Tài liệu Thiết kế mạng điện cho một phân xưởng, doanh nghiệp, công ty

lời mở đầu Trong sù nghiÖp c«ng nghiÖp hãa, hiÖn ®¹i hãa ®Êt níc, c«ng nghiÖp ®iÖn lùc ®ãng mét vai trß ®Æc biÖt quan träng. §iÖn n¨ng lu«n ®i tríc mäi lÜnh vùc v× cã ®iÖn m¸y mãc míi ho¹t ®éng, con ngêi míi sinh ho¹t ®îc. Ph¹m vi sö dông ®iÖn rÊt réng r·i, tõ n«ng th«n ®Õn thµnh thÞ, tõ n«ng nghiÖp ®Õn c«ng nghiÖp; ¶nh hëng ®Õn mäi ngµnh trong nÒn kinh tÕ quèc d©n. V× vËy ®å ¸n cung cÊp ®iÖn lµ mét yªu cÇu thiÕt yÕu cho sinh viªn ngµnh ®iÖn, gióp cho sinh viªn cã t duy ®éc lËp víi c«ng viÖc. MÆc dï ®· rÊt cè g¾ng nhng do h¹n chÕ vÒ kiÕn thøc còng nh kinh nghiÖm thùc tiÔn ®å ¸n cña em cßn nhiÒu khiÕm khuyÕt. Em rÊt mong nhËn ®îc sù chØ b¶o vµ gãp ý ch©n thµnh cña c¸c thÇy, c¸c c«. Qua ®©y em xin ch©n thµnh c¸m ¬n thÇy gi¸o Ng« Hång Quang ®· gióp em hoµn thµnh ®å ¸n nµy! Xin ch©n thµnh c¸m ¬n! Phan Thanh H÷u 1 phÇn më Çn më ®Çu Giíi thiÖu vÒ nhµ m¸y ®ång hå ®o chÝnh x¸c Vai trß kinh tÕ Nhµ m¸y ®ång hå ®o chÝnh x¸c ®îc x©y dùng víi nhiÖm vô s¶n xuÊt c¸c lo¹i®ång hå ®o phôc vô cho viÖc ®o ®Õm , kiÓm ®Þnh chÊt lîng c¸c lo¹i hµng hãa trong níc vµ xuÊt khÈu;®ã lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt lîng s¶n phÈm. Trong bÊt k× ngµnh nµo , lÜnh vùc nµo còng cÇn cã c¸c thiÕt bÞ ®o ®Õm. ChÊt lîng s¶n phÈm ®îc quyÕt ®Þnh bëi thiÕt bÞ ®o ®Õm , trong ®ã sù tån t¹i vµ ph¸t triÓn phô thuéc vµo chÊt lîng s¶n phÈm.V× vËy viÖc x©y dùng nhµ m¸y ®ång hå ®o chÝnh x¸c lµ thiÕt yÕu vµ tiªn phong cho sù nghiÖp c«ng nghiÖp hãa hiÖn ®¹i hãa ®Êt níc.Tõ yªu cÇu thùc tÕ,nhµ m¸y ®îc x©y dùng víi qui m« gåm 10 ph©n xëng vµ bé phËn kh¸c nhau. §Æc ®iÓm vÒ ph©n bè phô t¶i Nhµ m¸y lµ ®¬n vÞ tiªu thô cã c«ng suÊt lín , ®îc x©y dng trªn diÖn tÝch 150000m .Nguån ®iÖn cÊp cho nhµ m¸y ®êc lÊy tõ tr¹m biÕn ¸p trung gian 110/10(KV) c¸ch nhµ m¸y 2,5 km. Thêi gian sö dông c«ng suÊt cùc ®¹i lµ . Do tÇm quan träng cña phô t¶i ta xÕp nhµ m¸y vµo ®¬n vÞ cÇn ®îc cÊp ®iÖn liªn tôc vµ an toµn . Trong nhµ m¸y cã Phßng thiÕt kÕ , Phßng thÝ nghiÖm trung t©m vµ Phßng thùc nghiÖm ®îc xÕp vµo ®¬n vÞ lo¹i 3 , khi cÇn thiÕt cã thÓ c¾t ®iÖn ®îc Néi dung cña ®å ¸n bao gåm 5 phÇn: + X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n + ThiÕt kÕ m¹ng cao ¸p nhµ m¸y + ThiÕt kÕ m¹ng h¹ ¸p ph©n xëng söa ch÷a c¬ khÝ + ThiÕt kÕ chiÕu s¸ng cho ph©n xëng söa ch÷a c¬ khÝ + ThiÕt kÕ tÝnh to¸n bï c«ng suÊt Phô t¶i cña nhµ m¸y ®ång hå ®o chÝnh x¸c Sè trªn mÆt b»ng Tªn ph©n xëng C«ng suÊt ®Æt 1 Ph©n xëng tiÖn c¬ khÝ 2500 2 Ph©n xëng dËp 1500 3 Ph©n xëng l¾p r¸p sè 1 900 4 Ph©n xëng l¾p r¸p sè 2 1500 5 Ph©n xëng söa ch÷a c¬ khÝ Theo tÝnh to¸n 6 Phßng thÝ nghiÖm trung t©m 160 7 Phßng thùc nghiÖm 500 8 Tr¹m b¬m 620 9 Phßng thiÕt kÕ 100 10 ChiÕu s¸ng c¸c ph©n xëng X¸c ®Þnh theo diÖn tÝch 2 Ch¬ng I X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n Phô t¶i tÝnh to¸n (PTTT) lµ ®¹i lîng ®Æc trng cho kh¶ n¨ng sö dôngc«ng suÊt cña mét hay nhiÒu nhãmthiÕt bÞ dïng ®iÖn.