đồ án thiết kế cấp điện cho phân xưởng cơ khí của liên hợp hoá chất có kích thước phân xưởng 25m x 60m

LỜI NÓI ĐẦUTrong những năm vừa qua nền kinh tế của nước ta đã đạt những thành tụ to lớn,tạo ra một bước tiến triển mới cho thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoáđất nước ,mà nghành Điện đó

Trang 1

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Ngày … tháng 4 năm 2011

GVHD (Ký tên)

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG

Trang 2

Ngày … tháng 4 năm 2011 Hội Đồng Giám Khảo

(Ký tên)

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm vừa qua nền kinh tế của nước ta đã đạt những thành tụ

to lớn,tạo ra một bước tiến triển mới cho thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoáđất nước ,mà nghành Điện đóng vai trò then chốt.Cung với đó nhu cầu về điệnkhông ngừng tăng lên,và việc áp dụng các quy trình công nghệ tiên tiến trongnhiều lĩnh vực sản xuất,dẫn đến sự ra đời của hàng loạt của những máy mócthiết bị hiện đại, đòi hỏi yêu cầu và độ tin cậy cung cấp điện cao.Dể mạng điện

có thể đáp ứng dầy đủ yêu cầu trên cần vốn đầu tư không nhỏ.Làm thế nào để cóđược mạng điện chất lượng,tin cậy,nhưng phải hộp với túi tiền ,chất lượng cao

mà giá thành vừa phải

Hệ thống điện là tập hợp tất cả các thiết bị điện dùng để sản xuất ,biến đổi,truyền tải ,phân phối và tiêu dùng điện.Hệ thống bao gồm các trạm biến áp ,nhàmáy, đường dây và các hộ dùng điện

Thiết kế hệ thống cấp điện là việc khó Một công trình điện dù nhỏ nhấtcũng cần kiến thức tổng hợp từ hàng loạt chuyên nghành.Công trình thiết kế quádưa thừa sẽ rây lãng phí Công trình thiết kế sai sẽ rây ra hậu quả khôn lường

Trong cuốn đồ án này tập chung giải quyết một số vấn đề cơ bản của việcthiết kế cấp điện được chia làm 5 chương bao gồm các nội dung là:

Chương 1-Thuyết minh ý tưởng nhiệm vụ thiết kế toàn bộ hệ thống

Chương 2-Vẽ sơ đồ mặt bằng và xác định vị trí tâm phụ tải

Chương 3-Tính phụ tải tính toán

Chương 4-Tính toán thiết kế và vẽ sơ đồ nguyên lý,lập dựa toán thiết bị

Chương 5-Thiết kế và lập dựa toán cho tủ bù tự động nâng cao hệ số cos 

ĐỀ TÀI

Trang 4

phân xưởng (25x60)m2

Các thiết bị đều làm việc ở điện áp 380/220Vtên gọi và số lượng các thiết

bị đựoc liên kê trong bảng

Yêu cầu :

-Thuyết minh ý tưởng nhiệm vụ thiết kế toàn bộ hệ thống

-Vẽ sơ đồ mặt bằng và xác định vị trí tâm phụ tải

-Tính phụ tải tính toán

-Tính toán thiết kế và vẽ sơ đồ nguyên lý,lập dựa toán thiết bị

-Thiết kế và lập dựa toán cho tủ bù tự động nâng cao hệ số cos 

STT Tên máy Ký hiệu Công suất Số lượng Stt(kVA)

Trang 5

3 Máy phay van

Trang 8

Phần trạm biến áp bên ngoài : điện áp 22kV/0,4kV đặt bên nngoài phân xưởng

CHƯƠNG 1 THUYẾT MINH Ý TƯỞNG NGHIỆM VỤ THIẾT

KẾ TOÀN BỘ HỆ THỐNG

Trang 9

Với đề tài nhận được là thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng cơ khíliên hợp hoá chất với những yêu cầu cụ thể,ta sẽ đi giải quyết tường yêu cầu củanó

Yêu cầu đầu tiên là thiết kế sơ đồ mặt bằng và hãy xác định vị trí tâm phụtải,việc đầu tiên ta sẽ sắp xép các thiết bị phụ tải trên mặt bằng của phân xưởng,ghi lại toản độ của từng thiết bị để tín tâm phụ tải của từng nhóm phụ tải,ta sẽđặt tủ đọng lực của từng nhóm ở tâm phụ tải của từng nhóm,sau đó từ đây bắtđầu tin phụ tải để đặt tủ phân phối

