Báo cáo bài tập lớn: Thiết kế hệ thống điện cho xí nghiệp chế tạo máy kéo Mục lục MỤC LỤC 1 LỜI NÓI ĐẦU 3 DANH SÁCH THÀNH VIÊN 4 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 5 1.1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 5 1.2. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ PHỤ TẢI 5 1.3. PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 7 CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA KHU CÔNG NGHIỆP 10 2.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 10 2.1.1.Khái niệm về phụ tải tính toán 10 2.1.2.Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 10 2.2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO 14 2.2.1.Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí 14 2.2.2.Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng khác trong toàn nhà máy 21 2.3. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN NHÀ MÁY 24 2.4. BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG VÀ NHÀ MÁY 24 2.4.1.Tâm phụ tải điện 24 2.4.2.Biểu đồ phụ tải điện: 25 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY 27 3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 27 3.2. VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 27 3.2.1.Phương án về các trạm biến áp phân xưởng 27 3.2.2 Xác định MBA cho các trạm biến áp phân xưởng 30 3.2.3 Xác định vị trí các trạm biến áp phân xưởng 36 3.3. PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG 37 3.3.1.Các phương án cung cấp điện cho trạm biến áp phân xưởng 37 3.3.2. Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian; trạm phân phối trung tâm của nhà máy 39 3.3.3. Lựa chọn phương án nối dây của mạng cao áp 39 3.4. TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 41 3.4.1.Phương án 1 43 3.4.2.Phương án 2 52 3.4.3.Phương án 3 55 3.4.4.Phương án 4 59 3.5. BẢNG SO SÁNH CHI TIÊU KINH TẾ CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 63 3.6. THIẾT KẾ CHI TIẾT MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY 64 3.6.1.Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung tâm của khu công nghiệp về trạm phân phối trung tâm 64 3.6.2.Chọn cáp cao áp và hạ áp của nhà máy 64 3.7. SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY 74 3.8. THUYẾT MINH VÀ VẬN HÀNH SƠ ĐỒ 75 3.8.1.Khi vận hành bình thường. 75 3.8.2.Khi bị sự cố 75 3.8.3.Khi cần sửa chữa định kỳ. 57 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 76 4.1. ĐÁNH GIÁ VỀ PHỤ TẢI CỦA PHÂN XƯỞNG SỦA CHỮA CƠ KHÍ 76 4.2. LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO TỦ PHÂN PHỐI: 76 4.2.1.Lựa chọn aptomat đầu nguồn đặt tại trạm biến áp 76 4.2.2 Chọn cáp từ trạm biến áp đến tủ phân phối 76 4.2.3 Lựa chọn sơ đồ tủ phân phối 76 4.2.4 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 77 4.2.5 Tính toán ngắn mạch phía hạ áp của phân xưởng SCCK 78 4.3. LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG CÁC TỦ ĐỘNG LỰC VÀ DÂY DẪN ĐẾN CÁC THIẾT BỊ CỦA PHÂN XƯỞNG 80 4.4. SƠ ĐỒ PHÂN PHỐI CỦA PHÂN XƯỞNG SCCK 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86
BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Mục lục MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .3 DANH SÁCH THÀNH VIÊN CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI .5 1.2 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ PHỤ TẢI 1.3 PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA KHU CƠNG NGHIỆP .10 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN .10 2.1.1.Khái niệm phụ tải tính tốn .10 2.1.2.Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 10 2.2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO 14 2.2.1.Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí 14 2.2.2.Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng khác toàn nhà máy 21 2.