Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí trung quy mô số 2

Trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất n-ớc, công nghiệp điện giữ một vai trò đặc biệt quan trọng. Bởi vì, công nghiệp điện là nghành có liên quan chặt chẽ đến hầu hết các nghành kinh tế quốc dân, làm tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong nền kinh tế. Chính vì vậy, khi xây dựng một nhà máy, khu dân c- hay một thành phố mới . thì việc đầu tiên là phải xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt của nơi đó. Đất n-ớc ta đang trên con đ-ờng công nghiệp hoá - hiện đại hoá, đẩy mạnh sự phát triển công nghiệp, mở rộng những nhà máy công suất lớn, công nghệ hiện đại. Điều này có ý nghĩa lớn trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy hay xí nghiệp công nghiệp để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật.

pdf92 trang | Chia sẻ: longpd | Ngày: 21/09/2012 | Lượt xem: 523 | Lượt tải: 10download
Tóm tắt tài liệu Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí trung quy mô số 2, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ TRUNG QUY MÔ SỐ 2 §å ¸n tèt m«n häc ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn Sinh viªn: §Æng Minh Tu©n - HÖ thèng ®iÖn - CH9 1 Lêi nãi ®Çu Trong sù nghiÖp x©y dùng vµ ph¸t triÓn ®Êt n•íc, c«ng nghiÖp ®iÖn gi÷ mét vai trß ®Æc biÖt quan träng. Bëi v×, c«ng nghiÖp ®iÖn lµ nghµnh cã liªn quan chÆt chÏ ®Õn hÇu hÕt c¸c nghµnh kinh tÕ quèc d©n, lµm t¨ng n¨ng suÊt lao ®éng, t¹o nªn sù ph¸t triÓn nhÞp nhµng trong nÒn kinh tÕ. ChÝnh v× vËy, khi x©y dùng mét nhµ m¸y, khu d©n c• hay mét thµnh phè míi ... th× viÖc ®Çu tiªn lµ ph¶i x©y dùng mét hÖ thèng cung cÊp ®iÖn ®Ó phôc vô cho nhu cÇu s¶n xuÊt vµ sinh ho¹t cña n¬i ®ã. §Êt n•íc ta ®ang trªn con ®•êng c«ng nghiÖp ho¸ - hiÖn ®¹i ho¸, ®Èy m¹nh sù ph¸t triÓn c«ng nghiÖp, më réng nh÷ng nhµ m¸y c«ng suÊt lín, c«ng nghÖ hiÖn ®¹i. §iÒu nµy cã ý nghÜa lín trong viÖc thiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y hay xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp ®Ó ®¶m b¶o c¸c chØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt. Víi nh÷ng kiÕn thøc ®· ®•îc häc tËp, nghiªn cøu trong nhµ tr•êng, tr•íc khi tèt nghiÖp em ®•îc giao ®å ¸n víi ®Ò tµi: "ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y c¬ khÝ trung quy m« sè 2". §å ¸n m«n häc nµy sÏ lµ mét sù tËp d•ît rÊt quý cho em tr•íc khi b•íc vµo thùc tÕ. Sau mét thêi gian lµm ®å ¸n, víi næ lùc cña b¶n th©n, ®ång thêi víi sù h•íng dÉn gióp ®ì cña c¸c thÇy Phan §¨ng Kh¶i, ®Õn nay em ®· hoµn thµnh ®å ¸n m«n häc cña m×nh. Song víi kiÕn thøc cßn h¹n chÕ, cïng víi ®Ò tµi thiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn lµ t•¬ng ®èi khã vµ phøc t¹p, ®ßi