Báo cáo đồ án cung cấp điện thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí Đồ án môn học cung cấp điện của trường hutech Đã có tính toán cả rồi Bản vẽ đầy đủ chi tiết Trong nhà máy cơ khí có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú và phức tạp. Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại. Do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao. Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai, về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung lượng công suất dự trữ.
MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1 GIỚI THIỆU 1.2 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG CÁC THIẾT BỊ .8 1.3 THƠNG SỐ THIẾT BỊ TRONG TỒN PHÂN XƯỞNG CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT PHỤ TẢI TÍNH TỐN (PTT) 10 2.1 GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH 10 2 XÁC ĐỊNH CƠNG SUẤT TÍNH TỐN PHÂN XƯỞNG .13 2.2.1 CHIA NHÓM CÁC THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG 13 2.2.2 CÔNG SUẤT TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC CỦA PHÂN XƯỞNG 13 2.2.3 PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CỦA PHÂN XƯỞNG .24 2.2.4 PHỤ TẢI TÍNH TỐN TỔNG CỦA TOÀN PHÂN XƯỞNG 25 CHƯƠNG 3 : XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI CỦA PHÂN XƯỞNG .28 3.1 Ý NGHĨA CỦA VIỆC XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI 28 3.2 XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI 28 SƠ ĐỒ VỊ TRÍ CÁC TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC CỦA TOÀN NHÀ MÁY 38 CHƯƠNG 4 : CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG .39 4.1 CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 39 4.2 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN SƠ ĐỒ ĐỂ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG 42 4.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 43 SƠ ĐỒ ĐI DÂY CHO TOÀN PHÂN XƯỞNG 44 CHƯƠNG 5 : CHỌN THIẾT BỊ CHO MẠNG ĐIỆN .45 5.1 CHỌN DÂY DẪN .45 5.1.1 PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN DÂY DẪN .45 5.1.2 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN .48 5.2 CHỌN MÁY BIẾN ÁP .64 CHỌN MÁY PHÁT DỰ PHỊNG 5.3 CƠNG SUẤT BÙ CHO PHÂN XƯỞNG 5.4 CHỌN CB (APTOMAT) .66 5.3.1 TÍNH TỐN TỔNG TRỞ MẠNG ĐIỆN 66 5.3.2 PHƯƠNG PHÁP CHỌN CB (APTOMAT) 74 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 5.3.3 CHỌN CB (APTOMAT) CHO PHÂN XƯỞNG 74 5.3.3.2 CHỌN CB CHO TỪNG MÁY 80 5.3.3.3 CHỌN CB CHO CHIẾU SÁNG 81 KẾT LUẬN 84 BẢNG TỔNG KẾT 84 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 85 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TỪ CÁC TỦ ĐỘNG LỰC ĐẾN CÁC MÁY 86 SƠ ĐỒ ĐI DÂY TOÀN PHÂN XƯỞNG .95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1 GIỚI THIỆU Trong nhà máy khí có nhiều hệ thống máy móc khác đa dạng, phong phú phức tạp Các hệ thống máy móc có tính cơng nghệ cao đại Do mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng độ tin cậy cao Đứng mặt cung cấp điện việc thiết kế điện phải đảm bảo gia tăng phụ tải tương lai, mặt kỹ thuật kinh tế phải đề phương án cấp điện cho không gây tải sau vài năm sản xuất không gây dư thừa dung lượng công suất dự trữ Theo quy trình trang bị điện cơng nghệ nhà máy ta thấy ngừng cung cấp điện ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm nhà máy gây thiệt hại kinh tế quốc dân ta xếp nhà máy vào phụ tải loại II, cần bảo