Đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp”

Chia sẻ: Quang Tùng Nguyễn | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:63

Thêm vào BST

Báo xấu

1.194
lượt xem 258
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Điện năng là một dạng năng lượng có tầm quan trọng rất lớn trong bất kỳ lĩnh vực nào trong nền kinh tế quốc dân và đời sống xã hội. Việc cung cấp điện hợp lý và đạt hiệu quả là vô cùng cần thiết. Nó đòi hỏi người kỹ sư tính toán và nghiên cứu sao cho đạt hiệu quả cao, hợp lý, tin cậy, và đảm bảo chất lượng cả về kinh tế và kỹ thuật đặc biệt là đối với các xí nghiệp công nghiệp nói riêng và ngành công nghiệp cũng như các ngành kinh tế...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp”

Đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp”
M ục lục lời nói đầu : .1 Chương I : Tính toán phụ tải A.Đặt vấn đề 5 B.Tính toán cụ thể 1 .1.Các phương pháp tính toán phụ tải 6 1 .2.xác đ ịnh phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí sửa chữa N01 .12 1 .2.1 phân nhóm phụ tải và xác đ ịnh phụ tải động lực của phân xưởng .13 1 .2.2 xác định phụ tải chiếu sáng làm mát và thông thoáng của phân xưởng.18 1 .2.3 tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng 19 1 .3 xác đ ịnh phụ tải các phân xưởng khác 20 1 .4 tổng hợp phụ tải toàn nhà máy 22 1 .5 xây dựng và vẽ biểu đồ phụ tải toàn xí nghiệp 24 Chương II : Xác đ ịnh sơ đ ồ nối của mạng điện xí nghiệp 2 .1 xác đ ịnh vị trí đặt và công suất trạm biến áp trung tâm 26 2 .2 chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp trung tâm 28 2 .3 xác đ ịnh vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 28 2 .4 lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp trung tâm đến các TBApx .32 2 .4.1 sơ bộ xác định tiết diện dây dẫn, và xác định tổn thất điện năng 36 2 .4.2 so sánh kinh tế các phương án thiết kế ( tìm phương án tối ưu nhất ) 44 2 .5 chọn mba phân xưởng, xác định tổn thất điện năng trong các TBA .50 2 .5.1 chọn công suất và số lượng mba các phân xưởng 50 2 .5.2 xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp .52 chương III : tính toán điện 3 .1 xác đ ịnh hao tổn điện áp lớn nhất .54 3 .2 xác đ ịnh hao tổn công suất 54 3 .3 xác đ ịnh tổn thất điện năng .56 chương IV : chọn và kiểm tra thiết bị điện 4 .1 tính toán ngắn mạch tại các điểm đặc trưng .57 4 .2 lựa chọn và kiểm tra thiết bị .59 4 .2.1 chọn thiết bị phân phối phía cao áp .59 4 .2.2 chọn thiết bị phân p hối phía hạ áp .61 4 .3 kiểm tra chế độ khởi động động cơ .62 chương v : tính toán bù hệ số công suất 5 .1 các biện pháp nâng cao hệ số cos 64 5 .2 xác đ ịnh dung lượng tụ bù .64 5 .3 chọn thiết bị bù 64 5 .4 phân phối dung lượng b ù cho các TBA phân xưởng 65 5 .5 đánh giá hiệu quả bù .67 chương VI : tính toán nối đất và chống sét 6 .1 tính toán nối đất .70 6 .2 tính toán chống sét .73 chương VII : Hoạch toán công trình 7 .1 liệt kê các thiết bị 75 7 .2 xác đ ịnh các chỉ tiêu kinh tế 76 tài liệu tham
