Thiet ke cung cap dien cho nha may cu cai duong 219275

Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy củ cải đờng mục lục Lời nói đầu Chơng I: Mở đầu .3 Chơng II: Xác định phụ tải tính toán Ch¬ng III: ThiÕt kế mạng hạ áp cho phân xởng SCCK 17 Chơng IV: Thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy .36 Chơng V: Tính toán bù công suất phản kháng 73 Ch¬ng VI: ThiÕt kÕ chiÕu sáng cho phân xởng SCCK 82 KÕt luËn .87 Tài liệu tham khảo lời nói đầu Ngày kinh tế đất nớc ngày phát triển công nghiệp đóng vai trò không nhỏ Vì ngày có nhiều khu công nghiệp, nhà máy, khu đô thị đợc xây dựng Điện dạng lợng có nhiều u điểm đoa công nghiệp cần đợc u tiên phát triển gắn liền với phát triển khu công nghiệp,khu dân c bao gồm hệ thống cung cấp điện Xuất phát từ yêu cầu thực tế với kiến thức đà học em nhận đợc đồ án: '' Thiết kế cung cấp điên cho nhà máy củ cải đờng '' Nội dung thiết kế bao gồm chơng Phạm MinhTân Lớp TĐH1-K46 Môn học: Hệ thống cung cấp diện Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy củ cải đờng chơng : Giới thiệu chung nhà máy củ cải đờng chơng : Xác định phụ tải tính toán nhà máy chơng : Thiết kế mạng hạ áp cho phân xởng SCCK chơng : Thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy chơng : Tính toán bù công suất phản kháng cho toàn nhà máy chơng : Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng SCCK Đây bứơc khởi đầu khó khăn đầy thách thức em lĩnh vực thiét kế cấp điện, lĩnh vực mà có phạm vi ứng dụng đa dạng, đồng thời yêu cầu kiến thức tổng hợp từ hàng loạt chuyên nghành hẹp Do sai sót phạm phải trình thiết kế tránh khỏi Em xin chân thành cảm ơn hớng dẫn tận tình thầy Đặng Quốc Thống nh thầy cô giáo môn hệ thống đIện đà giúp đỡ em hoàn thành đố án Hà nội, ngày tháng năm 2004 Sinh viên Phạm Minh Tân chơng I Mở đầu Giới thiệu chung nhà máy củ cải đờng: Trong sống đờng nguyên liệu quan trọng nhiều ngành sản xuất ngành chế biến bánh kẹo thực phẩm.Chính mà ngành sản xuất đóng vai trò quan trọng kinh tế đất nớc Nhà máy đợc cấp điện từ trạm biến áp trung gian (BATG), có khoảng cách đến nhà máy 15km, hoạt động nhà máy diễn liên tục ca có thời gian sử dụng công suất lớn Tmax = 5200h với phụ tải điện phân xởng cho bảng dới Số hiệu mặt Tên phân xởng Công suất đặt (kW) Kho củ cải đờng 350 Phân xởng7 thái nấu củ 700 cải đờng Bộ phận cô đặc 550 Phân xởng tinh chế 750 Kho thành phẩm 150 Phân xởng SCCK Theo tính toán Trạm bơm 600 Kho than 350 Phụ tải điện thị trấn 5000 Sơ đồ mặt nhà máy Phạm MinhTân Lớp TĐH1-K46 Môn học: Hệ thống cung cấp diện Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy củ cải đờng Danh sách thiết bị ph©n xëng SCCK STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Tên máy Máy ca kiểu đai