THIẾT kế CUNG cấp điện CHO một xí NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

Danh sách phân cơng nhóm VII Thái Duy Phương (Nhóm trưởng): Y, Ơ Phạm Thị Tuyết Nga: T Đỗ Đức Nhơn: H Nguyễn Mạnh Ninh: A, G Ngô Xuân Phú: I Ư Nguyễn Minh Phúc: D Đặng văn Phức: U Đào Văn Quân: P Nguyễn Nhật Quang: K, N Nguyễn Thiện Quang: MỤC LỤC Lời nói đầu Điện dạng lượng có tầm quan trọng lớn lĩnh vực kinh tế quốc dân đời sống xã hội Việc cung cấp điện hợp lý đạt hiệu vô cần thiết Nó địi hỏi người kỹ sư tính tốn nghiên cứu cho đạt hiệu cao, hợp lý, tin cậy, đảm bảo chất lượng kinh tế kỹ thuật đặc biệt xí nghiệp cơng nghiệp nói riêng ngành cơng nghiệp ngành kinh tế khác nói chung Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp cách hài hoà yêu cầu kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, thẩm mỹ, Đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho vận hành, sửa chữa hỏng hóc phải đảm bảo chất lượng điện nằm phạm vi cho phép Hơn phải thuận lợi cho việc mở rộng phát triển tương lai Với đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp”, em cố gắng học hỏi, tìm hiểu để hồn thành cách tốt Trong thời gian thực đề tài, với cố gắng thân đồng thời em nhận giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy khoa, đặc biệt thầy giáo Vũ Duy Hưng người trực tiếp hướng dẫn em thực đề tài Song kiến thức hạn chế nên làm em khơng thể tránh khỏi thiếu xót Do em kính mong nhận góp ý bảo ban thầy cô với giúp đỡ bạn để em hồn thiện đề tài hồn thành tốt việc học tập nhà trường công việc sau Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 16 tháng 12 năm 2014 Sin h viên thực Thái Duy Phương Đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp” I Dữ kiện: Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp gồm phân xưởng với kiện cho bảng 2.1, lấy theo vần anphabe Họ tên người thiết kế Nguồn điện lấy từ điểm đấu điện lưới 22kV có tọa độ cơng suất ngắn mạch điểm đấu điện ứng với dịng có chữ tên đệm Thời gian sử dụng công suất cực đại = 5100 h Phụ tải loại I loại II chiếm 75% Giá thành tổn thất điện = 1000đ/kWh; suất thiệt hại điện = 4500 đ/kWh; hao tổn điện áp cho phép mạng hạ áp = 5% Các số liệu khác lấy phụ lục sổ tay thiết kế điện Bảng 2.1 Số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng: TT PX T H A Tọa độ X Y T.số 54 Máy số P, 6,3 8,5 4,5 6,5 10 0,4 0,7 P, 2,8 0,6 0,7 5,6 4,5 10 kW 10 kW 24 P, kW 0,5 0,8 4,5 0,5 0,7 6,3 0,6 0,7 7,2 0,4 0,6 7,5 0,5 0,5 0,4 0,4 0,6 0,6 0,6 0,4 0,5 0, 6 0,6 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 0,8 0,6 0,6 0, 3 8 10 4,5 4,5 0,3 0,6 0,7 0,6 0,5 0,6 1 cos Φ I 68 P, kW cos Φ D 12 P, kW cos Φ U 73 