Yêu cầu tinh toán phụ tải điện ,khi đã có các thông số củ thể của các phụtải điện của từng nhóm ta sẽ đi tính toán phụ tải chi tiết của từng nhóm trong đây,khi đã có kết quả phụ tải của từng nhóm tiếp tục tín toán phụ tải của toàn xưởngnhư vậy việc tinh toán sẽ chi tiết và có độ chính xác cao

Yêu cầu thiết lập và vẽ sơ đồ nguyên lý,lập dựa toán thiết bị vật tư chính,

để thiết lập được sơ đồ nguyên lý ta cần tính toán các thiết bị trong đó để có thểtính toàn đựoc ta cần các thông số phụ tải của nhóm thiết bị và cả phânxưởng,sau khi tính toán song ta sẽ vẽ sơ đồ nguyên lý với các thiết bị tinh toán

và lựa chọn được

Yêu cầu thiết kế và lập dự toán cho tụ bù tự động nâng cao hệ số cos 

,đâu tiên ta sẽ chọn hệ số cos  mà ta muốn năng lên rối tín toán theo công thức

để chọn loại tụ phù hợp

CHƯƠNG 2

Trang 10

THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG VÀ XÁC ĐIỊNH

TÂM PHỤ TẢI

2.1./-SƠ ĐỒ MẶT BẰNG :

Trang 12

2.2./-XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI:

Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy vẽ một hệ toạ độ x0y,có các vị trí trong tâm

là các nơi đặt các nhóm thiết bị (xi,yi) sẽ xác định được toạ độ tối ưu M(x,y) đểđặt tủ phân phối:

S

S x

i

i i

S

S y y

Tất cả mỗi phụ tải đều có cos=0,7,tính phụ tải bằng công thức



 cos

P S

2.2.1/-Xác định tâm phụ tải nhóm 1:

NHÓM 1

Trang 13

Sơ đồ mặt bằng phụ tải nhóm 1

6 28 , 88

531 4

20 2 57 , 2 2 8 , 17 4 , 21 14 , 2

9 8 , 17 9 20 9 4 6 57 , 2 6 57 , 2 3 8 , 17 3 4 , 21

7 , 514 4

20 2 57 , 2 2 8 , 17 4 , 21 14 , 2

5 , 7 8 , 17 5 , 7 8 , 17 6 , 6 57 , 2 5 20 5 4 , 21 3 , 3 57 , 2 5 , 2 4 5

Trang 14

5 Khoan bàn 3 12 1,2 2 1,71

6 53

9 42 , 6 9 4 9 71 , 1 9 14 , 2 6 42 , 6 6 57 , 2 3 42 , 6 3 4 3 71 , 1

8 42 , 6 8 42 , 6 8 42 , 6 6 4 6 4 5 57 , 2 4 71 , 1 4 71 , 1 2 14 , 2 2

Vậy M(6;6,3) trên mặt bằng của xưởng sẽ là (18;6,3)

2.2.3/-Xác đ nh tâm ph t i nhóm 3:ịnh tâm phụ tải nhóm 2: ụ tải nhóm 2: ải nhóm 2:

NHÓM 3

Trang 15

54 , 6 8 , 41

48 , 273 2

71 , 1 3 7 , 10 14 , 3 2 57 , 1

9 71 , 1 9 7 , 10 9 7 , 10 9 57 , 1 3 71 , 1 3 7 , 10 3 14 , 3

4 , 217 2

71 , 1 3 7 , 10 14 , 3 2 57 , 1

8 71 , 1 8 71 , 1 6 7 , 10 6 7 , 10 4 7 , 10 4 14 , 3 2 57 , 1

ậy M(6,54;5,2) trên mặt băng xưởng là (30,54;5,2)

NHÓM 4

Trang 16

3 , 6 25

9 42 , 6 9 42 , 6 9 5 , 28 9 5 , 28 9 5 , 28 6 57 , 2 3 42 , 6 3 5 , 28 3 20 3 20 3

Trang 17

36 , 4 25

9 42 , 6 9 42 , 6 7 42 , 6 7 5 , 28 5 5 , 28 5 57 , 2 5 20 3 5 , 28 3 20 1 5 , 28

Vậy M(6,28;4,36) trên mặt bằng của xưởng là (42,28;4,36)

