Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí

Việc trang bị những kiến thức về hệ thống cung cấp điện nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người, cung cấp điện năng cho các thiết bị khu vực kinh tế, các khu chế xuất,

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

……… ………

Đề tài:

THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

Trang 2

Sinh viên thực hiện : Đỗ Ngọc Anh Hoàng

Lớp : 17D4

THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

1 CÁ C SỐ LIỆU BAN ĐẦ U

Măṭ bằng và các số liệu đươc ghi 6 trong bảng kèm theo

2 NÔ

I DUNG VÀ CÁC PHẦ N THUYẾ T MINH TÍNH TOÁ N

-Xác định phu ̣ tải tı́nh toán của toàn nhà máy

-Chon vi ̣trı́ đặt

tram

,dung lươṇ g và số lươṇ g cho máy biến áp -Chon phương án nối dây cho mạng cung cấp điên trong nhà máy

-Tı́nh toán các chı̉ tiêu kinh tế kỷ thuật cho maṇ g điên thiết kế

- Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

-Nhà máy lấy điên từ

tram biến áp khu vưc cách nhà máy l = 8km

-Điện áp ở thanh cái hạ áp của

tram

3 CÁ C BẢ N VẼ

biến áp khu vực U = 22 kV

-Sơ đồ nguyên lý các phương án nối dây

-Sơ đồ nguyên lý maṇ g cao áp nhà máy

-Măṭ bằng phân xưở ng

4 Yêu cầu thuyết minh

- Thuyết minh được làm trên word, Tiêu đề chữ in hoa, đậm cỡ 14

- Định dạng font chữ “time new roman”, 13, canh dòng multiple 1.2

- Canh lề trên dưới trái phải lần lượt là : 25, 25, 30, 25

- Format mục lục

-Đánh số hình vẽ,công thức, bảng biểu tương ứng theo từng chương

-Dưới mỗi hình vẽ có caption cho hình

5 Điều kiện

-Phần đi dây trong nhà máy sử dụng phương án đi ngầm

-Các thiết bị dây dẫn sử dụng các loại hiện đang có trên thị trường

Giáo viên hướng dẫn

TS Trương Thị Hoa

Trang 3

DANH SÁCH PHÂN XƯỞNG, CÔNG SUẤT ĐẶT, DIỆN TÍCH, LOẠI HỘ

ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG

Đây là phân xưởng cơ khí sửa chữa, mặt bằng hình chữ nhật, có các đặc điểm sau :

- Chiều dài : 54 m -Chiều rộng : 18 m - Chiều cao : 7 m

Diện tích toàn phân xưởng : 972 m 2

Đặc biệt phân xưởng : mái tôn, tường gạch, quét vôi trắng

Phân xưởng làm việc hai ca trong một ngày

Trang 5

DANH SÁCH MÁY CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ

Giảng viên hướng dẫn

Trang 6

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghiệp điện lực giữ vai trò rất quan trọng trong công cuộc xây dựng đấtnước Yêu cầu về sử dụng điện và thiết bị điện ngày càng tăng Việc trang bị những kiến thức về hệ thống cung cấp điện nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người, cung cấp điện năng cho các thiết bị khu vực kinh tế, các khu chế xuất, các xí nghiệp rất cần thiết Tài liệu này nhằm cung cấp một phần nào đó Nó cung cấp cho bạn những kiến thức cơ bản vể công tác thiết kế và vận hành hệ thống cung cấp điện

Hệ thống cung cấp điện là hệ thống gồm các khâu sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng Do yêu cầu của cuốn sách, chúng tôi chỉ trình bày hệ thống truyền tải và phân phối điện năng để cung cấp cho một khu vực nhất định lấy

từ hệ thống điện quốc gia và sử dụng điện áp trung bình trở xuống

Trong thời gian làm đồ án vừa qua, với sự cố gắng nỗ lực của nhóm cùng với

sự giúp đỡ tận tình của Cô giáo hướng dẫn Trương Thị Hoa, nhóm em đã hoàn thành bài tập môn học của mình

