Đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí và nhà máy cơ khí

Khoa:Điện_Điện Tử_CNTT CHƯƠNGI:LỜI NÓI ĐẦU ……………………………………………………… Chương I: Xác định phụ tải tính tốnng I: Xác định phụ tải tính tốnnh phụ tải tính tốn tải tính tốni tính toán 1.Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo công suất đặt hệ số nhu cầu: .5 2.Xác định PTTT theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất .6 3.Xác định PTTT theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm Xác định PTTT theo hệ số cực đại K max cơng suất trung bình Ptb .6 II Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng khí Tính tốn phị tải động lực: a Chia nhóm thiết bị Tính tốn phụ tải chiếu sáng phân xưởng sửa chữa khí: 11 Tính phụ tải tính tốn tồn phân xưởng: 11 B Tính tốn phụ tải tính tốn cho tồn nhà máy: .12 I Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng lại 12 II Xác định phụ tải tính tốn cho tồn nhà máy 19 CHƯƠNGII: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN ÁP PHÂN XƯỞNG 20 I.Sơ đồ nguyên lí hệ thống CCĐ cho phân xưởng .20 Phương án cấp điện cho phân xưởng: .20 a, mạng động lực 20 2.Chọn thiết bị phân xưởng 22 a,Chọn cáp từ trạm phân xưởng tủ phân phối phân xưởng .22 b,Chọn tủ PP,chọn ATM tổng ATM nhánh,chọn 23  Sơ dồ nguyên lý mạng hạ áp cho phân xưởng khí: 40  Sơ đồ dây mạng hạ áp phân xưởng: 41 3, Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng khí: .42 MẶT BẰNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ .44 Chương III:Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy 45 A.Chọn phương án cấp điện cho nhà máy: 45 I,Phân loại đánh giá hệ tiêu thụ điện nhà máy 45 1,Nguyên tắ chung: 45 Chọn sơ đồ bên nhà máy: 45 Chọn dung lượng, số lượng MBA phân xưởng: 45 SVTH:TRƯ NG VĂN ĐẠI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNNH XUÂN TUYÊN Page Khoa:Điện_Điện Tử_CNTT a, Phương án .45 b, Phương án .46 c, Tính tốn kinh tế cho phương án 1: 46 d, Tính tốn kinh tế cho phương án 2: 48 B,Chọn vị tri đặt TBA 52 C,Tính chọn thiết bị .53 1.Chọn thiết bi hạ áp 53 2,Chọn thiết bị phía cao áp 57 CHƯƠNG IV:TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 61 2, Tính ngắn mạch pha 67 3,Kiểm tra thiết bị điện 69 SVTH:TRƯ NG VĂN ĐẠI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNNH XUÂN TUYÊN Page Khoa:Điện_Điện Tử_CNTT CHƯƠNGI:LỜI NÓI ĐẦU Điện dạng lượng phổ biến có tầm quan trọng khơng thể thiếu lĩnh vực kinh tế quốc dân đất nước Như xác định thống kê khoảng 70% điện sản xuất dùng xí nghiệp, nhà máy cơng nghiệp Vấn đề đặt cho sản xuất điện làm để cung cấp điện cho phụ tải cách hiệu quả, tin cậy.Vì cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp có ý nghĩa to lớn kinh quốc dân Nhìn phương diện quốc gia, việc đảm bảo cung cấp điện cách liên tục tin cậy cho ngành công nghiệp tức đảm bảo cho kinh tế quốc gia phát triển liên tục kịp với phát triển khoa học cơng nghệ giới Khi nhìn phương diện sản xuất tiêu thụ điện cơng nghiệp ngành tiêu thụ nhiều nhất.Vì cung cấp điện sử dụng điện hợp lý lĩnh vực có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác cách hiệu công suất nhà máy phát điện sử dụng hiệu lượng điện sản