BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI HỌC PHẦN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Thiết kế cấp điện cho xí nghiệp chế tạo máy kéo

BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI HỌC PHẦN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Thiết kế cấp điện cho xí nghiệp chế tạo máy kéo MỤC LỤC CẤU TRÚC HỆ THỐNG 1 CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 1 1.1 Đặt vấn đề 1 1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 1 1.2.1 Phương pháp xác định PTTT theo hệ số nhu cầu và công suất đặt 1 1.2.2 Phương pháp xác định PTTT theo hệ số cực đại và công suất trung bình 2 1.2.3 Phương pháp xác định PTTT theo hệ số đồng thời 2 1.2.4 Phương pháp xác định PTTT theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích 2 1.2.5 Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao trên một đơn vị sản xuất 2 1.3 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí 3 1.3.1 Phân nhóm phụ tải 3 1.3.2 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải 6 1.3.3 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí 7 1.3.4 Tính toán phụ tải phân xưởng sửa chữa cơ khí 7 1.4 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại 7 1.5 Tính toán phụ tải của nhà máy 9 1.6 Xác định tâm phụ tải và biểu đồ phụ tải 9 1.6.1 Tâm phụ tải điện 9 1.6.2 Biểu đồ phụ tải điện 9 CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY 11 2.1 Chọn cấp điện áp nguồn điện cấp cho mạng cao áp của nhà máy 11 2.2 Đề xuất phương án sơ đồ cung cấp điện của mạng cao áp nhà máy 11 2.2.1 Chọn sơ đồ cung cấp điện từ nguồn điện nhà máy 11 2.2.2 Chọn phương án trạm biến áp phân xưởng 12 2.3 Sơ bộ chọn các thiết bị điện 15 2.3.1 Chọn công suất máy biến áp 15 2.3.2 Chọn tiết diện vật dẫn 19 2.3.3 Chọn máy cắt cao áp 23 2.4 Tính toán kinh tế kỹ thuật chọn phương án thiết kế 24 2.4.1 Phương án 1 24 2.4.2 Phương án 2 27 2.4.3 Phương án 3 29 2.4.4 Phương án 4 30 2.5 Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn 35 2.5.1 Chọn dây từ TBA trung gian về TPPTT 36 2.5.2 Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT và các trạm BAPX 36 2.5.3 Tính toán ngắn mạch 37 CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 39 3.1 Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối 39 3.1.1 Lựa chọn Aptomat 39 3.1.2 Chọn cáp từ TBA B6 về tủ phân phối của phân xưởng 40 3.1.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực 40 3.1.4 Chọn thanh góp cho tủ phân phối và tủ động lực 41 3.1.5 Tính toán ngắn mạch lưới hạ áp 42 3.2 Lựa chọn các thiết bị cho tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xưởng 44 3.2.1 Lựa chọn thiết bị cho tủ động lực 44 3.2.2 Chọn Aptomat và cáp cho các thiết bị và nhóm thiết bị trong tủ động lực 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ===o0o=== BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI HỌC PHẦN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Thiết kế cấp điện cho xí nghiệp chế tạo máy kéo Giảng viên hướng dẫn: Tên Phạm Thanh Phong Đỗ Tiến Dũng Lê Quốc Mạnh Hòa Quang Minh Phùng Phi Hoàng Nguyễn Thế Anh Đặng Trung Đức Đồn Cơng Trường Nguyễn Hồng