ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP Tên đồ án Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí Tỷ lệ phụ tải điện loại I&[.]
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP Tên đồ án : Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng khí Tỷ lệ phụ tải điện loại I&II 85% Hao tổn điện áp cho phép mạng điện hạ áp ∆Ucp = 3,5% Hệ số công suất cần nâng lên cos ϕ = 0,90 Hệ số chiết khấu: I = 12% Thời gian sử dụng công suất cực đại: TM = 5740h Công suất ngắn mạch điểm đấu điện: Sk = 7,64 MVA Thời gian tồn dòng ngắn mạch tk = 2,5s Khoảng cách từ nguồn điện đến trung tâm phân xưởng: L = 179 m Chiều cao nhà xưởng H = 3,8 m Giá thành tổn thất điện C∆ = 1000đ/kWh Suất thiệt hại điện gth = 7500đ/kWh MỤC LỤC Nội dung trang Phụ tải phân xưởng Sơ đồ mặt phân xưởng Chương I Tính tốn chiếu sáng cho phân xưởng Chương II tính tốn phụ tải điện Chương III Xác định sơ đồ cấp điện phân xưởng 19 1.Vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 2.Chọn cơng suất số lượng máy biến áp 3.Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu 22 Chương IV.Lựa chọn kiểm tra thiết bị sơ đồ nối điện 1.Chọn tiết diện dây mạng động lực 2.Chọn tiết diện dây mạng chiếu sáng 3.Tính tốn ngắn mạch 32 4.Chọn thiết bị bảo vệ đo lường 35 Chương V.Tính tốn chế độ mạng điện 41 1.Hao tổn điện áp đường dây máy biến áp 2.Hao tổn cơng suất 3.Tổn thất điện Chương VI.Tính tốn chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất 1.Dung lượng bù 2.Vị trí đặt tụ 3.Đánh giá hiệu bù cơng suất phản kháng Chương VII.Tính tốn nối đất chống sét 1.Tính tốn nối đất 2.Tính tốn chống sét Chương VIII.dự tốn cơng trình 50 48 45 26 Phụ tải phân xưởng khí - sửa chữa: Hệ số Số hiệu sơ đồ Tên thiết bị 1; Máy mài nhẵn tròn 0,35 0,67 3; 10 2; Máy nhẵn phẳng 0,32 0,68 1,5; 3; 4; Máy tiện bu lông 0,3 0,65 0,6; 2,2; 6; Máy phay 0,26 0,56 1,5; 2,8 10; 11; 19; 20; 29; 30 Máy khoan 0,27 0,66 0,6; 0,8; 0,8; 0,8; 1,2; 1,2 12; 13; 14; 15; 16; 24; 25 Máy tiện bu lông 0,30 0,58 1,2; 2,8; 2,8; 3; 7,5; 10; 13 17 Máy ép 0,41 0,63 10 18; 21 Cần cẩu 0,25 0,67 4; 13 22; 23 Máy ép nguội 0,47 0,70 40; 55 26; 39 Máy mài 0,45 0,63 2; 4,5 27; 31 Lò gió 0,53 0,9 4; 5,5 28; 34 Máy ép quay 0,45 0,58 20; 30 32; 33 Máy xọc, (đục) 0,4 0,6 4; 5,5 35; 36; 37; 38 Máy tiện bu lông 0,32 0,55 1,5; 2,8; 4,5; 5,5 40; 43 Máy hàn 0,46 0,82 28; 28 41; 42; 45 Máy quạt 0,65 0,78 5,5; 7,5; 7,5 44 Máy cắt tôn 0,27 0,57 2,8 Ksd cos ϕ Công suất đặt P (kW) Sơ đồ mặt phân xưởng: A 6000mm C B 24000 mm E D 60 00 m m 27 28 34 17 2 19 20 10 29 36 00 0m m 35 36 22 30 11 18 12 37 32 23 13 21 38 24 33 25 39 40 26 44 41 45 42 43 31 14 15 16 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với xu hội nhập, q trình cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước diễn cách mạnh mẽ Trong q trình phát triển đó, điện đóng vai trị quan trọng Do ngày điện sử dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực đời sống Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ kinh tế, đời sống xã hội ngày nâng cao, nhu cầu sử dụng điện lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ tăng lên không ngừng Để đảm bảo nhu cầu to lớn đó, phải có hệ thống cung cấp điện an toàn tin cậy Với đồ án: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp”, sau thời gian làm đồ án, hướng dẫn thầy giáo Đến nay, em hồn thành nội dung đồ án mơn học Do thời gian có hạn nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong bảo, giúp đỡ thầy cô để