P i dmi cos   i 1 n = =0,652 P i 1 dmi  tg = 1,16. - Coâng suaát phaûn khaùng tính toaùn cuûa nhoùm maùy (I-C) laø: Q tt = P tt.

- Coâng suaát bieåu kieán tính toaùn cuûa nhoùm maùy (I-C) laø: Stt  P tt 2 Qtt 2 = = 232 kVA. - Doøng ñieän tính toaùn cuûa nhoùm maùy I-C laø: Stt I tt  = 33,4 A 3.U 7 Luaän Vaên Toát Nghieäp  Coâng suaát tính toaùn cuûa nhoùm maùy I: - Coâng suaát taùc duïng tính toaùn cuûa nhoùm maùy 1 laø: n P tt1 = k ñt1. j 1 (nhoùm maùy 1 goàm 3 nhoùm maùy neân kñt = 0,8) - Heä soá coâng suaát trung bình cuûa nhoùm maùy 1 laø: n  cos  j .Pñmj j1 cos 1  = 0,699  tg 1 = 1,02 n  Pñmj j1 - Coâng suaát phaûn khaùng tính toaùn cuûa nhoùm maùy 1 laø: Q tt1 = P tt1. - Coâng suaát bieåu kieán tính toaùn cuûa nhoùm maùy 1 laø: Stt1  P tt12  Q tt12 = 53,3 kVA.

- Doøng ñieän tính toaùn cuûa nhoùm maùy 1 laø: Stt1 53,3 I tt1  = = 76,94 A.0, 4 Tính toaùn töông töï cho caùc nhoùm maùy coøn laïi: 8 Luaän Vaên Toát Nghieäp KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN CUÛA CAÙC NHOÙM MAÙY II Nhóm Phụ tải Pđm (kw) cos Ksd Psd (kw) Ssd (KVA) Kđt Ptt (KW) Stt (KVA) cosφ Qtt (KVAr) Itt (A) 3F 10 0.16 9 Luaän Vaên Toát Nghieäp KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN CUÛA CAÙC NHOÙM MAÙY III Nhóm Phụ tải Pđm (kw) cos Ksd Psd (kw) Ssd (KVA) Kđt Ptt (KW) Stt (KVA) cosφ Qtt (KVAr) Itt (A) 8A 7 0.