Đồ án môn học

Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 - K44
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
1
Mở đầu
giới thiệu chung về nhà máy
Nhà máy chế tạo máy kéo đ-ợc xây dựng trên địa bàn Huyện Gia Lâm,
thành phố Hà Nội với quy mô khá lớn bao gồm 10 phân x-ởng và nhà làm
việc
Bảng 1.1 - Danh sách các phân x-ởng và nhà làm việc trong nhà máy
Số trên
mặt bằng
Tên phân x-ởng Công suất đặt
(Kw)
Diện tích
(
2
m
)
1
Ban quản lý và phòng thiết kế 80 1500
2 Phân x-ởng cơ khí số1 3600 2000
3 Phân x-ởng cơ khí số 2 3200 2500
4 Phân x-ởng luyện kim màu 1800 2700
5 Phân x-ởng luyện kim đen 2500 3000
6 Phân x-ởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán 1200
7 Phân x-ởng rèn 2100 3600
8 Phân x-ởng nhiệt luyện 3500 4200
9 Bộ phận nén khí 1700 2000
10 Kho vật liệu 60 5000

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 t-ơng
tự nh- phụ tải 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 đ-ợc sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong
hệ thống cung cấp điện nh- : 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 l-ợng bù công suất phản kháng ... Phụ tải tính toán phụ thuộc vào
các yếu tố nh- : công suất, số l-ợng, chế độ làm việc của các thiết bị điện,
trình độ và ph-ơng thức vận hành hệ thống...Vì vậy xác định chính xác phụ
tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nh-ng rất quan trọng. Bởi vì nếu phụ
tải tính toán xác định đ-ợc 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 đ-ợc chọn sẽ quá lớn so với
yêu cầu, do đó gây lãng phí.
Do tính chất quan trọng nh- vậy nên từ tr-ớc tới nay đã có nhiều công
trình nghiên cứu và có nhiều ph-ơng pháp tính toán phụ tải điện. Song vì phụ
tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh- đã trình bày ở trên nên cho đến nay
vẫn ch-a có ph-ơng pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi. Những ph-ơng
pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác, còn nếu
nâng cao đ-ợc độ chính xác, kể đến ảnh h-ởng của nhiều yếu tố thì ph-ơng
pháp tính lại phức tạp.
Sau đây là một số ph-ơng pháp tính toán phụ tải th-ờng dùng nhất trong
thiết kế hệ thống cung cấp điện:
- Ph-ơng pháp tính theo hệ số nhu cầu
- Ph-ơng pháp tính theo công suất trung bình
- Ph-ơng pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản
phẩm
- Ph-ơng 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

-Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động
lực cần dùng trong phân x-ởng và toàn nhà máy.Số thiết bị trong một nhóm
cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực th-ờng
(812) .
Tuy nhiên th-ờng rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên,
do vậy ng-ời thiết kế phải tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa
chọn ph-ơng án thoả hiệp một cách tốt nhất có thể
Dựa 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 x-ởng có thể
chia các thiết bị trong phân x-ởng Sửa chữa cơ khí thành 6 nhóm. Kết quả
phân nhóm phụ tải điện đ-ợc trình bày trong bảng 1.1Đồ án môn học

Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 - K44
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
4
Bảng 1.2 - Bảng phân nhóm phụ tải điện
P
ĐM
(kW)
TT Tên thiết bị
Số
L-ợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
1 máy Toàn bộ
I
ĐM

5 Máy khoan bàn 2 23 0.65 1.30 2*1.65
6 Máy ép kiểu trục khuỷu 1 24 1.7 1.7 4.3
7 Máy mài phá 1 27 3.0 3.0 7.6
8 C-a tay 1 28 1.35 1.35 3.42
9 C-a máy 1 29 1.7 1.7 4.3
Cộng nhóm III 10 20.9 52.93
Nhóm IV
1 Lò điện kiểu buồng 1 31 30 30 47.98
2 Lò điện kiểu đứng 1 32 25 25 39.98
3 Lò điên kiểu bể 1 33 30 30 47.98
4 Bể điện phân 1 34 10 10 15.99
Cộng nhóm IV 4 95 151.93
Nhóm V
1 Máý tiện ren 2 43 10 20 2*25.32
2 Máy tiện ren 1 44 7.0 7.0 17.73
3 Máy tiện ren 1 45 4.5 4.5 11.4
4 Máy phay ngang 1 46 2.8 2.8 7.09
5 Máy phay vạn năng 1 47 2.8 2.8 7.09
6 Máy phay răng 1 48 2.8 2.8 7.09
7 Máy xọc 1 49 2.8 2.8 7.09
8 Máy bào ngang 2 50 7.6 15.2 2*19.25
9 Máy mài tròn 1 51 7.0 7.0 17.73
10 Máy khan đứng 1 52 1.8 1.8 4.56
Đồ án môn học

Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 - K44
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
5
11 Búa khí nén 1 53 10.0 10.0 25.32
12 Quạt 1 54 3.2 3.2 8.1

1.1.2
Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải
1. Tính toán cho nhóm 1:
Số liệu phụ tải của nhóm 1 cho trong bảng 1.3
Bảng 1.3 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm I
P
ĐM
(kW)
TT Tên thiết bị
Số
L-ợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
1 máy Toàn bộ
I
ĐM
(A)
Nhóm I
1 Máy tiện ren 1 1 4.5 4.5 11.4
2 Máy tiện tự động 3 2 5.1 15.3 3*12.19
3 Máy tiện tự động 2 3 14.0 28.0 2*35.45
4 Máy tiện tự động 2 4 5.6 11.2 2*14.18
5 Máy tiện tự động 1 5 2.2 2.2 5.57
6 Máy tiện rêvôn 1 6 1.7 1.7 4.30
7 Máy phay vạn năng 2 7 3.4 6.8 2*8.61
8 Máy phay ngang 1 8 1.8 1.8 4.56
Cộng nhóm I
13 71.5 181.05
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm đ-ợc k
sd