P, kW cos Φ Y 48 P, kW cos Φ P 2 78 P, kW cos Φ K 50 P, kW cos Φ Ư P, kW 7 0,8 0,7 4,5 6,3 0,5 0,4 0,8 0,8 3,6 0,7 7,2 0,4 0,8 4,2 0,7 6 0,6 0,7 0,8 0,8 5,6 4,5 0,6 0,6 0,7 0,8 10 2,8 0,6 0,8 8,5 0,7 0,6 4,5 0,4 0,6 6,5 0,8 0,4 0,7 0,7 10 0,5 0,6 10 0,5 0,8 0,6 0,7 0,5 0,7 10 0,3 0,8 0,6 0,7 4,5 0,6 0,7 0,4 0,6 0,7 0,7 0,6 0,7 0,6 0,7 0,3 0,6 0,7 7 0,8 0,7 0,7 4,5 3,6 0,5 0,6 0,7 0,8 0,8 0,6 10 0,6 0,7 6,3 2,8 0,8 0,8 7,2 0,8 0,7 7,5 0,3 0,6 5,6 6,3 0,4 0,7 4,5 0,5 0,7 7,5 8,5 0,5 0,8 4,5 10 10 0,4 0,6 4,5 6,3 7,2 0,5 0,8 4,5 0,4 0,8 3 0,4 0,8 4,2 0,4 0,6 0, 0, 6,5 0,6 0,7 10 2,8 7, 0,4 0,4 0,6 0,6 0,6 0,4 0,5 0,6 0,8 0, 6 8 0, 0,8 0,8 0,7 0,7 0,8 0,6 0,6 0,7 0,8 0, 3 8 7 4,5 6,5 10 10 4,5 0, , , , cos Φ 1 Ơ 11 P, kW cos Φ N 15 P, kW cos Φ G 69 P, kW cos Φ 0,5 0,7 10 0,4 0,6 5,6 0,6 0,7 10 0,6 0,7 7,5 0,5 0,6 4,5 0,6 0,8 2,8 0,4 0,6 10 0,6 0,7 10 0,4 0,6 4,5 0,6 0,7 2,8 0,8 0,8 7,5 0,5 0,6 6,3 0,3 0,6 0,7 7 0,8 0,7 0,7 5 7,5 6,3 0,8 0,3 0,4 0,7 0,6 0,7 10 2,8 0,6 0,8 0,8 0,7 0,8 0,7 7,2 5,6 0,6 0,7 8,5 0,5 0,8 7,5 0,3 0,6 4,5 10 0,4 0,7 0,5 0,6 0,5 0,8 0,4 0,8 0,4 0,8 0,6 0,8 0,6 0,7 0,6 0,7 0,4 0,6 Nhiệm vụ thiết kế I.Tính tốn phụ tải: 1.1.Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng • • • Xác định phụ tải động lực phân xưởng Xác định phụ tải chiếu sáng( lấy = 12W/) Tổng hợp phụ tải phân xưởng 1.2 Tổng hợp phụ tải tồn xí nghiệp,xây dựng biểu đồ phụ tải mặt xí nghiệp dạng hình trịn bán kính r II.Xác định sơ đồ nối mạng điện: 2.1.Xác định vị trí đặt trạm biến áp 2.2.Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp 2.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp đến phân xưởng (So sánh phương án ) 2.4 Chọn công suất số lượng máy biến áp III Tính tốn điện: 3.1 Xác định hao tổn điện áp đường dây máy biến áp 3.2 Xác định hao tổn công suất 3.3 Xác định tổn thất điện IV.Chọn kiểm tra thiết bị: 4.1 Tính tốn ngắn mạch điểm đặc trưng( chọn điểm ngắn mạch phù hợp ) 4.2.Chọn kiểm tra thiết bị: - Cáp điện lực; - Thanh sứ đỡ; - Máy cắt, dao cách ly, cầu dao, cầu chảy, aptomat; - Máy biến dòng thiết bị đo lường… 4.3.Kiểm tra chế độ mở máy động V.Tính tốn bù hệ số cơng suất: 5.1 Tính tốn bù cơng suất phản kháng để nâng hệ số công suất lên cosφ2=0,9 5.2 Đánh giá hiệu bù VI Tính tốn nối đất: Bản vẽ: 1.Sơ đồ mạng điện mặt xí nghiệp( gồm sơ đồ phương án so sánh) 2.Biều đồ phụ tải 3.Bảng số liệu so sánh phương án Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lí, sơ đồ mặt mặt cắt trạm biến áp Chương I Tính tốn phụ tải Phụ tải tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế mặt hiệu phát nhiệt mức độ huỷ hoại cách điện Nói cách khác, phụ tải tính tốn đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự phụ tải thực tế gây ra, chọn thiết bị theo phụ tải tính tốn đảm bảo an toàn cho thiết bị mặt phát nóng Phụ tải tính tốn sử dụng để lựa chọn kiểm tra thiết bị hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, thiết bị đóng cắt, bảo vệ tính tốn tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng Phụ tải tính tốn phụ thuộc vào yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc thiết bị điện, trình độ phương thức vận hành hệ thống Vì xác định xác phụ tải tính tốn nhiệm vụ khó khăn quan trọng Bởi phụ tải tính tốn xác định nhỏ phụ tải thực tế giảm tuổi thọ thiết bị điện, có dẫn đến cố cháy nổ, nguy hiểm Nếu phụ tải tính tốn lớn thực tế nhiều thiết bị điện chọn lớn so với yêu cầu, gây lãng phí Do tính chất quan trọng nên từ trước tới có nhiều cơng trình nghiên cứu có nhiều phương pháp tính tốn phụ tải điện Song phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố trình bày nên chưa có phương pháp hồn tồn xác tiện lợi Những phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính tốn lại thiếu xác, cịn nâng cao độ xác, kể đến ảnh hưởng nhiều yếu tố phương pháp tính lại phức tạp Sau số phương pháp tính tốn phụ tải thường dùng thiết kế hệ thống cung cấp điện: - Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu Phương pháp tính theo cơng suất trung bình Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm Phương pháp tính theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất Trong thực tế tuỳ theo quy mô đặc điểm cơng trình, tuỳ theo giai đoạn thiết kế sơ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp tính tốn phụ tải điện thích hợp Phụ tải phân xưởng:  PX Tọa độ X T 75 Thông số Y 54 Máy số P,kW ksd 6,3 0,45 0,7  8,5 4,5 6,5 0,55 0,56 0,62 0,81 0,76 0,73 10 0,41 0,66 0.65 0,77 Bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng T Phụ tải động lực: Xác định hệ số sử dụng tổng hợp phân xưởng xác định theo biểu thức: ksd = = = 0,52 Do số lương thiết bị n = > nên ta xác định số lượng hiệu dụng theo điều kiện: Tỷ số thiết bị lớn thiết bị nhỏ k = = 2,5 Tỷ lệ tra bảng 2.pl.BT ứng với k sd= 0,52 kb = số lượng hiệu dụng số lượng thiết bị thực tế n hd = n= Xác định hệ số nhu cầu theo biểu thức: • Ksd∑ == = 0,59 Do số lượng thiết bị n=8>4 nên ta xác định số lượng hiệu dụng theo điều kiện: Tỉ lệ thiết bị lớn thiết bị nhỏ nhất: K = == 3,57 Tra bảng 2pl.BT ứng với Ksd∑=0,59 Kb=6,5,ta thấy K nên ta xác định số lượng hiệu dụng theo điều kiện : Tỷ lệ thiết bị lớn thiết bị nhỏ K= Tỷ lệ tra bảng 2.pl.BT ứng với K sd∑ kb= 6,5 tức k nên ta xác định số lượng hiệu dụng theo điều kiện: Tỷ lệ thiết bị lớn thiết