Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT GẠCH MEN SHIJAR I. GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY : Nhà máy sản xuất gạch men được xây dựng ở một đòa hình tương đối bằng phẳng với diện tích 3 ha cách trung tâm thò xã Thủ Dầu Một khoảng 5 – 6 km. Môi trường xung quanh nhà máy trong sạch ít bụi bặm, không ẩm và không có khí ăn mòn. Nhiệt độ môi trường xung quanh nhà máy là nhiệt độ trung bình ở khu vực miền Đông Nam Bộ từ 28 – 38 0 C, nhà máy có quy mô sản xuất vừa phải, khi mất điện không gây thiệt hại đến tính mạng của con người mà chỉ gây thiệt hại về kinh tế, nên thuộc hộ tiêu thụ điện loại 2. Mặt bằng nhà máy cho ở H.1 .1. Nhà máy có các phân xưởng được bố trí khá đồng đều và kế sát nhau. Ngoài ra nhà máy còn có khu túc xá và văn phòng làm việc nằm cạnh phân xưởng sản xuất, nhà máy được thiết kế dây chuyền sản xuất, nhà máy được thiết kế dây chuyền sản xuất với công nghệ của Italia, làm việc liên tục ba ca trong một ngày và thời gian làm việc nhiều nhất trong năm là T Max = 7000h. Sản phẩm gạch được sản xuất trong một ngày (24h) với sản lượng từ 7 ÷8 ngàn mét vuông gạch, gồm hai loại : lát nền và ốp tường. Do sản xuất trên dây chuyền máy móc, thiết bò tự động nên số lượng công nhân của nhà máy (kể cả nhân viên hành chánh văn phòng) gồm khoảng 350 người. Nhà máy lấy điện từ trạm biến áp khu vực, cách nhà máy khoảng 1,5km với công suất hệ thống bằng vô cùng (S HT = ∞) và điện áp thanh cái hạ áp trạm khu vực là U = 15KV. Quy trình công nghệ sản xuất gạch men gồm các công đoạn như sau, được mô tả tổng quát trên sơ đồ khối hình 1.2. Hình 1.2. Sơ đồ khối các công đoạn sản xuất gạch men Trang 1 Nguyên liệu Nghiền Sấy phun Thành phẩm Nung Tráng men Đònh hình 1 2 345 Đồ án tốt nghiệp + Công đoạn 1 : Nghiền nguyên liệu Nguyên liệu làm gạch men gồm đất, cát, đá, hóa chất Tất cả được đưa vào khâu nghiền nguyên liệu. Sau khi nghiền xong hỗn hợp này được đưa xuống hầm chứa có qua bộ phận lọc. Hỗn hợp nằm ở hầm chứa để tránh đông đặc nhờ các động cơ có gắn trục cánh quạt ở dưới hầm quay để trộn đều. + Công đoạn 2 : Sấy nguyên liệu Hỗn hợp từ hầm chứa được đưa qua bộ phận sấy phun ở lò sấy. Ở đây hỗn hợp từ dạng lỏng sẽ sấy để trở thành dạng bột, sau đó bột được đưa vào bồn chứa. + Công đoạn 3 : Đònh hình Bột từ bồn chứa đưa bằng băng tải có gầu xúc đến bồn máy dập. Tại đây bột đưa xuống khuôn in và máy dập thành khối tạo hình tấm gạch. + Công đoạn 4 : Tráng men. Gạch từ công đoạn đònh hình đi qua lò sấy rồi đưa qua bộ phận tráng men, in màu. Xong công đoạn này gạch được đưa vào xe chứa. + Công đoàn 5 : Nung gạch Gạch đã được tráng men từ xe chứa đưa vào bộ phận lò nung làm cho gạch chín và sau một thời gian (khoảng 45 phút) gạch được đưa ra bộ phận KCS và đóng thùng thành phẩm. II. ĐẶC ĐIỂM CỦA PHỤ TẢI XÍ NGHIỆP Phụ tải của xí nghiệp chủ yếu là các động cơ điện có công suất lớn, nhỏ, trung bình, đèn chiếu sáng, thời gian sản xuất của xí nghiệp trong một ngày là 3 ca. Nhà máy mất điện sẽ gây ra hàng loạt phế phẩm ( như ở bộ phận lò nung) và gây lãng phí sức lao động rất nhiều ở các bộ phận, nhưng sự ngừng cung cấp điện không gây ra nguy hại đến tính mạng con người và ít khi bò hư hỏng thiết bò, nhà máy sử dụng hầu hết các động cơ điện ba pha roto lồng sóc, điện áp đònh mức là 380V, tần số 50Hz. Động cơ có công