Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
- 5 -
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
2.1. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán:
2.1.1. Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
P
tt
= k
nc
.P
đ
Trong đó:
K
nc
: hệ số nhu cầu của thiết bị, tra trong sổ tay kỹ thuật
Đối với nhóm thiết bị:
∑
∑
=
ddi
ddinci
nc
P
Pk
k
.
Khi của các thiết bị sai khác nhau không nhiều thì cho phép xác định:
n
k
k
n
i
nci
nc
∑
=
=
1
P
đ
: công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, trong tính toán có thể
xem gần đúng P
đ
≈ P
dđ
[KW].
Phương pháp này khá đơn giản, khối lượng tính toán ít song kết quả thiếu tin
cậy nên thường chỉ dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ.
2.1.2. Phương pháp xác định PTTT theo hệ số hình dáng và công suất trung
bình:
P
tt
= k
hd
. P
đ
k
hd
: Hệ số hình dáng, tra trong sổ tay kỹ thuật.
t
A
t
dttP
P
t
tb
==
∫
0
)(
Phương pháp này ít dùng khi thiết kế bởi trong giai đoạn này ta chưa biết
chính xác đồ thị phụ tải.
2.1.3. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của
đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình:
P
tt
= P
tb
± β.σ
Trong đó:
P
tt
: Công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị.
σ : Độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
β : Hệ số tán xạ của σ.
Phương pháp này cũng ít dùng trong thiết kế quy hoạch bởi chưa biết rõ đồ
thị phụ tải.
2.1.4. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực
đại:
P
tt
= k
max
.P
tb
= k
max
.k
sd
.P
dđ
Trong đó:
Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
- 6 -
P
tb
: Công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị.
k
max
: Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ:
K
max
= f(n
hq
, K
sd
)
k
sd
: Hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật.
n
hq
: Số thiết bị dùng điện hiệu quả.
Số thiết bị dùng điện hiệu quả là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ
làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện,
đúng bằng số thiết bị thực tế (có thể có công suất và chế độ làm việc khác
nhau) đã gây ra trong quá trình làm việc.
∑
∑
=
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
n
i
ddi
n
i
ddi
hq
P
P
n
1
3
2
1
Tuy nhiên biểu thức không thuận tiện.
Quy định khi n>4 cho phép dùng các phương pháp gần đúng để xác định
n
hq
với sai số trong khoảng
%10
±
• Khi
thì
nn
k
P
P
m
hq
sd
dd
dd
=
≥≤= 4,0;3
min
max
P
dđmax
và P
dđmin
là công suất của thiết bị có công suất lớn nhất
trong nhóm và công suất của thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm.
Chú ý: Nếu trong n thiết bị có n
1
thiết bị mà tổng công suất của nó không lớn
hơn 5% công suất cả nhóm thì:
n
hq
= n- n
1
• Khi
thì
n
P
P
n
k
P
P
m
dd
n
i
ddi
hq
sd
dd
dd
≤=
≥>=
∑
=
max
1
min
max
.2
2,0;3
• Khi không áp dụng được hai trường hợp trên:
2,0
4,0;3
min
max
<
<≤=
sd
sd
dd
dd
k
k
P
P
m
Việc tiến hành xác định theo các bước sau:
1. Tính n và
n
1
Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
- 7 -
n : Tổng số thiết bị có trong nhóm
n
1
: Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất
của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm
2. Tính
∑
∑
=
=
=
=
1
1
1
1
n
i
ddi
n
i
ddi
PP
PP
3. Tính
P
P
P
n
n
n
1
*
1
*
=
=
4. Tra bảng tìm
(
)
***
, Pnfn
hq
=
5. Tính
nnn
hqhq
.
*
=
Đây là phương pháp rất hay dùng trong thực tế để xác định phụ tải tính toán
cho các xí nghiệp công nghiệp bởi khối lượng tính toán không quá lớn song
kết quả tính toán có thể tin cậy được.