hái ph¶i cã nhiÒu kinh nghiÖm vµ chuyªn m«n cao nªn trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ em kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt. V× vËy, em mong ®•îc sù nhËn xÐt gãp ý cña c¸c thÇy c« gi¸o. §å ¸n tèt m«n häc ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn Sinh viªn: §Æng Minh Tu©n - HÖ thèng ®iÖn - CH9 2 Ch•¬ng 1 Giíi thiÖu chung vÒ nhµ m¸y c¬ khÝ Ngµnh c¬ khÝ chÕ t¹o m¸y ®· tõ l©u lµ mét trong nh÷ng nghµnh then chèt cña nÒn kinh tÕ quèc d©n. Víi nhiÖm vô söa ch÷a, s¶n xuÊt phô tïng thay thÕ chÕ t¹o c¸c m¸y c«ng cô, m¸y mãc c¬ giíi... ®¸p øng nhu cÇu cña sù ph¸t triÓn kinh tÕ. C¸c nhµ m¸y c¬ khÝ chiÕm mét sè l•îng lín vµ ph©n bè réng r·i trªn kh¾p ®Êt n•íc ta. Ngµy nay, cïng víi sù ph¸t triÓn cña c¸c nghµnh c«ng nghiÖp kh¸c, c¬ khÝ chÕ t¹o m¸y còng kh«ng ngõng ph¸t triÓn c¶ vÒ sè l•îng vµ chÊt l•îng. Nhµ m¸y c¬ khÝ trung quy m« lµ nhµ m¸y thuéc nghµnh c¬ khÝ chÕ t¹o m¸y. Nhµ m¸y cã tæng diÖn tÝch kho¶ng 16 000m2 víi 9 ph©n x•ëng vµ ban qu¶n lý nhµ m¸y cã c«ng suÊt ®Æt cho trong b¶ng 1-1. B¶ng 1-1: Tªn vµ c«ng suÊt ®Æt cña c¸c ph©n x•ëng. Ký hiÖu trªn mÆt b»ng Tªn ph©n x•ëng C«ng suÊt ®Æt (kW) 1 Ph©n x•ëng kÕt cÊu kim lo¹i 2500 2 Ph©n x•ëng l¾p r¸p c¬ khÝ 2200 3 Ph©n x•ëng ®óc 1800 4 Ph©n x•ëng nÐn khÝ 800 5 Ph©n x•ëng rÌn 1600 6 Tr¹m b¬m 450 7 Ph©n x•ëng söa ch÷a c¬ khÝ Theo tÝnh to¸n 8 Ph©n x•ëng gia c«ng gç 400 9 Ban qu¶n lý nhµ m¸y 120 10 ChiÕu s¸ng ph©n x•ëng X¸c ®Þnh theo diÖn tÝch D©y chuyÒn c«ng nghÖ s¶n xuÊt cña nhµ m¸y: Giai ®o¹n ®Çu tiªn cña quy tr×nh c«ng nghÖ lµ t¹o ph«i. Kim lo¹i ®•îc ®•a vµo nÊu ch¶y vµ ®óc ph«i, giai ®o¹n nµy th•êng sö dông c¸c lß nÊu kim lo¹i ®èt b»ng than hoÆc lß ®iÖn trë, lß hå quang, lß trung tÇn. Sau khi ®óc xong th× ph«i ®•îc lµm s¹ch, c¾t bá phÇn thõa vµ ®•a sang bé phËn rÌn dËp, mét phÇn sau khi ®óc ®•a sang gia c«ng c¾t gät kim lo¹i ®Ó gia c«ng thµnh c¸c chi tiÕt m¸y, ë qu¸ tr×nh nµy cã rÊt nhiÒu m¸y c«ng cô nh• tiÖn, phay, bµo mµi ... víi c¸c c«ng suÊt kh¸c nhau, cã thÓ lµm viÖc ®éc Méc mÉu KhÝ nÐn §óc RÌn Nguyªn liÖu Gia c«ng c¾t gät NhiÖt luyÖn L¾p r¸p KiÓm tra S¶n phÈm §å ¸n tèt m«n häc ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn Sinh viªn: §Æng Minh Tu©n - HÖ thèng ®iÖn - CH9 3 lËp cã thÓ lµm viÖc theo d©y chuyÒn. C¸c chi tiÕt m¸y ®•îc hoµn thiÖn ®•a sang quy tr×nh l¾p r¸p. Mét sè chi tiÕt m¸y chÞu mµi mßn nh• b¸nh r¨ng, trôc m¸y ... sau khi gia c«ng c¾t gät cßn ph¶i gia c«ng nhiÖt luyÖn nh• t«i, ram, ñ, c«ng ®o¹n nµy th•êng dïng c¸c lß t«i, ram, lß cao tÇn ... L¾p r¸p lµ qu¸ tr×nh cuèi cïng cña d©y chuyÒn s¶n xuÊt, ë giai ®o¹n nµy c¸c chi tiÕt m¸y ®•îc l¾p r¸p thµnh khèi vµ thµnh m¸y hoµn chØnh. Nhµ m¸y ®•îc x©y dùng míi víi tr×nh ®é tù ®éng ho¸ cao, mét sè m¸y lµm viÖc theo d©y chuyÒn vµ cã c«ng suÊt lín. Nhµ m¸y lµm viÖc 3 ca, thêi gian sö dông c«ng suÊt cùc ®¹i Tmax = 4500h. Víi nh÷ng ®Æc ®iÓm vµ tÝnh chÊt s¶n xuÊt ®ã, nhµ m¸y ®•îc xÕp vµo phô t¶i lo¹i 1. Nhµ m¸y cÇn ®•îc cung cÊp ®iÖn mét c¸ch liªn tôc vµ an toµn, ®¶m b¶o chÊt l•îng ®iÖn n¨ng tèt. Sau ®©y lµ tæng mÆt b»ng cña nhµ m¸y, mÆt b»ng cña ph©n x•ëng söa ch÷a c¬ khÝ vµ phô t¶i cña ph©n x•ëng söa ch÷a c¬ khÝ. §å ¸n tèt m«n häc ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn Sinh viªn: §Æng Minh Tu©n - HÖ thèng ®iÖn - CH9 4 Nhµ m¸y sè 2 6 4 879 1 3 52 Tõ hÖ thèng ®Õn M 1: 5000 Phô t¶i ®iÖn cña nhµ m¸y c¬ khÝ trung quy m« ( mÆt b»ng nhµ m¸y sè 2 ) C«ng suÊt ®Æt c¸c ph©n x•ëng. Ký hiÖu trªn mÆt b»ng Tªn ph©n x•ëng C«ng suÊt ®Æt (kW) 1 Ph©n x•ëng kÕt cÊu kim lo¹i 2500 2 Ph©n x•ëng l¾p r¸p c¬ khÝ 2200 3 Ph©n x•ëng ®óc 1800 4 Ph©n x•ëng nÐn khÝ 800 5 Ph©n x•ëng rÌn 1600 6 Tr¹m b¬m 450 7 Ph©n x•ëng söa ch÷a c¬ khÝ Theo tÝnh to¸n 8 Ph©n x•ëng gia c«ng gç 400 9 Ban qu¶n lý nhµ m¸y 120 10 ChiÕu s¸ng ph©n x•ëng X¸c ®Þnh theo diÖn tÝch B¶ng 1-2: Danh s¸ch thiÕt bÞ ph©n x•ëng söa ch÷a c¬ khÝ. TT Tªn thiÕt bÞ Sè l•îng Nh·n hiÖu C«ng suÊt Bé phËn dông cô 1 M¸y tiÖn ren 2 IA616 7,0 §å ¸n tèt m«n häc ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn Sinh viªn: §Æng Minh Tu©n - HÖ thèng ®iÖn - CH9 5 2 M¸y tiÖn ren 2 IA62 7,0 3 M¸y tiÖn ren 2 IK62 10,0 4 M¸y tiÖn ren cÊp chÝnh x¸c cao 1 IN6N 1,7 5 M¸y doa to¹ ®é 1 2A450 2,0 6 M¸y bµo ngang 2 7M36 7,0 7 M¸y xäc 1 7A420 2,8 8 M¸y phay v¹n n¨ng 1 6N82 7,0 9 M¸y phay ngang 1 6H82Π 7,0 10 M¸y phay ®øng 2 6H11 2,8 11 M¸y mµi trong 2 3A240 4,5 12 M¸y mµi ph¼ng 1 311NΠ 2,8 13 M¸y mµi trßn 1 3130 2,8 14 M¸y khoan ®øng 1 2A125 2,8 15 M¸y khoan ®øng 1 2135 4,5 16 M¸y c¾t mÐp 1 866A 4,5 17 M¸y mµi v¹n n¨ng 1 3A64 1,75 18 M¸y mµi dao c¾t gät 1 3818 0,65 19 M¸y mµi mòi khoan 1 36652 1,5 20 M¸y mµi s¾c mòi phay 1 3667 1,0 21 M¸y mµi dao chuèt 1 360 0,65 22 M¸y mµi mòi khoÐt 1 3659 2,9 23 ThiÕt bÞ ®Ó ho¸ bÒn kim lo¹i 1 ΠΠ -58 0,8 24 M¸y giòa 1 2,2 25 M¸y khoan bµn 2 HC125 0,65 26 M¸y ®Ó mµi trßn 1 1,2 27 M¸y Ðp tay kiÓu vÝt 1 28 M¸y mµi th« 1 3N634 2,8 29 B¶n ®¸nh dÊu 1 30 Bµn thî nguéi 10 Bé phËn söa ch÷a 31 M¸y tiÖn ren 3 1616 4,5 32 M¸y tiÖn ren 1 1A62 7,0 33 M¸y tiÖn ren 1 1524M 7,0 34 M¸y tiÖn ren 3 1Π63A 10,0 35 M¸y tiÖn ren 1 163 14,0 36 M¸y khoan ®øng 2 2A135 4,5 37 M¸y khoan h•íng t©m 1 2A53 4,5 38 M¸y bµo ngang 1 7A35 2,8 §å ¸n tèt m«n häc ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn Sinh viªn: §Æng Minh Tu©n - HÖ thèng ®iÖn - CH9 6 39 M¸y bµo ngang 1 7A36 10,0 40 M¸y mµi ph¸ 1 3M634 4,5 41 Bµn 8 42 M¸y khoan bµo 1 HCI2A 0,65 43 M¸y biÕn ¸p hµn 1 CT§-24 24,6 §å ¸n tèt