Song do kiến thức còn hạn chế nên bài làm của em còn nhiều sai sót, Do vậy nhóm em kính mong nhận được sự góp ý của thầy cô để nhóm có thể hoàn thiện đề tài của mình và hoàn tất việc học tập trong nhà trường cũng như công việc sau này

Nhóm em xin chân thành cảm ơn

Trang 7

MỤC LỤC:

I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY CƠ KHÍ 8

Trang 8

phu tai dong luc

Ví dụ FORMAT WORD

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA

NHÀ MÁY CƠ KHÍ

I.Phụ tải tính toán cho tất cả thiết bị trong phân xưởng:

+Trong quá trình thiết kế đã cho ta biết các thông tin chính xác về mặt bằng bố tríthiết bị máy móc ,công suất và quá trình công nghệ của từng thết bị tổng phân xưởng

Do đó ta có thể chia phụ tải thành các nhóm và xác định phụ tải cho từng nhóm sau

đó ta xác định phụ tải tổng của toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí

-Ta xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí theo số thiết bị

hiệu quả.

Ta có công thức: Ptt=kmax.ksd.Pdm (1.1)

Bảng 1.1 Bảng số liệu phụ tải của nhóm 1

7 Má y mài tròn

vaṇ năng

Hình.1.1 Biểu đồ phụ tải của phân xưởng sửa chữa cơ khí

Trang 9

I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN NHÀ MÁY

1 Phân xưởng đúc

Ta có : Công suất đặc: Pđ = 900(kW)

Diện tích phân xưởng : S=48× 20 (N2)

Tra bảng sổ tay tra cứu thiết bị cung cấp điện: Chọn PO = 15 (W/N2)

Hệ số nhu cầu: Chọn Knc = 0,7

Hệ số công suất: Cos ߮ = 0,8 do đó tg߮ =0,75

 Công suất động lực PđS1 = Pđ × Knc = 630 (kW)

 Công suất chieus sáng: Pcc1 = PO × S = 14,4(kW)

 Công suất tác dụng tính toán: Ptt1 = PđS1 + Pcc1 = 644 (kW)

 Công suất phản kháng tính toán:Qtt = Ptt1 × tg߮ = 483,3(kVAr)

 Công suất toàn phần tính toán: Stt1 = JPtt2 + Qtt2=800,5(KVA)

2 Phân xưởng nhiệt luyện 2

Diện tích phân xưởng : S=62× 25 (N2)

 Công suất động lực PđS2 = Pđ × Knc =840 (Kw)

 Công suất tác dụng tính toán: Ptt2 = PđS1 + Pcc1 = 863,25(kW)

 Công suất phản kháng tính toán:Qtt = Ptt2 × tg߮ = 413,36(kVAr)

 Công suất toàn phần tính toán: Stt = JPtt2 + Qtt2= 957,5(KVA)

3 Phân xưởng nhiệt luyện 1

Diện tích phân xưởng : S=47× 18(N2)

 Công suất động lực PđS3 = Pđ × Knc = 840(kW)

 Công suất tác dụng tính toán: Ptt3 = PđS + Pcc = 852,69(kw)

 Công suất phản kháng tính toán : Qtt = Ptt × tg߮ = 409,3(kVAr)

 Công suất toàn phần tính toán: Stt3 = JPtt2 + Qtt2=945(KVA)

4 Phân xưởng lắp ráp

Hệ số công suất: Cos ߮ = 0,6 do đó tg߮ =1,33 Công

suất động lực PđS4 = Pđ × Knc = 440(kW)

Trang 10

5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí

 Phụ tải tính toán của nhóm 1 :Ptt1 = KN as Kcd Pd N = 37,26(kw)

 Hệ số công suất: Cos ߮ = 0,8 do đó tg߮ =0,75

Trang 11

Trang 12

7 Phòng thí nghiệm

8 Trạm khí nén

Trang 13

9 Nhà hành chính

Trang 14

1 1

1

 Công suất chieus sáng: Pcc = PO × S = 5(kW)