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA TỒN NHÀ MÁY 24 2.4 BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG VÀ NHÀ MÁY 24 2.4.1.Tâm phụ tải điện 24 2.4.2.Biểu đồ phụ tải điện: 25 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY .27 3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 27 3.2 VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 27 3.2.1.Phương án trạm biến áp phân xưởng .27 3.2.2 Xác định MBA cho trạm biến áp phân xưởng .30 3.2.3 Xác định vị trí trạm biến áp phân xưởng 36 3.3 PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG 37 3.3.1.Các phương án cung cấp điện cho trạm biến áp phân xưởng .37 3.3.2 Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian; trạm phân phối trung tâm nhà máy 39 3.3.3 Lựa chọn phương án nối dây mạng cao áp 39 3.4 TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 41 3.4.1.Phương án 43 3.4.2.Phương án 52 3.4.3.Phương án 55 3.4.4.Phương án 59 3.5 BẢNG SO SÁNH CHI TIÊU KINH TẾ CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 63 Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -1- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO 3.6 THIẾT KẾ CHI TIẾT MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY .64 3.6.1.Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung tâm khu công nghiệp trạm phân phối trung tâm 64 3.6.2.Chọn cáp cao áp hạ áp nhà máy 64 3.7 SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY 74 3.8 THUYẾT MINH VÀ VẬN HÀNH SƠ ĐỒ 75 3.8.1.Khi vận hành bình thường 75 3.8.2.Khi bị cố 75 3.8.3.Khi cần sửa chữa định kỳ 57 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ .76 4.1 ĐÁNH GIÁ VỀ PHỤ TẢI CỦA PHÂN XƯỞNG SỦA CHỮA CƠ KHÍ 76 4.2 LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO TỦ PHÂN PHỐI: 76 4.2.1.Lựa chọn aptomat đầu nguồn đặt trạm biến áp .76 4.2.2 Chọn cáp từ trạm biến áp đến tủ phân phối 76 4.2.3 Lựa chọn sơ đồ tủ phân phối .76 4.2.4 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 77 4.2.5 Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp phân xưởng SCCK 78 4.3 LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG CÁC TỦ ĐỘNG LỰC VÀ DÂY DẪN ĐẾN CÁC THIẾT BỊ CỦA PHÂN XƯỞNG 80 4.4 SƠ ĐỒ PHÂN PHỐI CỦA PHÂN XƯỞNG SCCK 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -2- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO LỜI NÓI ĐẦU Trong giai đoạn phát triển, cơng nghiệp hóa mạnh mẽ nay, nhu cầu thiết kế hệ thống điện cho nhà máy, phân xưởng khu công nghiệp ngày nhiều địi hỏi đội ngũ thiết kế có trình độ kỹ thuật cao Việc thiết kế hệ thống cung cấp điện đại phải đảm bảo mặt chất lượng, kỹ thuật, độ an toàn hiệu sử dụng, mà vấn đề cân đối mặt kinh tế phải đảm bảo Vì thế, người kỹ sư thiết kế cần đào tạo sớm tiếp cận với toán thực tế từ mơi trường đào tạo để đáp ứng nhu cầu ngày cao xã hội Đề tài tập lớn, môn Hệ thống cung cấp điện nhằm mục đích giúp sinh viên tiếp cận gần với toán thiết kế thực tế, để sinh viên bước đầu làm quen với toán Thiết kế cung cấp điện, chuẩn bị cho tốn phức tạp địi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao sau Nhóm chúng em nhận đề tài “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp chế tạo máy kéo” Trong trình thực đề tài, chúng em nhận hướng dẫn, cung cấp kiến thức phương pháp thực từ cô Nguyễn Hồng Nhung Sau thời gian hợp tác nghiên cứu làm việc, chúng em hoàn thiện tập lớn hạn Tuy nhiên, lần đầu tiếp cận tập lớn học phần mới, nên q trình thực khơng tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn Rất mong có nhận xét để chúng em hồn thiện tập Chúng em xin chân thành cảm ơn Nguyễn Hồng Nhung thầy cô giáo khác môn Hệ Thống cung cấp Điện Hà Nội, tháng năm 2021 Nhóm sinh viên thực Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -3- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO DANH SÁCH THÀNH VIÊN STT Họ tên Nhóm – Hệ thống cung cấp điện MSSV -4- Lớp BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI: Đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo Nhiệm vụ đề tài đề xuất trình bày phương pháp xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí tồn nhà máy; Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà mày; Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa khí nhà máy Những thơng số phục vụ tính tốn cung cấp từ đề tài liệu tham khảo chuyên môn thông dụng 1.2 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ PHỤ TẢI Phụ tải điện khu công nghiệp cấp điện từ nguồn hệ thống có khoảng cách 12 km qua đường dây nhôm lõi thép (AC) đặt treo không với cấp điện áp 22 kV 35 kV Dung lượng ngắn mạch phía hạ áp trạm biến áp khu vực 250 MVA Công suất nguồn điện vô lớn Bảng 1.1 – Phụ tải nhà máy sản xuất máy kéo STT Tên phân xưởng