bị nhỏ K = = 3,33 Tỷ lệ bảng 2.pl.BT ứng với = 0,53 la = tức K < số lượng hiệu dụng số thiết bị thực tế = n = Xác định hệ số nhu cầu theo biểu thức = + = 0,53 + = 0,69 0,6 0,7 Cơng suất tính tốn phân xưởng = ∑ = 0,69 47,5=32,77 kW Xác định hệ số cơng suất trung bình phân xưởng = = = = = 0,74 • Phụ tải chiếu sáng: Cơng suất chiếu sáng phân xưởng xác định theo suất tiêu thụ công suất = a.b = 12.14.28 = 4,704 kW • Xác định phủ tải tính tốn tồn phân xưởng Ư: Tổng cơng suất tác dụng phân xưởng xác định = + = 32,77 + [ - 0,41] 4,704 = 35,5 kW Hệ số công suất tổng hợp toàn xưởng = = 0,76 => tg = 0,83 Công suất biểu kiến S = = = 46,7 kVA Xác định công suất phản kháng = tg =35,5 0,86 = 30,53kVAr Vậy S = 35,5+ j30,53 kVA Bán kính tỷ lệ biểu đồ phụ tải r = chọn m = ta có R = = 1,73 Bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng Ơ  PX Tọa Thông Máy số độ số T  X Y P,kW Ơ 138 10 6, 8, 5 0,87 0,8 0,3 0, 0,7 0,6 0, 0,64 0,79 0,84 0, 5 0, 7,5 10 2,8 7,5 134 ksd 0,46 0,68 0,56 0,68 Phụ tải động lực: Xác định hệ số sử dụng tổng hợp phân xưởng xác định theo biểu thức: ksd = = = 0,56 Do số lương thiết bị n = 10 > nên ta xác định số lượng hiệu dụng theo điều kiện: Tỷ số thiết bị lớn thiết bị nhỏ k = = 3,57 Tỷ lệ tra bảng 2.pl.BT ứng với k sd= 0,56 kb = 5,tức k< số lượng hiệu dụng số lượng thiết bị thực tế n hd = n= 10 Xác định hệ số nhu cầu theo biểu thức: Knc = ksd+ = 0,56 + = 0,7 Cơng suất tính tốn phân xưởng PƠ = knc = 0,7.68,6 = 48,02 kW Xác định hệ số cơng suất trung bình phân xưởng == =0,733 • Phụ tải chiếu sáng: Cơng suất chiếu sáng phân xưởng xách định theo công suất tiêu thụ P0 Pcs = P0.a.b = 12.12.20.10-3 = 2,88 kW • Xác định phụ tải tính tốn tồn phân xưởng Ơ: Tổng công suất tác dụng phân xưởng xác định: = PƠ + kiPcs = PƠ + [ Pcs = 48,02 + ].2,88 = 49,65 kW • Hệ số cơng suất tổng hợp tồn phân xưởng == =0,90 Công suất biểu kiến: S== Xác định công suất phản kháng: = = 49,65.0,90 = 44,685 kVAr Vậy S = + j = 49,65 + j44,685 kVA Bán kính tỷ lệ biểu đồ phụ tải: r= r = = 1,87  Bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng N TT Tọa Độ PX X N Y Máy số T.số P,k W 15 ksd cosφ • 5.6 4.4 10 7.5 10 2.8 7.5 0.6 0.6 0.4 0.5 0.6 0.8 0.8 0.3 0.7 0.8 0.6 0.6 0.7 0.8 0.7 0.6 Phụ tải động lực: Xác định hệ số sử dụng tổng hợp phân xưởng xác định theo biểu thức k sd ∑ = ∑ Pk ∑P i sdi i 5.6*0.65+4.5*0.62+10*0.46+7.5*0.56+10*0.68+2.8*0.87+5*0.83+7.5*0.38 5.6+4.5+10+7.5+10+2.8+5+7.5 = 0.59 = Do số lượng thiết bị n=8>4 nên ta xác định số lượng hiệu dụng theo điều kiện: Tỉ lệ thiết bị lớn thiết bị nhỏ K= = =3.57 Tỉ lệ tra bảng 2.pl.BT tương ứng với ksd∑=0,6 kh=6,5,tức k nên ta xác định