§ã lµ c«ng suÊt gi¶ ®Þnhkh«ng ®æi trong suèt qu¸ tr×nh lµm viÖc, nã gaay ra hhËu qu¶ ph¸t nhiÖthoÆc ph¸ hñy c¸ch ®iÖn®óng b»ng c«ng suÊt thùc tÕ®· g©y ra cho thiÕt bÞ trong qu¸ tr×nh lµm viÖc.V× vËy trong thùc tÕ thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖnnhiÖm vô ®Çu tiªn lÊc ®Þnh PTTT cña hÖ thèng cÇn cung cÊp ®iÖn. Tïy theo qui m« mµ phô t¶i ®iÖn ph¶i ® îc x¸c ®Þnh theo thùc tÕ hoÆc ph¶i tÝnh ®Õn kh¶ n¨ng ph¸t triÓn cña hÖ thèng trong nhiÒu n¨m sau ®ã. Phô t¶i tÝnh to¸n sö dông ®Ó lùa chän vµ kiÓm tra c¸c thiÕt bÞ trong hÖ thèng nh:MBA, d©y dÉn , c¸c thiÕt bÞ ®ãng c¾t. v.v..,tÝnh to¸n tæn thÊt c«ng suÊt ®iÖn n¨ng , lùa chän bï …Phô t¶i tÝnh to¸nphô thuéc vµo c¸c yÕu tènh : c«ng suÊt , sè lîng m¸y, chÕ ®é vËn hµnh… 1.1 C¸c ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n Ph¬ng ph¸p x¸c ®ÞnhPTTT theo hÖ sè knc vµ P ®Æt. Ph¬ng ph¸p nµy ®îc sö dông khi ®· cã thiÕt kÕ nhµ xëng cña nhµ m¸y nhng cha thiÕt kÕ chi tiÕt. a, TÝnh cho phô t¶i ®éng lùc: • Ptt = Knc . P® Trong ®ã: Knc: HÖ sè nhu cÇu tra tõ sæ tay theo sè liÖu cña c¸c XN.PX P® : C«ng suÊt ®Æt cña c¸c ph©n xëng • Qtt = Ptt . tgφ Trong ®ã: tgφ: HÖ sè c«ng suÊt TT ra sæ tay, tõ cosφ Qtt : C«ng suÊt ph¶n kh¸ng tÝnh to¸n. b, TÝnh cho phô t¶i chiÕu s¸ng: Phô t¶i chiÕu s¸ng ®îc tÝnh theo c«ng suÊt chiÕu s¸ng trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch (m2). • Pcs = P0 . S Trong ®ã: P0 : SuÊt chiÕu s¸ng trªn ®¬n vÞ S. (w/m2) S : DiÖn tÝch cÇn chiÕu s¸ng Lu ý: • CÇn ph¶i c©n nh¾c xem sö dông lo¹i bãng ®Ìn nµo cho phï hîp. • Khi cosφ = 1 ta cã tgφ = 0 3 • Qcs = Pcs . tgφ c, TÝnh PTTT toµn phÇn cña mçi xëng Stp = ( Ptt + Pcs ) 2 + (Q tt + Q cs ) 2 d, Phô t¶i tÝnh to¸n toµn nhµ m¸y PTTT b»ng tæng phô t¶i cña c¸c ph©n xëng cã kÓ ®Õn hÖ sè sö dông ®ång thêi n Pttxn = K®t ∑P ttpxi 1 n = K®t ∑( Ptti + PCSi ) 1 n Qttxn = K®t ∑Q ttPxi = K®t 1 Qttxn = 2 Ptpxn + Q tpxn n ∑ (Q TTi + Q CSi ) 1 2 cosφxn = Pttxn/Stpxn HÖ sè k®t ®îc x¸c ®Þnh theo tõng trêng hîp sau : k®t = 0,9 ®Õn 0,95 khi sè lîng PX lµ 2→ 4 k®t = 0,8 ®Õn 0,85 khi sè lîng PX lµ 5→10 1.2 X¸c ®Þnh PTTT theo c«ng suÊt trung b×nh Sau khi nhµ m¸y ®· cã thiÕt kÕ chi tÕt cho tõng PX, cã th«ng tin chÝnh x¸c vÒ mÆt b»ng bè trÝ thiÕt bÞ, biÕt ®îc c«ng suÊt vµ qu¸ tr×nh c«ng nghÖ cña tõng m¸y. TiÕn hµnh thiÕt kÕ m¹ng h¹ ¸p cña PX, sè liÖu ®Çu tiªn cÇn x¸c ®Þnh lµ Ptt cïa tõng thiÕt bÞ vµ tõng nhãm thiÕt bÞ trong PX 1.2.1 Víi mét ®éng c¬ Ptt = P®m Víi nhãm ®éng c¬ cã n ≤ 3 n Ptt = ∑P đm i 1 Víi nhãm ®éng c¬ cã n ≥ 4 P đm i Ptt = kmax ksd ∑ Trong ®ã : ksd lµ hÖ sè sö dông cña nhãm (tra sæ tay) kmax lµ hÖ sè cùc ®¹i tra b¶ng tõ hai th«ng sè k sd vµ nhq(sè thiÕt bÞ dïng ®iÖn hiÖu qu¶) Tr×nh tù x¸c ®Þnh nhq -X¸c ®Þnh n1: Sè ®éng c¬ cã c«ng suÊt ≥ 1/2 c«ng suÊt cña ®éng c¬ cã c«ng suÊt max trong nhãm . - X¸c ®Þnh P1: Tæng c«ng suÊt cña c¸c ®éng c¬ cã c«ng suÊt ≥ 1/2 c«ng suÊt cña ®éng c¬ cã c«ng suÊt max trong nhãm. 