đồ án hoàn thiện Đồng thời giúp em nâng cao trình độ chun mơn, đáp ứng nhiệm vụ cơng tác sau Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Phúc Huy giúp em hoàn thành đồ án CHƯƠNG I TÍNH TỐN PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG 1.1 Nguyên tắc tiêu chuẩn chiếu sáng 1.1.1 Yêu cầu chiếu sáng: Trong công nghiệp công tác đời sống, ánh sáng nhân tạo cần thiết, thay bổ sung cho ánh sáng thiên nhiên Việc chiếu sáng ảnh hưởng trực tiếp đến suất lao động sức khoẻ người lao động công tác sinh hoạt Vì chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu tối thiểu định, yêu cầu xem tiêu chuẩn chất lượng ánh sáng, nguyên tắc để định tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng Đảm bảo độ chiếu sáng đủ ổn định + Nguyên nhân làm ánh sáng dao động dao động điện áp, tiêu chuẩn quy định điện áp dao động với UCf = 2,5% Uđm Trong phân xưởng khí nguyên nhân gây dao động chế độ làm việc không máy công cụ + Một nguyên nhân khác làm ánh sáng dao động rung động học đèn điện đèn phải giữ cố định Quang thơng phân bố tồn mặt chiếu sáng (mặt cơng tác) + Khơng có miền cố độ chênh lệch lớn độ sáng, bóng tối quá, đặc biệt bóng tối di động Sự chênh lệch độ chiếu sáng làm mắt ln phải điều tiết để thích nghi chóng mỏi mệt, bóng tối di động dễ gây tai nạn lao động - Khơng có ánh sáng chói vùng nhìn mắt, làm mắt chóng mỏi khó điều tiết Nguyên nhân ánh sáng chói là: nguồn sáng có dây tóc lớn lộ ngồi, có vật phản xạ mạnh Nguồn sáng chớp cháy, để hạn chế ánh sáng chói dùng ánh sáng gián tiếp, góc bảo vệ thích hợp, bóng đèn mờ 1.1.2 Tiêu chuẩn chiếu sáng: Tiêu chuẩn chiếu sáng quy định độ chiếu sáng tối thiểu cho nơi, loại công tác khác Tiêu chuẩn xây dựng sở cân nhắc kinh tế, kỹ thuật nhằm bảo đảm vừa đủ yêu cầu nêu, độ chiếu sáng tối thiểu quy định vào yêu cầu sau: Kích thước vật nhìn làm việc khoảng cách tới mắt, hai yếu tố a K= b thể thông qua hệ số K : a : kích thước vật nhìn b : khoảng cách từ vật nhìn tới mắt Nếu K nhỏ độ chiếu sáng phải lớn Mức độ tương phản vật nhìn Nếu độ tương phản nhỏ khó nhìn, độ tương phản nhỏ địi hỏi độ chiếu sáng lớn Hệ số phản xạ vật nhìn nền, hệ số phản xạ lớn độ chiếu sáng cần nhỏ Cường độ làm việc mắt, phụ thuộc vào đặc điểm riêng biệt công tác Nếu công tác địi hỏi tập trung thị giác địi hỏi độ chiếu sáng cao Ngoài yếu tố quy định quy định chiéu sáng xét đến yếu tố riêng biệt khác cố mặt vật dễ gây nguy hiểm điện công tác, có mặt thiết bị tự chiếu sáng 1.2 Hệ thống chiếu sáng Có hai hệ thống chiếu sáng: chiếu sáng chung chiếu sáng kết hợp chiếu sáng chung với chiếu sáng phận - Chiếu sáng chung hệ thống chiếu sáng mà toàn mặt công tác chiếu sáng đèn chung + Ưu điểm mặt công tác chiếu sáng hợp với thị giác, mặt khác dùng công suất đơn vị lớn, hiệu suất sử dụng cao + Nhược điểm lãng phí điện chiếu sáng phía từ đèn tới - Chiếu sáng kết hợp hệ thống chiếu sáng phần ánh sáng chiếu chung, phần cịn lại chiếu riêng cho nơi công tác + Ưu điểm độ chiếu sáng nơi công tác nâng cao chiếu sáng phận, điều khiển quang thơng theo hướng cần thiết tắt chiếu sáng phận khơng cần thiết tiết kiệm điện 1.3 Các loại chế độ chiếu sáng 1.3.1 Các loại chiếu sáng: Có hai loại chiếu sáng Chiếu làm việc đảm bảo đủ ánh sáng cần thiết nơi làm việc phạm vi nhà máy Chiếu sáng cố đảm bảo lượng ánh sáng tối thiểu ánh sáng làm việc, hệ thống chiếu sáng cố cần thiết để kéo dài thời gian làm việc công nhân vận hành đảm bảo an tồn cho người rút khỏi phịng sản xuất 1.3.2 