Nhung MSSV 20202487 20202340 20200384 20202458 20202392 20200033 20202329 20202544 Phần III Word Phần I Phần II-4 Phần II- 1,2,3 Phần I Phần II-1,2,3 Phần II-5 HÀ NỘI, 2/2023 MỤC LỤC CẤU TRÚC HỆ THỐNG CHƯƠNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 1.1 Đặt vấn đề .1 1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 1.2.1 đặt Phương pháp xác định PTTT theo hệ số nhu cầu công suất 1.2.2 Phương pháp xác định PTTT theo hệ số cực đại cơng suất trung bình 1.2.3 1.3 Phương pháp xác định PTTT theo hệ số đồng thời 1.2.4 diện tích Phương pháp xác định PTTT theo suất phụ tải đơn vị 1.2.5 sản xuất Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao đơn vị Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí 1.3.1 Phân nhóm phụ tải 1.3.2 Xác định phụ tải tính tốn nhóm phụ tải 1.3.3 Tính tốn phụ tải chiếu sáng phân xưởng sửa chữa khí 1.3.4 Tính tốn phụ tải phân xưởng sửa chữa khí 1.4 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng cịn lại 1.5 Tính tốn phụ tải nhà máy 1.6 Xác định tâm phụ tải biểu đồ phụ tải 1.6.1 Tâm phụ tải điện .9 1.6.2 Biểu đồ phụ tải điện CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY .11 2.1 Chọn cấp điện áp nguồn điện cấp cho mạng cao áp nhà máy 11 2.2 Đề xuất phương án sơ đồ cung cấp điện mạng cao áp nhà máy 11 2.2.1 Chọn sơ đồ cung cấp điện từ nguồn điện nhà máy 11 2.2.2 Chọn phương án trạm biến áp phân xưởng .12 2.3 2.4 2.5 Sơ chọn thiết bị điện 15 2.3.1 Chọn công suất máy biến áp 15 2.3.2 Chọn tiết diện vật dẫn .19 2.3.3 Chọn máy cắt cao áp .23 Tính tốn kinh tế kỹ thuật chọn phương án thiết kế .24 2.4.1 Phương án 24 2.4.2 Phương án 27 2.4.3 Phương án 29 2.4.4 Phương án 30 Thiết kế chi tiết cho phương án chọn 35 2.5.1 Chọn dây từ TBA trung gian TPPTT 36 2.5.2 Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT trạm BAPX 36 2.5.3 Tính tốn ngắn mạch 37 CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 39 3.1 Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối 39 3.1.1 Lựa chọn Aptomat 39 3.1.2 Chọn cáp từ TBA B6 tủ phân phối phân xưởng 40 3.1.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 40 3.1.4 Chọn góp cho tủ phân phối tủ động lực 41 3.1.5 Tính tốn ngắn mạch lưới hạ áp .42 3.2 Lựa chọn thiết bị cho tủ động lực dây dẫn đến thiết bị phân xưởng 44 3.2.1 3.2.2 động lực Lựa chọn thiết bị cho tủ động lực 44 Chọn Aptomat cáp cho thiết bị nhóm thiết bị tủ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1: Biểu đồ phụ tải tồn nhà máy 10 Hình 2-1: Sơ đồ thiết kế theo phương án 13 Hình 2-2: Sơ đồ thiết kế theo phương án 13 Hình 2-3: Sơ đồ thiết kế theo phương án 14 Hình 2-4: Sơ đồ thiết kế theo phương án 14 Hình 2-5: Phương án 35 Hình 2-6: Sơ đồ thay mạng cung cấp 38 Hình 3-1: Sơ đồ Aptomat phân xưởng sửa chữa khí 39 Hình 3-2: Sơ đồ nguyên lý 42 Hình 3-3: Sơ đồ thay 43 DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1: Nhóm .3 Bảng 1-2: Nhóm .3 Bảng 1-3: Nhóm .3 Bảng 1-4: Nhóm .4 Bảng 1-5: Nhóm .4 Bảng 1-6: Nhóm .4 Bảng 1-7: Nhóm .5 Bảng 1-8: Nhóm .5 Bảng 1-9: Bảng tra hệ số ku theo công suất định mức Bảng 1-10: Bảng tra hệ số kđt Bảng 1-11: Nhóm .6 Bảng 1-12: Bảng tính