Cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp

Phạm văn hoàng tập lớn môn cung cấp điện Đồ Án Cung Cấp Điện Xí Nghiệp Cơng Nghiệp 1.Tên đề thiết kế: Thiết kế HTCCĐ cho nhà máy ( mặt nhà máy số 8, mặt phân xưởng sửa chữa khí số 8) 2.Sinh viên thiết kế : Phạm văn hoàng , Lp: H14-HTĐ 3.Cỏn b hng dẫn: Thầy Phan Đăng Khải Số mặt Tên phân xưởng Công suất đặt (KW) Phân xưởng khí Phân xưởng lắp ráp Phân xưởng sửa chữa khí Phân xưởng rèn Phân xưởng đúc Bộ phận nén ép Phân xưởng kết cấu kim loại Văn phòng phòng thiết kế Trạm bơm 10 Chiếu sáng phân xưởng Số liệu mặt phân xưởng theo đề LíP:h14-HT§ 1200 800 Theo tính tốn 600 400 450 230 80 130 Xỏc nh theo din tớch Phạm văn hoàng tập lớn môn cung cấp điện NHIM V THIT KẾ 1.Mở đầu 1.1Giới thiệu chung nhà máy: Vị trí địa lý, kinh tế, đặc điểm cơng nghệ, đặc điểm phân bố phụ tải: Phân loại phụ tải 1.2Nội dung tính tốn thiết kế, tài liệu tham khảo… 2.Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng toàn nhà máy 3.Thiết kế mạng diện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa khí 4.Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy: 4.1 Chọn số lượng, dung lượng vị trí đặt trạm biến áp phân xëng 4.2 Chọn số lượng, dung lượng vị trí đặt trạm biến áp trung gian ( Trạm biến áp xí nghiệp, nhà máy) trạm phân phối trung tâm 5.Tính tốn bù cơng suất phản kháng cho HTCCĐ nhà máy 6.Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng Sữa chữa khí CÁC BẢN VẼ TRÊN KHỔ Ao 1.Sơ đồ nguyên lý mạng điện phân xưởng Sửa chữa khí 2.Sơ đồ nguyên lý HTCCĐ toàn nhà máy CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN ĐIỆN VÀ NHÀ MÁY Điện áp: Tự chọn theo công suất nhà máy khoảng cách từ nguồn đến nhà máy Công suất nguồn điện: vô lớn Dung lượng ngắn mạch phía hạ áp trạm biến áp khu vực: 250MVA Đường dây cung cấp điện cho nhà máy dùng loại AC Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: 15km Nhà máy làm việc ca LíP:h14-HT§ Phạm văn hoàng tập lớn môn cung cấp điện CHƯƠNG I NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN XÍ NGHIỆP CƠNG NGHIỆP Khái qt: Cơng nghiệp ln khách hàng tiêu thụ điện lớn toàn hệ thống cung cấp điện Trong tình hình kinh tế xã hội nay, vấn đề tiêu thụ cung cấp điện ngày đòi hỏi số lượng chất lượng Yêu cầu ổn định cung cấp điện đòi hỏi cao phận kinh tế quan trọng, hay vị trí trọng yếu ảnh đến an ninh quốc gia Chất lượng điện xấu( chủ yếu điện áp thấp) ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm, đến suất lao động từ ảnh hưởng đến hiệu kinh tế xí nghiệp, nhà máy, liên quan đến đời sống công nhân lao động gián tiếp ảnh hưởng đến phát triển đất nước Cung cấp điện công nghiệp với trọng điểm kinh tế( nhà máy sản suất máy bay đồ án) đòi hỏi người thiết kế phải tính tốn, cân nhắc lựa chọn cách khoa học đảm bảo yêu cầu sau: Độ tin cậy cấp điện: Mức độ tin cậy cấp điện tuỳ thuộc vào tính chất yêu cầu phụ tải Với tổ chức quan trọng, mang tính trọng yếu kinh tế ảnh hưởng đến an toàn tính mạng cho người phải đảm bảo liên tục cấp điện mức cao khơng phép ngừng cung cấp