Chế độ chiếu sáng: Chiếu sáng trực tiếp, toàn ánh sáng chuyển trực tiếp đến mặt thao tác Chiếu sáng nửa trực tiếp, phần lớn ánh sáng chuyển trực tiếp vào mặt thao tác, phần lại chiếu sáng gián tiếp Chiếu sáng nửa gián tiếp, phần lớn ánh sáng chiếu gián tiếp vào mặt cơng tác, phần cịn lại chiếu trực tiếp Chiếu sáng gián tiếp, toàn ánh sáng chiếu gián tiếp vào mặt cơng tác Chiếu sáng trực tiếp có hiệu cao nhất, kinh tế để có độ chiếu sáng đèn phải treo cao, dễ sinh ánh sáng chói Các chế độ chiếu sáng cịn lại hiệu suất thấp phần ánh sáng bị hấp thụ nên thường dùng khu vực hành chính, sinh hoạt, cịn phân xưởng sửa chữa khí ta dùng chế độ chiếu sáng trực tiếp 1.4 Chọn hệ thống đèn chiếu sáng 1.4.1 Chọn hệ thống chiếu sáng Việc chọn hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu chiếu sáng ưu điểm hệ thống chiếu sáng Hệ thống chiếu sáng chung: yêu cầu đảm bảo độ sáng đồng mặt sản xuất, khơng địi hỏi cường độ thị giác cao lâu, không thay đổi hướng chiếu q trình cơng tác Hệ thống chiếu sáng cục bộ: nơi mà mặt công tác khác yêu cầu độ chiếu sáng khác chia thành nhóm khu vực khác mặt công tác Hệ thống chiếu sáng kết hợp: nơi thị giác cần phải làm việc xác, nơi mà thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng khơng tạo bóng tối sâu Vây phân xưởng sửa chữa khí địi hỏi độ xác cao q trình làm việc nên ta chọn hệ thống chiếu sáng kết hợp 1.4.2 Chọn loại đèn chiếu sáng Thường dùng hai loại đèn sau : + Bóng đèn sợi đốt + Bóng đèn huỳnh quang Các phân xưởng sản xuất dùng đèn huỳnh quang đèn huỳnh quang tần số f = 50Hz gây ảo giác không quay động không đồng bộ, nguy hiểm cho người vận hành máy, dễ gây tai nạn lao động Do ta dùng đèn sợi đốt cho phân xưởng sửa chữa khí 1.5 Khái quát chung phân xưởng sửa chữa khí: Độ rọi yêu cầu chiếu sáng phân xưởng Eyc = 100 lux Hệ thống làm mát thơng thống quạt trần quạt hút Hao tổn điện áp cho phép từ nguồn đến đầu vào thiết bị dùng điện ∆Ucp = 3.5% Hệ số công suất cần nâng lên cos ϕ = 0.9 Kích thước nhà xưởng: a x b x H (rộng, dài, cao) là: 24 x 36 x 3,8 m Điểm đấu điện cách nhà xưởng: L = 179 m Thời gian sử dụng công suất cực đại: TM = 5740h Công suất ngắn mạch điểm đấu điện: Sk = 7,64 MVA Thời gian tồn dòng ngắn mạch tk = 2,5s 1.6 Thiết kế chiếu sáng: Vì xưởng sửa chữa có nhiều máy điện quay nên ta chọn đèn sợi đốt với công suất 200W quang thông F = 3000 lumen Chọn độ cao treo đèn: h1 = 0.7m Chiều cao mặt làm việc: h2 = 0.8m Chiều cao tính tốn: h = H – h2-h1 = 3,8 – 0,8 – 0,7 = 2,3m h1 H h h2 Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất khoảng cách L đèn xác định theo tỷ lệ h = 1,8 Tức là: L = 1.8 x h = 1.5 x 2,3 = 4,14 m Căn vào kích thước nhà xưởng ta chọn khoảng đèn là: L d = 4,1m; Ln = 4,1m Kiểm tra điều kiện: 4,1 4,1 4.1 4.1 1, 75 1, Như bố trí đèn hợp lý Số lượng đèn tối thiểu để đảm bảo độ đồng chiếu sáng Nmin = 6.9 = 54 đèn 36 24 Chỉ số phòng : ϕ= a.b 24 x 36 = =6 , 26 h( a+b ) 2,3(36+24 ) 1.6 4.1 Coi hệ số phản xạ nhà xưởng là: Trần 0.5; Tường: 0.3 Xác định hệ số lợi dụng ánh sáng tương ứng với số phòng 6,26 là: k ld = 0.59 (bảng 47.pl) Lấy hệ số dự trữ là: δ dt = 1.2; Hệ số hiệu dụng đèn η = 0.58 Xác định tổng quang thông cần thiết: E yc S dt F= d kld 100 24 36 1.2 151490,3 0.58 0.59 lm Số lượng đèn cần thiết đảm bảo độ rọi yêu cầu: F N= ∑ ¿ 151490 , = =50 ,5 ¿ Fd 3000 đèn < Nmin = 54 đèn Như sơ đồ tính tốn chiếu sáng hợp lý Độ rọi thực tế: E= F d N η k ld 3000×54×0 58×0.59 = =53, 469 a b δ dt 24×36×1 10 lx