tốn phụ tải nhóm Bảng 1-13: Tính tốn phụ tải phân xưởng Bảng 1-14: Kết xác định Ri 𝜶csi phân xưởng .10 Bảng 2-1: Tọa độ tâm phân xưởng 11 Bảng 2-2: Khoảng cách từ trạm đến phân xưởng 14 Bảng 2-3: Kết chọn dung lượng máy biến áp PA1 .16 Bảng 2-4: Kết chọn dung lương máy bến áp PA2 17 Bảng 2-5: Kết chọn dung lượng máy biến áp PA3 .18 Bảng 2-6: Kết chọn dung lượng máy biến áp PA4 .19 Bảng 2-7: Kết chọn cáp trung áp hạ áp PA1 22 Bảng 2-8: Kết chọn cáp trung áp hạ áp PA2 22 Bảng 2-9:Kết chọn cáp trung áp hạ áp PA3 23 Bảng 2-10: Kết chọn cáp trung áp cao áp PA4 23 Bảng 2-11: Kết chọn máy cắt cao áp 24 Bảng 2-12: Kết tính tốn cơng suất tiêu tán đoạn đường dây PA1 24 Bảng 2-13: Kết tính tốn tổn thất điện TBA PA1 26 Bảng 2-14: Kết tính tốn cơng suất tiêu tán đoạn đường dây PA2 27 Bảng 2-15: Kết tính tốn tổn thất điện TBA PA2 28 Bảng 2-16: Kết tính tốn cơng suất tiêu tán đoạn đường dây PA3 29 Bảng 2-17: Kết tính tốn tổn thất điện TBA PA3 30 Bảng 2-18: Kết tính tốn cơng suất tiêu tán đoạn đường dây PA4 30 Bảng 2-19: Kết tính tốn tổn thất điện TBA PA4 31 Bảng 2-20: Chi phí vốn đâu tư xây dựng mạng điện 32 Bảng 2-21: Bảng tổng kết chi phí phương án 35 Bảng 2-22: Thông số máy cắt điện 37 Bảng 3-1: Chọn Aptopmat cho tủ phân phối PXSCCK .40 Bảng 3-2: Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 41 Bảng 3-3: Chọn góp cho tủ phân phối tủ động lực 42 Bảng 3-4: Chọn Aptomat cho tủ động lực 44 Bảng 3-5: Bảng tổng kết 45 CẤU TRÚC HỆ THỐNG CHƯƠNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 1.1 Đặt vấn đề  Phụ tải điện đặc trưng công suất tiêu thụ hộ tiêu thụ điện Ví dụ: Nhà máy, khu công nghiệp, nhà chung cư,…  Phụ tải điện số liệu quan trọng để tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện Ngay từ khâu thiết kế, ta cần đánh giá xác nhu cầu phụ tải để lựa chọn thiết bị điện phù hợp Xác định phụ tải điện lớn so với thực tế dẫn đến chọn thiết bị điện lớn, non tải, thừa khả cấp điện, làm tăng vốn đầu tư Xác định phụ tải điện nhỏ dẫn tới chọn thiết bị điện nhỏ bị tải, gây cháy nổ hư hại cơng trình, làm điện, vận hành hệ thống khơng tin cậy an tồn  Phụ tải tính toán phụ tải dự báo giai đoạn thiết kế Đây phụ tải cực đại dài hạn, không thay đổi theo thời gian tương đương với phụ tải thực tế mặt phát nhiệt Việc xác định phụ tải tính tốn dựa vào đặc trưng phụ tải tổng kết từ kinh nghiệm thiết kế vận hành khứ (dưới dạng sổ tay thiết kế) Thông tin đối tượng thiết kế cấp điện nhiều việc xác định phụ tải tính tốn xác  Có nhiều phương pháp xác định phụ tải điện Cần vào lượng thông tin thu nhận qua giai đoạn thiết kế để lựa chọn phương pháp thích hợp Càng có nhiều thơng tin đối tượng sử dụng lựa chọn phương pháp xác Nhiệm vụ người thiết kế phải lựa chọn phương pháp xác định phụ tải thích hợp với điều kiện tính tốn có độ tin cậy kết cuối 1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 1.2.1 Phương pháp xác định PTTT theo hệ số nhu cầu công suất đặt  Với phụ tải Ptt  K nc Pdat Trong đó: K nc : hệ số nhu cầu Pdat : công suất đặt  Với nhiều phụ tải n Ptt  K nc  Pdmi i 1 n Ptt  K nci Pdmi i 1  Tuy phương pháp đơn giản, lại xác, khơng xét chế độ vận hành phụ tải, dùng tính tốn sơ biết số liệu phụ tải Pdat tên phụ tải 1.2.2 Phương pháp xác định PTTT theo hệ số cực đại cơng suất trung bình n Ptt nh Pmax K max Ptb K max K sd  Pdm.i i 1 Trong đó: K sd , K max : hệ số sử dụng trung bình hệ số cực đại Pdm.nh : Cơng suất định mức nhóm phụ tải  Phương pháp có xét đến độ lớn chế độ làm việc phụ tải nên kết tính tốn xác Sử dụng có số liệu chi tiết phụ tải 1.2.3 Phương pháp xác định PTTT theo hệ số đồng thời n Ptt nh K dt  Ptti i 1 Trong đó: K dt : hệ số đồng thời  Phương pháp dùng để xác định phụ tải tính tốn nút giao nhiều phụ tải TBA phân xưởng có cơng suất lớn, TBA trung gian cấp cho nhà máy, khu công nghiệp,… 1.2.4 Phương pháp xác định PTTT theo suất phụ tải đơn vị diện tích Ptt  po F Trong đó: po : Suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất ( kW / m ) F : Diện tích sản xuất (m )  Phương pháp xác, sử dụng để xác định sơ phụ tải có đặc điểm phân bố tương đối diện tích rộng  Phương pháp sử dụng để tính tốn sơ phụ tải có mật độ tương đối diện tích sử dụng, đặc biệt tính tốn phụ tải chiếu sáng 1.2.5 Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao đơn vị sản xuất Ptt  a.M Tmax Trong đó: M : Sản lượng (sản phẩm/năm) a : Suất điện đơn vị sản phẩm (kWh/sp) Tmax : Thời gian sử dụng công suất lớn (giờ)  Phương pháp áp dụng để tính tốn sơ phụ tải giai đoạn dự án khả thi 1.3 Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí 1.3.1 Phân nhóm phụ tải  Dựa vào tiêu chí phân nhóm phụ tải sau : - Các thiết bị nhóm nên gần để giảm chiều dài đường dây hạ áp tiết kiệm vốn đầu tư, tổn thất - Chế độ làm việc thiết bị nhóm nên giống để việc tính tốn dễ dàng xác - Tổng công suất thiết bị nhóm nên xấp xỉ để giảm chủng loại tử động lực cần dùng cho phân xưởng toàn nhà máy  Từ tiêu chí ta chia thành nhóm thiết bị sau: Bảng 1-1: Nhóm ST T Tên thiết bị Nhãn máy Số lượng Máy tiện ren 1616 Máy tiện ren Máy khoan bàn IE6EM HC-12A Ký hiệu Pđm Pđm toàn sơ máy(kW) bộ(kW) đồ 4,5 4,5 13 3,2 0,65 3,2 3,9 Bảng 1-2: Nhóm ST T Tên thiết bị Nhãn máy Số lượng Máy tiện ren Máy tiện ren Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy cưa Máy mài hai phía IA62 I∆63A 2A125 Pđm tồn bộ(kW) 1 Ký hiệu Pđm sơ máy(kW) đồ 10 2,8 2A150 7 872A - 1 11 12 2,8 2,8 2,8 2,8 10 2,8 Bảng 1-3: Nhóm ST Tên thiết bị Nhãn Số lượng Ký hiệu Pđm Pđm toàn T máy Máy tiện ren Máy tiện ren Máy phay vạn Máy bào ngang Máy mài tròn vạn Máy mài phẳng Máy cưa Máy mài hai phía 1616 IE6EM 6H81 đồ 7A35 3130 1 872A - sơ máy(kW) bộ(kW) 4,5 3,2 4,5 4,5 6,4 4,5 5,8 2,8 5,8 2,8 10 4 1 11 12 2,8 2,8 2,8 2,8 Bảng 1-4: Nhóm ST T Tên thiết bị Nhãn máy Máy tiện ren IA62 Máy doa tọa 2450 độ Máy tiện ren I∆63A Máy dũa Máy mài sắc dao cắt gọt Số lượng Ký hiệu sơ đồ Pđm máy(kW) 4,5 Pđm toàn bộ(kW) 21 4,5 1 26 27 10 2,8 10 2,8 Pđm máy(kW) 10 10 4,5 2,8 Pđm toàn bộ(kW) 40 20 4,5 2,8 Bảng 1-5: Nhóm STT Tên thiết bị Nhãn máy Máy tiện ren IK625 Máy tiện ren IK620 Máy doa ngang 2614 Máy mài 371M phẳng có trục nằm Số lượng 1 Ký hiệu sơ đồ 20 Bảng 1-6: Nhóm STT Tên thiết bị Máy tiện ren Nhãn máy IK620 Số lượng Ký hiệu Pđm Pđm toàn sơ đồ máy(kW) bộ(kW) 10 20