Khoan bàn Máy mài thô Máy khoan đứng Máy bào ngang Máy xọc Máy mài tròn vạn Máy phay Máy phay vạn Máy tiện ren M¸y tiƯn ren M¸y tiƯn ren M¸y tiƯn ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy khoan đứng Cầu trục Bàn Máy khoan bàn Bể dầu có tăng nhiệt Máy cạo Máy mài thô Máy cắt nén liên hợp Máy mài phá Quạt lò rèn Máy khoan đứng Bể ngâm dung dịch kiềm Bể ngâm nớc nóng Máy dây Máy dây Bể ngâm tẩm có gia nhiệt Tủ xấy Máy khoan bàn Phạm MinhTân Lớp TĐH1-K46 Số lỵng 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Công suất đặt (kW) 1,0 0,65 2,8 2,8 4,5 2,8 2,8 4,5 7,0 8,1 10,0 14,0 4,5 10,0 20,0 0,85 24,2 0,85 0,85 2,5 1,0 2,8 1,7 2,8 1,5 0,85 3,0 3,0 1,2 1,0 3,0 3,0 0,65 Môn học: Hệ thống cung cấp diện Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy củ cải đờng 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Máy mài thô Bàn thử nghiệm thiết bị điện Bể khử đấu mỡ Lò điện để luyện khuôn Lò điện để nấu chẩy babít Lò điện để mạ thiếc Quạt lò đúc đồng Máy khoan bàn M¸y uèn c¸c tÊm máng ChØnh lu selenium 1 2,8 7,0 1 1 1 1 3,0 5,0 10,0 3,5 1,5 0,65 1,7 0,6 CHƯƠNG II Phạm MinhTân Lớp TĐH1-K46 Môn học: Hệ thống cung cấp diện Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy củ cải đờng XáC ĐịNH PHụ TảI TíNH TOáN II.1.Đặt vấn đề : Phụ tải tính toán phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tơng đơng với phụ tải thực tế, mặt hiệu phát nhiệt mức độ huỷ hoại cách điện Nói cách khác, phụ tải tính toán đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tơng tự nh phụ tải thc tế ra, chọn thiết bị theo phụ tải tính toán đảm bảo an toàn mặt phát nóng Phụ tải tính toán đợc sử dụng để lựa chọn kiểm tra thiết bị hệ thống cung cấp điện nh : máy biến áp, dây dẫn, thiết bị đóng cắt, bảo vệ tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp, lựa chọn dung lợng bù công suất phản kháng phụ tải tính toán phụ thuộc nhiều vào yếu tố nh : công suất, số lợng, chế độ làm việc thiết bị điện, trình độ phơng thức vận hành hệ thống Nếu phụ tải tính toán xác định đợc nhỏ phụ tải thực tế làm giảm tuổi thọ thiết bị điện, có khả dẫn đến cháy nổ Ngợc lại, thiết bị đợc chọn d thừa công suất làm ứ đọng vốn đầu t, gia tăng tổn thất đà vó nhiều công trình nghiêm cứu phơng pháp xác định phụ tải tính toán, song cha có phơng pháp thật hoàn thiện Những phơng phàp có kết đủ tin cậy lại phức tạp, khối lợng tính toán thông tin ban đầu đòi hỏi lớn ngợc lại Có thể đa số phơng pháp thờng đợc sử dụng nhiều để xác định phụ tải tính toán quy hoạch thiết kế thống cung cấp điện: Phơng pháp xác định PTTT theo công suất đặt hệ số Knc: Ptt = KncPđ Trong đó: Knc : hệ số nhu cầu thiết bị, tra sổ tay kỹ thuật Pđ : công suất thiết bị nhóm thiết bị nhóm thiết bị hệ số nhu