suất lớn nhất trong xí nghiệp là 150KW, không có động cơ nào sử Trang 2 Đồ án tốt nghiệp dụng điện cao áp. Theo sự phân tích ở trên xếp nhà máy sản xuất gạch men vào hộ tiêu thụ điện loại II. III. ĐỒ THỊ PHỤ TẢI ĐIỆN Phụ tải điện là một đại lượng đặc trưng cho công suất tiêu thụ của các thiết bò riêng lẻ hoặc các hộ tiêu thụ điện năng. + Thiết bò riêng lẻ như động cơ điện, lò điện, đèn điện + Hộ tiêu thụ điện là tập hợp các thiết bò điện của phân xưởng hay xí nghiệp. Khi thiết và vận hành hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp cần chú ý ba đại lượng phụ tải cơ bản là : công suất tác dụng, công suất phản kháng và dòng điện. Sự thay đổi phụ tải theo thời gian có thể quan sát được nhờ các dụng cụ đo và dụng cụ tự ghi. Có thể phân loại đồ thò phụ tải điện như sau : * Phân loại theo đại lượng đo : - Đồ thò phụ tải tác dụng P (T) - Đồ thò phụ tải phản kháng Q(T) - Đồ thò phụ tải theo dòng điện I (T) * Phân loại theo thời gian khảo sát - Đồ thò phụ tải hàng ngày - Đồ thò phụ tải hàng tháng - Đồ thò phụ tải hàng năm Ở đây chúng ta xét đồ thò phụ tải tác dụng hàng ngày theo số liệu thực tế vận hành ở nhà máy. 1. Đồ thò phụ tải điện hàng ngày : p Là đồ thò phụ tải điện trong một ngày đêm 24 giờ. Trong thực tế vận hành có thể dùng dụng cụ đo điện tự ghi để vẽ đồ thò phụ tải, hay do nhân viên vận hành ghi lại giá trò phụ tải sau từng khoảng thời gian nhất đònh. Để thuận tiện khi tính toán đồ thò phụ tải được vẽ theo hình bậc thang, chiều cao của các bậc thang lấy theo giá trò trung bình của phụ tải trong thời gian được xét. Trang 3 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu đồ thò phụ tải hàng ngày của xí nghiệp có thể biết được tình trạng làm việc của thiết bò, từ đó có thể sắp xếp quy trình vận hành hợp lý nhất để đảm bảo đồ thò tương đối bằng phẳng. Đồ thò phụ tải tác dụng của nhà máy sản xuất gạch men SHIJAR cho ở hình vẽ 1.3. IV.THÔNG SỐ PHỤ TẢI CỦA NHÀ MÁY Bảng số liệu phụ tải của xí nghiệp : (Bảng 1.4.1) Số lượng máy ở phân xưởng sản xuất gạch men (Bảng 1.4.1.a) Số lượng máy ở phân xưởng sản xuất được phân chia theo nhóm (Bảng 1.4.1b) Trang 4 Đồ án tốt nghiệp BẢNG SỐ LƯNG MÁY Ở PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT GẠCH MEN SHIJAR BẢNG 1.4.1.a S T T Tên thiết bò Số lượn g Công suất P(KW ) η U đm (V) I đm (A) cos ϕ Ghi chú 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Máy nghiền Băng tải Máy dập Quạt gió Động cơ kéo dây chuyền Động cơ kéo rulô Máy hút bụi Máy khuấy bùn Máy nén khí Động cơ kéo xe chứa Bơm áp lực Bơm nước Máy đóng gói 4 8 3 1 30 20 1 5 6 8 2 6 2 150 5.5 45 10 0.75 1.5 75 5.5 4 7.5 15 3 1.5 0,85 0,9 0,85 0,8 0,87 0,87 0,85 0,9 0,8 0,87 0,85 0,87 0,86 220/380 V // // // // // // // // // // // // // 255 11 79 20 1,8 3,4 125 11 8 15 28 6,5 3,4 0,86 0,72 0,78 0,8 0,75 0,76 0,87 0,75 0,78 0,83 0,82 0,76 0,8 Máy lớn nhất của phân xưởn g sản xuất có công suất 150K W T C 96 1079 Trang 5 Đồ án tốt nghiệp SỐ LƯNG MÁY Ở PHÂN XƯỞNG PHÂN CHIA THEO NHÓM BẢNG 1.4.1.b Tên nhó m máy Tên máy Công suất đònh mức (KW) Dòng điện đònh mức (A) Ký hiệu trên mặt bằng Ghi chú (1) (2) (3) (4) (5) (6) 1 Máy nghiền 1A Máy nghiền 1B Máy nghiền 1C Máy nghiền 1D Băng tải 2A Băng tải 2B Băng tải 2C Băng tải 2D Máy khuấy bùn 3A Máy khuấy bùn 3B Máy khuấy bùn 3C 150 150 150 150 