m«n häc ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn Sinh viªn: §Æng Minh Tu©n - HÖ thèng ®iÖn - CH9 7 Ch•¬ng 2 X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n Khi thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn cho mét c«ng tr×nh (cô thÓ lµ nhµ m¸y ta ®ang thiÕt kÕ) th× nhiÖm vô ®Çu tiªn cña ng•êi thiÕt kÕ lµ ph¶i x¸c ®Þnh ®•îc nhu cÇu ®iÖn cña phô t¶i c«ng tr×nh ®ã (hay lµ c«ng suÊt ®Æt cña nhµ m¸y...). Tuú theo quy m« cña c«ng tr×nh (hay cña nhµ m¸y...) mµ phô t¶i ®iÖn ph¶i ®•îc x¸c ®Þnh theo phô t¶i thùc tÕ hoÆc cßn ph¶i kÓ ®Õn kh¶ n¨ng ph¸t triÓn trong t•¬ng lai. Cô thÓ lµ muèn x¸c ®Þnh phô t¶i ®iÖn cho mét xÝ nghiÖp, nhµ m¸y th× chñ yÕu dùa vµo c¸c m¸y mãc thùc tÕ ®Æt trong c¸c ph©n x•ëng vµ xÐt tíi kh¶ n¨ng ph¸t triÓn cña c¶ nhµ m¸y trong t•¬ng lai (®èi víi xÝ nghiÖp nhµ m¸y c«ng nghiÖp th× chñ yÕu lµ t•¬ng lai gÇn) cßn ®èi víi c«ng tr×nh cã quy m« lín (nh• thµnh phè, khu d©n c•...) th× phô t¶i ph¶i kÓ ®Õn t•¬ng lai xa. Nh• vËy, viÖc x¸c ®Þnh nhu cÇu ®iÖn lµ gi¶i bµi to¸n dù b¸o phô t¶i ng¾n h¹n (®èi víi c¸c xÝ nghiÖp, nhµ m¸y c«ng nghiÖp) cßn dù b¸o phô t¶i dµi h¹n (®èi víi thµnh phè, khu vùc...). Nh•ng ë ®©y ta chØ xÐt ®Õn dù b¸o phô t¶i ng¾n h¹n v× nã liªn quan trùc tiÕp ®Õn c«ng viÖc thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn nhµ m¸y. Dù b¸o phô t¶i ng¾n h¹n lµ x¸c ®Þnh phô t¶i cña c«ng tr×nh ngay sau khi c«ng tr×nh ®i vµo sö dông. Phô t¶i nµy th•êng ®•îc gäi lµ phô t¶i tÝnh to¸n. Ng•êi thiÕt kÕ cÇn ph¶i biÕt phô t¶i tÝnh to¸n ®Ó chän c¸c thiÕt bÞ ®iÖn nh•: m¸y biÕn ¸p, d©y dÉn, c¸c thiÕt bÞ ®ãng, c¾t, b¶o vÖ... ®Ó tÝnh c¸c tæn thÊt c«ng suÊt, tæn thÊt ®iÖn ¸p, ®Ó lùa chän c¸c thiÕt bÞ bï... ChÝnh v× vËy, phô t¶i tÝnh to¸n lµ mét sè liÖu quan träng ®Ó thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn. Phô t¶i ®iÖn phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh•: c«ng suÊt vµ sè l•îng c¸c thiÕt bÞ ®iÖn, chÕ ®é vËn hµnh cña chóng, quy tr×nh c«ng nghÖ cña mçi nhµ m¸y, xÝ nghiÖp, tr×nh ®é vËn hµnh cña c«ng nh©n v.v... V× vËy, x¸c ®Þnh chÝnh x¸c phô t¶i tÝnh to¸n lµ mét nhiÖm vô khã kh¨n nh•ng l¹i rÊt quan träng. Bëi v×, nÕu phô t¶i tÝnh to¸n ®•îc x¸c ®Þnh nhá h¬n phô t¶i thùc tÕ th× sÏ lµm gi¶m tuæi thä cña c¸c thiÕt bÞ ®iÖn, cã kh¶ n¨ng dÉn ®Õn ®Õn ch¸y næ rÊt nguy hiÓm. NÕu phô t¶i tÝnh to¸n lín h¬n phô t¶i thùc tÕ nhiÒu th× c¸c thiÕt bÞ ®iÖn ®•îc chän sÏ qu¸ lín so víi yªu cÇu, g©y l·ng phÝ vµ kh«ng kinh tÕ. Do tÝnh chÊt quan träng nh• vËy, nªn ®· cã nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu vµ cã nhiÒu ph•¬ng ph¸p tÝnh to¸n phô t¶i ®iÖn. Nh•ng v× phô t¶i ®iÖn phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh• ®· tr×nh bµy ë trªn vµ sù biÕn ®éng theo thêi