1
11
1





n
i
ddi
n
i
ddi
P
P
P
P
Tra bảng PL1.5 [1] tìm
*hq
n
= f(n
*
, P
*
)
ta đ-ợc
*hq
n
=0.67

max
*k
sd
*


n
i
ddi
P
1
= 2.2 *0.15*71.5 = 23.59 kW
Q
tt
= P
tt
*tg = 23.59*1.33 = 31.37 kVar
S
tt
=
32.39
6.0
59.23
cos


tt
P
kVA
max)max

k
đt
- hệ số đồng thời , lấy k
đt
=0.8
2. Tính toán cho nhóm 2: Số liệu phụ tải của nhóm 2 cho trong bảng 1.4

Bảng 1.4 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm II
P
ĐM
(kW)
TT Tên thiết bị
Số
L-ợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
1 máy Toàn bộ
I
ĐM
(A)
1 Máy phay đứng 2 9 14.0 28.0 2*35.45
2 Máy phay đứng 1 10 7.0 7.0 17.73
3 Máy mài 1 11 2.2 2.2 5.57
4 Máy bào ngang 2 12 9.0 18.0 2*22.79
5 Máy xọc 3 13 8.4 25.2 3*21.27
6 Máy xọc 1 14 2.8 2.8 7.09
7 Máy khoan vạn năng 1 15 4.5 4.5 11.4
8 Máy doa ngang 1 16 4.5 4.5 11.4
9 Máy khoan h-ớng tâm 1 17 1.7 1.7 4.3
10 Máy mài phẳng 2 18 9.0 18.0 2*22.79

Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 - K44
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
7
P
*
=
86.0
9.111
2.96
9.111
182.2518728
1
1
1
1







n
i
ddi
n
i
ddi
P
P

sd
=0.15
ta đ-ợc k
max
= 1.85
Phụ tải tính toán của nhóm II :
P
tt
= k
max
*k
sd
*


n
i
ddi
P
1
= 1.85 *0.15*111.9 = 31.05 kW
Q
tt
= P
tt
*tg = 31.05*1.33 = 41.29 kVar
S
tt
=
75.51

3. Tính toán cho nhóm 3: Số liệu phụ tải của nhóm 3 cho trong bảng 1.5

Bảng 1.5 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm III
P
ĐM
(kW)
TT Tên thiết bị
Số
L-ợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
1 máy Toàn
bộ
I
ĐM
(A)
1 Máy mài tròn 1 19 5.6 5.6 14.18
2 Máy mài trong 1 20 2.8 2.8 7.09
3 Máy mài dao cắt gọt 1 21 2.8 2.8 7.09
4 Máy mài sắc vạn năng 1 22 0.65 0.65 1.65
5 Máy khoan bàn 2 23 0.65 1.30 2*1.6
5
6 Máy ép kiểu trục khuỷu 1 24 1.7 1.7 4.3
7 Máy mài phá 1 27 3.0 3.0 7.6
8 C-a tay 1 28 1.35 1.35 3.42
9 C-a máy 1 29 1.7 1.7 4.3
Cộng nhóm III 10 20.9 52.93
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm đ-ợc k
sd
= 0.15, cos = 0.6

=
68.0
9.20
0.38.28.26.5
1
11
1







n
i
ddi
n
i
ddi
P
P
P
P
Tra bảng PL1.5 [1] tìm
*hq
n
= f(n
*
, P

= k
max
*k
sd
*


n
i
ddi
P
1
= 2.48 *0.15*20.9 = 7.78 kW
Q
tt
= P
tt
*tg = 7.78*1.33 = 10.35 kVar
S
tt
=
98.12
6.0
78.7
cos


tt
P
kVA

L-ợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
1 máy Toàn
bộ
I
ĐM
(A)
Nhóm IV
1 Lò điện kiểu buồng 1 31 30 30 47.98
2 Lò điện kiểu đứng 1 32 25 25 39.98
3 Lò điên kiểu bể 1 33 30 30 47.98
4 Bể điện phân 1 34 10 10 15.99
Cộng nhóm IV 4 95 151.93
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm đ-ợc k
sd
= 0.8 , cos = 0.95
Do số thiết bị trong nhóm là n = 4 nên ta tính
hq
n
theo công thức định nghĩa :
Đồ án môn học

Trần Minh Tuân - Lớp ĐKTĐ2 - K44
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
9

57.3
10302530
95

Tra bảng PL1.6 [1] tìm k
max
= f(
hq
n
, k
sd
) với n
hq
= 4 , k
sd
= 0.8
ta đ-ợc k
max
= 1.14
Phụ tải tính toán của nhóm IV :
P
tt
= k
max
*k
sd
*


n
i
ddi
P
1

IkIkIk
IkIkII
A
U
S
I



= 1.2*47.98 + 0.8(138.56 - 0.8*47.98) = 137.72 A
5. Tính toán cho nhóm 5: Số liệu phụ tải của nhóm 5 cho trong bảng 1.7

Bảng 1.7 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm V
P
ĐM
(kW)
TT Tên thiết bị
Số
L-ợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
1 máy Toàn
bộ
I
ĐM
(A)
Nhóm V
1 Máý tiện ren 2 43 10 20 2*25.32
2 Máy tiện ren 1 44 7.0 7.0 17.73
3 Máy tiện ren 1 45 4.5 4.5 11.4