SINH VIÊN :đỗ khắc tiệp HTĐ3-K47 Lời nói đầu Trong công xây dựng đổi đất nớc, điện lực giữ vai trò vô quan trọng kinh tế quốc dân.Ngày điện trở thành lợng thiếu đợc hầu hết lĩnh vực kinh tế.Mỗi có nhà máy ,một khu công nghiệp mới, khu dân c đợc xây dựng nhu cầu hệ thống cung cấp điện nảy sinh Trong công công nghiệp hoá đại hoá đất nớc,mà đầu công nghiệp ,nền công nghiệp nớc ta có đợc nhữnh thành tựu đáng kể: xí nghiệp công nghiệp ,các nhà máy với dây truyền sản xuất đại đà đợc đa vào hoạt động Gắn liền với công trình đó,để đảm bảo hoạt động liên tục ,tin cậy an toàn cần phải có hệ thống cung cấp điện tốt Đối với sinh viên khoa điện,nhữnh kỹ s tơng lai trùc tiÕp tham gia thiÕt kÕ c¸c hƯ thèng cung cấp điện nh ,cho nên từ sinh viên việc đợc làm tập lớn cung cấp điện tập dợt ,vận dụng lý thuyết đà học vào thiết kế hệ thống cung cấp điện nh cách làm quen với công việc mà sau công tác phải thực hiện.Bài tập lớn cung cấp điện tập thiết thực gần với nhữnh ứng dụng thực tế sống hàng ngày,tuy khối lợng tính toán lớn song lại thu hút đợc nhiệt tình ,say mê sinh viên Trong thời gian làm tập này, với say mê cố gắng ,nỗ lực công việc thân với giúp đỡ bảo tận tình thầy giáo Phan Huy Khải môn Hệ Thống Điện em đà hoàn thành tập lớn mình.Từ mà em biết cách vận dụng lý thuyết vào tính toán thực tế hiểu sâu lý thuyết hơn.Tuy đà cố gắng, đà bỏ nhiều công sức cho tập thực tế nhng kiến thức hạn chế ,chắc khó tránh khỏi có nhiều khiểm khuyết Em mong nhận đợc nhận xét bảo thầy giáo để em đợc rút kinh nghiệm nhằm hoàn thiện tốt đồ án đồ án khác Hà nội tháng12/2005 Sinh viên:Đỗ Khắc Tiệp Chơng1: Mở đầu 1.1.Giới thiệu chung nhà máy Khi công nghiệp ngày phát triển nhà máy,xí nghiệp chủ chốt đáp ứng đợc nhu cầu ngày cao cđa x· héi , ®ång thêi ®Ĩ thóc ®Èy kinh tế quốc dân phát triển mạnh mẽ phải xây dựng xí nghiệp vệ tinh địa phơng Khi nhà máy,xí nghiệp đợc xây dựng yếu tố quan trọng đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục,đảm bảo chất lợng đầu sản phẩm hệ thống cấp điện nhà máy.Hệ thống cung cấp diện cho nhà máy phải đảm bảo đợc tiêu kỹ thuật kinh tế đặt ra,không CUNG CấP ĐIệN SINH VIÊN :đỗ khắc tiệp HTĐ3-K47 đáp ứng tốt cho phụ tải điện nhà máy thời điểm mà phải tính đến khả mở rộng nhà máy tơng lai Với yêu cầu thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy Luyện kim đen với mặt xây dựng Thành phố Thái Nguyên tỉnh Thái Nguyên trung tâm luyện kim đen nớc, xem xét số đặc điểm nhà máy 1.1.1 Vị trí địa lý Nhà máy đợc xây dựng Thành phố Thái Nguyên , Tỉnh Thái Nguyên gần nguồn mỏ quặng dễ dàng cho vận chuyển nguyên vật liệu thô để sản xuất Đồng thời cách Hà Nội không xa mà lại có đờng giao thông thuận lợi để phân phối sản phẩm tới trung tâm Hà Nội từ khắp miền đất nớc Nhà máy cách nguồn điện 15 km 1.1.2 Vị trí kinh tế Đất nớc ta trình đại hoá đất nớc cần nhiều nguyên vật liệu đặc biệt gang thép để xây dựng hạ tầng đô thị phục vụ phát triển đó, nhà máy chiếm vị trí quan trọng công nghiệp luyện kim đất nớc 1.2 Đặc điểm công nghệ phụ tải 1.2.1 Đặc điểm công nghệ: Đây nhà máy đợc đầu t để sản xuất nguyên liệu gang thép tôn với quy trình công nghệ đại với qui mô lớn Nhà máy gồm ph©n xëng chÝnh - Ph©n xëng lun gang - Phân xởng lò máctin - Phân xởng cán nóng - Phân xởng cán nguội - Phân xởng tôn - Phân xởng cán phôi - Phân xởng trạm bơm Ngoài có