cầu đợc xác định biÓu thøc n ∑ K nci P ddi n ∑ P ddi Knc = Khi hÖ sè Knc sai khác không nhiều cho phép xác định b»ng biÓu thøc nh sau n ∑ K nci K nc = n Công suất đặt thiết bị nhóm thiết bị tính toán cho phép lấy gần Pđ = Pdđ Qtt = Ptttg Trong tg đợc suy từ cos thiết bị, với nhóm thiết bị tính costb nhãm nh sau n ∑ S i cos ϕ n Si costb = Phạm MinhTân Lớp TĐH1-K46 Môn học: Hệ thống cung cấp diện Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy củ cải đờng S tt = P2tt +Q2tt I tt = S tt 3U Phơng pháp đơn giản, khối lợng tính toán song kết tính toán tin cậy nên thờng đợc dùng giai đoạn thiết kế sơ Phơng pháp xác định PTTT theo hệ số hình dáng công suất trung bình: Ptt = KhdPtb Khd : hệ số hình dáng đồ thị phụ tải tra ttrong sổ tay kü thuËt t ∫ P(t )dt Ptb = t A t = Qtt , Stt , Itt đợc xác định giống nh phơng pháp phơng pháp dùng quy hoạch thiết kế giai đoạn ta cha biết đồ thị phụ tải Phơng pháp xác định PTTT theo Ptb độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình : Ptt = Ptb Trong đó: - độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình - hệ số tán xạ phơng pháp dùng thiết kế ta xác đồ thị phụ tải Phơng pháp xác định PTTT theo hệ số cực đại Kmax công suất trung bình Ptb (còn gọi phơng pháp số thiết bị hiệu nhq) Ptt = KmaxPtb = KmaxKsdPd® Trong ®ã Ksd – hƯ sè sư dơng tra sỉ tay kü tht Kmax – hƯ số cực đại tra sổ tay kỹ thuật theo quan hÖ sau Kmax = f(nhq, Ksd) nhq – sè thiết bị dùng điện hiệu : số thiết bị có công suất, chế độ làm việc gây hiệu phát nhiệt mức độ huỷ hoại cách điện số thiết bị thực tế (có thể có công suất chế độ làm việc khác ) đà gây trình lµm viƯc nhq = ( n ∑ Pddi ) n ∑ P2dd nhiªn sè thiÕt bị lớn n > việc xác định nhq theo biểu thức không thuận tiện, n > cho phép dùng phơng pháp gần để xác định nhq với sai số 10, phơng pháp nh sau Trờng hợp m= Pdd max Pddd ⇒n hq=n ≤3, vaK sd 0,4 Pdđmax: công suất thiết bị có công suất max Phạm MinhTân Lớp TĐH1-K46 Môn học: Hệ thống cung cấp diện Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy củ cải đờng Pdđmin: công suất thiết bị có công suất Ksd : hệ số sử dụng công suất tác dụng thiết bị nhóm Chú ý : NÕu n thiÕt bÞ cã n1 thiÕt bị mà tổng công suất n1 thiết bị không lớn tổng công suất nhóm n1 n ∑ Pddi ∑ Pddi ≤5 *Trêng hỵp m=  ⇒n hq=n1 −n Pdd max ≻3, vaK sd ≥0,2 Pddd n ∑ Pddi ⇒n hq= n Pdd max Trờng hợp không áp dụng đợc hai trờng hợp tc Ksd < 0,2 vµ m  3nhng Ksd < 0,4 việc xác định nhq phải đợc tiến hành qua bớc sau - Tính n n1 n: tổng sè thiÕt bÞ cã nhãm n1: sè thiÕt bÞ có công suất không nhỏ nửa công suất thiết bị công suất lớn nhóm n - TÝnh n1 P=∑ P ddi , P1 =∑ Pddi n¿ = n1 P , P¿ = n P - Tính - Tra bảng tìm nhq* = f(n*,P*) - Tìm nhq = n nhq* Đây phơng pháp hay đợc