số lượng hiệu dụng theo điều kiện: Tỷ lệ thiết bị lớn thiết bị nhỏ k = = = 3,57 0,6 0,8 Tỷ lệ tra bảng 2.pl.BT ứng với = 0.52 = 5, tức k < số lượng hiệu dụng số lượng thiết bị thức tế = n = Xác định hệ số nhu cầu theo biểu thức = + = 0.52 + = 0,68 Cơng suất tính tốn phân xưởng = = 0,68 56,9 = 38,69 kW Xác định hệ số cơng suất trung bình phân xưởng cos= = = = 0,77 • Phụ tải chiếu sáng: Công suất chiếu sáng phân xưởng xác định theo suất tiêu thụ công suất = a.b = 12.14.28.= 4,7 kW • Xác định phụ tải tính tốn tồn phân xưởng G: Tổng cơng suất tác dụng phân xưởng xác định = + = 38,69 + 41,45 kW Hệ số công suất tổng hợp tồn phân xưởng cos = = 0,79 tg= 0,78 Cơng suất biểu kiến S = = = 52,47 kVA Xác định công suất phản kháng Vậy S = 41,45 +j32,33 kVA Bán kính tỷ lệ biểu đồ phụ tải r=  Xác định phụ tải tính tốn tồn xí nghiệp : Bảng kết tính tốn phụ tải phân xưởng: n M T 0,5 H 0,5 A 0,5 10 I Q,kV Ar r 27,8 45,0 156 24,4 0,76 25,58 3,84 0,77 38,84 4,056 30,09 39,49 1,58 47,37 61,51 1,97 39, 0,699 64, 0,74 33 0,81 19,4 4,32 26,94 33,26 1,46 10 0,71 41,7 1,63 0,73 0,79 25,36 2,88 38 0,81 36,72 8,16 32,94 D 0,6 42,67 52,68 1,83 U 0,5 0,67 31,3 37,6 25,4 0,8 29,9 37,37 1,54 Y 0,6 10 0,72 21,82 7,34 0,78 32,04 4,704 40,05 P 0,5 K 0,6 0,73 40,06 12 0,71 Ư 0,5 Ơ 0,5 N 0,5 0,69 0,78 32,04 4,7 0,76 50,12 4,14 0,76 30,53 4,704 50,062 1,785 52 1,47 10 0,7 0,74 0,74 44,68 2,88 0,76 34,95 3,7 0,5 0,7 S,kVA 44, 51, 50, 51, 51, 78, 47, 68, 52, 37,2 96 37,3 55,8 77 32,7 48,0 42,9 58,288 76,69 2,21 35,5 46,7 1,73 49,65 55,16 1,87 41,19 54,2 1,85 G 0,5 0,68 51, 38,6 0,79 32,33 4,7 41,45 52,47 1,83 ∑ = 653,29 25 Hệ số sử dụng tổng hợp xí nghiệp xác định theo biểu thức: = = = 0,56 Hệ số nhu cầu xí nghiệp: = 0,56 + = 0,682 Hệ số cơng suất trung bình tồn xí nghiệp : = = = 0,775 sinΦ = 0,631 Tổng cơng suất tính tốn xí nghiệp: = ∑ = 0,682 653,2925 = 445,5454 kVA = = 445,5454 0,775 = 345,2976 kW = = 445,5454 0,631 = 281,1391 kVAr N H Hình 2.1 Biểu đồ phụ tải tồn xí nghiệp ... công việc sau Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 16 tháng 12 năm 2014 Sin h viên thực Thái Duy Phương Đề tài: ? ?Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp? ?? I Dữ kiện: Thiết kế cung cấp. .. đặc biệt xí nghiệp cơng nghiệp nói riêng ngành cơng nghiệp ngành kinh tế khác nói chung Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp cách hài hoà yêu cầu kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ... cung cấp điện, tiện lợi cho vận hành, sửa chữa hỏng hóc phải đảm bảo chất lượng điện nằm phạm vi cho phép Hơn phải thuận lợi cho việc mở rộng phát triển tương lai Với đề tài: ? ?Thiết kế cung cấp