Lời nói đầu Đ iện năng là một dạng năng lượng có tầm quan trọng rất lớn trong bất k ỳ lĩnh vực nào trong nền kinh tế quốc dân và đời sống xã hội. Việc cung cấp điện hợp lý và đạt hiệu quả là vô cùng cần thiết. Nó đòi hỏi người kỹ sư tính toán và nghiên cứu sao cho đạt hiệu quả cao, hợp lý, tin cậy, và đảm bảo chất lượng cả về kinh tế và kỹ thuật đặc biệt là đối với các xí nghiệp công nghiệp nói riêng và ngành công nghiệp cũng như các ngành kinh tế khác nói chung. Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp một cách hài hoà các yêu cầu về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, thẩm mỹ,... Đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điệ n, tiện lợi cho vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc và phải đảm bả o được chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép. Hơn nữa phải thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển trong tương lai. V ới đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp”, em đã cố gắng học hỏi, tìm hiểu để hoàn thành một cách tốt nhất. Trong thời gian thực hiệ n đề tài, cùng với sự cố gắng của bản thân đồng thời em đã nhận được sự giúp đỡ hướng dẫn rất tậ n tình của các thầ y cô trong khoa, đặc biệt là thầ y giáo TS. Trần Q uang Khánh - người đã trực tiếp giảng dạ y môn “ Hệ thống cung cấp điện” và hướng dẫn em thực hiện đề tài này. Song do kiến thức còn hạn chế nên bài làm của em không thể tránh khỏi những thiếu xót. Do vậy em kính mong nhận được sự góp ý bảo ban của các thầy cô cùng với sự giúp đỡ của các bạn để em có thể hoàn thiệ n đề tài của mình và hoàn thành tốt việc học tập trong nhà trư ờng cũng như công việc sau này. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 19 tháng 5 năm 2010 Sinh viên Lê Th ị Hường Đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp” I. Dữ kiện:
Thiết kế cung cấp điện cho m ột xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với các dữ kiện cho trong bảng 2.1. Khoả ng cách từ nguồn điện đến trung tâm nhà máy là L, m. Thời gian sử dụng công suất cực đại là TM, h. Phụ tải loại I và loạ i II chiếm kI&II, %. Giá thành tổn thất điện năng cΔ = 1000đ/kWh; suất thiệt hạ i do mất điện gth = 4500đ/kWh; hao tổn điện áp cho phép trong mạng tính từ nguồn (điểm đấu điện) là ΔUcp = 5%. Các số liệu khác lấ y trong phụ lục và s ổ tay thiết kế điệ n. Bảng 2.1. Số liệu thiết kế cung cấp đ iện cho nhà máy H ọ :Hường Tên đệm :Thị Alphabe Tên :Lê P hân xưởng H ướng Sk kI&II TM L Số hiệu Phương MVA % h m Số nhà hiệu án máy H 147,56 Tây nam T 250 75 54000 L 3 5 C N hà máy sửa chữa thiết bị số 3 là một nhà máy có qui mô tương đối lớn gồm 20 phân xưởng với tổng công suất tương đối lớn trên 7265 kW. Mặt bằng phân xưởng đượ c phân bố như sau (vẽ sau)
Suy ra: diện tích thực = diện tích trên bản vẽ  5000² D anh sách các phân xưởng trong nhà máy
Theo Tên phân xưởng và phụ tải Số Tổng Hệ s ố Hệ số công suất,cosφ lượng công nhu sơ cầu,Knc thiết suất đồ đặt,kW m ặt bị bằng điện 1 Phân xưởng trạm từ 280 500 0,34 0,68 2 Phân xưởng vật liệu hàn 200 800 0,35 0,56 3 Phân xưởng nhựa tổng hợp 100 1100 0,37 0,67 plasmace 4 Phân xưởng tiêu chuẩn 70 250 0,38 0,78 5 Phân xưởng khí cụ điện 100 700 0,37 0,72 6 Phân xưởng dập 100 800 0,37 0,67 7 Phân xưởng xi măng amiang 50 850 0,40 0,72 8 Kho thành phẩm 15 85 0,48 0,87 9 Kho phế liệu kim loại 15 70 0,48 0,81 10 Phân xưởng m ạ điện 50 1200 0,40 0,76 11 Xem dữ liệu phân xưởng 12 Trạm trung hòa 10 100 0,52 0,66 13 Rửa kênh thoát axit 3 30 0,70 0,68 14 Trạm bơm 8 260 0,55 0,68 15 Nhà ăn 30 70 0,43 0,56 16 Phân xưởng điện 25 150 0,44 0,72 17 Nhà điều hành 20 50 0,46 0,78 18 Phân xưởng làm nguội 2 30 0,79 0,77