dùng thực tế để xác định phụ tải tính toán cho xí nghiệp công nghiệp không phức tạp mà lại tính đến công suất, chế độ làm việc (thông qua hệ số Kmax) thiết bị có nhóm, kết tính toán tin cậy Phơng pháp xác định PTTT theo suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm : Ptt = a0 M T max ®ã a0 : suÊt chi phí điện cho đơn vị sản phẩm (kwh/đvsp) đợc xác định qua thống kê tra sổ tay kü thuËt M : sè s¶n phÈm s¶n xuÊt năm Tmax : thời gian sử dụng công suất max Nếu M số sản phẩm sản xuất ca mang tải lớn Tmax = 8h Phạm MinhTân Lớp TĐH1-K46 Môn học: Hệ thống cung cấp diện Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy củ cải đờng Đây phơng pháp hay đợc dùng để xác định PTTT nhà máy xí nghiệp có chủng loại sản phẩm ít, sản xuất tơng đối ổn định ví dụ nh nhà máy dệt, nhà máy sợi, trạm bơm, trạm nén khí Phơng pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện cho đơn vị diện tích Ptt = P0 F Trong ®ã P0 : suÊt trang bị điện cho đơn vị diện tích (kw/m2) F: diện tích bố trí thiết bị (m2) phơng pháp hay dùng để xác định PTTT nhà máy xí nghiệp có phân bố phụ tải tơng đối nh nhà máy sợi, may xác định PTTT công trình dân dụng nh trờng học, nàh ở, công sở, bệnh viện hay đợc dùng để xác định PTTT chiếu sáng Phơng pháp tính trực tiếp Đợc sử dụng hai trờng hợp sau - Phụ tải không nhiều song lại đa dạng nên với mảng phụ tải cần điều tra thống kê lựa chọn phơng pháp xác định phụ tải Trên sở xác định toàn phụ tải cần thiết kế có tính đến hệ số đồng thời - Phụ tải lớn song tơng đối giống tiến hành điều tra tính toán cho đơn vị phụ tải suy PTTTcủa toàn khu vực thiết kế II.2.Xác định PTTT cho phân xởng sửa chữa khí : Để xác định đợc PTTT cho phân xởng sửa chữa khí ta phải phân nhóm thiết bị phân xởng thành nhóm Việc phân nhóm phụ tải điện phải tuân theo nguyên tắc - thiết bị điện nhóm lên gần để giảm chiều dài đờng dây hạ áp nối từ tủ động lực đến thiết bị nhằm giảm vốn đầu t tổn hao công suất - thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc giống nhằm xác định PTTT đợc xác - công suất tổng nhóm lên xấp xỉ để hạn chế chủng loại tủ động lực dùng phân xởng nhà máy Nhng thờng nguyên tắc m©u thn nhau, vËy nhiƯm vơ cđa ngêi thiÕt kế phải thoả hiệp phơng án để chọn phơng án tối u Căn vào vị trí, công suất máy công cụ bố trí mặt xởng định chia làm nhóm phụ tải Do ta đà biết thông tin phụ tải ta xác định PTTT theo phơng pháp hệ số cực đại Kmax công suất trung bình (còn gọi phơng pháp số thiết bị hiệu nhq), phơng pháp cho kết tơng đối xác xác định số thiết bị hiệu nhq đà xét tới loạt yếu tố quan trọng nh ảnh hởng số lợng thiết bị nhóm, soó thiết bị có công suất lớn nh khác chế độ làm việc Phụ tải tính toán (nhóm 1) ST T Tên thiết bị Máy ca kiểu đai Khoan bàn