MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 A DỮ KIỆN 2 B THIẾT KẾ 5 CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN 5 1 1 Phụ tải tính toán chiếu sáng của phân xưởng 5 1 2 Phụ tải tính toán nhóm thông thoáng và làm mát của phân xưởng 6 1[.]
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .1 A DỮ KIỆN B THIẾT KẾ .5 CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN 1.1 Phụ tải tính tốn chiếu sáng phân xưởng 1.2 Phụ tải tính tốn nhóm thơng thống làm mát phân xưởng 1.3 Phụ tải tính tốn nhóm động lực 1.4 Phụ tải tổng hợp toàn phân xưởng 11 1.5 Phụ tải tổng hợp toàn nhà máy 11 1.6 Biểu đồ vịng trịn phụ tải tồn nhà máy .14 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY 18 2.1 Chọn cấp điên áp phân phối 18 2.2 Vị trí đặt trạm biến áp .18 2.3 Chọn công suất số lượng máy biến áp .20 2.4 Lựa chọn phương án cấp điện phân xưởng 22 CHƯƠNG TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN .33 3.1 Hao tổn điện áp đường dây máy biến áp 33 3.2 Tổn thất công suất điện mạng 33 CHƯƠNG 4: CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN .35 4.1 Tính tốn ngắn mạch .35 4.2 Chọn kiểm tra thiết bị bảo vệ đo lường .38 CHƯƠNG TÍNH TỐN CHỌN TỤ BÙ .47 5.1 Xác định dung lượng bù cần thiết 47 5.2 Tính tốn lựa chọn loại tụ bù .47 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN NỐI ĐẤT 50 CHƯƠNG DỰ TỐN CƠNG TRÌNH 53 7.1 Danh mục thiết bị 53 7.2 Xác định tham số kinh tế 53 LỜI KẾT LUẬN CỦA BẢN THÂN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 MỤC LỤC 57 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với xu hội nhập, trình cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước diễn cách mạnh mẽ Trong 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 Nguyễn Phúc Huy, đến nay, em hoàn 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 công tác sau Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Phúc Huy giúp em hoàn thành đồ án ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÍ NGHIỆP CƠNG NGHIỆP A DỮ KIỆN Thiết kế cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp gồm có phân xưởng với kiện tra theo họ tên người thiết kế Họ tên: Nguyễn Minh Thu Thủy tra theo bảng ta có: - Cơng suất ngắn mạch điểm đấu điện: Sk = 250 MVA; - Khoảng cách từ điểm đấu điện đến nhà máy: L = 284,45 m; - Hướng tới nguồn: Đông Nam; - Cấp điện truyền tải 110 kV; - Thời gian sử dụng công suất cực đại: TM = 5400h; - Phụ tải loại I loại II chiếm kI&II = 75 %; - Giá thành tổn thất điện năng: c∆ = 1000 đ/kWh; - Suất thiệt hại điện: gth = 7500 đ/kWh; - Hao tổn điện áp cho phép tính từ nguồn (điểm đấu điện) ∆Ucp =5% - Nhà máy 5: Nhà máy sửa chữa thiết bị Phụ tải nhà máy sửa chữa thiết bị N0 theo sơ đồ mặt phẳng 10 11 Tên