điện Ở địi hỏi phải có nguồn cung cấp phụ cung cấp hai lối để dự phòng xảy cố Đối với tổ chức, phân xưởng khơng địi hỏi cao cần thiết kế đường cung cấp không cần nguồn phụ để giảm chi phí đầu tư tới mức thấp Chất lượng điện: Chất lượng điện đánh giá qua hai tiêu tần số điện áp Chỉ tiêu tần số quan điều khiển hệ thống điện quốc gia điều chỉnh Người thiết kế phải đảm bảo đươc chất lượng điện áp cho khách hàng Nói trung điện áp lưới trung áp hạ áp cho phép dao động quanh giá trị định mức ±5% Ở xí nghiệp, phân xưởng yêu cầu chất lượng điện áp cao may, hố chất, khí xác, điện tử cho phép dao động điện áp ±2.5% An toàn cấp điện: Cơng trình cấp điện phải thiết kế có tính việc tính tốn xác, chọn dùng thiết bị khí cụ điện cịn phải vững quy định an tồn, hiểu rõ mơi trường cấp điện đặc điểm đối tượng cấp điện Bản vẽ thi cơng phải xác, chi tiết đầy đủ với dẫn rõ ràng cụ thể Kinh tế: Trong trình thiết kế thường xuất nhiều phương án Mỗi phương án có ưu nhược điểm riêng, có mâu thuẫn hai mặt kinh tế kĩ thuật Một phương án đắt tiền thường có ưu điểm độ tin cậy chất lượng điện cao Thường đánh giá kinh tế cung cấp điện qua hai đại lượng: Vốn đầu tư phí tổn vận hành Phương án kinh t khụng phi l phng ỏn cú LớP:h14-HTĐ Phạm văn hoàng tập lớn môn cung cấp điện đầu tư mà phương án tổng hồ hai đại lượng cho thời hạn thu hồi vốn đầu tư ngắn Phương án gọi phương án tối ưu Ngoài bốn yêu cầu nêu trên, người thiết kế cần lưu ý cho hệ thống cung cấp điện thật đơn giản, dễ thi công, dễ vận hành, dễ sử dụng, dễ phát triển, … Các tài liệu tham khảo: Giáo trình cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tác giả: Trần Bách, Đặng Ngọc Dinh, Phan Đăng Khải, Ngô Hồng Quang Thiết kế cấp điện (NXBKHKT- 1998) Tác giả: Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tầm Sách Hệ Thống cung cấp điện Tác gi: Nguyn Cụng Hin, Nguyn Mnh Hoch LớP:h14-HTĐ Phạm văn hoàng tập lớn môn cung cấp điện CHNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO NHÀ MÁY I Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí: Nội dung thiết kế cung cấp điện cho xưởng sửa chữa khí bao gồm: Phân nhom phụ tải,xác định phụ tải tính tốn nhóm Xác định phụ tải chiếu sáng phân xưởng Xác định phụ tải tính tốn toàn phân xưởng Căn vào trị số phụ tải tính tốn, cân nhắc thiết kế trạm biến áp riêng cho phân xưởng Vạch sơ đồ nguyên lý cấp điện Lựa chọn, kiểm tra phần tử sơ đồ Tính tốn chiếu sáng phân xưởng Phân nhóm thiết bị phân xưởng: Trong phân xưởng thường có nhiều thiết bị có cơng suất chế độ làm viêc khác Muốn xác định phụ tải tính tốn xác cần phải phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm thiết bị điện cần phải tuân theo nguyên tắc sau:  Các thiết bị nhóm nên gần để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ tiết kiệm vốn đầu tư tổn thất đường dây hạ áp phân xưởng  Chế độ làm việc thiết bị nhóm nên giống để việc xác định phụ tải tính tốn xác thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm  Tổng cơng suất thiết bị nhóm nên xấp xỉ để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng cho phân xưởng toàn nhà máy Số thiết bị nhóm khơng nên q nhiều số đầu tủ động lực thường nhỏ 12 Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện nêu vào vào trí, cơng suất thiết bị bố trí mặt phân xưởng chia thiết bị phân xưởng sửa chữa khí thành nhóm.Theo sơ đồ thiết bị phân xưởng ta có danh sách nhóm phụ ti nh sau: LớP:h14-HTĐ Phạm văn hoàng stt Tên M¸y 8 4 Nhóm1 Máy Phay Ngang Máy Phay Vạn Năng Máy Khoan Đứng Máy Nén Khí Quạt Biến áp hàn Máy Mài Phá Khoan Điện Tổng số Nhóm2 Mỏy tin ren Mỏy tin ren Mỏy tin ren Máy Phay Răng Máy xọc Máy Bào Ngang Máy Mài Tròn Máy cắt Bàn Thí Nghiệm Tổng số Nhóm3 Bàn Nguội Máy dây Bể Tẩm Có đốt nóng Tủ Xấy Khoan bàn Tổng số Nhóm4 Lò Điện Kiểu Buồng Lò Điện Kiểu Đứng Lò Điện Kiểu Bể Bể Điện Phân Tổng số Nhóm5 Máy Phay Vạn Năng Máy Mài Máy Khoan Vạn Năng Máy Mài Dao Cắt Gọt Máy Mài Sắc Vạn LớP:h14-HTĐ tập lớn môn cung cấp điện Số L- Ký ỵng HiƯu 1 1 1 1 6П80П 678 1 1 1 IK620 1A-62 1616 5D32 7417 Ký Hiệu Công Suất mặt (KW) Ksd cos 46 47 52 53 54 57 58 59 2.8 2.8 1.8 10.0 3.2 12.5 3.2 0.6 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 02 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 43 44 45 48 49 50 51 60 67 10.0 7.0 4.5 2.8 2.8 7.6 7.0 1.7 15.0 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 HC-2A 65 66 68 69 70 0.5 0.5 4.0 0.85 0.65 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 1 1 H-30 U-25 B-20 ПB-21 31 32 33 34 30.0 25.0 30.0 10.0 0.2 0.2 0.2 0.2 0.6 0.6 0.6 0.6 1 678M 7A35 A135 11 15 3.4 2.2 4.5 0.2 0.2 0.2 0.6 0.6 0.6 3628 21 2.8 0.2 0.6 3A-64 22 0.65 0.2 0.6 1 1 B-412 CT24 3T-634 -54 872 Phạm văn hoµng 9 tập lớn môn cung cấp điện Năng Máy Khoan Bàn Máy ép kiểu trục khuỷ Máy Mài Phá 1 HC-2A K113 23 24 0.65 1.7 0.2 0.2 0.6 0.6 3M163 27 3.0 0.2 0.6 Ca Tay 28 1.35 0.2 0.6 Tæng sè 0 Nhãm6 M¸y tiện ren I616 4.5 0.2 0.6 Máy tin Tự Động T -IM 5.1 0.2 0.6 Máy tin Tự Động 2A-62 14.0 0.2 0.6 Máy tin Tự Động I615M 5.6 0.2 0.6 Máy tin Tự Động 2.2 0.2 0.6 Máy Bào Ngang 7A35 12 9.0 0.2 0.6 M¸y xäc W3A 13 8.4 0.2 0.6 M¸y xäc 7417 14 2.8 0.2 0.6 M¸y Doa Ngang 2613 16 4.5 0.2 0.6 Tèng sè 0 Nhóm7 Máy Phay Vạn Nặng 678M 3.4 0.2 0.6 M¸y Phay Ngang 1.8 0.2 0.6 M¸y Phay Đứng 6H82 14.0 0.2 0.6 Máy Phay §øng 6H-12 10 7.0 0.2 0.6 Ca Tay 872 29 1.7 0.2 0.6 M¸y Khoang Híng 4522 17 1.7 0.2 0.6 Tâm Máy Mài Phẳng CK-371 18 9.0 0.2 0.6 Máy Mài Tròn 3153M 19 5.6 0.2 0.6 Máy Mài Trong 3A24 20 2.8 0.2 0.6 Tỉng Sè 47 Ghi Chó:Trong c¸c thiÕt bị có Máy Biến áp Hàn thiết bị 1pha dùng đien áp dây làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại nên ta phảI qui đổi thành phụ tảI pha tơng đơng làm việc chế độ dài hạn Pqd = dm Pdm= √ 25∗√ 3∗24∗0 6=12.5 Tính tốn phụ tải cho nhóm: Phụ tải tính Tốn nhóm xác định theo hệ số sử dụng hệ số sử dụng cơng suất cực đại, ksd, kmax * Với nhóm thiết bị có số lượng n ≤ 3: n P Ptt = đmi * Với n ≥ phụ tải tính tốn nhóm thiết bị định theo cụng thc: LớP:h14-HTĐ Phạm văn hoàng tập lớn môn cung cấp điện n Ptt = kmax.ksd P đmi Trong đó: - ksd : hệ số sử dụng