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 255 255 255 255 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 2 Quạt gió 4A Bơm áp lực 5A Bơm áp lực 5B Máy khuấy bùn 3D Máy khuấy bùn 3E Băng tải 2E Băng tải 2F Băng tải 2G 10 15 15 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 20 28 11 11 11 11 11 11 4 5 5 3 3 2 2 2 Trang 6 Đồ án tốt nghiệp Băng tải 2H 5,5 11 2 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 3 Máy dập 6A Máy dập 6B Máy dập 6C Máy hút bụi 7A 45 45 45 75 79 79 79 125 6 6 6 7 4 Bơm nước 8A Bơm nước 8B Bơm nước 8C Bơm nước 8D Bơm nước 8E Bơm nước 8F Máy nén khí 9A Máy nén khí 9B Máy nén khí 9C Máy nén khí 9D Máy nén khí 9E Máy nén khí 9F 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 5 Động cơ kéo xe chứa 10A Động cơ kéo xe chứa 10B Động cơ kéo xe chứa 10C Động cơ kéo xe chứa 10D Động cơ kéo xe chứa 10E Động cơ kéo xe chứa 10F Động cơ kéo xe chứa 10H Máy đóng gói 11 A Máy đóng gói 11 B 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 1,5 1,5 15 15 15 15 15 15 15 3,4 3,4 10 10 10 10 10 10 10 11 11 6 30 động cơ kéo dây 30 x 0,75 30 x 1,8 12 Trang 7 Đồ án tốt nghiệp chuyền 20 động cơ kéo rulô 20 x 1,5 20 x 3,4 13 CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ LUẬN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN I. KHÁI QUÁT Dựa vào số liệu phụ tải của xí nghiệp sản xuất gạch men đã thu thập được, thiết kế lại hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp. Việc thiết kế lại mạng điện nhằm mục đích : + Nâng cao chất lượng, giảm tổn thất điện năng. + Phí tổn về kinh tế hàng năm là nhỏ nhất. + An toàn trong vận hành, thuận tiện trong bảo trì và sửa chữa. + Đảm bảo cung cấp điện có độ tin cậy cao. II. PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN Hiện nay có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính toán dựa trên cơ sở khoa học để tính toán phụ tải điện và được hoàn thiện về phương diện lý thuyết trên cơ sở quan sát các phụ tải điện ở xí nghiệp đang vận hành. Thông thường những phương pháp tính toán đơn giản, thuận tiện lại cho kết quả không thật chính xác, còn muốn chính xác cao thì phải tính toán lại phức tạp. Do vậy tùy theo giai đoạn thiết kế thi công và yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính toán cho thích hợp. Sau đây trình bày chi tiết các phương pháp tính toán : 1. Xác đònh phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vò sản phẩm. - Nếu hộ tiêu thụ sản xuất một năm được M sản phẩm, mỗi sản phẩm để thành phẩm cần W 0 điện năng Nhu cầu dùng điện của hộ tiêu thụ là : Tổng điện năng A = W 0 .M. Đơn vò KWh. Trang 8 Đồ án tốt nghiệp Trong đó : W 0 : Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vò sản phẩm. Đơn vò : KWh/1 đơn vò sản phẩm. M : Số lượng sản phẩm. Suy ra phụ tải tính toán : P tt = = (KW) Với T lvmax : Thời gian sử dụng công suất lớn nhất trong năm, tính bằng giờ. 2. Xác đònh phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vò diện tích sản xuất. Nếu phụ tải tính toán xác đònh cho hộ tiêu thụ có diện tích F, suất phụ tải trên một đơn vò là P 0 . Thì P tt : P tt = P 0 .F Trong đó : P 0 : Suất phụ tải trên một đơn vò diện tích sản xuất là một mét vuông, đơn vò (KW/m 2 ) F : Diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ (m 2 ). Phương pháp này chỉ phù hợp với các phân xưởng có mật độ máy móc phân bố đều nhưng cũng có những sai số về : • Quy trình công nghệ. • Mặt bằng sản xuất. 3. Xác đònh phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. P tt = K nc . ∑. P đi , KW Mà P đ = Trong đó : P đi : Công suất đặt thứ i, (KW) P đm : Công suất đònh mức, (KW) η : Hiệu suất Trang 9 A T lvmax W 0 .M T lvmax P đm η n i =1 Đồ án tốt nghiệp K nc : Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bò tiêu thụ đặc trưng, tra ở các cẩm nang tra cứu. 4. Xác đònh phụ tải tính toán theo hệ số cực đại (K max ) và công suất trung bình P tb (phương pháp số thiết bò hiệu qủa). Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác, ta chọn phương pháp thiết bò hiệu quả để tính phụ tải tính toán cho phân xưởng, phương pháp này áp dụng cho bất kỳ nhóm thiết bò nào kể cả nhóm thiết bò làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại và có lợi là xét đến tổng phụ tải cực đại của từng nhóm thiết bò (gồm các thiết bò làm việc và công suất khác nhau). P tt = K max .K sd . . P đmi , KW Trong đó + K max : Hệ số cực đại của công suất tác dụng được xác đònh theo đường cong. K max = f( hq, K sd ). n hq : Số thiết bò hiệu quả được tính bằng biểu thức : n hq = n hq* .n với n hq* = f(n*,p*), tra bảng. n : Tổng số thiết bò. + K sd : Hệ số sử dụng, lấy từ đồ thò phụ tải, được tính bởi biểu thức : K sd = P 1 : công suất của thiết bò trong khoảng thời gian t 1 , KW Hệ số sử dụng nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết bò trong khoảng thời gian xem xét. III. TRẠM BIẾN ÁP VÀ PHƯƠNG PHÁP CHỌN MBA 1. Khái quát về phương án cung cấp điện. * Việc chọn phương án cung cấp điện bao gồm : - Chọn cấp điện áp. Trang 10 n i =1 ∑ P 1 t 1 + P 2 t 2 + + P n t n P đm (t 1 + t 2 + + t n ) [...]... năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác (thông thường từ cấp điện áp cao sang cấp điện áp thấp) Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện, do đó khi thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp, nhà máy chúng ta phải chú ý đến vò trí lắp đặt, số lượng dung lượng và thao tác vận hành I VỊ TRÍ SỐ LƯNG CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP - Vò trí : việc chọn vò trí lắp đặt máy biến áp phải thỏa mãn các... nghiệp, công suất của máy biến áp điện lực trong điều kiện làm việc bình thường phải đảm bảo cung cấp điện cho tất cả các thiết bò tiêu thò điện hoặc hộ dùng điện IV TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ CHI PHÍ VẬN HÀNH Chi phí vận hành hàng năm trong hệ thống cung cấp điện xí nghiệp bao gồm : Cvh = C∆A + Ccn+ Cbq + Ckh + Cmđ + Cphụ, (đồng) Trong đó : C∆A = ∆A.β : tổn thất điện năng Với ∆A : Tổn thất điện năng hàng năm,... kinh tế cho các trạm giảm áp chính và các trạm biến áp phân xưởng có ý nghóa quan trọng để xây dựng các sơ đồ cung cấp điện xí nghiệp hợp lý Số lượng máy biến áp của các trạm giảm áp chính và trạm biến áp phân xưởng không nên quá hai máy biến áp Về kinh tế, những trạm hai máy biến áp thường hợp lý hơn trạm một máy và trạm có nhiều máy biến áp - Chọn công suất máy biến áp : trong hệ thống cung cấp điện. .. trong trường hợp mất điện, cần phải chọn nguồn dự phòng Muốn thực hiện được yêu cầu này ta phải dự kiến thêm một đường dây phụ nối từ thanh cái điện áp thấp của trạm điện để đặt máy phát Diezen dự phòng trong trường hợp sự cố mất điện máy này sẽ vận hành Để