 Công suất tác dụng tính toán: Ptt = PđS + Pcc = 165(kw)

 Công suất phản kháng tính toán : Qtt = Ptt × tg ߮ = 79,2(kVAr)

 Công suất toàn phần tính toán: Stt = JPtt2 + Qtt2=183(KVA)

Phụ tải tính toán toàn nhà máy cơ khí : Pttn N = Kdt ∑9 Ptti

Vậy phụ tải tính toán toàn nhà máy cơ khí Pttn N bằng tổng phụ tải tính toán của toàn phân xưởng trong nhà máy với hệ số đồng thời

Pcckw

Pttkw

QttKvẢr

SttKVA

Pttn N = 0,8.4241,1 = 3393,68(kw)

Phụ tải tính toán phản kháng nhà máy cơ khí Qttnm bằng tổng phụ tải phản kháng của từng phân xưởng trong nhà máy nhân với hệ số đồng thời QttnN = Kdt ∑9 Qtti

Trang 15

∑9 Qtti = Qtt1 + Qtt2 + Qtt3 + Qtt4 + Qtt5 + Qtt6 + Qtt + Qtt + Qtt9 =483,3+414,4+409,3+615,6+87+361,1+159,8+480,3+79,2 =3020,4 (kVAr)

Trang 16

Bán kính của biểu đồ phụ tải R=J NS tt (.n NN2)

Góc phụ tải chiếu sáng :αcc = 36O.Pcc

Trang 17

Bán kính R và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân xưởng

Stt Tên phân xưởng

CS chiếu sáng

Pcs

CS tác dụng

Ptt

CS toàn phần

Stt

Bán kính phụ tải R

Góc chieus sáng

Xây dựng và xác định trạm phân phối trung tâm :

Để xây dựng ta vẽ một hệ tọa độ oxy trên sơ đồ mặt bằng của nhà máy có vị trí trọng tâm là M(x,y) Trạm phân phối trung tâm đặt tại vị trí này :

Trọng tâm phụ tải của nhà máy được xác định theo công thức sau :

Trang 18

3

4 3

Trang 19

phu tai dong luc

Trang 20

III CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP

1 Chọn máy biến áp cho phân xưởng : Căn cứ vào vị trí công suất của các phân xưởng quyết định đặt 6 trạm biến áp phân xưởng

 Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng đúc và px cơ khí (hộ loại 1)

 Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng nhiệt luyện 2 và px sữa chữa cơ khí (hộ loại 1)

 Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng nhiệt luyện 1 (hộ loại 1)

 Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng lắp ráp (hộ loại 1)

 Trạm B5 cấp điện cho trạm khí nén (hộ loại 3)

 Trạm B6 cấp điện cho phòng thí nghiệm và nhà hành chính(hộ loại 1)Trong đó các trạm B1,B2,B3,B4,B6 cấp điện cho phân xưởng chính đượcxếp vào phụ tải hộ tiêu thụ loại 1 nên cần đặt 2 máy biến áp đường dây lộkép

Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ loại 3 nên cần đặt 1 máybiến áp đường dây lộ đơn

Số lượng máy biến áp cần cho nhà máy là 11 máy

2 Chon dung lượng máy biến áp

- Đối với các trạm biến áp hộ tiêu thụ loại 1 :

Trang 21

Kết quả chọn máy biến áp cho các trạm máy biến áp phân xưởng

Stt Tên phân xưởng Stt(KVA) Số máy Sd N B(KVA) trạmTên Loại hộ

Trang 22

IV CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CHO MẠNG CUNG CẤP ĐIỆN

TRONG XÍ NGHIẾP

 Vì nhà máy thuộc hộ loại 1, nên đường dây cung cấp điện cho nhà máy từtrạm biến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm dung đường dây trênkhông lộ kép

 Để đảm bảo mỹ quan và an toàn mạng điện cao áp trong nhà máy ta dungcáp ngầm

 Do tính chất của phụ tải loại 1 nên dung sơ đồ cung cấp điện hình tia Từtrạm phân phối trung tâm đến các trạm biến áp B1, B2, B3, B4, B6 dùngcáp lộ kép, trạm B5, dùng cáp lộ đơn

