Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương

EBOOKBKMT.COM Phần I Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy khí địa Phơng Chơng I Giới thiệu chung xí nghiệp Loại ngành nghề, quy mô lực xí nghiệp 1.1 Loại ngành nghề: Ngày nay, kinh tế nớc ta phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân đợc nâng cao nhanh chóng Trong trình công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc loại hình doanh nghiệp Nhà nớc nói chung nhà máy khí địa phơng nói riêng mục tiêu hàng đầu việc sản xuất sản phẩm phát triển kinh tế quốc dân - Nhà máy khí mà em thiết kế nhà máy khí địa phơng Nhiệm vụ sản xuất chủ yếu nhà máy chế tạo, lắp đặt kết cấu kim loại, gia công, sửa chữa lắp ráp khí phục vụ cho nghiệp khí hoá sản xuất nông nghiệp địa phơng, mặt hàng thiết yếu dùng xây dựng, sinh hoạt Ngoài mặt hàng nhà máy có dây chuyền sản xuất bi gang, phục vụ cho máy nghiền than nhà máy Xi măng nhà máy Nhiệt điện Để thực tốt nhiệm vụ sản xuất chiến lợc mình, đòi hỏi tính chất công nghệ mà yêu cầu đảm bảo chất lợng độ tin cậy cao lĩnh vực cung cấp điện cho nhà máy 1.2 Quy mô, lực xí nghiệp: - Xí nghiệp có tỉng diƯn tÝch lµ 22525m nhµ xëng, bao gåm 10 phân xởng, đợc xây dựng tập trung tơng đối gần nhau, với tổng công suất dự kiến phát triển sau 10 năm sau 12MVA - Dự kiến tơng lai xí nghiệp đợc mở rộng đợc thay thế, lắp đặt thiết bị máy móc đại Đứng mặt cung cấp điện việc thiết kế cấp điện phải đảm bảo gia tăng phụ tải tơng lai mặt kỹ thuật kinh tế, phải đề phơng pháp cấp điện cho không gây tải sau vài năm sản xuất không để d thừa dung lợng mà sau nhiều năm xí nghiệp không khai thác hết dung lợng công suất dự trữ dẫn đến lÃng phí EBOOKBKMT.COM Quy trình công nghệ sản xuất xí nghiệp: PX SC khí PXKC Kim loại trạm bơm PX LRáp khí Bộ phận thí nghiệm BPHC & QL s¶n phÈm px rÌn NÐn khÝ PX §óc * BPHC & QL - Bé phËn hµnh chÝnh quản lý * PXCSCK - Phân xởng sửa chữa khí * PXLRCK - Phân xởng lắp ráp khí * PXR - Phân xởng rèn * PXĐ - Phân xởng Đúc * PXGCG - Phân xởng gia công gỗ * PXKCKL - Phân xởng kết cấu kim loại PC GC Gỗ - Theo quy trình trang bị điện quy trình công nghệ sản xuất xí nghiệp, việc ngừng cung cấp điện ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm, gây thiệt hại kinh tế, ta xếp xí nghiệp vào phụ tải loại II - Để quy trình sản xuất xí nghiệp đảm bảo vận hành tốt phải đảm bảo chất lợng điện độ tin cậy cung cấp điện cho toàn xí nghiệp cho phân xởng quan träng xÝ nghiƯp Giíi thiƯu phơ t¶i điện toàn xí nghiệp 3.1 Các đặc điểm phụ tải điện - Phụ tải điện xí nghiệp công nghiệp phân làm hai loại phụ tải: + Phụ tải động lực + Phụ tải chiếu sáng EBOOKBKMT.COM - Phụ tải động lực thờng có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị với độ lệch điện áp cho phép UCf = 5% Uđm Công suất chúng nằm dải từ đến hàng chục kw, đợc cấp tần số f=50Hz - Phụ tải chiếu sáng thờng phụ tải pha, công suất không lớn Phụ tải chiếu sáng phẳng, thay đổi thờng dùng dòng điện tần số f = 50Hz Độ lệch điện áp mạng điện chiếu sáng UCf = 2,5% 3.2 Các yêu cầu cung cấp điện xí nghiệp - Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa vào phạm vi mức độ quan trọng thiết bị để từ vạch phơng thức cấp điện cho thiết bị nh cho phân xởng xí nhiệp, đánh