Phạm MinhTân Lớp TĐH1-K46 Ký hiệu mb 1 Pđm(kw) máy Toàn 1 0.65 0.65 Iđm(A) 2.53 1.64 Môn học: Hệ thống cung cấp diện Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy củ cải đờng Máy mài thô Máy khoan đứng Máy bào ngang Máy xọc 1 1 2.8 2.8 4.5 2.8 2.8 2.8 4.5 2.8 7.09 7.09 11.4 7.09 Ptt1 = kmaxPtb = kmaxksdPd® Trong ®ã Ksd – hƯ sè sư dơng tra sỉ tay kỹ thuật với phân xởng sửa chữa khí tra b¼ng PL1 ta cã ksd = 0.14  0,2 vµ cos = 0,5  0.6, vËy ta chän ksd = 0,15, cos = 0,6 kmax – hÖ sè ùc ®¹i tra sỉ tay kü tht theo quan hƯ kmax = f(nhq, ksd ) nhq – sè thiÕt bÞ dùng điện hiệu quả: số thiết bị có công suất, chế độ làm việc gây hiệu phát nhiệt mức độ huỷ hoại cách ®iƯn ®óng b»ng sè thiÕt bÞ thùc tÕ ( cã công suất chế độ làm việc khác ) gây suôt trình làm việc nhận thấy ksd < 0,2 nên việc xác định nhq đợc xác ®Þnh nh sau, tÝnh P, P1 n1 n P=∑ P ddi ; P1 =∑ Pddi 1 Trong ®ã: n – sè thiÕt bÞ cã nhãm n1 – sè thiết bị có công suất không nhỏ nửa công suất thiết bị có công suất lớn nhãm n P=∑ P ddi=1+0 65+ 8+2 8+4 5+2 8=14 55(kw ) n1 P1=∑ Pddi=2 8+2 8+ 8+ 5=12 (kw ) tÝnh P 12 = =0 88 P 14 55 n n¿ = = =0 67 n P¿ = tra b¼ng phô lôc PL1.4, ta cã nhq* = 0.8  nhq = nhq* n = 0,8.6 = 4.8  víi ksd = 0.15 nhq = tra bẳng PL1.5 ta tìm đợc kmax = 2.87 phụ tải tính toán nhóm là: Ptt1 = k max k sd ∑ P dm=2 , 87 ,15 (2,8+1+0 , 65+2,8+2,8+4,5 )=6 26(kw ) Qtt1 = Ptt1 tg , cos = 0,6  tg = 1.33 Qtt1 = 2,26.1,33 = 8.32(kVAr) S tt =√ P2tt +Q 2tt =√ 26 +8 35172 =10 41( kVA) S tt 10 437 I tt = = =15 82( A ) √3 U dm √3 ,38 Phạm MinhTân Lớp TĐH1-K46 Môn học: Hệ thống cung cấp diện Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy củ cải đờng 1.2 Phụ tải tính toán (nhóm 2): STT Tên thiết bị 10 11 12 13 14 15 M¸y phay vạn Máy mài tròn vạn Máy khoan đứng Máy phay Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiƯn ren M¸y tiƯn ren M¸y tiƯn ren Ký hiƯu trªn mb 11 18 10 12 13 14 15 16 Pđm(kw) máy Toàn 7 2,8 2,8 0,85 0,85 4,5 4,5 8,1 8,1 10 10 14 14 4,5 4,5 10 10 I®m(A) 17,72 7,09 2,15 14,4 20,51 25,32 35,45 14,4 25,32 - Số thiết bị nhóm : n = 10 P = ∑ Pddi = 1.2,8 + 1.4,5 + 1.7,0 +1.8,1 + 1.10 + 1.14 +1.4,5 + 1.10 + 1.0,85 = 61,75 (kW) - X¸c ®Þnh n1 = 1+1+1+1 = 4 P1 = ∑ pddi = 1.10 + 1.14 + 1.10 + 1.8,1 = 42,1 (kW)  P* = n* = P1 42, = =0 , 68 P 61,75 n1 = =0,4 n 10 tra b¶ng PL 1.4  nhq* = f(n* , P*) = 0,76  nhq = nhq* n = 0,76  (thiÕt bÞ) Víi ksd = 0,15; nhq = 7, tra b¶ng PL1.5 ta có kmax = 2,48 Phụ tải tính toán nhóm lµ : 10 ∑ Pddi Ptt2 = kmax ksd = 2,48 0,15 61,75 = 22,97 (kW) Qtt2 = Ptt2 tg = 22,97.1.33 = 30,55 (kVAr) S tt =√ P2tt + Q 2tt =√ 22, 97 +30 , 552 =38 ,22( kVA) S tt 38 , 22 I tt = = =58 , 07( A ) √3 U dm ,38 Phạm MinhTân Lớp TĐH1-K46 M«n häc: HƯ thèng cung cÊp diƯn