đảm cung cấp điện liên tục an tồn Phân xưởng sữa chữa khí có tổng diện tích 3064 bao gồm phịng kỹ thuật có diện tích 265 , văn phịng có diện tích 202 , nhà kho nhà vệ sinh có diện tích 166.14 , phân xưởng làm việc ngày ca ca sáng ca chiều Phụ tải điện phân xưởng sữa chữa khí phân làm loại phụ tải chính: + Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị 380/220V, công suất chúng nằm dải từ đến hàng chục kW cung cấp dòng điện xoay chiều tần số f=50Hz + Phụ tải chiếu sáng thường phụ tải pha, công suất không lớn Phụ tải chiếu sáng phẳng , thay đổi thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 1.2 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG CÁC THIẾT BỊ 1.3 THÔNG SỐ THIẾT BỊ TRONG TOÀN PHÂN XƯỞNG stt Tên máy Máy tiện ren vít vạn Máy tiện vạn hiển thị trục Máy tiện vạn bang lỏm Máy tiện ren vít vạn Máy tiện ren ống Máy mài bàn đá Máy cắt sắt Quạt thơng gió Công suất (KW) Mã hiệu Tổng công suất (KW) 5.625 C6240C/1000 JETGH_1860ZX 16 5.5 C6250C/1000 11 11 0.32 2.4 0.55 CU400M CLOMS.10 M3040 CC14SF APB95-9-A 16.875 5.5 11 11 0.32 2.4 0.55 Kích thước (dài-rông) m 2.5-1.2 2.9-1 2.9-1.2 2.9-1.1 1.5-1.5 0.4-0.4 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 10 11 12 6.1 9.79 4.569 3.73 GEST JL_V280A GEST JL-VH32A VH-1A UM-1 10.57 XL6336 3.73 UM2 3.15 MA6025 3.105 2MA9125 17 Máy phay đứng Máy phay vạn Máy phay vạn Máy phay vạn dạng cong xon Máy phay đứng ngang vạn Máy phay ngang vạn dạng công xon Máy mài dụng cụ vạn Máy mài sắt dụng cụ vạn Máy mài phẳng vạn 2.2 18 Máy mài phẳng vạn 19 Máy mài phảng vạn 7.5 20 21 22 23 6.1 9.23 7.5 2.905 24 Máy mài lổ vạn Máy mài lổ vạn Máy mài lổ vạn Máy mài sắt dụng cụ vạn Máy mài tròn vạn KNASNY 3D711 AF10-1 KNASNY BORETS 3D7HVFF KNASNY BORETSOSH550 3M225VM 3M227VM 3K228A 2M9120A 25 26 27 Máy khoan đứng Máy phay CNC Máy xọc bàn tự động 1.5 7.5 15 28 29 30 Máy xọc thủy lực Máy mài bàn đá Máy phay CNC 10 0.75 8.6 31 32 Máy khoan bàn Máy khoan đứng 1.1 1.5 13 14 15 16 4.24 KNATH RSM750 KIK LC-25B AGMAA6 OHTORI BMU40MC BCH-150-2 BA5063 MCTABO DE 12-175 ASUKI AS-036 KIK LC-25B 24.4 15.58 4.569 7.46 10.57 3.73 6.3 6.21 2.2 7.5 6.1 9.23 7.5 2.905 4.24 15 1.7-1.7 1.7-1.2 1.7-1.2 1.4-1.2 1.6-1.2 1.4-1.2 1.4-1.4 1.6-1.7 1.9-1.6 1.9-1.4 1.9-1.5 2.6-1.8 2.6-1.8 2.6-1.8 1.6-1.7 2-1.5 0.5-0.5 2.5-2.4 15 10 1.5 8.6 2.2 4.3-3 0.5-0.5 3.3-2.3 0.5-0.5 0.5-0.5 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CƠNG SUẤT PHỤ TẢI TÍNH TỐN (PTT) 2.1 GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH Các Phương Pháp Tính Phụ Tải Tính Tốn Hiện có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính tốn Những phương pháp đơn giản, tính tốn thuận tiện, thường kết khơng thật xác Ngược lại, độ xác nâng cao phương pháp phức tạp Vì tùy theo giai đoạn thiết kế, yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho thích hợp Sau số phương pháp thường dùng nhất: 2.1.1 Xác Định Phụ Tải Tính Tốn Theo Cơng Suất Đặt Và Hệ Số Nhu Cầu Cơng thức tính: n Ptt= knc.∑ P i=1 Qtt=Ptt.tgφ Stt=√ P2tt +Q2tt = P tt cosφ Một cách gần lấy Pđ=Pđm n Do Ptt=knc.