giá tổng thể toàn xí nghiệp khí ta thấy tỷ lệ (%) phụ tải loại II 67% Phụ tải loại II lớn gấp lần phụ tải loại III, xí nghiệp đợc đánh giá hộ phụ tải loại II, yêu cầu cung cấp điện phải đợc đảm bảo liên tục Phạm vi đề tài - Đây đề tài thiết kế tốt nghiệp, nhng thời gian có hạn nên việc tính toán xác tỷ mỉ cho công trình khối lợng lớn, đòi hỏi thời gian dài, ta tính toán chọn cho hạng mục quan trọng công trình - Sau nội dung mà thiết kế đề cập đến: + Thiết kế mạng điện phân xởng + Thiết kế mạng điện xí nghiệp + Tính toán công suất bù cho xí nghiệp + Tính toán nối đất cho trạm biến áp phân xởng + Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa khí EBOOKBKMT.COM EBOOKBKMT.COM Chơng II xác định phụ tải tính toán phân xởng toàn xí nghiệp Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa khí 1.1 Phân loại phân nhóm phụ tải phân xởng sửa chữa khí - Các thiết bị làm việc chế độ dài hạn - Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau : + Các thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc + Các thiết bị nhóm nên gần nhau, tránh trồng chéo dây dẫn + Công suất thiết bị nhóm nên cân đối để khỏi chênh lệch nhóm + Số lợng thiết bị nhóm nên có giới hạn Căn vào vị trí, công suất máy công cụ bố trí mặt xởng ta chia làm nhóm thiết bị (phụ tải ) nh sau : + Nhãm 1: 1; 1; 2; 3; 3; 5; 6; 11; 12; + Nhãm : 2; 4; 8; 9; 13; 17; 17; + Nhãm : 18 22; 31; 37; 41; 44; + Nhãm 4: 19; 20; 21; 24; 26; 28; 33; + Nhãm : 23; 25; 40; 42; 46; 47; 48; 49; 50; B¶ng 2-1: Bảng công suất đặt tổng nhóm Nhóm phụ tải Công suất tổng (kw) 70,35 70,4 162,25 164,9 139,2 1.2 Xác định phụ tải động lực tính toán phân xởng a Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán - Theo công suất trung bình hệ số cực đại - Theo công suất trung bình độ lệch phụ tải khỏi giá trị trung bình - Theo công suất trung bình hệ số hình dáng đồ thị phụ tải - Theo công suất đặt hệ số nhu cầu EBOOKBKMT.COM Vì đà có thông tin xác mặt bố trí máy móc thiết bị, biết đợc công suất trình công nghệ thiết bị, nên ta xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình hệ số cực đại b Xác định phụ tải tính toán nhãm B¶ng 2-2: B¶ng sè liƯu nhãm TT Tên thiết bị Số lợng Kí hiệu Công suất (kw) Búa để rèn Búa để rèn Lò rèn Quạt lò Quạt thông gió Dầm treo có Palăng điện Máy mài sắc 2 1 1 11 12 10,0 28,0 4,5 2,8 2,5 4,85 3,2 Công thức tính phụ tải tính toán: Ptt =Kmax Ptb = Kmax  Ksdi P®mi ( 2-1) Trong đó: + Ptb : công suất trung bình cđa phơ t¶i ca mang t¶i lín nhÊt (kw) + Pđm : công suất định mức phụ tải (kw) + Ksd : hƯ sè sư dơng c«ng st nhóm thiết bị (Bảng phụ lục trang 253 TKCĐ) + Kmax: hệ số cực đại công suất tác dụng, tra đồ thị tra bảng theo hai đại lợng Ksd nhq + nhq : số thiết bị dùng điện hiệu - Ta thấy với nhóm máy công cụ có K sd =0,16; từ cos=0,6 tg = 1,33 Trình tự xác định nhq nh sau : - Xác định n1 : số thiết bị có công suất lớn hay 1/2 công suất thiết bị có công suất lớn nhóm Víi nhãm 1, ta cã n1 = - X¸c định P1 tổng công suất định mức n1 thiết bị EBOOKBKMT.COM n1 Ta có P1 P dm + Pđm : công suất định mức n1 thiết bị P1 = 28kw - Xác định n* p* : Trong đó: n* n* 0,11 n1 ; n P*  ; p*  P1 P 28 0,398 70,35 - Từ giá trị n* = 0,11 p* = 0,4 tra bảng (PL: 1.5: TKCĐ] đợc