19 Kho axit 2 20 0,79 0,67 20 Máy nén N0 1 15 200 0,48 0,72 Nhà máy có tầm quan trọng trong nền kinh tế quốc dân giúp chúng ta phát triển nhanh hơn, phục vụ việc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Vì vậy nhà máy được xếp vào hộ tiêu thụ loạ i một (không cho phép mất điện, cấp điện có dự phòng). Các phân xưởng sản xuất theo dây truyền và được cấp điện theo tiêu chuẩn loạ i một. Nguồn điện cấp cho nhà máy được lấy từ lưới điện cách nhà máy 147,56 m, đường dây cấp điện cho nhà máy dùng loại dây AC, dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp là 250 MVA, nhà máy làm việc 3 ca. Nhiệm vụ thiết kế. I.Tính toán phụ tải 1.1 Xác định phụ tải tính toán phân xư ởng 1.2 Xác định phụ tải của các phân xưởng khác 1.3 Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệ p,xây dựng biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng các hình tròn bán kính r II. Xác định sơ đồ nối của mạng điện nhà máy 2.1 Xác định vị trí đặt của trạm biến áp 2.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp 2.3 Chọn dấy dẫn từ nguồn tới trạm biến áp 2.4 Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp đến các phân xưởng (So sánh ít nhất 2 phương án ) III.Tính toán điện
3.1 Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp 3.2 Xác định hao tổn công suất 3.3 Xác định tổn thất điện năng IV.Chọn và kiểm tra thiết bị 4.1 Tính toán ngắn mạch tại các điểm đặc trưng 4.2 Chọn và kiể m tra thiết bị 4.3 Kiểm tra chế độ mở máy của động cơ V .Tính toán bù hệ số công suất 5.1 Tính toán bù công suất phản kháng để nâng hệ s ố công suất lên cosφ2 =0,9 5.2 Đánh giá hiệu quả bù V I Tính toán nối đất và chống sét V II Hạch toán công trình 7.1 Liệt kê các thiết bị 7.2 Xác định các chỉ tiêu kinh tế Bản vẽ 1.Sơ đồ mặt bằng xí nghiệp với sự bố trí các thiết bị và biểu đồ phụ tải 2.Sơ đồ mạng điệ n trên mặt bằng xí nghiệp (Gồm cả sơ đồ của các phương án so sánh ) 3.Sơ đồ trạm biến áp (Sơ đồ nguyên lý,Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp) 4.Sơ đồ nối đất 5.Bảng số liệu tính toán so sánh các phương án C hương I
Tính toán phụ tải Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đ ổi, tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tả i thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng. Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ... tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng... Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống... Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng. Bởi vì nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ các thiết bị điện, có khi dẫn đến sự cố cháy nổ, rất nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn thực tế nhiều thì các thiết bị điện được chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, do đó gây lãng phí. D o tính chất quan trọng như vậy nên từ trước tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện. Song vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ở trên nên cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi. Những phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác, còn nếu nâng cao đư ợc độ chính xác, kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thì phương pháp tính lại phức tạp. Sau đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế hệ thống cung cấp điện: - Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu - Phương pháp tính theo công suất trung bình - Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm - Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất Trong thực tế tuỳ theo quy mô và đặc điểm của công trình, tuỳ theo giai đoạn thiết kế sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp tính toán phụ tải điện thích hợp. 1.1. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng: Phân xưởng cơ khí sửa chữa N0 5 là phân xưởng s ố 6 trong sơ đ ồ mặt bằng nhà máy. Phân xưởng có diện tích 864m2 , trong phân xưởng có 20 thiết bị, công suất các thiết bị rất khác nhau, thiết bị có công suất lớn nhất là 25kW song cũng có thiết bị có công suất nhỏ là 0,8kW các thiết bị có chế độ làm việc dài hạn. Những
đặc điểm này cầ n được quan tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính toán và lựa chọn phương án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng. Số hiệu Tên thiết bị Hệ số ksd cosφ Công suất đặt Pđ, trên sơ đồ kW Bể ngâm dung dịch 1 0,35 1 10 kiềm Bể ngâm nước nóng 2 0,32 1 22 Bể ngâm tăng nhiệt 3 0,3 1 7 Tủ sấy 4 0,36 1 22 Máy quấn dây 5 0,57 0,80 0,8 Máy quấn dây 6 0,60 0,80 2,2 7 Máy khoan bàn 0,51 0,78 2,2 Máy khoan dứng 8 0,55 0,78 8,5 Bàn thử nghiệm 9 0,62 0,85 8,5 10 Máy mài 0,45 0,70 2,2 11 Máy hàn 0,53 0,82 3,5 Máy tiện 12 0,45 0,76 4 13 Máy mài tròn 0,4 0,72 4 Cần cẩu điện 14 0,32 0,8 6,5 Máy bơm nước 15 0,46 0,82 5,5 16 Máy hàn xung 0,32 0,55 20 Bàn lắp ráp và thử 17,18 0,53 0,69 12+18 nghiệm Máy ép nguội 19 0,47 0,70 18 Quạt gió 20 0,45 0,83 5,5 Phụ tải phân xưởng cơ khí - sửa chữa N0 5 1.1.1. Xác định phụ tải động lực của các phân xưởng: Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán đựoc chính xác cần phải phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm cần tuân theo các nguyên tắc sau: - Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây hạ áp trong phân xưởng .
- Chế độ làm việc của các thiết bị trong c ùng một nhóm nên giống nhau để việc xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm . - Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy.Số thiết bị trong một nhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường. Tuy nhiên thường rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên, do vậy người thiết kế phải tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án thoả hiệp một cách tốt nhất có thể. D ựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể c hia các thiết bị trong phân xưởng cơ khí- sửa chữa thành 4 nhóm. N hóm 1 Tên thiết bị Số hiệu Cos φ P*Cosφ K sd P P*P P*Ksd Bể ngâm dung D ịch kiềm 1 0.35 1.00 10.00 100.00 10.000 3.500 Bể ngâm nước N óng 2 0.32 1.00 22.00 484.00 22.000 7.040 Bể ngâm Tăng nhiệt 3 0.30 1.00 7.00 49.00 7.000 2.100 Máy khoan bàn 7 0.51 0.78 2.20 4 .84 1.716 1.122 Máy khoan dứng 8 0.55 0.78 2.20 4 .84 1.716 1.210 Máy hàn 11 0.53 0.82 3.50 12.25 2.870 1.855 Máy tiện 12 0.45 0.76 4.00 16.00 3.040 1.800 Bàn lắp ráp và Thử nghiệm 18 0.53 0.69 18.00 324.00 12.420 9.540