NHÓM 5

Trang 18

Vậy M(5,83;6,1) trên mặt bằng xưởng là (53,83;6,1)

NHÓM 6

1 ,

9 28 , 2 9 20 9 28 , 2 7 28 , 2 7 57 , 2 7 42 , 6 5 4 5 14 , 3 3 4 3 57 , 2 3 4 1

9 28 , 2 9 28 , 2 9 4 9 4 9 4 6 20 6 57 , 2 6 57 , 2 3 28 , 2 3 42 , 6 3 14 , 3 3

Trang 19

3 , 145 57

, 2 2 4 3 42 , 6

9 4 9 4 6 57 , 2 3 42 , 6 3 42 , 6 3

75 , 148 57

, 2 2 4 3 42 , 6

5 , 7 42 , 6 6 , 6 4 5 57 , 2 5 42 , 6 3 , 3 4 5

Vậy M(4,86;5) trên mặt bằng xưởng là (4,86;20)

NHÓM 7

Trang 20

72 2

28 , 2 75 , 2 3 71 , 1

9 28 , 2 9 28 , 2 6 57 , 2 3 71 , 1 3 71 , 1

2 , 61 2

28 , 2 75 , 2 3 71 , 1

6 , 6 28 , 2 3 , 3 28 , 2 5 , 7 71 , 1 5 57 , 2 5 71 1 5

NHÓM 8

Trang 21

4 , 129 71

, 1 57 , 2 3 4 2 42 , 2

9 4 9 4 9 71 , 1 6 57 , 2 3 4 3 42 , 2 3

35 , 115 71

, 1 57 , 2 3 4 2 42 , 2

5 , 7 4 5 , 7 4 5 4 5 57 , 2 5 42 , 2 5 , 2 71 , 1 5

Vậy M(6,12;5,45) trên mặt bằng xưởng (30,12;20,45)

Trang 22

8 , 732 57

, 2 2 , 14 2 5 , 28 2 4 2 42 , 6

9 2 , 14 9 5 , 28 9 2 , 28 6 4 6 57 , 2 3 4 3 42 , 6 3

Trang 23

4 , 5 8 , 94

9 , 513 57

, 2 2 , 14 2 5 , 28 2 4 2 42 , 6

5 , 7 5 , 28 5 , 7 4 5 , 7 4 5 5 , 28 5 57 , 2 5 42 , 6 5 , 2 2 , 14 5

Trang 24

4 , 4 81 , 47

214 4

2 71 , 1 3 14 , 3 57 , 2 2 2 , 14

9 14 , 3 9 71 , 1 9 71 , 1 9 4 6 57 , 2 3 14 , 3 3 14 , 3 3 2 , 14

8 , 192 4

2 71 , 1 3 14 , 3 57 , 2 2 2 , 14

8 14 , 3 8 14 , 3 6 71 , 1 6 14 , 3 5 57 , 2 4 71 , 1 4 2 , 14 2 4 2

Tủ động lực A1 cấp điện cho nhóm động cơ 1 đặt ở vị trí M(6;5,24)

Tủ động lực A2 cấp điện cho nhóm động cơ 2 đặt ở vị trí M(18;5,92)

Tủ động lực A3 cấp điện cho nhóm động cơ 3 đặt ở vị trí M(30,54;5,2)

Tủ động lực A6 cấp điện cho nhóm động cơ 6 đặt ở vị trí M(4,86;20)

Tủ động lực A10 cấp điện cho nhóm động cơ 10 đặt ở vị trí M(52,48;19)

Từ đây ta xác định tâm phụ tải cho tủ phân phối:

87 , 33 28

, 608

64 , 20601

x

81 , 47 8

, 94 14

, 21 3

, 12 9

, 20 5

, 61 25

, 182 8

, 41 5

, 37 25

, 88

4 , 52 81 , 47 72

, 43 8 , 94 12

, 30 14 , 21

8 , 17 3 , 12 86

, 4 9 , 20 83

, 53 5 , 61 28

, 42 25 , 182 54

, 30 8 , 41 6

5 , 37 6

25 ,

, 608

4 , 6075

x

81 , 47 8

, 94 14

, 21 3

, 12 9

, 20 5

, 61 25

, 182 8

, 41 5

, 37 25

, 88

19 81 , 47 4

, 20 8 , 94 45

, 20 14 , 21

9 , 19 3 , 12 20

9 , 20 1

, 6 5 , 61 36

, 4 25 , 182 2

, 5 8 , 41 3

, 6 5 , 37 83

, 5 25 ,

Trang 25

y

10

33,87 0

2.3.PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY:

Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ trong phân xưởng ta đặt một tủ

phân phối nhận điện từ TBA về và cấp điện cho 10 tủ động lực và 1 tủ chiếu

sáng

Đặt tại tủ phân phối của TBA một áptômát đầu nguồn dẫn điện vào xưởng

Tủ phân phối của xưởng đặt 1 áptômát tổng và 11 áptômát nhánh cấp điện

cho 10 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng

Tủ động lực cấp điện bằng đường cấp hình tia ,mỗi động cơ được điều

khiển bằng một khởi động từ ,trong KĐT có rơle nhiệt bảo vệ quá tải.Các cầu

chì trong tủ chủ yếu là bảo vệ ngắn mạch,và dựa phòng bảo vệ quá tải của khởi

động từ

Trang 26

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN

3.1.GIAI ĐOẠN DỰ ÁN KHẢ THI:

Trong giai đoạn này các khu công nghiệp ,nhà máy chưa xây dựng cầnxác định phụ tảu để chuản bị nguồn điện ,thiết kế và xây dựng đường dây cao áp

và trạm biến áp trung gian thông tin thu nhận được trong giai đoạn dựa áp khảthi là rất ít ,chỉ là điện tích và sản lượng

Công thức xác định cho khu chế xuất hoặc khu công nghiệp căn cứa vào diệntích:

D S

S tt  0.

Trong đó : S tt - suất phụ tải trên một đơn vị diện tích (ha)

D- diện tích khu chế suất và khu công nghiệp (ha)trị số S tt lấy như sau :

với khu công nghiệp nhẹ:

Trang 27

với khu công nghiệp nặng

(KVA/ha) 400

3.2.GIAI ĐOẠN XÂY DỰNG NHÀ XƯỞNG:

Ở giai đoạn này ,thông tin người nhận được là công suất đặt từng phânxưởng Phụ tải tinh toán của từng phân xưởng xác định theo công thức

P đm công suất định mức của từng động cơ

n - số máy (động cơ) đặt trong xưởng

3.3.GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ CHI TIẾT:

Khi xí nghiệp đã có thiết kế chi tiết cho từng phân xưởng ,ta đã có cácthông tinh chính xác về mặt bằng bố trí máy móc ,thiết bị ,biết được công suất

và quá trình công nghệ của từng thiết bị ,ta có thể bắt đầu vào thiết kế mạng hạ

áp phân xưởng.Số liệu đầu tiên càn xác định là công suất của từng động cơ vàcủa từng nhóm động cơ trong phân xưởng

Với 1 động cơ : Ptt = P đm

với nhómđộng cơ  n

i dm

tt PP

:3n

Với n  4phụ tải của nhóm động cơ xác định theo công thức



dmsd

max

P K K PTrong đó Ksd - Hệ số sự dụng của nhóm thiết bị,tra sổ tay

Trang 28

nhq(thiết bị dùng điện hiệu quả )

P

Tronh đó : n- là tổng số thiết bị trong đó

P - tổng công suất thiết bị của nhóm : 



n

i dmiPP

với kti - hệ số tải :Nếu không biết chính xác ,có thể lấy chỉ số gần đúng như sau:

kt = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

kt = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

Cần lưu ý quy đổi ccông suầt về ba pha đối với các thiết bị dùng điện môt pha Thiết bị dùng điện một pha đấu vào điện áp pha : Pqđ = 3.Pđm

Thiết bị dùng điện một pha đấu vào điện áp dây :P qd  3 P dm

cần lưu ý nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phảiquy đổi sang chế độ làm việc dài hạn trước khi tính toán nhq : P P k %

Trang 29

Thiết bị dùng điện một pha đấu vào điện áp pha : Pqđ = 3.Pđm

Thiết bị dùng điện một pha đấu vào điện áp dây :P qd  3 P dm

Phụ tải chiếu sáng của xưởng được tính bởi công thức

Pcs=P0.SVới :P0 - suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (w/m2)

S - diện tích chiếu sáng , ở đây diện tích phân xưởng(m2)

Theo yêu cầu tính chất lam việc của phân xưởng mà lấy chỉ số P0 sau cho thíchhợp:

Với các phân xưởng cơ khí ,luyện kim …P  12  15 ( w / m2)