4 n1 P1 = ∑P đm i 1 -X¸c ®Þnh n* vµ P* n* = n1/n P* = P1/ P ∑ Trong ®ã P∑: Tæng c«ng suÊt nhãm n: Tæng sè thiÕt bÞ trong nhãm Tõ n* vµ P* tra b¶ng PL3 ®îc n*hq X¸c ®Þnh nhq theo c«ng thøc: nhq = n . n*hq Chó ý: + Khi tra b¶ng kmax chØ b¾t ®Çu tõ nhq = 4. Khi nhq < 4, PTT ®îc tÝnh nh sau: n PTT = ∑k ti .Pđmi 1 Trong ®ã: kti: HÖ sè t¶i (ë chÕ ®é dµi h¹n = 0.9, ë chÕ ®é ng¾n h¹n = 0.75) NÕu trong nhãm cã thiÕt bÞ lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i th× ph¶i quy ®æi vÒ chÕ ®é dµi h¹n tríc khi tÝnh nhq. Pq®æi = P®m kđ % Trong ®ã k® % lµ hÖ sè ®ãng ®iÖn phÇn tr¨m Ngoµi viÖc quy ®æi chÕ ®é còng cÇn quy ®æi c«ng suÊt mét pha vÒ 3 pha. §èi víi ®iÖn ¸p pha: Pq® = 3 P®m; ®iÖn ¸p d©y: Pq® = 3.Pđm • Phô t¶i ph¶n kh¸ng cña ®éng lùc vµ chiÕu s¸ng: QTT = PTT.tgφ. Qcs = Pcs.tgφ. 1.2.2 X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cho ph©n sëng SCCK: a, Theo ph¬ng ph¸p PTb vµ kmax a1, Ph©n nhãm phô t¶i: C¸c yªu cÇu khi ph©n nhãm: Trong mçi ph©n xëng cã nhiÒu thiÕt bÞ cã c«ng suÊt vµ chÕ ®é lµm viÖc kh¸c nhau. Muèn x¸c ®Þnh PTTT ®îc chÝnh x¸c ta cÇn ph¶i ph©n nhãm c¸c thiÕt bÞ ®iÖn. - ViÖc thiÕt bÞ cïng nhãm cÇn ph¶i ë gÇn nhau ®Ó gi¶m chiÒu dµi d©y dÉn (gi¶m ®Çu t vµ tæn thÊt). - ChÕ ®é lµm viÖc cña c¸c thiÕt bÞ cïng nhãm nªn gièng nhau ®Ó thuËn lîi cho ph¬ng thøc cÊp diÖn. 5 - Tæng c«ng su¸t cña c¸c nhãm nªn xÊp xØ nhau ®Ó gi¶m chñng lo¹i t¶i ®éng lùc. - Sè lîng thiÕt bÞ trong nhãm kh«ng qu¸ nhiÒu v× ®Çu ra cña t¶i ®éng lùc lµ: 8 ®Õn 12. C¨n cø vµo c¸c yªu cÇu trªn vµ vÞ trÝ trªn mÆt b»nh ta ph©n lµm 6 nhãm nh sau: a2, X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cho tõng nhãm: • Nhãm I: Sè liÖu theo b¶ng sau: B¶ng 1.1 Phô t¶i tÝnh to¸n cho nhãm 1 VÞ trÝ trªn s¬ ®å 2 3 4 7 8 9 13 Tªn thiÕt bÞ Sè lîng Bóa rÌn Lß Lß rÌn MBA M¸y Ðp ma s¸t Lß ®iÖn Qu¹t li t©m 2 1 1 2 1 1 1 P® (kw) Mét m¸y Toµn bé 28 56 4,5 4,5 6 6 2,2 4,4 10 10 15 15 7 7 9 102,9 Tæng Nhãm I : cã 9 thiÕt bÞ nªn dïng c«ng thøc: n PTT = kmax . ksd. ∑Pđmi 1 ksd vµ cosφ tra phô lôc I.1( thiÕt kÕ cÊp ®iÖn ) ta cã: ksd=0,3 ; cosφ=0,6 => tgφ= 1,33 n1 lµ sè thiÕt bÞ cã c«ng suÊt lín h¬n hoÆc b»ng1/2 c«ng suÊt cña thiÕt bÞ cã c«ng suÊt max. Víi nhãm nµy theo sè liÖu ë b¶ng ta cã : n1 = 3 P1 lµ tæng c«ng suÊt cña n1 thiÕt bÞ trªn P1 =28+28+15= 71( kW) TÝnh n* vµ P*: n* = n1/n P* = P1/P∑ Trong nhãm cã m¸y biÕn ¸p hµn lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i cÇn qui ®æi chÕ ®é lµm viÖc vµ c«ng suÊt vÒ 3 pha. Qui ®æi vÒ dµi h¹n: HÖ sè ®ãng ®iÖn lµ25% Pq® = P®m 25% = 4,4 0,25 = 2,2 (kW) 6 Qui ®æi c«ng suÊt vÒ 3 pha : ( cosφ = 0,35 ) Pq® = 3 P ®m = 3 x 2,2 = 3,8 ( kW ) C«ng suÊt tæng sau qui ®æi ®îc tÝnh: P ∑ = 102,9 – 4,4 + 3,8 = 102,3 ( kW ) Ta cã: n = 9; n1 = 3; n* = n1/n = 3/9 = 0,33 P* = P1/P∑ = 71/102,3 = 0,69 Tõ P* vµ n* tra b¶ng PL I.5 ( TKC§ ) ta ®îc: n*hq = 0,62 n hq = n . n*hq = 9 x 0,62 = 5,58 Tõ ksd vµ nhq tra PL I.6 ( TKC§ ) ta cã : kmax = 1,88. PTT = 1,88 x 0,3 