∑ P đmi i=1 Trong đó: 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 Nếu hệ số cosφ thiết bị nhóm khơng giống phải tính hệ số cơng suất trung bình theo CT sau: P cos φ1+ P cos φ2 +…+ Pn cos φ n P 1+ P2 +…+ P n Hệ số nhu cầu máy khác thường cho sổ tay Phương pháp tính phụ tải tính tốn theo hệ số nhu cầu có ưu điểm đơn giản, thuận tiện, phương pháp dùng rộng rãi Nhược điểm phương pháp xác Bởi hệ số nhu cầu knc tra sổ tay số liệu cố định cho trước không phụ thuộc vào chế độ vận hành số thiết bị nhóm máy Mà hệ số THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ knc=ksd.kmax có nghĩa hệ số nhu cầu phụ thuộc vào yếu tố kể Vì vậy, chế độ vận hành số thiết bị nhóm thay đổi nhiều kết khơng xác 2.1.2 Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất Cơng thức: Ptt=p0.F Trong đó: P0- suất phụ tải 1m2 diện tích sản xuất, kW/m2; F- diện tích sản xuất m2 ( diện tích dùng để đặt máy sản xuất ) Giá trị p0 co thể tra sổ tay Giá trị p0 loại hộ tiêu thụ kinh nghiệm vận hành thống kê lại mà có Phương pháp cho kết gần , nên thường dùng thiết kế sơ hay để tính phụ tải phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều, phân xưởng gia cơng khí, dệt, sản xuất ơtơ, vịng bi… 2.1.3 Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm Cơng thức tính: Ptt= M w0 T max Trong đó: M- số đơn vị sản phẩm sản xuất năm (sản lượng); w0- suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm, kWh/đơn vị sp; Tmax- thời gian sử dụng công suất lớn nhất, h Phương pháp thường dùng để tính tốn cho thiết bị điện có đồ thị phụ tải biến đổi như: quạt gió, bơm nước, máy khí nén… Khi phụ tải tính tốn gần phụ tải trung bình kết tương đối trung bình 2.1.4 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại kmax công suất trung bình Ptb (cịn gọi phương pháp số thiết bị hiệu nhq) Khi khơng có số liệu cần thiết để áp dụng phương pháp tương đối đơn giản nêu trên, cần nâng cao trình độ xác phụ tải tính tốn nên dùng phương pháp tính theo hệ số đại Cơng thức tính: Trong đó: Ptt=kmax.ksd.Pđm Pđm- cơng suất định mức, W; kmax, ksd- hệ số cực đại hệ số sử dụng hệ số sử dụng ksd củacác nhóm máy tra sổ tay Phương pháp cho kết tương đối xác xác định số thiết bị hiệu nhq xét tới loạt yếu tố quan trọng ảnh hưởng số lượng thiết bị nhóm,số thiết bị có công suất lớn khác chế độ làm việc chúng THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ Khi tính phụ tải theo phương pháp này,trong số trường hợp cụ thể ma dùng phương pháp gần sau: Trường hợp n ≤ nhq < 4, phụ tải tính theo cơng thức: n Ptt=.∑ P đmi i=1 Đối với thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại thì: Stt= S đm √ ε đm 0,875 Trường hợp n > nhq < 4, phụ tải tính theo cơng thức: n Ptt=.∑ k pti Pđmi Trong đó: i=1 Kpt- hệ số phụ tải máy Nếu khơng có số liệu xác, tính gần như: Kpt=0,9 Đối với thiết bị làm việc chế độ dài hạn Kpt=0,75 Đối với thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại nhq > 300 ksd < 0,5 hệ số cực đại kmax lấy ứng với nhq = 300 Còn nhq > 300 ksd ≥ 0,5 thì: Ptt=1,05.ksd.Pđm Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải phẳng ( máy bơm, quạt nén khí, ……) phụ tải tính tốn lấy phụ tải trung bình: Ptt = Ptn = ksd.Pđm Nếu mạng có thiết bị pha phải cố gắng phân phối thiết bị lên ba pha mạng 2 XÁC ĐỊNH CƠNG SUẤT TÍNH TỐN PHÂN XƯỞNG 2.2.1 CHIA NHÓM CÁC THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG Trong q trình thiết kế cho ta biết thơng tin xác mặt bố trí thiết bị máy móc ,cơng suất q trình cơng nghệ thiết bị phân xưởng Do ta chia phụ tải thành nhóm xác định phụ tải cho nhóm sau ta xác định phụ tải tổng toàn phân xưởng sửa chữa khí - Ngun tắc chia nhóm + Số