nhóm thiết bị, tra sổ tay theo bảng phụ lục PL 1.1 tr.253 Thiết kế cấp điện- Ngô Hồng Quang - kmax : hệ số cực đại, tra đồ thị tra bảng theo đại lượng ksd nhq - nhq ( số thiết bị điện tiêu thụ hiệu quả) Theo PL 1.6 tr 256 Thiết Kế Cấp Điện – Ngơ Hồng Quang * Trình tự xác định sau : Xác định nhq theo công thức:  n    Pdm    Pdm n n  Pdm 2 P dm nhq = = ( công thức 2.36 tr 33 GTCCĐXNCN) Hoặc xác định theo phương pháp gần sau: Pmax Khi m = Pmin ≤3 Ksd ≥0.4 nhq = n a) Khi số thiết bị cho mà có n1 thiết bị dùng điện có cơng suất định mức tổng nhỏ hay 5% tổng cơng suất định mức thì: nhq = n – n1 b) Khi m > Ksd ≥ 0.2 n 2 Pdmi Pdmmax nhq = Nếu nhq= n c) Tìm nhq từ quan hệ n hq* = f(n*,P*) theo bước sau: - Xác định n1 số thiết bị có cơng suất lớn hay nửa Cơng suất thiết bị có cơng suất lớn - Xác định P1 – công suất n1 thiết bị n P1 = - Xác định P đmi n1 n* = n ; P* = P1  P1 : n – tổng số thiết bị nhóm P - tổng cơng suất nhóm - Từ n*, P* tra bảng nhq* (PL.3) - Xác định nhq theo cơng thức : nhq = n.nhq* LíP:h14-HT§ Phạm văn hoàng tập lớn môn cung cấp ®iƯn * Nếu nhq< phụ tải tính tốn xác định theo công thức: n Ptt =  K P ti dmi Kti - Hệ số tải Nếu khơng biết xác, lấy trị số gần sau: Kti = 0,9 với thiết bị làm việc chế độ làm việc dài hạn Kti = 0,75 với thiết bị làm việc chế độ làm việc dài hạn lặp lại * Số liệu tính tốn cụ thể nhóm 1: n =8 , n1 = n1 n* = n = P1  Pi = 0.25 12.5+10 = 36 =0.6 P* = Tra bảng nhp* = 0.57→ nhq = 8*0.57 ≈ Tra bảng với ksd = 0.2 nhq = 4được kmax = 2.64 Phụ tải tính tốn nhóm : Ptt = 2.64*0.2*36.9= 19.5KW Qtt = Ptt*tgφ = 19.5*1.33 = 25.9 KVAR P 2tt  Qtt Stt = s tt Itt = √3∗0 38 = = √ 19.52+25 92 =32.42 KVA 32 42 =49 A √ 3∗0 38 * Số liệu tính tốn cụ thể nhóm : n = 10 , n1 = n= ¿ n n = 10 =0 P1  Pi 15+10∗2+7 6∗2 = 58 =0.85 P* = Tra bảng nhp* = 0.64→ nhq =0.64*10=6.4 Tra bảng với ksd = 0.2 nhq = 6.4 kmax = 2.24 Phụ tải tính tốn nhóm Ptt = 2.24*0.2*58.4 = 26.16 KW Qtt = Ptt*tgφ = 30.84*1.33 = 41.02 KVAR 2 Stt = P tt  Qtt = √ 26 16 2+41 022 Stt 48.7  80 A *0.38 *0.38 Itt = * Số liệu tính tốn nhóm 3: Áp dụng cthức tính nhq LớP:h14-HTĐ =48.7 KVA Phạm văn hoàng tập lớn môn cung cấp điện n Pdm    n nhq = P Pdm n dm dm = P 42 25 =0.97 = 43 395 nhq =0 97≤4 nªn ta lÊy víi sè liƯu nhãm cã phơ tảI tính toán nhóm p = p 6.5KW Qtt = Ptt*tgφ = 6.5*1.33 = 8.65 KVAR tt dmi = 2 Stt = P tt  Qtt = 6.52  8.652 =10.8KVA Stt 10.8  16.4 A *0.38 *0.38 Itt = * Số liệu tính tốn cụ thể nhóm 4: n =4 , n1 = n1 n* = n = P1  Pi = 0.75 30+30+25 = 95 =0.9 P* = Tra bảng nhp* = 0.85→ nhq = 4*0.85=3.4 v× n hq=3 4≤4 nªn: Phụ tải tính tốn nhóm : n ∑k p Ptt = ti dmi =0.9*95=85.5KW Qtt = Ptt*tgφ = 85.5*1.33 = 113.7 KVAR Stt = P 2tt  Qtt Stt  = √ 85.5 + 113.7 142.3 216.2 A *0.38 Itt = *0.38 * Số liệu tính tốn cụ thể nhóm n =9 , n1 = n1 n* = n = P1  Pi = 0.45 +4 5+2 8+3 = 20 25 =0.65 P* = Tra bảng nhp* = 0.81→ nhq = 9*0.81 ≈7 Tra bảng với ksd = 0.2 nhq = 7được kmax = 2.1 Phụ tải tính tốn nhóm : Ptt = 2.1*0.2*20.25 = 8.5KW Qtt = Ptt*tgφ = 8.5*1.33 = 11.3 KVAR LíP:h14-HT§ = 142.3 KVA