Trong 1 số trường hợp cụ thể còn có thể dùng các công thức gần đúng sau:
• Nếu:
4,3
<
≤
hq
nn
thì PTTT được tính theo công thức:
∑
=
=
n
i
dmitt
PP
1
• Nếu:
4,3
<
>
hq
nn
thì PTTT được tính theo công thức:
∑
=
=
n
i
dmititt
PkP
1
.
Trong đó:
k
ti
: Hệ số phụ tải của thiết bị thứ i.
Nếu không có số liệu chính xác, hệ số phụ tải có thể lấy gần
đúng như sau:
k
ti
= 0,9 đối với thiết bị làm việc ổ chế độ dài hạn.
k
ti
= 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
• Nếu
Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
- 8 -
5,0,300 ≥>
sd
kn
thì PTTT được tính theo công thức
∑
=
=
n
i
dmisdtt
PkP
1
.05,1
• Đối với các thiết bị có phụ tải bằng phẳng(các máy bơm, quạt, nén
khí…)phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình:
∑
=
==
n
i
dmisdtbtt
PkPP
1
Nếu trong mạng điện có thiết bị một pha cần phải phân phối đều các thiết
bị cho ba pha của mạng.Trước khi xác định phải quy đổi công suất của
các phụ tải một pha về phụ tải ba pha tương đương.
Nếu thiết bị một pha đấu vào điện áp pha:
max
.3
phaqd
PP
=
Nếu thiết bị một pha đấu vào điện áp dây:
max
.3
phaqd
PP =
Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp
lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn trước khi xác định
hd
n theo công
thức:
dmdmqd
PP .
ε
=
Trong đó
dm
ε
là hệ số đóng điện tương đối phần trăm, cho trong lý lịch
máy.
2.1.5. Xác định PTTT theo suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm:
max
0
.
T
Ma
P
tt
=
a
0
: Suất chi phí điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm, xác định qua thiết kế
hoặc tra sổ tay.
M: Số sản phẩm sản xuất ra trong 1 năm.
T
max
: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất.
Nếu M là số sản phẩm sản xuất ra trong ca mang tải lớn nhất thì
T
max
=8h
Đây là phương pháp hay được dùng để xác định PTTT của các nhà máy xí
nghiệp có chủng loại sản phẩm ít, sản xuất tương đối ổn định như: NM dệt,
NM sợi, trạm bơm, tạm nén khí, hệ thống thông gió…
2.1.6. Xác định PTTT theo suất trang bị điện theo 1 đơn vị diện tích :
FpP
tt
.
0
=
p
0
: Tra trong sổ tay kỹ thuật hoặc tự điều tra.
F : Diện tích bố trí thiết bị.
Đây là phương pháp hay dùng để xác định PTTT của các nhà máy, xí nghiệp
có phụ tải tương đối đều như NM sợi, NM may, …, xác định phụ tải tính
toán của các công trình dân dụng như trường học, nhà ở, công sở, bảo vệ, và
đặc biệt rất hay được dùng để xác định PTTT chiếu sáng.
Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
- 9 -
2.1.7. Xác định PTTT trực tiếp:
Phương pháp tính trực tiếp là phương pháp sử dụng trong hai trường hợp:
*Phụ tải không nhiều song lại đa dạng nên với mỗi mảng phụ tải cần điều tra
thống kê và lựa chọn một phương pháp tính toán thích hợp.Trên cơ sở đó sẽ
xác định được PTTT của khu vực được thiết kế có tính đến hệ số đồng thời.
*Phụ tải khá lớn song tươ
ng đối giống nhau có thể tiến hành điều tra tính
toán cho 1 đơn vị phụ tải rồi suy ra PTTT của toàn bộ khu vực kinh tế.
2.2. Trình tự xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại:
2.2.1. Phân nhóm phụ tải:
Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm
việc rất khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác thì cần
phải phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm thiết bị điện cần phải tuân
theo những nguyên tắc sau:
• Các thiết bị trong cùng một nhóm nên để gần nhau để giảm chiềudài
đường dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm đượ
c vốn đầu tư và tổn thất
trên các đường dây hạ áp trong phân xưởng.
• Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau
để việc xác định PTTT được chính xác hơn và thuận lợi hơn cho việc
lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm.
• Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ nhau dể giảm chủng loại tủ
động lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy. S
ố thiết bị
trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu vào ra của
các tủ động lực thường nằm trong khoảng từ 8 đến 12 đường.
Tuy nhiên thường rất khó thoả mãn cùng một lúc cả ba nguyên tắc trên,do đó
người thiết kế cần bố trí lựa chon cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất. Hơn
nữa ngày nay các tủ động lực thường được chế tạo theo đơn đặt hàng, số
đường vào ra cũng nh
ư công suất của tủ cũng ít bị hạn chế hơn. Chính vì
vậy, trong bản thiết kế này chúng ta chỉ cần thoả mãn nguyên tắc 1, có nghĩa
là các thiết bị trong cùng một nhóm nên để gần nhau để giảm tối đa tổn thất
trên đường dây. Dựa theo nguyên tắc này, đối với phân xưởng sửa chữa cơ
khí, ta tiến hành phân nhóm các thiết bị như sau:
Bảng 2.1 : Bảng tổng kết phân nhóm
TT Tên thiế
t bị
Số
lượng
Nhãn
hiệu
Công suất
(KW)
I
đm
1
máy
Toàn
bộ
1 Máy tiện ren 4 IK625 10,0 40,0
2 Máy tiện ren 4 IK620 10,0 40,0
3 Máy doa toạ độ 1 2450 4,5 4,5
4 Máy doa ngang 1 2614 4,5 4,5
Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
- 10 -
Tổng nhóm 1 10 89,0
1 Máy phay vạn năng 2 6H82 7,0 14,0
2 Máy phay ngang 1
6H84
Γ
4,5 4,5
3 Máy phay chép hình 1
6H
Π
K
Π
5,62 5,62
4 Máy phay đứng 2 6H12 7,0 14,0
5 Máy phay chép hình 1 642 1,7 1,7
6 Máy phay chép hình 1 6461 0,6 0,6
7 Máy phay chép hình 1 64616 3,0 3,0
Tổng nhóm 2 9 47,0
1 Máy bào ngang 2 7M36 7,0 14,0
2 Máy bào giường một
trụ
1 MC38 10,0 10,0
3 Máy xọc 2 7M430 7,0 14,0
4 Máy khoan hướng tâm 1 2A55 4,5 4,5
5 Máy khoan đứng 1 2A125 4,5 4,5
Tổng nhóm 3 7 47
1 Máy mài tròn 1 36151 7,0 7,0
2 Máy mài tròn vạn năng 1 312M 2,8 2,8
3 Máy mài phẳng có trục
đứng
1 373 10,0 10,0
4 Máy mài phẳng có trục
nằm
1 371M 2,8 2,8
5 Máy ép thuỷ lực 1
Π
O-53
4,5 4,5
6 Máy khoan để
b
àn 1 HC-12A 0,65 0,65
7 Máy mài sắc 2 - 2,8 5,6
8 Máy giũa 1 - 1,0 1,0
9 Máy mài sắc các dao
cắt gọt
1 3A625 2,8 2,8
Tổng nhóm 4 10 37,15
1 Máy tiện ren 2 IA62 7,0 14,0
2 Máy tiện ren 2 I616 4,5 9
3 Máy tiện ren 2 IE6IM 3,2 6,4
4 Máy tiện ren 2
I
Π
63A
10,0 20,0
Tổng nhóm 5 8 49,4
1 Máy khoan đứng 1 2A125 2,8 2,8
2 Máy khoan đứng 1 2A150 7,0 7,0
3 Máy phay vạn năng 1 6H81 4,5 4,5
4 Máy bào ngang 1 7A35 5,8 5,8
5 Máy mài tròn vạn năng 1 3130 2,8 2,8
6 Máy mài phẳng 1 - 4,0 4,0
7 Máy cưa 1 872A 2,8 2,8
Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
- 11 -
8 Máy mài hai phía 1 - 2,8 2,8
9 Máy khoan bàn 1 HC-12A 0,65 0,65
Tổng nhóm 6 9 33,15
2.2.2. Tính toán phụ tải cho từng nhóm:
Nhóm 1:
TT Tên thiết bị
Số lượng Nhãn
hiệu
Công suất(KW)
1 máy Toàn bộ
1 Máy tiện ren 4 IK625 10,0 40,0
2 Máy tiện ren 4 IK620 10,0 40,0
3 Máy doa toạ độ 1 2450 4,5 4,5
4 Máy doa ngang 1 2614 4,5 4,5
∑
Tổng nhóm 1 10 89,0
Tra phụ lục PLI.1(TL1) ta tìm được k
sd
= 0,15; cosϕ = 0,6. Ta có:
n = 10 ; n
1
= 2
8,0
10
8
1
*
===
n
n
n
9,0
89
80
10
1
2
1
1
*
===
∑
∑
i
i
P
P
P
Tra phụ lục PLI.5(TL1)ta tìm được : n
hq*
= 0,89
Suy ra số thiết bị dùng điện hiệu quả là : n
hq
= n
hq*
.n = 0,89.10=8,9
Làm tròn : n
hq
=9 thiết bị.