gian nªn thùc tÕ ch•a cã ph•¬ng ph¸p nµo tÝnh to¸n chÝnh x¸c vµ tiÖn lîi phô t¶i ®iÖn. Nh•ng hiÖn nay ®ang ¸p dông mét sè ph•¬ng ph¸p sau ®Ó x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n: + Ph•¬ng ph¸p tÝnh theo c«ng suÊt ®Æt vµ hÖ sè nhu cÇu. + Ph•¬ng ph¸p tÝnh theo hÖ sè cùc ®¹i vµ c«ng suÊt trung b×nh. + Ph•¬ng ph¸p tÝnh theo suÊt tiªu hao ®iÖn n¨ng cho mét ®¬n vÞ s¶n phÈm. + Ph•¬ng ph¸p tÝnh theo suÊt phô t¶i trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch s¶n xuÊt. Trong qu¸ tr×nh chuÈn bÞ thiÕt kÕ th× tuú theo quy m«, ®Æc ®iÓm cña c«ng tr×nh (nhµ m¸y, xÝ nghiÖp...) tuú theo giai ®o¹n thiÕt kÕ lµ s¬ bé hay kü thuËt thi c«ng mµ chän ph•¬ng ph¸p tÝnh to¸n phô t¶i cho thÝch hîp. Sau ®©y sÏ tr×nh bµy mét sè ®¹i l•îng, hÖ sè tÝnh to¸n vµ c¸c ph•¬ng ph¸p tÝnh phô t¶i tÝnh to¸n. I. C¸c ®¹i l•îng c¬ b¶n vµ c¸c hÖ sè tÝnh to¸n 1. C«ng suÊt ®Þnh møc P®m: C«ng suÊt ®inh møc cña c¸c thiÕt bÞ tiªu thô ®iÖn th•êng ®•îc c¸c nhµ chÕ t¹o ghi s½n trªn nh·n hiÖu m¸y hoÆc trong c¸c lý lÞch m¸y. §èi víi ®éng c¬, c«ng suÊt ®Þnh møc ghi trªn nh·n hiÖu m¸y chÝnh lµ c«ng suÊt c¬ trªn trôc ®éng c¬. C«ng suÊt ®Æt lµ c«ng suÊt ®Çu vµo cña ®éng c¬, vËy c«ng suÊt ®Æt trªn trôc ®éng c¬ ®•îc tÝnh nh• sau: §å ¸n tèt m«n häc ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn Sinh viªn: §Æng Minh Tu©n - HÖ thèng ®iÖn - CH9 8 P® = dcη dmP (2.1) Trong ®ã: P® : C«ng suÊt ®Æt cña ®éng c¬ (kW). P®m : C«ng suÊt ®Þnh møc cña ®éng c¬ (kW). ηdc : HiÖu suÊt ®Þnh møc cña ®éng c¬. Trªn thùc tÕ, hiÖu suÊt cña ®éng c¬ t•¬ng ®èi cao (ηdc= 0,85÷0,95) nªn ta cã thÓ xem P®  P®m. - §èi víi c¸c thiÕt bÞ chiÕu s¸ng: C«ng suÊt ®Æt lµ c«ng suÊt ®•îc ghi trªn ®Ìn. C«ng suÊt nµy b»ng c«ng suÊt tiªu thô cña ®Ìn khi ®iÖn ¸p trªn m¹ng ®iÖn lµ ®Þnh møc. - §èi víi c¸c thiÕt bÞ lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i (nh• cÇu trôc, m¸y hµn v.v...) khi tÝnh to¸n phô t¶i ®iÖn cña chóng, ta ph¶i quy ®æi vÒ c«ng suÊt ®Þnh møc ë chÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n. Cã nghÜa lµ quy ®æi vÒ chÕ ®é lµm viÖc cã hÖ sè tiÕp ®iÖn ε% = 100%. C«ng thøc quy ®æi nh• sau: + §èi víi ®éng c¬: P'®m = P®m. ε% (2.2) + §èi víi m¸y biÕn ¸p hµn: P'®m = S®m.cos . ε% (2.3) Trong ®ã: P'®m lµ c«ng suÊt ®Þnh møc ®· quy ®æi vÒ chÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n. 2. Phô t¶i trung b×nh Ptb: Phô t¶i trung b×nh lµ mét ®Æc tr•ng tÜnh cña phô t¶i trong mét kho¶ng thêi gian nµo ®ã. Tæng phô t¶i trung b×nh cña c¸c thiÕt bÞ cho ta c¨n cø ®Ó ®¸nh gi¸ giíi h¹n d•íi cña phô t¶i tÝnh to¸n. Trong thùc tÕ, phô t¶i trung b×nh ®•îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc sau: Ptb = t P ; Qtb = t Q (2.4) Trong ®ã: P , Q : §iÖn n¨ng tiªu thô trong kho¶ng