Với các phân xưởng dệt may ,hoá chất ,…P  15  20 ( w / m2)

Với các kho bãi… P  5  10 ( w / m2)

Với các xưởng thiết kế P  25  30 ( w / m2)

Với khu hành chính P  20  25 ( w / m2)

Trong phân xưởng sản xuất có các động cơ ,người ta thường dùng đèntuýp(hyùnh quang)mà dùng đèn sởi đốt Vì đèn tuýp sáng không thật ,kho phânbiệt màu sắt chính xác ,dễ thấy mõi mắt , ảnh hưởng đến năng xuất lao động vàchất lượng sản phẩm Đèn tuýp thường dùng trong xưởng thiết kế,phòngkhách ,

Phụ tải chiếu sáng phản khánh của phân xưỏng xác định theo công thức :

Qcs=Pcs.tg

Nếu dùng đèn sợi đốt cos =1 -> tg=0->Qcs=0

Nếu dùng đèn huỳnh quang cos =0,6 0 , 8 -> tg=0,75

Cuối cùng là phụ tải tính toán toàn phân xưởng với nhóm



 n

i ttidt

ttPX k P

i ttidt ttPX k PQ

cs ttPX

2 CS ttPX

S    

3.3.1/-Tính toán phụ tải nhóm 1:

Trang 30

ta quy đổi sang chế độ làm việc dài hạn:

% k P

3

n

* 

Trang 31

9 , 0 1

, 59

14 2 5 , 12 15 P

* 

Trang 32

7 , 0 3

, 26 P

3

n

*  ; 0 , 8

3 , 29

3 5 , 7 P

P



Trang 33

Trị số trung bình ksd,và cos của các nhóm thiết bị điên của phân xưởng cơ khí

là ksd=0,4;cos=0,7

Trang 34

6 , 0 11

, 76 1 , 75

S

(A)

Trang 35

Trị số trung bình ksd,và cos của các nhóm thiết bị điên của phân xưởng cơ khí

n =13 ; n1= 1

08 , 0 13

1 n

Trang 36

n =6 ; n1= 5

8 , 0 6

5

n

9 , 20

3 5 , 4 2 8 , 2 P

Trang 37

1 6

6

n

6 , 8

6 , 8 P

Trang 38

85 , 0 7

8 , 14 P

Trang 39

4 , 0 8

3

4 , 66

10 2 20 P

Trang 40

2 , 0 9

6 , 33 P

85,0P

,24602,1.3,241tg

, 246 )

18 3

Trang 41

THIẾT LẬP SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ,LẬP DỰ TOÁN

THIẾT BỊ VẬT TƯ CHÍNH

4.1.THIẾT LẬP S Ơ Đ Ồ NGUYÊN LÝ

Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ,trong xưởng ta đặt 1

tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp 22/0,4 kVA đặt bên ngoài xưởng về và cấp điện cho các tủ động lực năm ở các nhóm động cơ,các tủ động lực sẽ cấp điện cho các động cơ trong một nhóm phụ tải

Đặt tai tụ hạ áp của tram biến áp 1 áptômát đầu nguồn ,từ đây dẫn dây điện về xương bằng đường cáp ngầm :

Tủ phân phối của xưởng đặt một áptômát tổng và 11 áptômát nhánh cho 10 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng

Tủ động lực được cấp điện bằng đường cáp hình tia , đầu vào đặt dao cách ly - cầu chì ,các nhánh ra đặt chì

Các động cơ trong nhóm phụ tải được điều lhiển bằng một khởi động từ,trong KĐT co rơle bảo vể nhiệt Còn các cầu chì bảo vệ quá tải của khởi động từ

Ta sẽ đi tính toán từng phân tử trong sơ đồ nguyên lý

4.1.1.LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP

Với trạm một máy S dmB  S tt

Với trạm hai máy

4 , 1

S

SdmB  tt

Chú ý công thức (

4 , 1

S

dmB  )là đảm bảo cho trạm biến áp làm việc 100%ngay cả khi có sự cố một máy,nhưng quá trình vận hành bình thường là quá nontải Nếu khảo sát phụ tải ta có thể cắt bớt một phần phụ tải hông quang trọngtrong thời gian vài ngày thì có thể chọn máy biến áp loại nhỏ hơn.khi ddos ,máybiến áp trạm hai máy được chọn theo công thức :

Định dạng
Số trang	74
Dung lượng	1,68 MB