x 102,3 = 58 ( kW ) QTT = PTT x tgφ = 58 x 1,33 = 77 ( kVAr ) STT = P 2 +Q TT 2 ITT = STT / U TT 3 = 2 2 58 + 77 = 96,4 / 0,38 3 = 96,4 ( kVA ) = 146,5 ( A ) • Nhãm II : Sè liÖu theo b¶ng sau: B¶ng 1.2 Phô t¶i tÝnh to¸n cho nhãm 2 VÞ trÝ Tªn thiÕt bÞ Sè lîng trªn s¬ ®å 1 Bóa h¬i ®Ó rÌn 2 3 Lß rÌn 1 5 Qu¹t lß 1 6 Qu¹t giã 1 11 DÇm treo cã pal¨ng ®iÖn 1 12 M¸y mµi s¾c 1 20 Lß ®iÖn 1 23 Lß ®iÖn 1 Tæng 9 P® (kw) Mét m¸y Toµn bé 10 20 4,5 4,5 2,8 2,8 2,5 2,5 4,85 4,85 3,2 3,2 30 30 20 20 87,85 cã 9 thiÕt bÞ Tra phô lôc I (TKC§) ®îc: ksd = 0.6; cosφ = 0.7 => tg φ = 1 n1 lµ sè thiÕt bÞ cã c«ng suÊt lín h¬n hoÆc b»ng1/2 c«ng suÊt cña thiÕt bÞ cã c«ng suÊt max. Víi nhãm nµy theo sè liÖu ë b¶ng ta cã : n1 = 3 P1 lµ tæng c«ng suÊt cña n1 thiÕt bÞ trªn 7 P1 = 20 + 30 + 20 = 70 (kW) TÝnh n* vµ P*: n* = n1/n = 3/9 = 0.33 P* = P1/P∑ = 70/87.85 = 0.8 Tõ P* vµ n* tra b¶ng PL I.5 ( TKC§ ) ta ®îc: n*hq = 0.5 n hq = n . n*hq = 0.5 x n = 9 x 0.5 = 4.5 Tõ ksd vµ nhq tra PL I.6 ( TKC§ ) ta cã : kmax = 1.41 n PTT = kmax . ksd . ∑P đmi = 1.41 x 0.6 x 87.85 = 74 (kW ) 1 QTT = PTT x tgφ = 74 x 1 = 74 (kVAr) TÝnh STT vµ ITT STT = P 2 TT 2 +Q ITT = STT / U TT 3 = 2 2 74 + 74 = 104.7 / 0,38 3 = 104.7 (kVA) = 159 (A) • Nhãm III : B¶ng 1.3 Phô t¶i tÝnh to¸n cho nhãm 3 VÞ trÝ trªn s¬ ®å 28 31 40 41 42 44 46 47 48 49 50 Tªn thiÕt bÞ Sè lîng M¸y ®o ®é cøng ®Çu c«n M¸y mµi s¾c Bóa h¬i ®Ó rÌn M¸y bµo gç Lß ®iÖn DÇm treo cã pal¨ng ®iÖn Lß ®iÖn M¸y mµi s¾c Lß rÌn Qu¹t giã Qu¹t lß 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 P® (kw) Mét m¸y Toµn bé 0,6 0,6 0,25 0,25 25 25 4,5 4,5 3,2 3,2 4,5 4,5 7 7 7 7 9 9 12 12 18 18 11 91,05 Tæng cã 11 thiÕt bÞ Tra phô lôc I (TKC§) ®îc: 8 ksd = 0.6; cosφ = 0.7 => tg φ = 1 n1 lµ sè thiÕt bÞ cã c«ng suÊt lín h¬n hoÆc b»ng 1/2 c«ng suÊt cña thiÕt bÞ cã c«ng suÊt max. Víi nhãm nµy theo sè liÖu ë b¶ng ta cã : n1 = 2 P1 lµ tæng c«ng suÊt cña n1 thiÕt bÞ trªn P1 = 25 + 18 = 43 (kW) TÝnh n* vµ P*: n* = n1/n = 2/11 = 0.18 P* = P1/P∑ = 43/91.05 = 0.47 Tõ P* vµ n* tra b¶ng PL I.5 ( TKC§ ) ta ®îc: n*hq = 0.09 n hq = n . n*hq = 0.09 x n = 0.09 x 11 = 0.99 n V× nhq < 4 nªn PTT ®îc tÝnh nh sau: PTT = kti ∑P đmi 1 Trong ®ã kti lµ hÖ sè t¶i: - Víi chÕ ®é t¶i dµi h¹n kti = 0.9 - Víi chÕ ®é t¶i ng¾n h¹n kti = 0.75 - C¸c thiÕt bÞ trong nhãm ®Òu lµm viÖc ë chÕ ®é dµi h¹n nªn ta chän k ti = 0.9. n PTT = kti. ∑P đmi = 0.9 x 91.05 = 82 (kW) 1 QTT = PTT x tgφ = 82 x 1 = 82 (kVAr) TÝnh STT vµ ITT STT = P 2 TT 2 +Q ITT = STT / U TT 3 = 2 2 82 + 82 = 116 / 0,38 3 = 116 (kVA) = 177 (A) • Nhãm IV : B¶ng 1.4 Phô t¶i tÝnh to¸n cho nhãm 4 VÞ trÝ trªn s¬ ®å 33 34 37 Tªn thiÕt bÞ Sè lîng CÈu trôc c¸nh cã pal¨ng ®iÖn ThiÕt bÞ cao tÇn ThiÕt bÞ ®o bi 1 1 1 Tæng 3 cã 3 thiÕt bÞ V× sè thiÕt bÞ cña nhãm lµ 3 nªn ta dïng c«ng thøc: 9 P® (kw) Mét m¸y 1,3 80 23 Toµn bé 1,3 80 23 104,3 n PTT = ∑P = 80 + 23 + 1.3 = 104.3 (kW) đmi 1 V× c«ng suÊt chñ yÕu lµ thiÕt bÞ cao tÇn nªn cosφ chän lµ 0.7 => tg φ = 1 QTT = PTT x tgφ = 104.3 x 1 = 104.3 (kVAr) TÝnh STT vµ ITT STT = P 2 TT 2 +Q TT ITT = STT / U 3 = 2 2 104.3 +104.3 = 147.5 / 0,38 = 147.5 (kVA) = 225 (A) 3 • Nhãm V : cã 3 thiÕt bÞ B¶ng 1.5 Phô t¶i tÝnh to¸n cho nhãm 5 VÞ trÝ trªn s¬ ®å 19 24 26 Tªn thiÕt bÞ Sè lîng Lß ®iÖn ®Ó ho¸ cøng linh kiÖn BÓ dÇu BÓ dÇu cã t¨ng nhiÖt 1 1 1 P® (kw) Mét m¸y Toµn bé 90 90 4 4 3 3 3 97 Tæng T¬ng tù nhãm IV ta cã: n PTT = ∑P đmi = 90 + 4 + 3 = 97 (kW) 1 V× c«ng suÊt chñ yÕu lµ ®iÖn trë nªn cosφ = 0.9 => tg φ = 0.48 QTT = PTT x tgφ = 97 x 0.48 = 46 (kVAr) TÝnh STT vµ ITT STT = P 2 TT 2 +Q ITT = STT / U TT 3 = 2 2 97 + 46 = 107.35 / 0,38 3 • Nhãm VI cã 4 thiÕt bÞ 10 = 107.35 (kVA) = 268 (A) B¶ng 1.6 Phô t¶i tÝnh to¸n cho nhãm 6 VÞ trÝ trªn Tªn thiÕt bÞ Sè lîng s¬ ®å Lß b¨ng ch¹y 18 1 ®iÖn 21 Lß ®iÖn ®Ó rÌn 1 22 Lß ®iÖn 1 ThiÕt bÞ ®Ó t«i 25 1 b¸nh r¨ng Tæng P® (kw) Mét m¸y Toµn bé 30 30 36 20 36 20 18 18 4 104 Tra PL I.1 (ThiÕt kÕ cÊp ®iÖn) ®îc: ksd = 0.8; cosφ = 0.9 => tg φ = 0.48 n1 lµ sè thiÕt bÞ cã c«ng suÊt lín h¬n hoÆc b»ng 1/2 c«ng suÊt cña thiÕt bÞ cã c«ng suÊt max. Víi nhãm nµy theo sè liÖu ë b¶ng ta cã : n1 = 4 Tæng c«ng suÊt cña n1 thiÕt bÞ lµ P1 b»ng tæng c«ng suÊt P cña nhãm b»ng 104 nªn: n* = n1/n = 4/4 = 1 P* = P1/P∑ = 1 Tõ P* vµ n* tra b¶ng PL I.5 (TKC§) ta ®îc: n*hq = 0.95 n hq = n . n*hq = 0.95 x n = 0.95 x 4 = 4 Tra phô lôc I.6 ta ®îc: kmax = 1.14 PTT = 1.14 x 0.8 x 104 = 95 (kW) QTT = PTT x tgφ = 95 x 0.48 = 45 (kVAr) TÝnh STT vµ ITT STT = 2 PTT + Q 2 ITT = STT / U TT 3 = 2 2 95 + 45 = 54 / 0,38 3 = 54 (kVA) = 82 (A) 1.3 TÝnh phô t¶i chiÕu s¸ng cho PXSCCK. Phô t¶i chiÕu s¸ng ®îc tÝnh dùa vµo suÊt chiÕu s¸ng vµ diÖn tÝch ®îc chiÕu s¸ng. C¨n cø theo tÝnh chÊt c«ng viÖc ta chän dïng lo¹i bãng sîi ®èt. Tra PLI.2 ®îc P0 = 15 (W/m2), cosφ = 1 nªn tgφ = 0 DiÖn tÝch ph©n xëng c¨n cø trªn b¶ng vÏ cã kÝch thíc 255 x 75 mm víi tû lÖ 1/250 t¬ng ®¬ng 1200 m2 Pcs = P0 x tgφ = 15 x 1200 = 18 (kW) 11 Qcs = Pcs x tgφ = 0 (kVAr) 1.4 X¸c ®Þnh PTTT toµn PXSCCK n PPX = k®t x ∑P tti 1 Trong ®ã k®t lµ hÖ sè ®ång thêi, ta chän: k®t = 0.8 PPX = 0.8 x (58 + 74 + 82 + 104.3 + 97 + 95) = 408 (kW) QPX = 0.8 x (77 + 74 + 82 + 404.3 + 46 + 45) = 343 (kVAr) Phô t¶i tÝnh to¸n toµn xëng kÓ c¶ chiÕu s¸ng: PPXTP = PTTDL + PPTTCS = 408 + 18 = 426 (kW) SPXTP = P 2 PXTP IPX = SPXTP / U 2 +Q 3 PXTP = 547 ((kVA) = 831 (A) cosφ = PPXTP /SPXTP = 426/547 = 0.78 B¶ng 1.7 phô t¶i ®iÖn cña PXSCCK Nhãm ksd cosφ kmax I 0.3 0.6 II 0.35 0.7 III 0.6 Phô t¶i tÝnh to¸n PTT (kW) QTT (kVAr) STT (kVA) ITT (A) 1.88 58 77 96.4 146.5 1.41 74 74 104.7 159 0.7 82 82 116 177 IV 0.7 104.3 104.3 147.5 225 V 0.9 97 46 107.35 268 95 45 54 82 426 343 547 831 VI ∑ (k®t= 0.8) 0.8 0.9 0.78 1.14 1.5 TÝnh chiÕu s¸ng ®Êt trèng ®êng ®i ChiÕu s¸ng ®Êt trèng ®êng ®i chØ lµm viÖc khi trêi tèi nªn: knc = 0.5 bãng ®Ìn lµ lo¹i sîi ®èt vµ thuû ng©n nªn hÖ sè cosφ = 0.8 Tæng diÖn tÝch chiÕu s¸ng b»ng tæng diÖn tÝch toµn nhµ m¸y trõ ®i tæng diÖn tÝch c¸c ph©n xëng: Scs = Snm - ∑Spx = 150000 – 21975 = 128025 m2 1.6. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cho c¸c ph©n xëng cßn l¹i Do chØ biÕt c«ng suÊt ®Æt vµ diÖn tÝch cña nhµ xëng nªn ta dïng ph¬ng ph¸p tÝnh PTTT theo c«ng suÊt ®Æt vµ hÖ sè Kmc. 12 C¸c c«ng thøc cÇn sö dông: - Phô t¶i ®éng lùc: P®l = P®l.Knc P®l = P®l.tgφ Tra b¶ng PLI.3 ®Ó t×m knc vµ cosφ, tgφ - Phô t¶i chiÕu s¸ng Pcs = Po. S trong ®ã S: diÖn tÝch cÇn chiÕu s¸ng. Tra PLI.2 t×m Po (c«ng suÊt chiÕu s¸ng W/m2) - TÝnh Stp cña tõng ph©n xëng: Stp = ( Pđl + Pcs ) 2 + (Q đl + Q cs ) 2 TÝnh dßng ®iÖn toµn phÇn mçi PX: Itp = Stp/ 0.8 3 1.6.1 TÝnh PTTT cho phßng thiÕt kÕ: P® = 100 (kW) S = 2000 m2 Tra PLI.2 ta cã: Po = 15 W/m2 NÕu dïng bãng h×nh quang cã cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75 Tra PLI.3: Knc = 0.7 cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75 - TÝnh PTTT ®éng lùc: P®l = P®.Knc = 100 x 0.7 = 70 (kW) Q®l = P®l x tg φ = 70 x 0.75 = 52.5 (kVAr) - TÝnh PTTT chiÕu s¸ng phßng thiÕt kÕ: Pcs = Po.S = 15 x 2000 = 30 (kW) Qcs = Pcs x tg φ = 30 x 0.75 = 22.5 (kVAr) - TÝnh PTTT (Stp) c«ng suÊt biÓu kiÕn toµn phÇn: Stp = - ( Pđl + Pcs ) 2 + (Q đl + Q cs ) 2 = (70 + 30 ) 2 + (52.5 + 22.5) 2 TÝnh dßng ®iÖn toµn phÇn: Itp = Stp/ 0.8 3 = 125/0.8 3 = 190 (A) 13 = 125 (kVA) 1.6.2 TÝnh PTTT cho PX l¾p r¸p sè 1: P® = 900 (kW) S = 3250 m2 - TÝnh phô t¶i ®éng lùc: Tra PLI.3: Knc = 0.4 vµ cosφ = 0.6 P®l = P®.Knc = 900 x 0.4 = 360 (kW) Q®l = P®l x tg φ = 360 x 1.33 = 479 (kVAr) - TÝnh PT chiÕu s¸ng: Tra PLI.2 ta cã: Po = 15 W/m2 Pcs = Po.S = 15 x 3250 = 48.8 (kW) chän dïng bãng sîi ®èt cã cosφ = 1 => tg φ = 0 Qcs = Pcs x tg φ = 0 (kVAr) - TÝnh PTTT (Stp) c«ng suÊt biÓu kiÕn toµn phÇn: Stp = - ( Pđl + Pcs ) 2 + (Q đl + Q cs ) 2 = (360 + 48.8) 2 + 479 2 = 630 (kVA) TÝnh dßng ®iÖn toµn phÇn: Itp = Stp/ 0.8 3 = 630/0.8 3 = 957 (A) 1.6.3 TÝnh PTTT Ph©n xëng l¾p r¸p sè 2: P® = 1500 (kW) S = 3150 m2 Tra PLI.3: Knc = 0.4 cosφ = 0.6 => tg φ = 0.33 - TÝnh PTTT ®éng lùc: Ptt = P®.Knc = 1500 x 0.4 = 600 (kW) Qtt = Ptt x tg φ = 600 x 0.33 = 798 (kVAr) - TÝnh PTTT chiÕu s¸ng: Tra PLI.2 ta cã: Po = 15 W/m2 NÕu dïng bãng sîi ®èt cã cosφ = 1 => tg φ = 0 Pcs = Po.S = 15 x 3150 = 47 (kW) Qcs = Pcs x tg φ = 0 (kVAr) - TÝnh PTTT (Stp) c«ng suÊt biÓu kiÕn toµn phÇn: Stp = - ( Pđl + Pcs ) 2 + (Q đl + Q cs ) 2 = (600 + 47) 2 + 789 2 TÝnh dßng ®iÖn toµn phÇn: 14 = 1027 (kVA) Itp = Stp/ 0.8 3 = 1027/0.8 3 = 1561 (A) 1.6.4 TÝnh phô t¶i TT ph©n xëng dËp P® = 2100 (kW) S = 2400 m2 - TÝnh phô t¶i ®éng lùc: Tra PLI.3: Knc = 0.6 vµ cosφ = 0.7; tgφ = 1 P®l = P®.Knc = 1500 x 0.6 = 900 (kW) Q®l = P®l x tg φ = 900 x 1 = 900(kVAr) - TÝnh PT chiÕu s¸ng: Tra PLI.2 ta cã: Po = 15 W/m2 Pcs = Po.S = 15 x 2400 = 36 (kW) chän dïng bãng sîi ®èt cã cosφ = 1 => tg φ = 0 Qcs = Pcs x tg φ = 0 (kVAr) - TÝnh PTTT (Stp) c«ng suÊt biÓu kiÕn toµn phÇn: Stp = - ( Pđl + Pcs ) 2 + (Q đl + Q cs ) 