xuất Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp cách hài hoà yêu cầu kinh tế,độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa hỏng hóc phải đảm bảo chất lượng điện nằm phạm vi cho phép Hơn phải thuận lợi cho việc mở rộng phát triển tương lai Đặc biệt kinh tế nước ta hiên chuyển dần từ kinh tế mà nơng nghiệp chiếm tỉ lệ lớn sang kinh tế cơng nghiệp nơi máy móc dần thay sức lao động người Để thực sách cơng nghiệp hóa, đại hóa nghành nghề khơng thể tách rời khỏi việc nâng cấp thiết kế hệ thống cung cấp điện để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng không ngừng điện Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, với kiến thức học môn cung cấp điện SVTH:TRƯ NG VĂN ĐẠI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNNH XUÂN TUYÊN Page Khoa:Điện_Điện Tử_CNTT em nhận đồ án" thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng khí nhà máy khí" Là sinh viên ngành điện, thông qua việc thiết kế đồ án giúp em bước đầu có kinh nghiệm thiết kế hệ thống cung cấp điện thực tế Trong thời gian làm đồ án vừa qua, với cố gắng thân, đồng thời với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo, người trước có giàu kinh nghiệm Qua em xin cảm ơn thầy cô giáo khoa Điện_ĐT_CNTT giúp đỡ dạy dỗ em năm học vừa qua,đặc biệt em xin chân thànhcảm ơn thầy giáo Trịnh Xuân Tuyên, người tận tình hướng dẫn giúp em hoàn thành đồ án này.Song thời gian làm đồ án có hạn, kiến thức cịn hạn chế nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót Do em kính mong nhận góp ý, bảo thầy cô giáo để em bảo vệ đồ án đạt kết tốt Chương I: Xác định phụ tải tính tốnng I: Xác định phụ tải tính tốnnh phụ tải tính tốn tải tính tốni tính tốn Phụ tải tính tốn đại lượng đặc trưng cho khả tiêu thụ cơng suất củ hay nhóm phụ tải SVTH:TRƯ NG VĂN ĐẠI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNNH XUÂN TUN Page Khoa:Điện_Điện Tử_CNTT Phụ tải tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài không đổi,tương ứng với phụ tải thưc tế mặt phát nhiệt hay mức độ hủy hoại cách điện.Phụ tải tính tốn dùng để lựa chọn kiểm tra cá thiết bị điện hệ thống như: máy biến áp, dây dẫn thiết bị đóng cắt…tính tốn tổn thất Phụ tải tính tốn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cơng suất,chế độ làm việc, số lượng…nếu phụ tải tính toán xác định nhỏ phụ tải thực tế thiết bị thường xuyên bị tải,ngược lại phụ tải tính tốn lớn nhiều so với phụ tải thực tế dư thừa cơng suất gây tổn hao lớn.Do việc xác định phu tải tính tốn địi hỏi phải xác để không làm tổn thất đồng thời không làm giảm tuổi thọ thiết bị.Sau số phương pháp xác định phụ tải tính tốn: 1.Phương I: Xác định phụ tải tính tốnng pháp xác định phụ tải tính tốnnh phụ tải tính tốn tải tính tốni tính tốn theo cơng su ất đặt hệ số t đ ặt hệ số t h ệ số s ố nhu cầu:u: Phụ tải tính tốn nhóm thiết bị có chế độ làm việc dài hạn: n Ptt=Knc∗∑ P đ i i=1 Qtt=Ptt¿ tanφ Stt=√ Qtt + Ptt Một cách gần ta coi : Pđ=Pđm n Do Ptt=knc*∑ Pđmi i=1 Trong đó:-Pđ cơng suất đặt thiết bị -Pđm công suất định mức thiết bị quy đổi dài hạn quy đổi pha Nếu hệ số công suất thiết bị nhóm khơng giống cần phải tính tốn hệ số cơng suất trung bình cos φtb= P cos φ 1+ P2 cos φ2+ …+ Pncos φn P 