phân xưởng phụ tải Số lượng Tổng Hệ số Hệ số thiết bị công nhu cầu, công điện suất đặt, knc suất, kW cosφ Phân xưởng thiết bị cắt Xem liệu phân xưởng Phân xưởng dụng cụ Phân xưởng sửa chữa điện Phân xưởng làm khn Phân xưởng sửa chữa khí Nhà hành chính, sinh hoạt Khối nhà kho Phân xưởng thiết bị không tiêu chuẩn Nhà ăn Phân xưởng gia công 149 500 0,36 0,65 190 447 250 81 315 100 56 370 150 100 800 50 35 30 0,35 0,33 0,34 0,38 0,34 0,37 0,39 0,67 0,78 0,70 0,62 0,84 0,77 0,61 23 18 260 162 0,45 0,45 0,86 0,78 Sơ đồ mặt nhà máy: 10 11 Tỷ lệ 1: 5000 - Số hiệu 2, phương án B Phân xưởng khí – sửa chữa Phụ tải phân xưởng khí – sửa chữa: Số hiệu sơ đồ 1; 2; 3; 5; 7; 12; 15 8; 10 11; 13; 14 16; 17 18; 19 20; 21; 22 23; 24 25; 26; 27 28; 29 Tên thiết bị Hệ sơ ksd cosφ Lị điện kiểu tầng Lị điện kiểu buồng Thùng tơi Lị điện kiểu tầng Bể khử mỡ Bồn đun nước nóng Thiết bị cao tần Máy quạt Máy mài tròn vạn Máy tiện Máy tiện ren Máy phay đứng 0,35 0,32 0,3 0,26 0,47 0,3 0,41 0,45 0,47 0,35 0,53 0,45 0,91 0,92 0,95 0,86 0,98 0,83 0,67 0,6 0,63 0,69 0,68 Công suất đặt P, kW 18+ 25+ 18+ 25 40+ 55 1,1+ 2,2+ 2,8 30+ 20 1,5 15+ 22+ 30 32+ 22 11+ 5,5 2,8+ 5,5+ 4,5 2,2+ 4,5 7,5+ 12+ 12 4,5+ 12 30; 31 32 33 Máy khoan đứng Cần cẩu Máy mài A 6000 0,4 0,22 0,36 B C 0,6 5,5+ 7,5 0,65 7,5 0,872 2,8 24000 D E 6000 20 23 36000 21 11 12 13 14 10 22 24 26 30 31 33 16 15 25 27 28 17 32 18 29 19 Van phòng ) Nhà kho Sơ đồ mặt phân xưởng khí – sửa chữa B THIẾT KẾ CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN **Mục đích việc xác định phụ tải tính tốn Phụ tải tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế mặt hiệu phát nhiệt mức độ hủy hoại cách điện.Nói cách khác, phụ tải tính tốn đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự phụ tải thực tế gây ra, chọn thiết bị theo phụ tải tính tốn đảm bảo an tồn cho thiết bị mặt phát nóng Phụ tải tính tốn sử dụng để chọn lựa kiểm tra thiết bị HTĐ như: máy biến áp, dây dẫn, thiết bị đóng cắt, bảo vệ… tính tốn tổn thất cơng suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng… Phụ tải tính tốn phụ thuộc vào yếu tố như: công suất,số lượng máy,chế độ vận hành chúng, quy trình cơng nghệ sản xuất, trình độ vận hành cơng nhân Vì xác định phụ tải tính tốn nhiệm vụ khó khăn quan trọng.Bởi phụ tải tính tốn xác định nhỏ phụ tải thực tế làm giảm tuổi thọ thiết bị điện, có dẫn đến cháy nổ nguy hiểm Nếu phụ tải tính tốn lớn phụ tải thực tế q nhiều thiết bị điện(đóng ngắt,máy biến áp…), tiết diện dây dẫn phải làm lớn so với yêu cầu làm gia tăng vốn đầu tư, gây lãng phí +)Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn Do tính chất quan trọng phụ tải tính tốn nên có nhiều cơng trình nghiên cứu có nhiều phương pháp tính tốn