2 = 900 2 + 900 2 = 1273 (kVA) TÝnh dßng ®iÖn toµn phÇn: Itp = Stp/ 0.8 3 = 1273/0.8 3 = 1934 (A) 1.6.5 TÝnh phô t¶i TT ph©n xëng tiÖn c¬ khÝ P® = 2500 (kW) S = 2250 m2 - TÝnh phô t¶i ®éng lùc: Tra PLI.3: Knc = 0.7 vµ cosφ = 0.8; tgφ = 0.75 P®l = P®.Knc = 2500 x 0.7 = 1750 (kW) Q®l = P®l x tg φ = 1750 x 0.75 = 1313(kVAr) - TÝnh PT chiÕu s¸ng: Tra PLI.2 ta cã: Po = 15 W/m2 Pcs = Po.S = 15 x 2250 = 34 (kW) chän dïng bãng sîi ®èt cã cosφ = 1 => tg φ = 0 Qcs = Pcs x tg φ = 0 (kVAr) - TÝnh PTTT (Stp) c«ng suÊt biÓu kiÕn toµn phÇn: Stp = ( Pđl + Pcs ) 2 + (Q đl + Q cs ) 2 = (1750 + 34) 2 +1313 2 15 = 2215 (kVA) - TÝnh dßng ®iÖn toµn phÇn: Itp = Stp/ 0.8 3 = 2215/0.8 3 = 3366 (A) 1.6.6 TÝnh phô t¶i TT phßng thÝ nghiÖm trung t©m P® = 160 (kW) S = 2250 m2 - TÝnh phô t¶i ®éng lùc: Tra PLI.3: Knc = 0.7 vµ cosφ = 0.8; tgφ = 0.75 P®l = P®.Knc = 160 x 0.7 = 112 (kW) Q®l = P®l x tg φ = 112 x 0.75 = 84 (kVAr) - TÝnh PT chiÕu s¸ng: Tra PLI.2 ta cã: Po = 20 W/m2 Pcs = Po.S = 20 x 2250 = 45 (kW) chän dïng bãng huúnh quang cã cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75 Qcs = Pcs x tg φ = 0.75 x 45 = 34 (kVAr) - TÝnh PTTT (Stp) c«ng suÊt biÓu kiÕn toµn phÇn: Stp = - ( Pđl + Pcs ) 2 + (Q đl + Q cs ) 2 = (112 + 45) 2 + (84 + 34) 2 = 194 (kVA) TÝnh dßng ®iÖn toµn phÇn: Itp = Stp/ 0.8 3 = 194/0.8 3 = 295 (A) 1.6.7 TÝnh phô t¶i TT phßng thùc nghiÖm P® = 500 (kW) S = 2550 m2 - TÝnh phô t¶i ®éng lùc: Tra PLI.3: Knc = 0.7 vµ cosφ = 0.8; tgφ = 0.75 P®l = P®.Knc = 500 x 0.7 = 350 (kW) Q®l = P®l x tg φ = 350 x 0.75 = 263 (kVAr) - TÝnh PT chiÕu s¸ng: Tra PLI.2 ta cã: Po = 15 W/m2 Pcs = Po.S = 15 x 2250 = 38 (kW) chän dïng bãng huúnh quang cã cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75 Qcs = Pcs x tg φ = 0.75 x 38 = 29 (kVAr) - TÝnh PTTT (Stp) c«ng suÊt biÓu kiÕn toµn phÇn: Stp = ( Pđl + Pcs ) 2 + (Q đl + Q cs ) 2 = (350 + 38) 2 + (263 + 29) 2 16 = 486 (kVA) - TÝnh dßng ®iÖn toµn phÇn: Itp = Stp/ 0.8 3 = 486/0.8 3 = 738 (A) 1.6.8 TÝnh phô t¶i TT cho tr¹m b¬m P® = 620 (kW) S = 1750 m2 - TÝnh phô t¶i ®éng lùc: Tra PLI.3: Knc = 0.7 vµ cosφ = 0.8; tgφ = 0.75 P®l = P®.Knc = 620 x 0.7 = 434 (kW) Q®l = P®l x tg φ = 434 x 0.75 = 326 (kVAr) - TÝnh PT chiÕu s¸ng: Tra PLI.2 ta cã: Po = 10 W/m2 Pcs = Po.S = 10 x 1750 = 17.5 (kW) chän dïng bãng huúnh quang cã cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75 Qcs = Pcs x tg φ = 0.75 x 17.5 = 13 (kVAr) - TÝnh PTTT (Stp) c«ng suÊt biÓu kiÕn toµn phÇn: S Stp = (Pđl + Pcs ) 2 + (Q đl + Q cs ) 2 = (343 +17.5) 2 + (326 +13) 2 = 565 (kVA) - TÝnh dßng ®iÖn toµn phÇn: Itp = Stp/ 0.8 3 = 565/0.8 3 = 858 (A) 1.7 X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n toµn nhµ m¸y B¶ng PTTT cho toµn nhµ m¸y: Tªn PX P® knc cos φ Po P (kW) Q( kVAr) P Q S TT I W/m2 §L CS §L CS (kW) (kVAr) (kVA) (A) (kW) 1 PX TiÖn c¬ khÝ 2500 0.7 0.8 15 1750 34 1313 0 1784 1313 2215 3360 2 PX DËp 1500 0.6 0.7 15 900 36 900 0 936 900 1273 1934 3 PX L¾p