hai phân xởng phụ - Phân xởng sửa chữa khí - Ban quản lý phòng thí nghiệm Mặt nhà máy nh sơ đồ nh hình 1.1 tù hệ thống điện đến Nhà máy số Hình 1.1 Mặt nhà máy luyện kim đen CUNG CấP ĐIệN SINH VIÊN :đỗ khắc tiệp HTĐ3-K47 1.2.2 Đặc điểm phụ tải Nhà máy làm việc ca Phụ tải điện xí nghiệp công nghiệp đợc chia thành: - Phụ tải động lực :là phụ tải pha loại 0,38 kV kV có chế độ làm việc dài hạn, điện áp pha cung cÊp trùc tiÕp cho t¶i víi sai sè U=5%Uđm.Công suất thiết bị lớn -Phụ tải chiếu sáng thờng phụ tải pha có công suất nhỏ Chủ yếu đợc dùng cho văn phòng phòng thiết kế,cấp điện cho hệ thống chiếu sáng Phụ tải phân xởng đợc cho nh bảng 1.1 Số mặt 10 Tên phân xưởng Phân xưởng luyện gang (phụ tải 3kV 3200kW) Phân xưởng lò mác tin Phân xưởng máy cán phôi Phân xưởng cán nóng(phụ tải v 2500 kW) Phân xưởng cán nguội Phân xưởng tôn Phân xưởng sửa chữa khí Trạm bơm ( Phụ tải V 2100kW) Ban quản lý phịng thí nghiệm Chiếu sáng phân xưởng Cơng suất đặt(KW) Diện tích(m2) 8200 (0,65) 2975 3500 (0,8) 2800 2000 (0,3) 1050 7500 (0,3) 4325 4500 (0,3) 1125 2500 (0,4) 3750 Theo tính tốn 875 3200 (0,8) 600 320 (0,75) 1950 Xác định theo diện tích B¶ng 1.1 Phụ tải nhà máy luyện kim đen Phụ tải phân xởng sửa chứa khí nh bảng 1.2 Số th tự Tên máy Số lợng Công suất ®Ỉt ( kW) 10 11 12 13 14 15 16 17 Bé phËn m¸y Máy cưa kiểu đai Bàn Khoan bàn Máy ép tay Máy mài thô Máy khoan đứng Máy bào ngang Máy xọc Máy mài tròn vạn Máy phay Máy phay vạn Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren 1 1 1 1 1 1 1 1,0 18 19 20 Bộ phận lắp ráp Mỏy khoan đứng Cầu trục Bàn lắp ráp 1 0,85 24,2 CUNG CÊP §IƯN 0,65 2,8 2,8 4,5 2,8 2,8 4,5 7,8 8,1 10,0 14,0 4,5 10,0 20,0 SINH VIÊN :đỗ khắc tiệp HTĐ3-K47 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Bàn Máy khoan bàn Máy để cân tĩnh Bàn Máy ép tay Bể dầu có tăng nhiệt Máy cạo Bể ngâm nước nóng Bể ngâm natri hidroxit Máy mài thô 1 1 1 1 1 0,85 0,85 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Bé phận hàn Mỏy nộn ct liờn hp Bn hàn Máy mài phá Quạt lò rèn Lò tròn Máy ép tay Bàn Máy khoan đứng Bàn nắn Bàn dánh dấu 1 1 1 1 1 1,7 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 Bộ phận sửa chữa điện Bể ngâm dung dịch kiềm Bể ngâm nước nóng Bàn Dao cắt vật liệu cách điện Máy ép tay Máy dây Máy dây Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt Tủ xấy Máy khoan bàn Máy để cân tĩnh Máy mài thô Bàn thử nghiệm thiết bị điện 1 1 1 1 1 1 3,0 3,0 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 Bé phËn ®óc ®ỉng Dao cắt có tay địn Bể khử dầu mỡ Lị điện để luyện khn Lị điện để nấu chảybabit Lò điện để mạ thiếc Đá lát để đổ babit Quạt lò đúc đồng Bàn Máy khoan bàn Bàn nắn Máy uốn mỏng Máy mài phá Máy hàn điểm 1 1 1 1 1 1 Buồng nạp điện CUNG CÊP §IƯN 2,5 1,0 2,8 2,8 1,5 0,85 1,2 1,0 3,0 3,0 0,65 2,8 7,0 3,0 5,0 10,0 3,5 1,5 0,65 1,7 2,8 25,0 SINH VIÊN :đỗ khắc tiệp 67 68 69 70 HT§3-K47 Tủ để nạp ác quy Giá đỡ thiết bị CHỉnh lưu sêlênium Bàn 1 1 0,6 Bảng 1.2 Phụ tải phân xởng sửa chữa khí 1.2.3 Phân loại phụ tải Đây nhà máy lớn tầm cỡ khu vực có tầm quan trọng nên đợc xếp vào phụ tải loại Do phải đảm bảo cung cấp điện cho nhà máy cách liên tục, tức phải cấp điện cho nhà máy đờng dây lộ kép Trong phân xởng nhà máy phân xởng quan trọng đợc xếp vào phụ tải loại đợc cấp điện đờng dây lộ kép có hai máy biến áp Đó phân xởng -Phân xởng luyện gang (1) -Phân xởng lò máctin (2) -Phân xởng cán nóng (4) -Phân xởng cán nguội (5) -Phụ tải kV Trạm bơm (81) Các phân xởng lại -Phân xởng cán phôi -Phân xởng tôn Phòng sinh hoạt Phòng sinh hoạt 10 Trạm b¬m nc ngung tơ 11 12 16 58 Bộ phận đúc đồng 14 59 64 Bộ phận máy c«ng 15 13 63 60 62 61 65 17 66 57 56 18 54 55 21 48 19 20 51 43 50 49 22 23 52 47 20 24 Bộ phận lắp ráp 53 Khu lắp 42 ráp Bộ phận sủa chũa điện 45 44 46 43 43 25 khu tháo dỡ 41 Mặt dây xuởng k CUNG CấP ĐIệN 27 28 29 39 40 31 Kho vËt liƯu vµ phụ tùng hí SINH VIÊN :đỗ khắc tiệp HTĐ3-K47 38 37 32 36 Bộ phận hàn 30 34 67 35 33 68 Buồng nạp điện 70 Hình 1.2 Sơ đồ mặt xởng sửa chữa khí -Phân xởng sửa chữa khí -Phụ tải 0,38 kV Trạm bơm (82) -Ban quản lý phòng thí nghiêm (9) phụ tải loại không cần độ tin cËy cÊp ®iƯn cao ®ã cung cÊp ®iƯn đờng cáp mạch máy biến áp 1.3 Nội dung tính toán thiết kế Xác định phụ tải tính toán phân xởng toàn nhà máy Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy : * Chọn số lợng,dung lợng vị trí đặt trạm biến áp phân xởng * Chọn số lợng,dung lợng vị trí đặt trạm biến áp trung gian(trạm biến áp xí nghiệp ) trạm phân phối trung tâm *Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng sửa chữa khí Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện nhà máy Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa khí CUNG CấP ĐIệN SINH VIÊN :đỗ khắc tiệp HTĐ3-K47 Chơng xác định phụ tải tính toán phân xởng toàn nhà máy 2.1.Giới thiệu chung phụ tải tính toán Phụ tải tính toán số liệu dùng để thiết kế cung cấp điện Phụ tải tính toán phụ tải đẳng trị với phụ tải thực tế phơng diện hiệu ứng nhiệt Tức làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ nhiệt độ lớn phụ tải thực tế gây Khi biết phụ tải tính toán ta chọn thiết bị điện đảm bảo an toàn mặt phát nóng cho thiết bị trạng thái vận hành Có nhiều cách tính phụ tải tính toán phơng pháp có u điểm định, tuỳ vào trờng hợp phụ tải cụ thể ta lựa chọn phơng pháp tính phụ tải tính toán cho phù hợp 2.1.1 Xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt hệ số nhu cầu P tt = Knc Pđ Knc - Là hƯ sè nhu cÇu, tra sỉ tay kü tht Pđ - Là công suất đặt thiết bị nhóm thiết bị, coi Pđ = Pđm 2.1.2 Xác định PTTT theo hệ số hình dáng đồ thị phụ tải công suất trung bình Ptt = Khd.Ptb K hd - Là hệ số hình dáng đồ thị, tra sổ tay kỹ thuật Ptb - Là công suất trung bình thiết bị nhóm thiết bị t ∫ P(t )dt A = t t Ptb= 2.1.3 Xác định PTTT theo công suất trung bình hệ số cực đại Ptt = Kmax.Ptb = Kmax.Ksd.Ptb Ptb- Công suất trung bình thiết bị nhóm thiết bị Kmax - Hệ số cực đại, tra sổ tay kỹ tht theo Kmax = f(nhq, Ksd) Ksd- Lµ hƯ sè sử dụng nhq- Là số thiết bị dùng điện hiệu 2.1.4.Xác định PTTT theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm Ptt = a*M/Tmax a- Là suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm, KWh/1đvsp M - Là số sản phẩm sản xuất năm CUNG CấP ĐIệN SINH VIÊN :đỗ khắc tiệp HTĐ3-K47 Tmax- Là thời gian sử dụng công suất lớn nhất, (h) Trình tự xác định nhq nh sau -Xác định n1 : số thiết bị có công suất lớn hay nửa công suất thiết bị có công suất lớn -Xác định P1 : Công suất n1 thiết bị n1 P1= Pdi -Xác định n1 P1 n = ; P ¿ = ¿ n P∑ ¿ n-Tæng sè thiết bị nhóm P -Tổng công suất nhóm Từ n* P* tra bảng đợc nhq* - Xác định nhq=n.nhq* - Tra bảng xác định Kmax - Nếu nhq