PHÂN PHỐI TRUNG TÂM CỦA NHÀ MÁY

 Với đường dây dài 8km, sử dụng đường dây trên không lộ kép và dung dây lõi thép để đảm bảo theo đúng yêu cầu kỹ thuật của hộ 1 Đối với nhà máy cơ khí hạng trung có thời gian sủ dụng công suất lớn nhất TN as =

4500 − 5000 ℎ, vói giá trị của TN as, ứng với dây dẫn AC ta tìm được dòng điện kinh tế jkt =1,1

Vậy Ittn N = S tt n N =4211,O2=121,56(A)

2√3.U d N 2√3.1O

n : là hệ số đường dây (lộ kép ứng với n = 2)

tiết diện kinh tế : Fkt = Ittn N = 121,56 = 110,5(NN2)

Jkt 1,1

Chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 120 NN2, AC-120 kiểm tra dây đãchọn theo điều kiện dòng sự cố

Với dây AC-120, Icp = 380A

Khi có sự cố đứt 1 trong 2 dây, dây còn lại là chuyển tải toàn bộ công suất:

Isc = 2 Ittnm = 2.121,56 = 243,12 (A)

Isc < Icp

Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp:

 Với dây AC-120 có khoảng cách trung bình hình học D=2m

Sử dụng bảng tra cung cấp điện ta được rO = 0,27Ω /kN và XO =

0,365Ω /kN, Icp = 380A

∆U = PR + QX UdN = 3368,8.0,27.8 + 2486,3.0,365.8 = 726,8(V)

∆U > ∆Ucp = 5% Udm=500 V

2.10

Do không thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp nên tiết diện phải chọn tăng cấp

 Với dây AC-400 có khoảng cách trung bình hình học D=2m

Sử dụng bảng tra cung cấp điện ta được rO = 0,08Ω /kN và XO =

0,37Ω /kN, Icp = 800A

Trang 23

∆U = PR + QX UdN= 3368,8.0,08.8 + 2486,3.0,37.8 = 475,77(V)

∆U < ∆Ucp = 5% Udm=500

V

2.10

Vậy thỏa mãn điều kiện yêu cầu nên ta chọn dây nhôm lõi thép AC-

400 thỏa mãn điều kiện dòng điện và tổn thất điện áp

Trang 24

6 B1 4

3 8

B5

1

B6 7

B2

2 5

B3

B4

9

B6 B6

V TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỶ THUẬT CHO

MẠNG ĐIỆN THIẾT KẾ

Theo cách thiết kế sơ đồ nối dây, ta lần lượt tính toán kinh tế kỹ thuật các phương án nhằm so sánh đối tượng giữa 2 phương án Chỉ cần so sánh nhữngphần khác nhau Giữa 2 phương án đều có những phần giống nhau như đường dây dẫn từ trạm biến áp trung tâm về trạm phân phối trung tâm và 6 trạm biến áp phân xưởng Vì vậy ta chỉ cần so sánh kỹ thuật của mạng cao áptrong nhà máy

Dự định công trình dung cáp XLPE lõi đồng bọc thép do hang FURUKAWA của Nhật sản xuất

PHƯƠNG ÁN 1

Đi dây theo sơ đồ hình tia

SƠ ĐỒ ĐI DÂY HÌNH TIA Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm của phân xưởng

1 Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B1

2 √3 10

= 36,29(A)

n là số đường dây ( lộ kép n=2)

Với cáp đồng Tmax = 4500h, ta được jkt = 3,1 A /mm2

Fkt = 36,29 = 11,7(NN2)

3,1Chọn cáp XLPE có tiết diện 16 NN2 với số lượng 2XLPE(3× 16)

Imax= Stt

n √3

10

2

= ƒ957,5 + 1552 √3 10

= 32,11(A)Vậy tiết diện kinh tế của dây dẫn là:

Trang 25

Fkt = 32,11 = 10,35(NN2)