Tra phụ lục PLI.6(TL1) với k
sd
= 0,15 và n
hq
= 9 ta tìm được k
max
= 2,2
Phụ tải tính toán của nhóm 1:
)(328,3189.2,2.16,0
1
max
KWPkkP
n
i
dmisdtt
===
∑
=
)(77,4133,1.328,31. KVARtgPQ
tttt
=
==
ϕ
)(2,52
6,0
328,31
cos
KVA
P
S
tt
tt
===
ϕ
)(3,79
338,0
2,52
3
A
U
S
I
tt
tt
===
Nhóm 2:
TT Tên thiết bị Số Nhãn hiệu Công suất(KW)
Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
- 12 -
lượng 1 máy Toàn
bộ
1 Máy phay vạn năng 2 6H82 7,0 14,0
2 May phay ngang 1
6H84
Γ
4,5 4,5
3 May phay chép hình 1
6H
Π
K
Π
5,62 5,62
4 May phay đứng 2 6H12 7,0 14,0
5 Máy phay chép hình 1 642 1,7 1,7
6 Máy phay ché
p
hình 1 6461 0,6 0,6
7 Máy phay chép hình 1 64616 3,0 3,0
∑
Tổng cộng nhóm 2 9 43,42
Tra phụ lục PLI.1(TL1) ta tìm được k
sd
= 0,15; cosϕ = 0,6. Ta có:
n = 9 ; n
1
= 6
67,0
9
6
1
*
===
n
n
n
1
*
2.7,0 4,5 5,62 2.7,0 38,12
0,88
43,42 43,42
P
P
P
++ +
== = =
Tra phụ lục PLI.5(TL1) ta tìm được : n
hq*
= 0,78
Suy ra số thiết bị dùng điện hiệu quả là : n
hq
= n
hq*
.n = 0,78.9=7,02
Làm tròn : n
hq
=7 thiết bị.
Tra phụ lục PLI.6(TL1) với k
sd
= 0,15 và n
hq
= 7 ta tìm được k
max
= 2,48
Phụ tải tính toán của nhóm 2:
)(15,1642,43.48,2.15,0
1
max
KWPkkP
n
i
dmisdtt
===
∑
=
)(48,2133,1.15,16. KVARtgPQ
tttt
=
==
ϕ
)(9,26
6,0
15,16
cos
KVA
P
S
tt
tt
===
ϕ
)(9,40
338,0
9.26
3
A
U
S
I
tt
tt
===
Nhóm3:
TT Tên thiết bị
Số
lượng
Nhãn
hiệu
Công suất(KW)
1 máy Toàn
bộ
1 Máy bào ngang 2 7M36 7,0 14,0
2 Máy bào giường một trụ 1 MC38 10,0 10,0
3 Máy xọc 2 7M430 7,0 14,0
4 Máy khoan hướng tâm 1 2A55 4,5 4,5
5 Máy khoan đứng 1 2A125 4,5 4,5
∑
Tổng cộng nhóm 3 7 47
Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
- 13 -
Tra bảng PLI.1(TL1) ta tìm được k
sd
= 0,15; cosϕ = 0,6. Ta có:
n = 7 ; n
1
= 5
714,0
7
5
1
*
===
n
n
n
81,0
47
38
47
141014
1
*
==
++
==
P
P
P
Tra phụ lục PLI.5(TL1) ta tìm được : n
hq*
= 0,9
Suy ra số thiết bị dùng điện hiệu quả là : n
hq
= n
hq*
.n = 0,9.7=6,3
Làm tròn : n
hq
=6 thiết bị.