phụ tải điện Song phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nên chưa thể có phương pháp tính tốn cách tồn diện xác Những phương pháp đơn giản thuận tiên chó tính tốn lại thiếu độ xác,cịn nâng cao độ xác,xét đến ảnh hưởng nhiều yếu tố khối lượng tính tốn lại lớn,phức tạp,thậm chí khơng thực thực tế Tùy thuộc đặc điểm loại phụ tải áp dụng phương pháp sau: - Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu - Phương pháp tính theo cơng suất trung bình - Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm - Phương pháp tính theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất 1.1 Phụ tải tính tốn chiếu sáng phân xưởng Trong thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng đáp ứng yêu cầu độ rọi hiệu chiếu sáng chiếu sáng thị giác Ngoài độ rọi, hiệu chiếu sáng phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, lựa chọn hợp lý chao chóp đèn, bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kỹ thuật kinh tế, mỹ thuật.Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau: - Khơng bị lóa - Khơng có bóng tối - Phải có độ rọi đồng - Phải tạo ánh sáng giống ánh sáng ban ngày Vì phụ tải chiếu sáng có tính chất phân bố tương đối tỉ lệ với diện tích nên ta tính phụ tải chiếu sáng phân xưởng sửa chữa theo suất phụ tải chiếu sáng phân xưởng Có suất chiếu sáng: p0 = 15 W/m2 Có diện tích phân xưởng: A = a.b = 24.36 = 864 m2 => Suất phụ tải chiếu sáng phân xưởng: Pcs = p0.A = 15.864 = 12960 W = 12,96 kW Vì dùng đèn sợi đốt nên hệ số cơng suất nhóm chiếu sáng cosφ = 1.2 Phụ tải tính tốn nhóm thơng thống làm mát phân xưởng Trong xưởng sửa chữa khí cần phải có hệ thống thơng thống, làm mát nhằm giảm nhiệt độ phân xưởng trình sản xuất thiết bị động lực, chiếu sáng nhiệt độ thể người tỏa làm tăng nhiệt độ phòng Nếu khơng trang bị hệ thống thơng thống làm mát gây ảnh hưởng đến suất lao động, sản phẩm, trang thiết bị, ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân làm việc nhà máy phân xưởng Lưu lượng gió tươi cần cấp vào phân xưởng là: Q = n.V = n.h.A = 6.5.864 = 25920 m3/h => chọn quạt có q = 4500 m3/h => chọn quạt Bảng 1: Thông số kỹ thuật quạt hút cơng nghiệp Thiết bị P, W Lượng gió, m3/h Số lượng ksd cosφ Quạt hút 300 4500 0,7 0,8 Hệ số nhu cầu quạt hút là: k sd 0,7 k qh 0,7 0,8225 nc k sd n Phụ tải tính tốn nhóm phụ tải thơng thống làm mát: qh nc Plm k Pdmqi 0,8225.6.3001480,5W=1,4805W i 1 P 1,4805 Slm lm 1,8506kVA cosφ 0,8 Qlm Slm Plm2 1,8506 1,48052 1,1103kVAr 1.3 Phụ tải tính tốn nhóm động lực Vì phân xưởng có nhiều thiết bị nằm rải rác nhiều khu vực mặt phân xưởng, nên việc tính tốn phụ tải xác làm thiết kế tủ động lực cấp điện cho phân xưởng, ta chia thiết bị nhóm nhỏ, đảm bảo: - Các thiết bị điện nhóm gần nhau; - Nếu có thể, nhóm nên bố trí máy có chế độ làm việc; - Cơng suất nhóm xấp xỉ Ta chia phân xưởng làm nhóm nhỏ sau: Bảng 2: Phụ tải nhóm Số hiệu Hệ số Tên thiết bị sơ ksd đồ Lò điện kiểu tầng 0.35 Lò điện kiểu tầng 0.35 Lò điện kiểu tầng 0.35 Lò điện kiểu tầng 0.35 Lò điện kiểu buồng 0.32 Lò điện kiểu buồng 0.32 Thùng tơi 0.3 Lị điện kiểu tầng 0.26 Lò điện kiểu tầng 0.26 10 Bể khử mỡ 0.47 ∑= Công suất cosφ Pi.ksdi Pi Pi.cosφi đặt P,kW 0.91 18 6.3 324 16.38 0.91 25 8.75 625 22.75 0.91 18 6.3 324 16.38 0.91 25 8.75 625 22.75 0.92 40 12.8 1600 36.8 0.92 55 17.6 3025 50.6 0.95 1.1 0.33 1.21 1.045 0.86 30 7.8 900 25.8 0.86 20 5.2 400 17.2 1.5 0.705 2.25 1.5 233.6 74.5350 7826.4600 211.2050 Bảng 3: Phụ tải nhóm Số hiệu sơ đồ 11 Tên thiết bị Hệ số ksd Bồn đun nước nóng 0.3 cosφ 0.98 Cơng suất Pi.ksdi đặt P,kW 15 4.5 Pi2 Pi.cosφi 225 14.7 12 13 14 15 16 17 18 19 ∑= Thùng tơi Bồn đun nước nóng Bồn đun nước nóng Thùng tơi Thiết bị cao tần Thiết bị cao tần Máy quạt Máy quạt 0.3 0.3 0.3 0.3 0.41 0.41 0.45 0.45 0.95 0.98 0.98 0.95 0.83 0.83 0.67 0.67 2.2 22 30 2.8 32 22 11 5.5 142.5 0.66 6.6 0.84 13.12 9.02 4.95 2.475 51.165 4.84 484 900 7.84 1024 484 121 30.25 3280.93 2.09 21.56 29.4 2.66 26.56 18.26 7.37 3.685 126.285 Pi Pi.cosφi 4.84 20.25 30.25 56.25 56.25 7.84 175.68 1.386 2.835 3.3 4.5 4.875 2.4416 19.3376 Bảng 4: Phụ tải nhóm Số hiệu sơ Tên thiết bị đồ 23 Máy tiện 24 Máy tiện 30 Máy khoan đứng 31 Máy khoan đứng 32 Cần cẩu 33 Máy mài ∑= Hệ số ksd cosφ 0.35 0.35 0.4 0.4 0.22 0.36 0.63 0.63 0.6 0.6 0.65 0.872 Công suất Pi.ksdi đặt P,kW 2.2 4.5 5.5 7.5 7.5 2.8 30 0.77 1.575 2.2 1.65 1.008 10.203 Bảng 5: Phụ tải nhóm Số hiệu sơ đồ 20 21 22 Tên thiết bị Hệ số cosφ ksd Máy mài tròn vạn 0.47 Máy mài tròn vạn 0.47 Máy mài trịn vạn 0.47 0.6 0.6 0.6 Cơng suất Pi.ksdi đặt P,kW 2.8 5.5 4.5 1.316 2.585 2.115 Pi2 Pi.cosφi 7.84 30.25 20.25 1.68 3.3 2.7 25 26 27 28 29 Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy phay đứng Máy phay đứng ∑= 0.53 0.53 0.53 0.45 0.45 0.69 0.69 0.69 0.68 0.68 7.5 12 12 4.5 12 60.8 3.975 6.36 6.36 2.025 5.4 30.136 56.25 144 144 20.25 144 566.84 **) Tính tốn cho nhóm 1: - Hệ số sử dụng tổng hợp: 10 Pi k sdi k sdΣ1 i1 10 Pi 74,535 0,3191 233,6 i 1 - Số lượng hiệu dụng: n hd 10 Pi (233,6) i 1 10 6,9724 7826, 46 Pi i 1 Chọn nhd = - Hệ số nhu cầu: k sdΣ1 0,3191 0,3191 0,5764 n hd - Tổng công suất phụ tải động lực: k ncΣ1 k sdΣ1 10 Pdl1 k ncΣ1. Pi 0,5764.233,6134,6559kW i 1 - Hệ số công suất phụ tải động lực: 10 Pi cosφ cosφ tb1 i1 10 Pi 211,205 0,9041 233,61 i 1 - Cơng suất tồn phần: P 134,6559 Sdl1 dl1 148,9341kVA cosφ tb1 0,9041 - Công suất phản kháng: 2 Qdl1 Sdl1 Pdl1 148,93412 134,6559 63,6329kVAr 5.175 8.28 8.28 3.06 8.16 40.635