chọn nguồn dự phòng cho phù hợp với đặc điểm của nhà máy cần có mối quan hệ mật thiết với phụ tải, cấp điện áp, sơ đồ cung cấp, bảo vệ tự động hóa... của máy phát, theo tính toán ở chương trước ta có : Sttpx = 973,3KVA vậy ta chọn máy có công suất là : SMF = 1500KVA Trang 30 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG V : CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ I KHÁI QUÁT Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất gạch men SHIJAR, việc chọn dây dẫn và thiết bò bảo vệ là một khâu không thể thiếu được Điều kiện vận hành các thiết bò, khí cụ và các bộ phận dẫn điện. .. Ilvmax = Iđm • Đối với dây dẫn cung cấp cho từng nhóm máy : Ilvmax = Ittnh Trang 34 Đồ án tốt nghiệp Icp : Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của cáp hoặc dây dẫn A K1K2K3 : Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường 2 Điều kiện để chọn máy cắt (CB) : CB được lắp đặt nối tiếp trên các đường dây cung cấp điện với phụ tải Nhiệm vụ : Bảo vệ ngắn mạch hay quá tải cho mạng điện * Điều kiện để chọn CB : mCB... điều kiện tổn thất điện áp đối với các phân xưởng có tải lớn hoặc rộng * Phương pháp : Chọn dây đồng cách điện bằng cao su cho mạng điện là của CADIVI do công ty dây và cáp điện Việt Nam sản xuất theo tiêu chuẩn quốc tế Chọn tiết diện dây dẫn trên cơ sở chọn điều kiện phát nóng Ilvmax ≤ K1K2K3.Icp Trong đó : Ilvmax : Dòng điện làm việc lớn nhất, A • Đối với dây dẫn cung cấp cho từng máy riêng lẻ thì... toàn - Số lượng : Mỗi trạm biến áp chỉ nên đặt một máy biến áp (ba pha), sử dụng hai máy biến áp trong trường hợp : + Một máy có công suất quá lớn + Cần một máy làm nguồn dự phòng Chú ý : Hai máy có cùng chủng loại và có sơ đồ nối dây giống như nhau - Dung lượng máy biến áp : Máy biến áp có công suất đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải : SMBA ≥ Sptải ; ∆AMBA : bé nhất Trang 24 Đồ án tốt nghiệp Với diện tích... phương diện kinh tế và kỹ thuật a Phương diện kỹ thuật Cả hai phương án trên đều đảm bảo nhu cầu cung cấp điện cho phân xưởng nhà máy b Phương diện kinh tế Qua kết quả tính ở bảng trên cho thất phương án 1 kinh tế hơn phương án 2 Cụ thể như sau : - Tổn thất điện năng tính theo phương án 2 lớn hơn tổn thất điện năng khi tính theo phương án 1 là : ∆ A = ∆A2 - ∆A1 = 118080 – 87200 = 30880(KWh) Giả sử giá... thay đổi, dòng điện tăng lên rất nhiều so với lúc làm việc bình thường Còn điện áp trong mạng điện cũng giảm xuống mức độ giảm nhiều hay ít là tùy thuộc vào vò trí điểm ngắn mạch so với nguồn cung cấp Để lựa chọn được tốt các phần của hệ thống cung cấp điện, chúng ta phải dự đoán được các tình trạng ngắn mạch có thể xảy ra và tính toán được các số liệu về tình trạng ngắn mạch như : Dòng điện ngắn mạch . tải, hay do nhân viên vận hành ghi lại giá trò phụ tải sau từng khoảng thời gian nhất đònh. Để thuận tiện khi tính toán đồ thò phụ tải được vẽ theo hình bậc thang, chiều cao của các bậc thang lấy. thời gian làm việc nhiều nhất trong năm là T Max = 7000h. Sản phẩm gạch được sản xuất trong một ngày (24h) với sản lượng từ 7 ÷8 ngàn mét vuông gạch, gồm hai loại : lát nền và ốp tường. Do sản. : công suất tác dụng, công suất phản kháng và dòng điện. Sự thay đổi phụ tải theo thời gian có thể quan sát được nhờ các dụng cụ đo và dụng cụ tự ghi. Có thể phân loại đồ thò phụ tải điện như