1+ P 2+ …+ Pn Hệ số Knc tra tài liệu hướng dẫn thiết kế: Phương pháp có ưu điểm là:đơn giản,tính tốn thuận tiện kết xác 2.Xác định phụ tải tính tốnnh PTTT theo suất đặt hệ số t phụ tải tính tốn tải tính tốni đơn vị diện tích sản xuấtt đơng I: Xác định phụ tải tính tốnn vịnh phụ tải tính tốn diệ số n tích s ải tính tốnn xu ất đặt hệ số t Ptt=P0*F Trong đó:-F diện tích đặt máy sản suất -P0 suất phụ tải đơn vị diện tích SVTH:TRƯ NG VĂN ĐẠI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNNH XUÂN TUYÊN Page Khoa:Điện_Điện Tử_CNTT Chỉ số P0 tra sổ tay thiết kế Phương pháp cho kết gần thường dùng tính tốn sơ phân xưởng có mật độ máy phân bố mặt 3.Xác định phụ tải tính tốnnh PTTT theo suất đặt hệ số t tiêu hao điệ số n cho m ột đơn vị diện tích sản xuấtt đ ơng I: Xác định phụ tải tính tốnn v ịnh phụ tải tính tốn s ải tính tốnn ph ẩm.m M∗W Ptt= Tmax Trong đó:M số đơn vị sản phẩm sản suất năm W0 suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm(kwh/đơn vị sả phẩm ) Tmax thời gian sử dụng công suất lớn Phương pháp thường dùng tính tốn cho thiết bị điện có đồ thị phụ tải biến đổi :quạt gió,máy bơm nước, máy khí nén Xác định phụ tải tính toánnh PTTT theo hệ số số cực đại c đại i K max công suất đặt hệ số t trung bình Ptb + Biểu thức: Ptt K max Ptb K max K sd ZPdm Phương pháp cho biết kết tương đối xác, xét với số ảnh hưởng thiết bị nhóm số thiết bị có cơng suất lớn nhất, khác với chế độ làm việc chúng + Khi số thiết bị n>5 trình tự tính toán sau: n*  p n1 p*  p n , Trong : n số thiết bị nhóm n1 số thiết bị có cơng suất lớn nửa công suất thiết bị có cơng suất lớn nhóm p tổng số công suất thiết bị nhóm p1 tổng cơng suất n1 thiết bị * * Từ n , p tra đường cong trang 33 sách giáo trình hệ trung cấp điện tra bảng * PL14 (trang 326 ta tính nhq từ ta tính nhq theocơng thức : * nhq nhq n = Từ nhq K sd tra bảng BL15 (trang 327 ) ta tính K max từ ta tính : Ptt K max K sd ZPdm  Như với đề tài đồ án số liệu cho ta lựa chọn phương pháp xác định PTTT theo hệ số cực đại K max cơng suất trung bình Ptb ( hay gọi phương pháp số thiệt bị dùng điện hiệu quả) SVTH:TRƯ NG VĂN ĐẠI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNNH XUÂN TUYÊN Page Khoa:Điện_Điện Tử_CNTT II Xác định phụ tải tính tốnnh phụ tải tính tốn tải tính tốni tính tốn phân xưởng khí.a phân xưởng khí.ng cơng I: Xác định phụ tải tính tốn khí Tính tốn phị tải động lực: a Chia nhóm thiết bị - Trong phân xưởng thường có nhiêu loại thiết bị chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải xác cần phải phân theo nhóm thiết bị điện việc phân nhóm thiết bị điện phải tuân theo nguyên tắc sau : + Các thiệt bị nhóm phải để gần để tiết kiệm vốn đầu tư + Chế độ làm việc thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc giống + Tổng công suất nhóm nên xấp xỉ Tuy nhiên thực tế khó đảm bảo tất yêu cầu mà tùy thuộc vào yêu cầu nhóm phụ tải mà ta lựa chọn có ưu tiên, từ để phân cá thiết bị xưởng sửa chữa khí thành nhóm sau : Trước tiên ta phải quy đổi cầu trục thành dài hạn số thiết bị + Máy hàn  =25% ' Pdm  3Pdm  %  3.4 0, 25 3,5(kw) + Cầu trục ' Pdm Pdm  % 4 0,36 2, 4( kw) + Quạt gió P ' đm=3 Pđm =3∗1,5=4,5 ( KW ) STT 10 Tên thiết bị