T ổng 68.9 994.93 60.762 28.167 T ổng hợp phụ tải nhóm 3 Cosφn3 nhdn3 K sdn3 Kncn3 Pn3 4.771 0.409 0.679 46.815 0.882 N hóm 2 Tên thiết bị Số hiệu Cos φ P*Cosφ Ksd P P*P P*Ksd Tủ sáy 4 0.36 1.00 22.00 484.00 22.000 7.920 Máy quấn dây 5 0.57 0.80 0.80 0.64 0.640 0.456 Máy quấn dây 6 0.60 0.80 2.20 4.84 1.760 1.320 Bàn thử nghiệm 9 0.62 0.85 8.50 72.25 7.225 5.270 Máy mài 10 0.45 0.70 2.20 4.84 1.540 0.990 Máy bơm nước 15 0.46 0.82 5.50 30.25 4.510 2.530 Máy hàn xung 16 0.32 0.55 20.00 400.00 11.000 6.400 Q uạt gió 20 0.45 0.83 5.50 30.25 4.565 2.475 Tổng 66.7 1027.07 53.240 27.361 T ổng hợp phụ tải nhóm 2 Cosφn2 Nhdn2 Ksdn2 Kncn2 Pn2 4.332 0.410 0.694 46.263 0.798
N hóm 3 Tên thiết bị Số hiệu Ksd P P*P P*Ksd C os φ P*Cosφ Máy mài tròn 13 0.4 0.72 6.500 42.25 4.680 2.600 Cần cẩu điện 14 0.32 0.80 5.500 30.25 4.400 1.760 Bàn lắp ráp và Thử nghiệm 17 0.53 0.69 12.000 144.00 8.280 6.360 Máy ép nguội 19 0.47 0.70 18.000 324.00 12.600 8.460 Tổng 42.000 540.50 29.960 19.180 Tổng hợp phụ tải nhóm 3 Nhdn3 Ksdn3 Kncn3 Pn3 Cosφn3 3.264 0.457 0.757 31.812 0.713 Tổng hợp phụ tải động lực Cosφn Pni*Cosφn Pni*Ksdn Phụ tải Ksdni i Pni Pni*Pni i i N hóm 1 0.409 0.882 46.815 2191.644 41.291 19.147 N hóm 2 0.410 0.798 46.263 2140.265 36.918 18.968 N hóm 3 0.457 0.713 31.812 1012.003 22.682 14.538 Tổng 124.890 5343.913 100.891 52.653 C osφ nhd Ksd Knc Pdl
2.919 0.422 0.760 94.936 0.808 1.1.2. Xác định phụ tải chiếu sáng và thông thoáng của phân xưởng:  Trong xưởng sửa chữa cơ khí cần phải có hệ thống thông thoáng, làm mát nhằm giảm nhiệt độ trong phân xưởng do trong quá trình sản xuất các thiết bị độ ng lực, chiếu sáng và nhiệt đ ộ cơ thể người toả ra sẽ gây tăng nhiệt độ phòng. Nếu không được trang bị hệ thống thông thoáng, làm mát sẽ gây ảnh hưởng đến năng suất lao động , sả n phẩm, trang thiết bị, ảnh hưởng đến sức khoẻ công nhân làm việc trong phân xưởng . Với m ặt bằng phân xưởng là 864m2, ta trang bị 24 quạt trần (mỗi quạt 120W ) và 8 quạt hút (mỗi quạt 80W ); hệ số công suất trung bình của nhóm 0,8. Tổng công suất thông thoáng và làm mát: Plm  24.120  8.80  3520W  Trong thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng là đ áp ứng yêu cầu về độ rọi và hiệu quả củ a chiế u sáng đối với thị giác. Ngoài độ rọi, hiệu quả của chiếu sáng còn phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp lý các chao chóp đèn, sự bố trí chiếu sáng vừa đả m bảo tính kinh tế kỹ thu ật và mỹ quan. Thiế t kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau: + Không bị loá + Không có bóng tối + Phải có độ rọi đồng đều + Phải tạ o được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày Tổng công suất chiếu sáng: Pcs  P0 .a.b  15.24.36.103  12,96kW 1.1.3. Tổng hợp phụ tải của phân xưởng: D o các phụ tải thông thoáng, làm mát, chiếu sáng, động lực là những phụ tải có tính chất khác nhau. Vì vậy ta á p dụng phương pháp số gia để tổng hợp phụ tải của toàn phân xưởng sửa ch ữa – cơ khí. Ta có bảng tổng h ợp sau:
Phụ tải cosφ TT P, kW Động lực 1 94,936 0,808 Chiếu sáng 2 12,96 1 3 Thông thoáng, làm mát 3,52 0,8 Tổng công suất tính toán của hai nhóm phụ tải chiếu sáng và làm mát: Pcs lm  Pcs  k lm .Plm  12, 96  0,576.3,52  14,988kW 0 , 04 0 , 04 Plm   3,52  với: k lm    0,41    0,41  0,576    5 5 Tổng công suất tính toán toàn phân xưởng: P  Pdl  k cs lm .Pcs lm  94,936  0, 627.16, 48  104, 451kW   0 , 04 0 , 04 P  12,396  với: k cs   cslm   0,41    0,41  0,627    5 5 H ệ số công suất tổng hợp:  P .cos  i cos    0,83  P i → tgφΣ = 1,012 C ông suất biểu kiến: P   111, 416  125,854kVA  S  cos  0,83  C ông suất phản kháng:  P .tg  104, 451.0, 672  70, 208kVAr Q    Vậy: S  104, 451  j70, 208kVA X ác định phụ tả i tính toán cho phân xư ởng trạm từ: Phân xưởng thiết bị cắt có diện tích S=5000 Có công suất đặt : PĐ=500 kW
Công suất tính toán động lực là: PĐL=PĐ*Knc QĐL=PĐL*tgφ Tra bảng knc,cosφ cho các phân xưởng ta có knc=0,34 ; cosφ=0,68 suy ra: tgφ=1,08 Ta có: PĐL=0,34*500=170kW QĐL=1,08*170=183,6kVAr Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Qcs=0 Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 12 W/m2 P cs=Po*F=12*5000=60 000W=60kW Công suất tính toán tác dụng là: P tt=PĐL+Pcs=170+60=230kW Công suất phản kháng tính toán là: Qtt=QĐL=183,6kVAr Phụ tải toàn phần của phân xưởng là: S tt=(Ptt/cosφ)=(230/0,68)=338,35kVA  Tính toán tương tự đối với các phân xưởng còn lại, ta có bảng tổng kết sau: Bảng phụ tải tính toán của các phân xư ởng Tên phân xưởng Pđặt knc D iện tích Ptt Qtt Stt cosφ Số lượng thiết bị kW (m²) điện 230 183,6 338,35 1 Phân xưởng trạm từ 280 500 0,34 0,68 5000 2 Phân xưởng vật liệu hàn 6105 352,26 414,12 630,82 200 800 0,35 0,56
421,4 450,956 628,96 100 1100 0,37 0,67 Phân xưởng nhựa tổng hợp 3 plasmace 1200 111,8 76,19 143,33 4 Phân xưởng tiêu chuẩn 70 250 0,38 0,78 1400 271 249,676 376,39 5 Phân xưởng khí cụ điện 100 700 0,37 0,72 1000 6 Phân xưởng dập 2000 320 327,968 477,61 100 800 0,37 0,67 351,34 327,76 487,97 50 850 0,40 0,72 7 Phân xưởng xi măng amiang 945 50,46 23,134 58 8 Kho thành phẩm 15 85 0,48 0,87 805 9 Kho phế liệu kim loạ i 15 70 0,48 0,81 35,04 24,326 43,26 120 483,6 410,4 636,32 10 Phân xưởng mạ điện 50 1200 0,40 0,76 300 3 0 11 X em dữ liệu phân xưởng 250 12 Trạm trung hòa 10 100 0,52 0,66 53,44 59,176 80,97 120 23,16 22,68 34,06 13 R ửa kênh thoát axit 3 30 0,70 0,68 180 144,44 154,44 212,41 14 Trạm bơm 8 260 0,55 0,68 120 30 70 0,43 0,56 33,46 44,518 59,75 15 N hà ăn 280 69 63,624 95,83 16 Phân xưởng điện 25 150 0,44 0,72 250 23,96 18,446 30,71 17 N hà điều hành 20 50 0,46 0,78 80 18 Phân xưởng làm nguội 2 30 0,79 0,77 30,66 19,647 39,82 580 17,24 17,506 25,73 19 Kho axit 2 20 0,79 0,67 120 0 98,16 92,544 136,33 20 M áy nén N 1 15 200 0,48 0,72 180 Pttnm  0,8 * Ptt  0,8 * 3124,42  2499,536kW  Qttnm  0,8 * Qtt  0,8 * 2980,712  2384,57kWAr Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:
S ttnm  2499,536 2  2384,57 2  3454,54kVA H ệ số công suất của nhà máy: Pttnm 2499,536 cos     0,72 S ttnm 3454,54 Kết luận Ta thấ y Sttnm=3454,54kVA > Sk =5,67 (Theo đầu bài cho).Như thế này là phía hệ thống không đáp ứng được yêu cầu phụ tải của nhà máy.Vì vậy cầ n nâng Sk của hệ thống lên cao hơn giá trị đã cho. 2.6 V Ẽ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI 2.6.1Khái niệm biểu đồ phụ tải Trạm biến áp là một trong những phầ n tử quan trọng của hệ thống cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp, việc bố trí hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy, xí nghiệp là một vấn đề quan tr ọng, Để xây dựng sơ đồ cung cấp điện có các chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật đảm bảo chi phí hàng năm là ít nhất, hiệu quả cao, Để xác định được các vị trí đặt biến áp, trạm phân phối chính, các trạm biến áp xí nghiệp công nghiệp ta xây dựng biểu đồ phụ tải trên toàn bộ mặt bằng nhà máy, Biểu đồ nhà máy có vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán của phân xưởng theo tỷ lệ đã chọn, SI SI=Π*RI2*m suy ra : R I= p *m Trong đó: +SI là phụ tải tính toán của phân xưởng thứ i (kVA)
+RI là bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phân xưởng thứ i (cm,m) +m là tỷ lệ xích (kVA/mm2) hay (kVA/m2 ) Mỗi phân xưởng có một biểu đồ phụ tải tâm của đường tròn biểu đồ phụ tải trùng với tâm phụ tải phân xưởng. Các trạm biến áp được đặt đúng gần sát tâm phụ tải điện. Mỗi biểu đồ phụ tải trên vòng tròn được chia làm hai phần hình quạt tương ứng với phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng. 2.6.2 Vẽ biểu đồ phụ tải toàn nhà máy Biểu đồ phụ tải là một hình tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trung với tâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo một tỉ lệ xích nào đấ y, Biểu đồ phụ tả i cho phép người thiết kế hình dung ra được sự phân bố phụ tải trong khu vực cần thiết kế để từ đó vạch ra nhưng phương án thiết kế hợp lý và kinh tế nhất Để xác định biểu đồ toàn nhà máy ta chọn tỷ lệ xích là m=9 kVA/ mm² S R= m*P +Bán kính biểu đồ phụ tải được xác định theo biểu thức. +Góc chiếu sáng được tính theo biểu thức. a = (360*Pcs)/Ptt
*Tính toán bán kính R và góc chiếu sáng của từng phân xưởng. K ết quả tính toán được cho trong bảng sau : Tên phân xưởng Pcs Ptt Stt R STT kW kW kVA mm a cs 1 Phân xưởng trạm từ 230 338,35 60 40,42 93,91 2 Phân xưởng vật liệu hàn 73,26 352,26 630,82 44,54 74,66 421,4 628,96 Phân xưởng nhựa tổng hợp 3 plasmace 14,4 40,72 12,3 4 Phân xưởng tiêu chuẩ n 111,8 143,33 14,4 37,74 54,1 5 Phân xưởng khí cụ điện 271 376,39 16,8 39,28 15,94 6 Phân xưởng dập 320 477,61 12 40,72 27 7 Phân xưởng xi măng amiang 24 351,34 487,97 39,28 11,62 8 Kho thành phẩ m 50,46 58 11,34 35,73 68,91 9 Kho phế liệu kim loại 35,04 43,26 9,66 37,04 14,79 10 Phân xưởng mạ điện 483,6 636,32 1,44 38,24 2,68 11 Xem dữ liệu phân xưởng 3 3,6 360 12 Trạm trung hòa 53,44 80,97 3 41,03 9,7 13 Rửa kênh thoát axit 23,16 34,06 1,44 40,42 33,58 14 Trạm bơm 2,16 144,44 212,41 44,54 3,59