Trang 26

Imax

=n √3 Stt10

=2 √3 945,810

= 27,8(A)

Vậy tiết diện kinh tế của dây dẫn là:

Fkt = 27,8 = 8,97(NN2)

Imax

=n √3 Stt10

=2 √3 770,210

= 22,65(A)

Vậy tiết diện kinh tế dây dẫn là:

Fkt = 22,65 = 7,3(NN2)

Fkt = 47 = 15,2(NN2)3,1

Chọn cáp XLPE có tiết diện 16 NN2 với số lượng 1XLPE(3× 16)

Imax = n √3 10 Stt =Vậy tiết diện kinh tế của dây dẫn là:

7 Chọn cáp từ B1 đến phân xưởng cơ khí:

Fkt = 652,11 = 210,35(NN2)

3,1

Trang 27

Vậy ta chọn cáp đồng hạ áp 3 lõi cách điện PVC do hang LENDS chế tạo

Fkt = 223,72 = 72,1(NN2)

3,1

Trang 28

Fkt = 264 = 85(NN2)

3,1Vậy ta chọn cáp đồng hạ áp 3 lõi cách điện PVC do hang LENDS chế tạo

(3× 240 + 1 × 95)

Bảng kết quả chọn cáp 10KV cung cấp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm biến áp phân xưởng và cáp hạ áp từ trạm biến áp về phân xưởng theo phương án 1

1 Tổn thất ∆P trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến B1:

Ứng với cáp đồng XLPE tiết diện 16 NN2) ta có : rO = 1,47(Ω /kN)Suy ra: R=L.r0 = 25.1O31,47 = 0,018(Ω)

∆P = tt R 10–3 =

Ứng với cáp đồng XLPE tiết diện 16 NN2) ta có : rO = 1,47(Ω /kN)Suy ra: R=L.r0 = 9O.1O31,47 = 0,066(Ω)

∆P = tt R 10–3 =

Ứng với cáp đồng XLPE tiết diện 16 NN2) ta có : rO = 1,47(Ω /kN)Suy ra: R=L.r0 = 45.1O31,47 = 0,033(Ω)

∆P = tt R 10–3 = dm

Trang 29

102 0,033 10–3 = 0,295(KW)

Trang 30

Ứng với cáp đồng XLPE tiết diện 16 NN2) ta có : rO = 1,47(Ω /kN)Suy ra: R=L.r0 = 8O.1O31,47 = 0,117(Ω)

∆P = tt R 10–3 =

Ứng với cáp đồng XLPE tiết diện 16 NN2) ta có : rO = 1,47(Ω /kN)Suy ra: R=L.r0 = 1O5.1O31,47 = 0,077(Ω)

9 Tổn thất ∆P trên đoạn cáp từ trạm B6 đến nhà hành chính :

Ứng với cáp đồng lõi thép do LENDS chế tạo tiết diện 240 NN2) ta

Trang 31

Bảng kết quả tính toán tổn thất công suất cho phương án 1

Từ số liệu thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 4500h và hệ số công suấttrung bình của nhà máy Cosφ=0,8, tra bảng ta được T=3300h

 Tổn thất điện năng trên cáp:

avh: hệ số vận hành

atc: hệ số vốn đầu tư

k: vốn đầu tư

Trang 32

Sơ đồ đi dây liên thông

Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm của phân xưởng

Đường cáp từ trạm phân phối trung tâm đến các biến áp phân xưởng B1, từ B1 đến trạm pptt đến B4, từ B4 đến B2

1 Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B1

Chọn cáp XLPE có tiết diện 16 NN2 với số lượng 2XLPE(3× 16)

4 Chọn cáp từ B6 đến nhà hành chính

Tiêu đề	Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Nhà Máy Cơ Khí
Tác giả	Đỗ Ngọc Anh Hoàng
Người hướng dẫn	ThS. Trương Thị Hoa
Trường học	Đại học Đà Nẵng
Chuyên ngành	Hệ thống điện
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	64
Dung lượng	2,41 MB