Máy bào Máy phay Máy tiện Máy khoan Máy doa Máy mài Máy ép Máy hàn Cầu trục Quạt gió Kí hiệu 10 Số lượng 3 3 2 2 Pdm cos φ K max 6 3,5 2,4 4,5 0,8 0,7 0,85 0,75 0,7 0,8 0,75 0,7 0,85 0,8 0,16 0,18 0,16 0,16 0,18 0,18 0,2 0,2 0,15 0,3 Kết việc phân nhóm minh họa bảng sau: cos φ Pdm STT Tên thiết bị Kí Số SVTH:TRƯ NG VĂN ĐẠI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNNH XUÂN TUYÊN K sd Page Khoa:Điện_Điện Tử_CNTT hiệu Nhóm Máy bào Máy tiện Máy khoan Máy ép Máy hàn Cầu trục lượng 1 Một máy Toàn 3,5 2,4 16 3,5 4,8 0,8 0,85 0,75 0,75 0,7 0,85 0,16 0,16 0,16 0,2 0,2 0,15 0,8 0,7 0,75 0,7 0,8 0,8 0,16 0,18 0,16 0,18 0,18 0,3 40,3 Nhóm Máy bào Máy phay Máy khoan Máy doa Máy mài Quạt gió 10 2 1 4 4,5 Nhóm Máy bào Máy tiện Máy khoan Máy mài Máy ép Máy hàn Quạt gió 10 1 1 4,5 12 4,5 37,5 0,8 0,16 0,85 0,16 0,75 0,16 0,8 0,18 0,75 0,2 3,5 0,7 0,2 4,5 0,8 0,3 38 *Ta hay dùng phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số cực đại K max (Hay phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả) Ptt K max K sd ZPdmi Trong đó: Pdmi cơng suất định mức thứ I nhóm K sd hệ số sử dụng K max hệ số cực đại n1 thiết bị dùng điện hiệu n tổng số thiết bị  Tính tốn cho nhóm 1: SVTH:TRƯ NG VĂN ĐẠI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNNH XUÂN TUYÊN Page Khoa:Điện_Điện Tử_CNTT - Pmax 4( Kw) Ta có Pmax = => n1 P1 = , = + 16 + + = 30 n = , p = 30 + + 2,4 + = 40,3 n1  0, 625 n  P 30 P*   0,74 P 40,3 n*  Tra bảng PL4 trang 189 ta : * nhq  f (n* , p* )  f (0,625;0,74) 0,88 Số thiết bị điện hiệu quả: K sdtb  nhq n*.n 0,625.8 5 0,16.6  0,16.16  0,16.4  0, 2.6  0, 2.3,5  0,15.48 0,168 40,3 Tra bảng PL5 trang 190 ta được: K max  f ( nhq ; K sdtb )  f (5;0,168) 2,85 => Ptt K sdtb K max P 0,16.2,85.40,3 18, 4( Kw) 0,8.6  0,85.16  0,74.4  0,75.6  0,7.3,5  0,85.4,8 0,8 40,3 Qtt Ptt tg 18, 4.0,75 13,8( K var) cos tb  Stt  Ptt2  Qtt2  18, 42  13,82 23( KVa) I tt  Stt 23  35( A) 3U 3.0, 28  Tính tốn cho nhóm 2: - Pmax 3 Ta có (Kw) n1 8 P1 6  4.2   6.2   4,5 Pmax 6  , n 8 , P 37,5 (Kw) =37,5(Kw) n1  1 n  P 37,5 P*   1 P 37,5  n*  Tra bảng phụ lục trang 189 ta : * nhq  f (n* , P* )  f (1;1) 0,95 Số thiết bị chiếu sang hiệu quả: SVTH:TRƯ NG VĂN ĐẠI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNNH XUÂN TUYÊN Page Khoa:Điện_Điện Tử_CNTT nhq n*.n 1.8 8 K sdtb  0,16.6  0,18.8  0,16.4  0,18.12  0,18.3  0,3.4,5 0,158 37,5 Tra bảng PL5 ta : K max  f ( nhq ; K sdtb )  f (8;0,158) 2,3  Ptt K sdtb K max P 0,158.2,3.37,5 13,63(kw)  Qtt Ptt tgtb Mà costb 0,8.6  0,7.8  0,75.4  0,7.120,8.3  0,8.4,5 0,74 37,5  Qtt 13,63.0,9 12,34(k var) 2 2  Stt  Ptt  Qtt  13,63  12,34 18,39( KVA) I tt  Stt 18,39  27,94( A) 3U 30,38  Tính tốn cho nhóm 3: Pmax 4( Kw) Ta có : n1 5 P1 6     4,5 28,5( Kw) n 8 , P 38( Kw) Pmax 8  n1  0, 625 n  P 28,5 P*   0, 75 P 38  n*  Tra bảng PL4 ta : * nhq  f (n* ; P* )  f (0,625;0,75) 0,88 Số thiết bị hiệu quả: nhq n*.n 0,625.8 5 K sdtb  0,16.6  0,16.8  0,16.4  0,18.6  0, 2.6  0, 2.3,5  0,3.4,5 0,18 38 K max  f (nhq ; K sdtb )  f (5;0,18) 2,8 Tra bảng PL5 ta có: SVTH:TRƯ NG VĂN ĐẠI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNI GVHD:THS.TRỊNH XUÂN TUYÊNNH XUÂN TUYÊN Page 10