nhq*= 0,47, ta có nhq = n nhq* = 0,47 = 4,23  nhq =  Tõ Ksd = 0,16 vµ nhq = tra bảng [PL: 1.6 TKCĐ] đợc Kmax = 3,11 vào công thức (2-1) tính đợc: Ptt = 3,11 0,16 (10 + 10 + 28 + 4,5 + 4,5 + 2,8 + 2,5 + 4,85 + 3,2) = 35 (kw) Qtt = Ptt tg = 35 1,33 = 46,55 (KVAR) 2 2 S tt  Ptt  Q tt  35  46,55 58,24( KVA ) I tt  S tt 3.U  58,24.103 88,486( A ) 3.380 Tơng tự tính toán cho nhóm khác, kết ghi đợc bảng B2-3 Một số công thức đợc dùng để tính toán: - Công thức quy đổi chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại chế độ làm việc dài hạn cđa thiÕt bÞ: Pqd  Pdm Kd % (2 - 2) + Kd%: Hệ số đóng điện phần trăm - C«ng thøc tÝnh hƯ sè sư dơng c«ng st tác dụng trung bình: EBOOKBKMT.COM n K sd tb  k sdi p dmi n (2-3)  p dmi - HƯ sè c«ng st trung b×nh: n cos  tb  p dmi cos  (2-4) n p dmi - C«ng thøc quy đổi phụ tải pha sang phụ tải pha đấu vào điện áp dây Pđm.tđ = Pđm.ph.max (2-5) + Pđm.ph.max :phụ tải định mức pha mang tải lớn (kw) Bảng kết tính toán B2-3 trang sau: EBOOKBKMT.COM 1.3 Xác định phụ tải chiếu sáng toàn phân xởng: Phụ tải chiếu sáng đợc tính theo công suất chiếu sáng đơn vị diƯn tÝch C«ng thøc tÝnh : Pcs =P0 F (2-6) Trong : + P0 : Suất phụ tải chiếu sáng đơn vị diện tích (W/m2) + F : Diện tích cần đợc chiếu sáng (m2) - Diện tích chiếu sáng toàn phân xởng F = 48 x 25 =1200 (m2) - Suất phụ tải chiếu sáng chung cho phân xởng sửa chữa khí Po =15 (W/m2) Thay vào công thức (2-6) đợc : Pcs =15 1200 = 18 (Kw) 1.4 Phụ tải tính toán toàn phân xởng sửa chữa khí: Công thức: n k dt  p P tt.px tt nhi P cs ( 2-7) n Q K tt PX dt  Q tt nhi Trong ®ã : + K®t : hƯ sè ®ång thêi, lÊy K®t= 0,85 +n : số nhóm thiết bị + Pcs : phụ tải chiếu sáng (kw) + P tt.nhi, Qtt.nhi : công suất tác dụng, phản kháng tính toán nhóm thứ i Thay giá trị tính toán đợc vào công thức ( 2-7) đợc: Pttpx = 0,85 (35 + 32,33 + 80,74 + 82,05 + 63,92) + 18 = 268,0 (kw) Qttpx=0,85.(46,55+43,0 = 107,38 + 109,13 + 85,01) = 332,41 (KVAR) Stt.px = 268,0  332,5 427,06( KVA ) 1.5 Xác định phụ tải đỉnh nhọn nhóm thiết bị EBOOKBKMT.COM Phụ tải đỉnh nhọn cđa nhãm thiÕt bÞ sÏ xt hiƯn thiÕt bÞ có dòng khởi động lớn mở máy, thiết bị khác nhóm làm việc bình thờng đợc tính theo công thức sau: Iđn = Ikđ(max) + (Itt - Ksd I®m(max)) (2-8) Trong ®ã: Ik®(max) - Dòng khởi động thiết bị có dòng khởi động lớn nhóm máy Itt - Dòng điện tính toán nhóm máy Iđm(max) - Dòng định mức thiết bị khởi động Ksd - Hệ số sử dụng thiết bị khởi động - Iđn.nh1 = 70,9 + (88,49 - 0,16 70,9) = 431,65 (A) - I®n.nh2 = 70,9 + (81,74 - 0,16 70,9) = 424,9 (A) - I®n.nh3 = 202,58 + (207,451 - 0,16 227,9) = 1310,5(A) - I®n.nh5 = 113,95 + (161,6 - 0,16 113,95) = 713,12 (A) Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng khác toàn xí nghiệp 2.1 Phụ tải tính toán phân xởng: Phụ tải động lực: - Vì phân xởng khác biết công suất đặt phụ tải tính toán đợc xác định theo phơng pháp hệ số nhu cầu (knc ) Công thức tính : Pđl = knc P® Q®l = Qtt = Ptt tg S tt  p 2 p tt  Q tt  costt (2-9) Trong ®ã : + P® : Công suất đặt phân xởng (kw) + knc : Hệ số nhu cầu nhóm thiết bị đặc trng (tra sỉ tay kü tht) + tg : T¬ng ứng với cos đặc trng nhóm hộ tiêu thụ Phụ tải chiếu sáng : tính theo công thức (2-6) a Tính toán cho phân xởng kết cấu kim lo¹i :