Công suất đặt ( kW) Loại hộ tiêu thụ 200 III 3600 I Khu nhà phòng ban quản lý xưởng thiết kế PX gia công khí PX lắp ráp 3200 I PX luyện kim màu 1800 I PX luyện kim đen 2500 I PX sửa chữa khí Theo tính toán III PX rèn dập 2100 I PX nhiệt luyện 3500 I Bộ phận nén khí 1700 III 10 Trạm bơm 800 I 11 Kho vật liệu 60 III 12 Chiếu sáng phân xưởng Nhóm – Hệ thống cung cấp điện Theo diện tích -5- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Hình 1.1 – Sơ đồ đặt tồn nhà máy sản xuất máy kéo Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -6- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO 1.3 PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ Phân xưởng sửa chữa khí phụ tải cần tính tốn thơng qua sơ đồ mặt phân xưởng danh sách thiết bị liệt kê đây: Bảng 1.2 – Danh sách thiết bị phân xưởng sửa chữa khí STT Số lượng Tên thiết bị Nhãn máy Pdm máy (kW) IA62 1616 4,5 BỘ PHẬN SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN Máy tiện ren Máy tiện ren 3 Máy tiện ren IE6EM 3,2 Máy tiện ren I63A 10 Máy khoan đứng 2A125 2,8 Máy khoan đứng 2A150 7 Máy phay vạn 6H81 4,5 Máy bào ngang 7A35 5,8 Máy mài tròn vạn 3130 2,8 10 Máy mài phẳng - 11 Máy cưa 872A 2,8 12 Máy mài hai phía - 2,8 13 Máy khoan bàn HC-12A 0,65 14 Máy ép tay P-4T - 15 Bàn thợ nguội - - Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -7- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Số lượng Nhãn máy Pdm máy (kW) BỘ PHẬN DỤNG CỤ Máy tiện ren Máy tiện ren 4 IK625 IK620 10 10 Máy doa tọa độ 2450 4,5 Máy doa ngang 2614 4,5 Máy phay vạn 6H82Ш Máy phay ngang 6H84Γ 4.5 Máy phay chép hình 6HΠKΠ 5,62 Máy phay đứng 6H12 Máy phay chép hình 642 10 Máy phay chép hình 6461 0,6 11 Máy phay chép hình 64616 12 Máy bào ngang 7M36 13 Máy bào giường trụ MC38 10 14 Máy xọc 7M430 15 Máy khoan hướng tâm 2A55 4,5 16 Máy khoan đứng 2A125 4,5 17 Máy mài tròn 36151 18 Máy mài tròn vạn 312M 2,8 19 Máy mài phẳng có trục đứng 373 10 20 Máy mài phẳng có trục nằm 371M 2,8 21 Máy ép thủy lực ΠO-53 4,5 22 Máy khoan bàn HC-12A 0,65 23 Máy mài sắt - 2,8 24 Máy ép tay kiểu vít - - 25 Bàn thợ nguội 10 - - 26 Máy giũa - 27 Máy mài sắc dao gọt 3A625 2,8 STT Tên thiết bị Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -8- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Hình 1.2 – Sơ đồ mặt phân xưởng sửa chữa khí Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -9- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA KHU CÔNG NGHIỆP 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN điện 2.1.1 Khái niệm phụ tải tính tốn Phụ tải tính tốn số liệu dùng để thiết kế hệ thống cung cấp Phụ tải tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế (biến đổi) mặt hiệu ứng nhiệt lớn Nói cách khác, phụ tải tính tốn làm nóng vật dẫn lên tới nhiệt độ nhiệt độ lớn phụ tải thực tế gây Như chọn thiết bị điện theo phụ tải tính tốn đảm bảo an tồn mặt phát nóng cho thiết bị trạng thái vận hành 2.1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn Hiện có nhiều nghiên cứu phương pháp xác định phụ tải tính tốn, phương pháp dùng chủ yếu là: a Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu: Một cách gần lấy Pđ = Pđm Khi Trong : - Pđi, Pđmi: công suất đặt công suất định mức thiết bị thứ i ( kW) - Ptt, Qtt, Stt: công suất tác dụng, phản kháng tồn phần tính tốn nhóm thiết bị ( kW, kVAR, kVA ) - n: số thiết bị nhóm - Knc : hệ số nhu cầu nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra sổ tay tra cứu Phương pháp có ưu điểm đơn giản, thuận tiện Nhược điểm phương pháp xác Bởi hệ số nhu cầu tra sổ tay số liệu cố định cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành số thiết bị nhóm Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 10 - ... Nhóm – Hệ thống cung cấp điện Theo diện tích -5- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Hình 1.1 – Sơ đồ đặt toàn nhà máy sản xuất máy kéo Nhóm – Hệ thống cung cấp điện. .. – Hệ thống cung cấp điện MSSV -4- Lớp BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI: Đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện. .. điện -2- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO LỜI NĨI ĐẦU Trong giai đoạn phát triển, cơng nghiệp hóa mạnh mẽ nay, nhu cầu thiết kế hệ thống điện cho nhà máy, phân