r¸p sè 1 900 0.4 0.6 15 360 48.8 479 0 408.8 479 630 4 PX L¾p r¸p sè 2 1500 0.4 0.6 15 600 47 798 0 647 798 1027 1561 5 PX Söa ch÷a CK 5865 0.78 15 408 18 343 0 426 343 547 831 6 Phßng TN TT©m 160 0.7 0.8 20 112 45 0 157 84 194 295 7 P Thùc nghiÖm 500 0.7 0.8 15 350 38 263 29 388 292 486 738 8 Tr¹m b¬m 620 0.7 0.8 10 434 17.5 326 13 451.5 339 565 858 9 Phßng thiÕt kÕ 100 0.7 0.8 15 70 30 52.5 22.5 100 75 125 190 0.5 0.8 0.2 0 13 16 24 10 §Êt trèng,®êng ®i Tæng 8366.5 - 84 0 1013 10 957 5311.3 4633 7178 10748 C«ng suÊt t¸c dông: 17 n Pnm = k®t. ∑Ptti 1 Trong ®ã k®t = 0.8 Pnm = 0.8 x 5311.3 = 4249 (kW). - C«ng suÊt ph¶n kh¸ng: LÊy k®t = 0.85 n Qnm = ∑Qtti = 0.85 x 4633 = 3938 (kVAr) 1 - C«ng suÊt biÓu kiÕn toµn phÇn: Snm = - Pnm 2 + Qnm 2 = 4249 2 + 3938 2 = 5793(kVA) TÝnh dßng ®iÖn nhµ m¸y: Inm = Snm/ 0.8 3 = 5793/0.8 3 = 8804 (A) - HÖ sè c«ng suÊt (cosφ) cosφ = Pnm/Snm = 4249/5793 = 0.73 I.6. X¸c ®Þnh biÓu ®å phô tØa - BiÓu ®å phô t¶i lµ mét vßng trßn vÏ trªn mÆt ph¼ng cã t©m trïng víi t©m mÆt b»ng cña phô tØa vµ diÖn tÝch tØ lÖ víi c«ng suÊt t¶i. - BiÓu ®å gióp ngêi thiÕt kÕ h×nh dung ®îc sù ph©n bè phô tØa trªn mÆt b»ng thiÕt kÕ, ®Ó lµm c¬ së v¹ch ra c¸c ph¬ng ¸n cung cÊp diÖn. - BiÓu ®å phô t¶i ®îc chia lµm hia phÇn: PhÇn 1: PhÇn phô t¶i ®éng lùc (phÇn g¹ch chÐo) PhÇn 2: Phô t¶i chiÕu s¸ng (phÇn ®Ó tr¾ng). Trong ®ã: + B¸n kÝnh biÓu ®å ®wocj x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc: R= Stt / m.π Víi m lµ tØ lÖ xÝch (chän 3kW/mm2) + Gãc phô t¶i chiÕu s¸ng: α = 3600 x Pcs/Ptt Tõ c¸c c«ng thøc trªn ta cã b¶ng R vµ c¸c gãc αcs nh sau: 18 B¶ng th«ng sè biÓu ®å phô t¶i: STT Tªn PX Pcs(kW) Ptt(kW) Stt(kVA) R(mm) αcs(0) 1 PX TiÖn c¬ khÝ 34 1784 2215 15.3 6.9 2 PX DËp 36 9.6 1237 11.6 14 3 PX L¾p r¸p sè 1 48.8 408.8 630 8.2 43 4 PX L¾p r¸p sè 2 47 647 1027 10.4 16.5 5 PX Söa ch÷a c¬ khÝ 18 426 548 7.6 15 6 Phßng TN trung 45 t©m 157 194 4.5 103 7 P Thùc nghiÖm 38 388 486 7.2 35.3 8 Tr¹m b¬m 17.5 451.5 565 7.7 14 9 Phßng thiÕt kÕ 30 100 125 3.7 108 1 4 3 2 8 7 6 5 9 19 Ch¬ng II. ThiÕt kÕt m¹ng cao ¸p 2.1 X¸c ®Þnh t©m phô t¶i T©m phô t¶i cña nhµ m¸y lµ ®iÓm tèt nhÊt ®Ó ®Æt tr¹m biÕn ¸p tr©n ph©n phèi trung t©m, c¸c tñ ph©n phèi ®éng lùc nh»m gi¶m chi phÝ ®Çu t vµ tæn thÊt ®iÖn n¨ng. §Ó x¸c ®Þnh to¹ ®é t©m phô t¶i ta dïng c«ng thøc: X= Y= n n 1 1 n n 1 1 ∑Si.xi / ∑Si ∑Si.yi / ∑Si Theo sè liÖu cña b¶ng thèng kª ta cã: X = 5088.2/879 = 5.8 Y = 4340.0/879 = 4.9 Suy ra: M(5.8 - 4.9) To¹ ®é phô t¶i 8 7 1 4 6 5 3 2 8 4 3 7 6 2 5 1 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2.2. X¸c ®Þnh vÞ trÝ sè lîng c«ng suÊt c¸c tr¹m BAPX 2.2.1 ý nghÜa: HÖ thèng ®iÖn bao gåm c¸c thiÕt bÞ ®iÖn ®îc nèi víi nhau theo mét nguyªn t¾c chÆt chÏ t¹o nªn mét c¬ cÊu ®ång bé hoµn chØnh. Mçi thiÕt bÞ ®iÖn cÇn ®îc lùa chän ®øng ®Ó thùc hiÖn tèt chøc n¨ng trong s¬ ®å cÊp ®iÖn gãp phÇn lµm cho hÖ thèng cung cÊp vËn hµnh ®îc ®¶m v¶o c¸c chØ tiªu kü thuËt, kinh tÕ vµ an toµn. 20