thêi gian kh¶o s¸t t. * Phô t¶i trung b×nh cho c¶ nhãm thiÕt bÞ: Ptb =   n 1i p tbi ; Qtb =   n 1i q tbi (2.5) BiÕt ®•îc phô t¶i trung b×nh ta cã thÓ ®¸nh gi¸ ®•îc møc ®é sö dông thiÕt bÞ, x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n vµ tÝnh tæn hao ®iÖn n¨ng. 3. Phô t¶i cùc ®¹i Pmax: Phô t¶i cùc ®¹i lµ phô t¶i trung b×nh lín nhÊt ®•îc tÝnh trong kho¶ng thêi gian t•¬ng ®èi ng¾n (tõ 5÷30 phót). Th«ng th•êng lÊy thêi gian lµ 30 phót øng víi ca lµm viÖc cã phô t¶i lín nhÊt trong ngµy. Phô t¶i cùc ®¹i ®Ó tÝnh tæn thÊt c«ng suÊt lín nhÊt, ®Ó chän c¸c thiÕt bÞ ®iÖn, c¸c d©y dÉn vµ d©y c¸p theo mËt ®é kinh tÕ. 4. Phô t¶i ®Ønh nhän: Phô t¶i ®Ønh nhän (P®nh) lµ phô t¶i cùc ®¹i xuÊt hiÖn trong kho¶ng thêi gian rÊt ng¾n (1÷2s). Th•êng x¶y ra khi më m¸y ®éng c¬. §å ¸n tèt m«n häc ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn Sinh viªn: §Æng Minh Tu©n - HÖ thèng ®iÖn - CH9 9 Phô t¶i nµy ®•îc dïng ®Ó kiÓm tra ®é dao ®éng ®iÖn ¸p, ®iÒu kiÖn tù khëi ®éng ®éng c¬, chän d©y ch¶y cÇu ch×, tÝnh dßng khëi ®éng cña r¬le b¶o vÖ. Phô t¶i ®Ønh nhän cßn lµm ¶nh h•ëng ®Õn sù lµm viÖc cña c¸c thiÕt bÞ kh¸c trong cïng mét m¹ng ®iÖn. 5. Phô t¶i tÝnh to¸n Ptt: Phô t¶i tÝnh to¸n ®•îc tÝnh theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp, lµ phô t¶i gi¶ thiÕt l©u dµi kh«ng ®æi cña c¸c phÇn tö trong hÖ thèng cung cÊp ®iÖn (m¸y biÕn ¸p, ®•êng d©y) t•¬ng ®•¬ng víi phô t¶i thùc tÕ biÕn ®æi theo ®iÒu kiÖn t¸c dông lín nhÊt. Nãi c¸ch kh¸c phô t¶i tÝnh to¸n còng lµm nãng d©y dÉn lªn tíi nhiÖt ®é lín nhÊt do phô t¶i thùc tÕ g©y ra. Do vËy ®Ó ®¶m b¶o an toµn trong mäi tr¹ng th¸i vËn hµnh, trong thùc tÕ thiÕt kÕ ta chØ sö dông phô t¶i tÝnh to¸n theo c«ng suÊt t¸c dông. Ptb  Ptt Pmax 6. HÖ sè sö dông ksd: HÖ sè sö dông lµ tØ sè gi÷a phô t¶i t¸c dông trung b×nh víi c«ng suÊt ®Þnh møc cña thiÕt bÞ. + §èi víi mét thiÕt bÞ: ksd = dmP tbP (2.6) + §èi víi nhãm thiÕt bÞ: ksd = dmP tbP =     n 1i dmi p n 1i tbi p (2.7) NÕu cã ®å thÞ phô t¶i th× hÖ sè sö dông ®•îc to¸n nh• sau: ksd = )nt...2t1(tdmP ntnP...2t2P1t1P   (2.8) HÖ sè sö dông nãi lªn møc ®é sö dông, møc ®é khai th¸c c«ng suÊt cña thiÕt bÞ ®iÖn trong mét chu kú lµm viÖc vµ lµ sè liÖu ®Ó tÝnh phô t¶i tÝnh to¸n. 7. HÖ sè phô t¶i kPt: HÖ sè phô t¶i (cßn gäi lµ hÖ sè mang t¶i) lµ tØ sè gi÷a c«ng suÊt thùc tÕ víi c«ng suÊt ®Þnh møc. Th•êng ta ph¶i xÐt ®Õn hÖ sè phô t¶i trong kho¶ng thêi gian nµo ®ã. Nªn: kpt = dmP thucteP = dmP tbP =     n 1i dmi p n 1i tbi p (2.9) NÕu cã ®å thÞ phô t¶i th× hÖ sè sö dông ®•îc tÝnh nh• c«ng thøc (2.8) sau: kpt = )nt...2t1(tdmP ntnP...2t2P1t1P   HÖ sè phô t¶i nãi lªn møc ®é sö dông, møc ®é khai th¸c c«ng suÊt cña thiÕt bÞ ®iÖn trong kho¶ng thêi gian ®ang xÐt. 8. HÖ sè cùc ®¹i kmax: kmax  1 §å ¸n tèt m«n häc ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn Sinh viªn: §Æng Minh Tu©n - HÖ thèng ®iÖn - CH9 10 HÖ sè cùc ®¹i lµ tØ sè gi÷a phô t¶i tÝnh to¸n vµ phô t¶i trung b×nh trong kho¶ng thêi gian ®ang xÐt: kmax = tbP ttP (2.10) HÖ sè cùc ®¹i phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè, chñ yÕu lµ sè thiÕt bÞ hiÖu qu¶ nhq vµ hÖ sè sö dông ksd vµ hµng lo¹t c¸c yÕu tè ®Æc tr•ng cho chÕ ®é lµm viÖc cña c¸c thiÕt bÞ trong nhãm lµm rÊt phøc t¹p nªn khi tÝnh to¸n th•êng tra theo ®•êng cong: kmax = f(nhq, ksd). 9. HÖ sè nhu cÇu knc: HÖ sè nhu cÇu lµ tØ sè gi÷a phô t¶i tÝnh to¸n vµ c«ng suÊt ®Þnh møc. knc = dmP ttP = tbP ttP . dmP tbP = kmax.ksd (2.11) HÖ sè nhu cÇu th•êng ®•îc dïng tÝnh cho phô t¶i t¸c dông. Trong thùc tÕ hÖ sè nhu cÇu th•êng do kinh nghiÖm vËn hµnh tæng kÕt l¹i. 10. HÖ sè thiÕt bÞ hiÖu qu¶ nhq: HÖ sè thiÕt bÞ hiÖu qu¶ lµ sè thiÕt bÞ gi¶ thiÕt cã cïng c«ng suÊt vµ chÕ ®é lµm viÖc. Chóng ®ßi hái phô t¶i b»ng phô t¶i tÝnh to¸n cña nhãm phô t¶i thùc tÕ (gåm c¸c thiÕt bÞ cã chÕ ®é lµm viÖc kh¸c nhau): nhq =              n 1i 2 dmP 2n 1i dmi P (2.12) Khi sè thiÕt bÞ dïng ®iÖn trong nhãm lín h¬n 5 (n >5), th× tÝnh nhq theo c«ng thøc trªn kh¸ phøc t¹p nªn ng•êi ta t×m nhq theo b¶ng hoÆc ®•êng cong. Tr×nh tù tÝnh nh• sau: Tr•íc hÕt tÝnh: n* = n 1n ; P* = P 1P (2.13) Trong ®ã: n: Sè thiÕt bÞ trong nhãm. n1: Sè thiÕt bÞ cã c«ng suÊt kh«ng nhá h¬n mét n÷a c«ng suÊt cña thiÕt bÞ cã c«ng suÊt lín nhÊt trong nhãm. P, P1 lµ tæng c«ng suÊt øng víi n vµ n1 thiÕt bÞ. Sau khi tÝnh ®•îc n* vµ P* tra b¶ng hoÆc ®•êng cong t×m ®•îc n*hq, tõ ®ã tÝnh nhq theo c«ng th•c sau: nhq = n.n * hq (2.14) Sè thiÕt bÞ hiÖu qu¶ lµ mét trong nh÷ng sè liÖu quan träng ®Ó x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n. II. C¸c ph•¬ng ph¸p tÝnh phô t¶i tÝnh to¸n. HiÖn nay, cã nhiÒu ph•¬ng ph¸p ®Ó tÝnh phô t¶i tÝnh to¸n. Nh÷ng ph•¬ng ph¸p ®¬n gi¶n, tÝnh to¸n thuËn tiÖn th•êng kÕt qu¶ kh«ng chÝnh x¸c. Ng•îc l¹i, nÕu ®é chÝnh x¸c ®•îc n©ng cao th× ph•¬ng ph¸p tÝnh phøc t¹p. V× vËy tuú theo giai ®o¹n thiÕt kÕ, tuú theo yªu cÇu cô thÓ mµ chän ph•¬ng ph¸p tÝnh cho thÝch hîp, sau ®©y lµ mét sè ph•¬ng ph¸p x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n th•êng dïng nhÊt. §å ¸n tèt m«n häc ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn Sinh viªn: §Æng Minh Tu©n - HÖ thèng ®iÖn - CH9 11 1. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo c«ng suÊt ®Æt vµ hÖ sè nhu cÇu. C«ng thøc tÝnh: Ptt =knc.   n 1i di P (2.13) Qtt = Ptt.tg (2.14) Stt = tt 2Qtt2P  = cos ttP (2.15) Mét c¸ch gÇn ®óng cã thÓ lÊy P® = P®m nªn: Ptt = knc.   n 1i dmi P (2.16) Trong ®ã: P®i, P®mi : C«ng suÊt ®Æt, c«ng suÊt ®Þnh møc cña thiÕt bÞ thø i (kW). Ptt, Qtt, Stt : C«ng suÊt t¸c dông, c«ng suÊt ph¶n kh¸ng, c«ng suÊt toµn phÇn tÝnh to¸n cña nhãm cã n thiÕt bÞ, (kW, kVAr, kVA). n : Sè thiÕt bÞ trong nhãm. knc: HÖ sè nhu cÇu, tra ë sæ tay kü thuËt. tg : øng víi cos ®Æc tr•ng cho nhãm thiÕt bÞ, tra ë sæ tay kü thuËt. NÕu hÖ sè c«ng suÊt cos cña c¸c thiÕt bÞ trong nhãm kh«ng gièng nhau th× ph¶i tÝnh hÖ sè c«ng suÊt trung b×nh theo c«ng thøc sau: cos tb = nP...2P1P ncosnP...2cos2P1cos1P    (2.17) HÖ sè nhu cÇu cña c¸c m¸y kh¸c nhau th•êng ®•îc cho trong c¸c sæ tay. . Ph•¬ng ph¸p nµy cã •u ®iÓm lµ ®¬n gi¶n, tÝnh to¸n thuËn tiÖn. Tuy nhiªn, nh•îc ®iÓm chñ yÕu cña ph•¬ng ph¸p nµy lµ ®é chÝnh x¸c kh«ng cao. Bëi v× hÖ sè nhu cÇu knc tra trong c¸c sæ tay lµ cè ®Þnh cho tr•íc kh«ng phô thuéc vµo chÕ ®é vËn hµnh vµ sè thiÕt bÞ trong nhãm. Trong lóc ®ã, theo c«ng thøc trªn ta cã knc = kmax.ksd, cã nghÜa lµ hÖ sè nhu cÇu phô thuéc nhiÒu yÕu tè kÓ trªn. 2. X¸c ®Þnh PTTT theo suÊt phô t¶i trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch. C«ng thøc tÝnh: Ptt = p0.F (2.18) Trong ®ã: p0: SuÊt phô t¶i trªn 1m 2 ®¬n vÞ diÖn tÝch s¶n xuÊt (kW/m2). F : DiÖn tÝch s¶n xuÊt (m2). Gi¸ trÞ p0 ®•îc cho s½n trong b¶ng, phô thuéc vµo tÝnh chÊt cña phô t¶i ph©n tÝch theo sè liÖu thèng kª. Ph•¬ng ph¸p nµy chØ cho kÕt qu¶ gÇn ®óng. Nã ®•îc dïng ®Ó tÝnh c¸c phô t¶i, c¸c ph©n x•ëng cã mËt ®é m¸y mãc s¶n xuÊt ph©n bè t•¬ng ®èi ®Òu nªn chØ ¸p dông trong giai ®o¹n thiÕt kÕ s¬ bé. 3. X¸c ®Þnh PTTT theo suÊt tiªu hao ®iÖn n¨ng cho mét ®¬n vÞ s¶n phÈm. C«ng thøc tÝnh: Ptt = maxT 0M.w (2.19) §å ¸n tèt m«n häc ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn Sinh viªn: §Æng Minh Tu©n - HÖ thèng ®iÖn - CH9 12 Trong ®ã: M: Sè ®¬n vÞ s¶n phÈm s¶n xuÊt ra trong 1 n¨m (s¶n l•îng). w0: SuÊt tiªu hao ®iÖn n¨ng cho 1 ®¬n vÞ s¶n phÈm (kWh/®¬n vÞ s¶n phÈm). Tmax: Thêi gian sö dông c«ng suÊt lín nhÊt (h). Ph•¬ng ph¸p nµy th•êng dïng ®Ó tÝnh to¸n cho c¸c thiÕt bÞ ®iÖn cã ®å thÞ phô t¶i Ýt biÕn ®æi hay kh«ng thay ®æi nh•: qu¹t giã, m¸y nÕn khÝ... khi ®ã phô t¶i tÝnh to¸n gÇn b»ng phô t¶i trung b×nh vµ kÕt qu¶ t•¬ng ®èi chÝnh x¸c. 4. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo hÖ sè cùc ®¹i vµ c«ng suÊt trung b×nh. Khi kh«ng cã c¸c sè liÖu cÇn thiÕt ®Ó ¸p dông c¸c ph•¬ng ph¸p t•¬ng ®èi ®¬n gi¶n ®· nªu ë trªn hoÆc khi cÇn n©ng cao ®é chÝnh x¸c cña phô t¶i tÝnh to¸n th× nªn dïng ph•¬ng ph¸p nµy. C«ng thøc tÝnh: Ptt = kmax.ksd.P®m (2.20) Trong ®ã: P®m: C«ng suÊt ®Þnh møc (kW). ksd : HÖ sè sö dông, tra trong sæ tay kü thuËt. kmax: HÖ sè cùc ®¹i, tra trong sæ tay kü thuËt theo quan hÖ: kmax = f(nhq, ksd). Ph•¬ng ph¸p nµy cho kÕt qu¶ t•¬ng ®èi chÝnh x¸c v× khi x¸c ®Þnh sè thiÕt bÞ hiÖu qu¶ nhq, chóng ta ®· xÐt
Tài liệu liên quan