lượng : – 16 thiết bị + Các thiết bị chế độ làm việc để việc xác định phụ tải tính tốn xác thuận tiện cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ + Các thiết bị đặt gần để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ tiết kiệm vốn đầu tư tổn thất đường dây hạ áp phân xưởng → Dựa vào nguyên tắc vào sơ đồ phân bố thiết bị mặt phân xưởng sửa chữa khí, ta chia thiết bị phân xưởng thành nhóm 2.2.2 CƠNG SUẤT TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC CỦA PHÂN XƯỞNG Tính tốn phụ tải điện công việc bắt buộc cơng trình cung cấp điện Việc cung cấp số liệu phục vụ cho việc thiết kế lưới điện sau người kĩ sư Phụ tải tính tốn có giá trị tương đương với phụ tải thực tế mặt hiệu ứng nhiệt, việc chọn dây dẫn hay thiết bị bảo vệ cho đảm bảo Để đơn giản ta tra bảng lấy trung bình thành phần hệ số công suất hệ số sử dụng phân xưởng khí tra bảng PL 1.1 trị số trung bình Ksd nhóm thiết bị điện sách “HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CỦA XÍ NGHIỆP CƠNG NGHIỆP ĐÔ THỊ VÀ NHÀ CAO TẦNG” tác giả “NGUYỄN CÔNG HIỀN VÀ NGUYỂN MẠNH HOẠCH” trang 324 ta có hệ số cơng suất hệ số sử dụng áp dụng tính tốn cho tồn phụ tải phân xưởng khí Có nhiều phương pháp tính tốn phụ tải điện phương pháp hệ số nhu cầu, hệ số tham gia cực đại Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí, có thơng tin xác mặt bố ứí thiết bị, biết cơng suất q trình cơng nghệ thiết bị nên sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại cơng suất trung bình (cịn gọi phương pháp số thiết bị hiệu pháp xếp biểu đồ) để tổng hợp nhóm phụ tải động lực hay phương Thực phân nhóm thiết bị có ứong xưởng, nhóm khoảng từ 10-12 thiết bị, nhóm cung cấp điện từ tủ động lực riêng, lấy điện từ tủ phân phối chung Các thiết bị nhóm nên chọn có vị trí gần mặt phân xưởng Các thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc , số lượng thiết bị nhóm khơng nên nhiều gây phức tạp vận hành, giảm độ tin cậy cung cấp điện Dưới nhóm phụ tải động lực phân xưởng cơng suất tính tốn của nhóm phụ tải Nhóm 1: stt Tên máy Máy tiện ren vít vạn Máy tiện vạn hiển thị trục Số lượng Công suất (KW) Mã hiệu 4 C6240C/1000 5.625 JETGH_1860ZX Tổng công suất (KW) 16 16.875 Kích thước (dài-rơng) m 2.5-1.2 2.9-1 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ Máy tiện vạn bang lỏm Máy tiện ren vít vạn Máy tiện ren ống Máy mài bàn đá Máy cắt sắt Quạt thơng gió 5.5 C6250C/1000 11 CU400M 1 1 13 11 0.32 2.4 0.55 CLOMS.10 M3040 CC14SF APB95-9-A 5.5 11 11 0.32 2.4 0.55 63.645 2.9-1.2 2.9-1.1 1.5-1.5 0.4-0.4 -Tính tốn phụ tải động lực nhóm 1: n=13 Ta có Ksd=0.15 ta có =>Ta có => =6 =5.5 (Kw) (Kw) Từ ta có : Từ ta suy từ cơng thức : = Từ ta tính Từ Từ giá trị cơng thức : từ cơng thức ta tra bảng để tìm giá trị =2.095 ta tính giá trị cơng suất tính tốn| nhóm phụ tải từ => (Kw) ...THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 5.3.3 CHỌN CB (APTOMAT) CHO PHÂN XƯỞNG 74 5.3.3.2 CHỌN CB CHO TỪNG MÁY 80 5.3.3.3 CHỌN CB CHO CHIẾU SÁNG 81 KẾT... đổi thường dùng dịng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 1.2 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG CÁC THIẾT BỊ 1.3 THÔNG SỐ THIẾT BỊ TRONG TOÀN PHÂN XƯỞNG stt Tên máy Máy... việc xác định phụ tải tính tốn xác thuận tiện cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ + Các thiết bị đặt gần để giảm chiều dài đường dây