Tra phụ lục PLI.6(TL1) với k
sd
= 0,15 và n
hq
= 6 ta tìm được k
max
= 2,64
Phụ tải tính toán của nhóm 3:
)(612,1847.64,2.15,0
1
max
KWPkkP
n
i
dmisdtt
===
∑
=
)(75,2433,1.612,18. KVARtgPQ
tttt
=
==
ϕ
)(02,31
6,0
612,18
cos
KVA
P
S
tt
tt
===
ϕ
)(13,47
338,0
02,31
3
A
U
S
I
tt
tt
===
Nhóm4:
TT Tên thiết bị
Số
lượng
Nhãn
hiệu
Công suất(KW)
1 máy Toàn
bộ
1 Máy mài tròn 1 36151 7,0 7,0
2 Máy mài tròn vạn năng 1 312M 2,8 2,8
3 Máy mài phẳng có trục
đứng
1 373 10,0 10,0
4 Máy mài phẳng có trục
nằm
1 371M 2,8 2,8
5 Máy ép thuỷ lực 1
Π
O-53
4,5 4,5
6 Máy khoan để bàn 1 HC-12A 0,65 0,65
7 Máy mài sắc 2 - 2,8 5,6
8 Máy giũa 1 - 1,0 1,0
9 Máy mài sắc các dao cắt
gọt
1 3A625 2,8 2,8
∑
10 37,15
Tra phụ lục PLI.1(TL1) ta tìm được k
sd
= 0,15; cosϕ = 0,6. Ta có:
Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen
- 14 -
n = 10 ; n
1
= 2
2,0
10
2
1
*
===
n
n
n
458,0
15,37
17
15,37
107
1
*
==
+
==
P
P
P
Tra phụ lục PLI.5(TL1) ta tìm được : n
hq*
= 0,68
Suy ra số thiết bị dùng điện hiệu quả là : n
hq
= n
hq*
.n = 0,68.10=6,8
Làm tròn : n
hq
=7 thiết bị.
Tra bảng PLI.6(TL1) với k
sd
= 0,15 và n
hq
= 7 ta tìm được k
max
= 2,48
Phụ tải tính toán của nhóm 4:
)(82,1315,37.48,2.15,0
1
max
KWPkkP
n
i
dmisdtt
===
∑
=
)(4,1833,1.82,13. KVARtgPQ
tttt
=
==
ϕ
)(03,23
6,0
82,13
cos
KVA
P
S
tt
tt
===
ϕ
)(35
338,0
03,23
3
A
U
S
I
tt
tt
===
Nhóm 5:
TT Tên thiết bị
Số
lượng
Nhãn
hiệu
Công suất(KW)
1 Máy tiện ren 2 IA62 7,0 14,0
2 Máy tiện ren 2 I616 4,5 9
3 Máy tiện ren 2 IE6IM 3,2 6,4
4 Máy tiện ren 2
I
Π
63A
10,0 20,0
∑
Tổng cộng nhóm 5 8 49,4
Tra bảng PLI.1(TL1) ta tìm được k
sd
= 0,15; cosϕ = 0,6. Ta có:
n = 8 ; n
1
= 4
5,0
8
4
1
*
===
n
n
n
69,0
4,49
34
1
*
===
P
P
P
Tra phụ lục PLI.5(TL1) ta tìm được : n
hq*
= 0,82
Từ đó suy ra số thiết bị dùng điện hiệu quả là : n
hq
= n
hq*
.n = 0,82.8=6,56
Làm tròn : n
hq
=7 thiết bị.
Tra phụ lục PLI.6(TL1) với k
sd
= 0,15 và n
hq
= 7 ta tìm được k
max
= 2,48
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét