Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống cung cấp điện

đồ án tốt nghiệp thiết kế điện, đồ án tốt nghiệp, đồ án thiết kế hệ thông cung cấp điện THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ LONG THÀNH Cung cấp điện là một ngành khá quan trọng, cũng như trong quá trình phát triển nhanh của nền khoa học kỹ thuật nước ta trên con đường công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước . Vì thế , việc thiết kế và cung cấp điện là một vấn đề hết sức quan trọng và không thể thiếu đối với ngành điện nói chung và mỗi sinh viên đã và đang học tập , nghiên cứu về lĩnh vực nói riêng .Trong những năm gần đây , nước ta đã đạt được những thành tựu to lớn trong phát triển kinh tế xã hội . số lượng các nhà máy công nghiệp , các hoạt động thương mại , dịch vụ,... gia tăng nhanh chống , dẫn đến sản lượng điện sản xuất và tiêu dùng của nước ta tăng lên đáng kể và dự báo là sẽ tiếp tục tăng nhanh trong những năm tới do đó mà hiện nay chúng ta đang rất cần đội ngũ những người am hiểu về điện để làm công tác thiết kế cũng như vận hành , cải tạo sữa chữa lưới điện nói chung trong đó có khâu thiết kế cung cấp điện là quan trọng.

Trang 1

MSSV: 15020039 Lớp: 18DT01

Bình Dương, Tháng 05/2021

Trang 2

i

NHẬN XÉT CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành Cho Cán Bộ Hướng Dẫn) -

Họ và tên SV: Võ Danh Bảy Mã số SV: 15020039 Lớp: 18DT01 Ngành: Điện – Điện Tử Tên đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí Long Thành Người hướng dẫn: ThS Hồ Thanh Tuấn Nội dung của đồ án a Nhận xét về hình thức cuốn báo cáo : Số trang: 112 Số chương: 7 Số bảng số liệu: 68 Số hình vẽ: 31 Số tài liệu tham khảo: 17 Sản phẩm: b Nhận xét về nội dung (kiến thức, phương pháp mà sinh viên đã tìm hiểu, nghiên cứu nhận xét ưu điểm và hạn chế)

1 Ý nghĩa của đồ án

cứu, về việc xây dựng ứng dụng demo, về thái độ, ưu điểm, hạn chế của từng sinh viên

tham gia)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Trang 3

ii

a Ưu điểm:

b Hạn chế:

Đủ tiêu chuẩn bảo vệ Chưa đủ tiêu chuẩn bảo vệ

NỘI DUNG

10

1 Hướng nghiên cứu (cách tiếp cận đề tài, quá trình thực hiện và phương

pháp nghiên cứu điều tra, khảo sát) 1.5

2 Nội dung trình bày từ hướng nghiên cứu (đặt vấn đề, giải quyết vấn đề) 1.0

3 Sự phù hợp của phương pháp (giá trị khoa học, thực tiển của kết quả

4 Phạm vi phân tích (tính mới, tính sáng tạo, độc đáo của đề tài) 2.0

5 Kết quả đạt được và kiến nghị (kết quả nghiên cứu, tóm tắt, kiến nghị của

6 Hình thức (định dạng, cấu trúc, nội dung, mục lục và tài liệu tham khảo) 1.5

CB HƯỚNG DẪN

Trang 4

iii

NHẬN XÉT CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho Cán Bộ Phản Biện)

-Họ và tên SV: Võ Danh Bảy Mã số SV: 15020039 Lớp: 18DT01 Ngành: Điện – Điện Tử Tên đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí Long Thành Người phản biện: 5 Nội dung của đồ án c Nhận xét về hình thức cuốn báo cáo : Số trang: 112 Số chương: 7 Số bảng số liệu: 68 Số hình vẽ: 31 Số tài liệu tham khảo: 17 Sản phẩm: d Nhận xét về nội dung (kiến thức, phương pháp mà sinh viên đã tìm hiểu, nghiên cứu nhận xét ưu điểm và hạn chế)

6 Ý nghĩa của đồ án

7 Nhận xét đồ án (nhận xét về kiến thức, phương pháp mà sinh viên đã tìm hiểu, nghiên cứu, về việc xây dựng ứng dụng demo, về thái độ, ưu điểm, hạn chế của từng sinh viên tham gia) a Ưu điểm:

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Trang 5

iv

b Hạn chế:

8 Đề xuất, đánh giá Đủ tiêu chuẩn bảo vệ Chưa đủ tiêu chuẩn bảo vệ 9 Câu hỏi (phản biện đặt 02 câu hỏi):

Đánh giá chung:

NỘI DUNG

10

7 Hướng nghiên cứu (cách tiếp cận đề tài, quá trình thực hiện và phương

pháp nghiên cứu điều tra, khảo sát) 1.5

8 Nội dung trình bày từ hướng nghiên cứu (đặt vấn đề, giải quyết vấn đề) 1.0

9 Sự phù hợp của phương pháp (giá trị khoa học, thực tiển của kết quả

10 Phạm vi phân tích (tính mới, tính sáng tạo, độc đáo của đề tài) 2.0

11 Kết quả đạt được và kiến nghị (kết quả nghiên cứu, tóm tắt, kiến nghị

của đề tài)

1.0

12 Hình thức (định dạng, cấu trúc, nội dung, mục lục và tài liệu tham khảo) 1.5

CB PHẢN BIỆN

Trang 6

v

LỜI CAM ĐOAN Kính gửi: Ban giám hiệu Trường Đại học Bình Dương, Khoa Kỹ Thuật-

Điện Điện Tử Trường Đại học Bình Dương, Hội đồng chấm khoá luận tốt nghiệp

Em tên là: Võ Danh Bảy, Lớp: 18DT01, MSSV: 15020039, là sinh viên

chuyên ngành Kỹ thuật Điện – Điện tử thuộc Trường Đại học Bình Dương, khoá

2015 – 2019

Em xin cam đoan đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí

Long Thành” là do chính bản thân em thực hiện Các số liệu, kết quả nêu trong đồ

án đều được trích từ các tài liệu, giáo trình và sách và được tính toán chính xác

Bình Dương, tháng 5 năm 2021

Sinh viên

Võ Danh Bảy

Trang 7

Em xin chân thành cảm ơn thầy Th.s Hồ Thanh Tuấn đã tận tình hướng dẫn , gợi ý phát triển đồ án thực tế hơn, hỗ trợ tài liệu….trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp này Em xin chân thành cảm ơn thầy

Em xin chân thành cảm ơn !!!

Võ Danh Bảy

Trang 8

vii

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT

TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ LONG THÀNH

Cán bộ hướng dẫn (CBHD): Th.s HỒ THANH TUẤN

Thời gian thực hiện: Từ ngày……16/11/2020…… đến ngày…28/05/2021…

Sinh viên thực hiện:

VÕ DANH BẢY

Lớp : 18DT01

Mssv: 15020039

Nội dung đề tài: (Mô tả chi tiết lý do, mục tiêu, phạm vi, ý nghĩa, đối tượng, phương

pháp thực hiện, kết quả mong đợi của đề tài)

1.Lý do chọn đề tài

- Cung cấp điện là một ngành khá quan trọng, cũng như trong quá trình phát triển nhanh của nền khoa học kỹ thuật nước ta trên con đường công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước Vì thế , việc thiết kế và cung cấp điện là một vấn đề hết sức quan trọng và không thể thiếu đối với ngành điện nói chung và mỗi sinh viên đã và đang học tập , nghiên cứu về lĩnh vực nói riêng Trong những năm gần đây , nước ta đã đạt được những thành tựu to lớn trong phát triển kinh

tế xã hội số lượng các nhà máy công nghiệp , các hoạt động thương mại , dịch vụ, gia tăng nhanh chống , dẫn đến sản lượng điện sản xuất và tiêu dùng của nước ta tăng lên đáng kể và dự báo là sẽ tiếp tục tăng nhanh trong những năm tới do đó mà hiện nay chúng ta đang rất cần đội ngũ những người am hiểu về điện để làm công tác thiết kế cũng như vận hành , cải tạo sữa chữa lưới điện nói chung trong đó có khâu thiết kế cung cấp điện là quan trọng

- Do đó nên em chọn đề tài “ Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí

Long Thành”

2 Phạm vi chủ đề

- Đề tài được nghiên cứu dựa trên bản vẽ công trình xây dựng nhà xưởng, nhà máy, sơ đồ mặt bằng bố trí phụ tải, bảng số liệu thông tin phụ tải nhằm tính toán phương án cung cấp điện tối ưu, an toàn, kinh tế

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

3.1 Đối nghiên cứu

- Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng, nhà máy sản xuất một cách khoa học bám sát với thực tiễn Nghiên cứu và áp dụng các tiêu chuẩn IEC, TCVN hiện

hành trong thiết kế Đối tượng nghiên cứu dựa trên các yêu tố sau:

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Trang 9

viii

- Bản vẽ mặt bằng, sơ đồ bố trí phụ tải nhà máy

- Các tiêu chuẩn lựa chọn trong thiết kế cung cấp điện

- Tiêu chuẩn lựa chọn máy biến áp

3.2 Phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi thực hiện là tính cung cấp điện , đưa ra phương pháp tối ưu nhất cho

nhà máy

- Phạm vi nghiên cứu của đồ án môn học xoay quanh các vấn đề được học như

cung cấp điện, kỹ thuật chiếu sáng, vẽ kỹ thuật AutoCAD

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thống kê

- Phương pháp phân tích và đánh giá

- Tham khảo các tài liệu về hướng dẫn thiết kế lắp đặt theo tiêu chuẩn IEC và TCVN

- Tìm hiểu kiến thức qua internet

5 Hướng tiếp cận đề tài

- Thông qua ý kiến hướng dẫn của GVHD thầy Hồ Thanh Tuấn

- Tiếp xúc đề tài của các anh chị đi trước

- Tiếp cận đề tài thông qua bài làm đồ án và dựa trên sơ đồ bản vẽ mặt bằng

6 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

6.1 Ý nghĩa khoa học

- Ý nghĩa khoa học : Thông qua việc làm đồ án giúp em hiểu cách hoạt động của

hệ thống điện trong một nhà máy

- Thấy được mô hình xây dựng của một nhà máy cần thực hiện những công đoạn nào

- Trình bày thông số kỹ thuật của một số thiết bị điện trong nhà máy

- Trình bày tương đối hoàn chỉnh một văn bản thuyết minh thiết kế

- Đọc hiểu một số tiêu chuẩn thiết kế điện trong nước và quốc tế, áp dụng một

số tiêu chuẩn vào đồ án

- Thiết kế hệ thống chiếu sáng

Trang 10

viii

2 Hạn chế đề tài

- Tuy nhiên, do còn hạn chế về kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tế do đó

đề tài sẽ không tránh khỏi những thiếu sót

- Tính toán, số liệu tương đối cụ thể các thiết bị điện nhẹ và nặng có trong công

trình

- Bản vẽ trên phần mềm chỉ dựa vào cách bố trí sơ bộ thiết bị và tính toán số

liệu tương đối nên có thể chưa chính xác một cách chi tiết

3.Hướng phát triển

Dựa vào những nền tảng đạt được, một số lưu ý sinh viên để phát triển đồ án là

- Thiết kế hệ thống chống sét

- Thiết kế hệ thống nối đất

- Thiết kế hệ thống phòng cháy chữa cháy cho công trình

Kế hoạch thực hiện :(Mô tả kế hoạch làm việc và phân công công việc cho từng sinh

viên tham gia)

Kế hoạch thực hiện:

Thời gian Nội Dung

16/11 - 22/11/2020 Liên hệ GVHD nhận đề tài đồ án tốt nghiệp

23/11 - 29/11/2020 Tính toán và xác định tâm phụ tải

30/11 - 6/12/2020 Tính toán chiếu sáng

9/12 - 25/12/2020 Tính chọn công suất cho MBA và xác định dung lượng tụ bù

28/1 - 15/2/2020 Lựa chọn dây dẫn theo tiêu chuẩn IEC và kiểm tra độ sụt áp

cho phép 20/2 - 5/3/2021 Tính toán ngắn mạch và chọn thiết bị bảo vệ theo tiêu chuẩn 7/3 - 22/4/2021 Hệ thống nối đát an toàn

25/4 - 7/ 5/2021 Kiểm tra đồ án tốt nghiệp và hoàn thành đồ án tốt nghiệp

28/5/ 2021 Nộp đồ án tốt nghiệp

TRƯỞNG KHOA

(Ký tên và ghi rõ họ tên)

Bình Dương, ngày….tháng … năm

CB HƯỚNG DẪN (Ký tên và ghi rõ họ tên)

Trang 11

x

MỤC LỤC

NỘI DUNG THỰC HIỆN 2

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 2

1 Khái niệm về hệ thống điện 2 2 Ưu điểm điện năng 2 3 Các khái niệm cơ bản 2 4 Các yêu cầu đối với hệ thống điện 2

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA TOÀN NHÀ MÁY 3

1 Mục đích của việc xác định phụ tải tính toán 3

2 Khái niệm chung 3 3 Các phương pháp xác định phụ tải 3 3.1 Xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu 3

3.2 Xác định PTTT theo công suất một đơn vị diện tích sản xuất 4

3.3 Xác định PTTT theo công suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản xuất 5

3.4 Xác định PTTT theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình PTb 6 3.5 Xác định PTTT theo hệ số đồng thời Ks và công suất tính toán Ptt 7

4 Thông số phụ tải và xác định tâm phụ tải 7

4.1 Bảng thông số phụ tải 8 4.2 Phân nhóm phụ tải 10

4.3 Xác định tâm phụ tải tùng nhóm thiết bị 10

4.3.1 Xác định tâm phụ tải nhóm 1 11

Trang 12

xi

4.3.5 Xác định tâm phụ tải nhóm 5 14 4.3.6 Xác định tâm phụ tải nhóm 6 15

3 Thiết kế chiếu sáng cho nhà máy 23

5 Công suất tính toán của toàn phân xưởng 39

CHƯƠNG IV: CHỌN DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TOÁN BÙ

Trang 13

xii

1 Lựa chọn máy biến áp 41

1.1 Mục đích lựa chọn máy biến áp 41

1.2 Công dụng và phân loại MBA 41

1.2.1 Công dụng 41 1.3 Bù công suất phản kháng 41 1.3.1 Mục đích của bù công suất phản kháng 41

1.3.2 Các thiết bị bù công suất 41 1.3.3 Vị trí đặt tụ bù 42 1.4 Dự báo phát triển phụ tải 45 1.4.1 Máy biến áp 45 1.4.2 Máy phát dự phòng 47 CHƯƠNG V LỰA CHỌN DÂY DẪN THEO TIÊU CHUẨN IEC VÀ KIỂM TRA SỤT ÁP CHO PHÉP 48 1 Phương pháp đi dây trong nha máy 48

1.1 Yêu cầu 48

1.2 Các phương pháp đi dây 48

1.2.1 Phương án đi dây đường tia 48

1.2.2 Phương pháp đi dây phân nhánh 59

1.2.3 Phương pháp đi dây tia phân nhánh 50

1.3 Vạch phương pháp đi dây 50

2 Lựa chọn dây dẫn 51

2.1 Mục địch của lựa chọn dây dẫn 51

2.2 Các điều kiện tiên quyết 51

2.3 Các phương pháp chọn tiết diện dây dẫn theo tiêu chuẩn IEC 7447-5- 53:2010 (IEC 60364-5-52:2015) 51

2.3.1 Dây dẫn đi theo các phương pháp có tiếp xúc với không khí 51

2.3.2 Dây dẫn đi theo các phương pháp chôn ngầm trong đất 52

2.4 Các bước chọn dây 53

2.4.1 Chọn dây pha 53

2.4.2 Chọn dây trung tính 54

3 Lựa chọn dây dẫn theo IEC 55

3.1 Lựa chọn dây dẫn từ MBA đến TPPC 55

3.2 Lựa chọn dây dẫn từ TPPC đến TDL 56

3.1 Lựa chọn dây dẫn từ TPPC đến TDL1 56

3.1 Lựa chọn dây dẫn từ TPPC đến TCSSH 60

Trang 14

xiii

3.3 Lựa chọn dây dẫn từ TDL đến thiết bị 61

3.3.1 Lựa chọn dây dẫn từ TDL1 đến thiết bị 61

4 Kiểm tra sụt áp cho phép 66 4.1 Mục đích 66 4.2 Phương pháp tính toán 67 4.3 Sơ đồ thay thế 69

4.4 Kiểm tra sụt áp ở chế độ bình thường 69

4.4.1 Kiểm tra sụt áp từ MBA đến TPPC 69

4.4.2 Kiểm tra sụt áp từ TPPC đến các tủ động lực 69

4.4.3 Kiểm tra sụt áp từ TDL đến thiết bị 70

CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT 75 1 Kiểm tra tính toán ngắn mạch 75 1.1 Mục đích 75 1.2 Phương pháp tính toán 75 1.3 Sơ đồ thay thế từ MBA đến thiết bị 76 2 Tính toán dòng ngắn mạch 3 pha 76

2.1 Điện trở và điện kháng của MBA 76

2.2 Điện trở và điện kháng của dây từ MBA đến TPPC 77

2.3 Điện trở và điện kháng của dây từ TPPC đến TDL1 77

2.4 Điện trở và điện kháng của dây từ TDL1 đến thiết bị 78

3 Tính toán dòng ngắn mạch 1 pha 81

3.1 Điện trở và điện kháng của dây từ MBA đến TPPC 81

3.2 Điện trở và điện kháng của dây từ TPPC đến TDL1 82

3.3 Điện trở và điện kháng của TDL1 đến thiết bị 82

4 Lựa chọn thiết bị đóng cắt 86 CHƯƠNG VII NỐI ĐẤT AN TOÀN VÀ CHỐNG SÉT 92

1 Mục đích 92 1.1 Tiếp xúc trực tiếp 92 1.2 Tiếp xúc gián tiếp 92 1.3 Nhận xét 92 2 Một vài dạng sơ đồ bảo vệ nối đất thông dụng 93

Trang 15

xiv

5 Tính toán hệ thống nối đất cho nhà máy cơ khí Long Thành 101

6 Thiết kế hệ thống chống sét 102 6.1 Mục đích 102 6.2 Khái niệm 103 6.3 Các phương Pháp chống sét 103

6.3.1 Phương pháp lồng Fraday 103

6.3.2 Phương pháp dùng kim thu sét Franklin 104

6.3.3 Phương pháp dùng kim thu sét phóng tia tiên đạo sớm 105

6.4 Tính toán chống sét cho nhà máy 105

Trang 16

xv

DANH MỤC BẢNG BIỂU

2.1 Hệ số đồng thời của tủ phân phối… 7

2.2 Hệ số đồng thời theo chức năng của mạch 7

2.3 Bảng thông số phụ tải 10

2.4 Tâm phụ tải nhóm 1 11

2.10 Tâm phụ tải tủ phân phối chính 15

2.11 Phụ tải tính toán TDL1 17

3.1 Hệ số đồng thời theo chức năng của mạch 36

3.2 Kết quả tính toán chiếu sáng 39

3.3 Công suất tính toán của toàn phân xưởng 39

5.1 Khả năng mang dòng của phương pháp lắp đặt D1/D2 52

5.2 Hệ số hiệu chỉnh của đất 53

5.3 Quy định chọn dây trung tính 54

5.4 Quy định chọn dây bảo vệ 55

5.5 Dòng điện tính toán của từng tủ động lực 56

5.6 Chọn dây từ TPPC đến các TDL 60

5.7 Dòng điện tính toán từ TDL1 đến thiết bị 61

5.8 Chọn dây dẫn từ TDL1 đến thiết bị 62

Trang 17

xvi

5.14 Chọn dây dẫn từ TDL 4 đến thiết bị 65

5.17 Sụt áp theo TCVN 9207 67

5.18 Tính giá trị sụt áp theo TCVN 9207 68

5.19 Sụt áp từ TPPC đến các TDL 70

5.20 Sụt áp từ TDL1 đến thiết bị 71

5.26 Sụt áp tổng của nhà máy 74

6.1 Ngắn mạch 3 pha từ TPPC đến các TDL 78

6.2 Ngắn mạch 3 pha từ TDL1 đến thiết bị 79

6.8 Ngắn mạch 1 pha từ TPPC đến các TDL 81

Trang 18

xvii

6.15 Chọn MCCB cho TPPC 86

6.16 Chọn MCCB cho các TDL 86

6.17 Chọn MCB cho thiết bị TDL1 87

7.1 Catalog tiêu chuẩn cho kim thu sét Stormaster 92

Trang 19

DANH MỤC HÌNH ẢNH

xviii

3.1 Sơ đồ phân bố đèn khu vực 1 24

3.7 Sơ đồ phân bố đèn khu vực nhà kho 32

3.8 Sơ đồ phân bố đèn khu vực văn phòng 33

3.9 Sơ đồ phân bố đèn khu vực WC 34

4.1 Bù tập trung 42

4.2 Bù nhóm 43

4.3 Bù riêng 43

4.4 Tụ bù RMC 445400 KT 44

4.5 Máy biến áp Thibidi 1500kVA 46

4.6 Máy phát dự phòng Cummins Ync 47

5.1 Đi dây hình tia 48

5.2 Đi dây phân nhánh 49

5.3 Đi dây tia phân nhánh 50

5.4 Sơ đồ thay thế của nhà máy 69

6.1 Sơ đồ thay thế từ MBA đến thiết bị nhà máy 69

7.1 Sơ đồ TT 76

7.2 Sơ đồ TN-C 93

7.3 Sơ đồ TN-S 94

7.4 Sơ đồ TN-C-S 95

7.5 Hệ thống nối đất mẫu 96

7.6 Hệ thống cọc nối đất 97

7.7 Thanh ngang hệ thống nối đất 98

7.8 Hệ thống nối đất của nhà máy 99

7.9 Phương pháp lồng FraDay 100

7.10 Phương pháp dùng kim thu sét Franklin 103

7.11 Kim thu sét phóng tia tiên đạo sớm 105

Trang 21

Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Cho Nhà Máy Cơ Khí Long Thành

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Hiện nay nền kinh tế ở nước ta đã có những bước phát triển mạnh mẽ và đã đạt được những thành tựu to lớn Cùng với chính sách hội nhập nền kinh tế thế giới, các nhà máy, xí nghiệp, công ty có vốn trong và ngoài nước lần lượt ra đời Do đó việc công nghiệp hóa, hiện đại hóa các ngành sản xuất và dịch vụ là một trong những yếu tố quan trọng và thúc đẩy nền kinh tế đất nước ngày càng phát triển

Trong đó ngành công nghiệp năng lượng là ngành không thể thiếu trong mọi lĩnh vực hoạt động, nhất là điện năng Chính vì thế việc thiết kế cung cấp điện là hết sức quan trọng và cần thiết

Người thiết kế phải hiểu biết về đối tượng mà mình thiết kế, về môi trường, xã hội cũng như khả năng phát triển của nhà máy, xí nghiệp trong tương lai để thiết kế

hệ thống điện sao cho thỏa mãn về yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu về kinh tế Do đó

em chọn đề tài “ Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí Long

Thành “ để cung cấp nguồn điện cho nhà máy , đáp ứng nhu cầu về chiếu sáng và

sinh hoạt cũng như nhà máy hoạt động

2 Nhiệm vụ đề tài

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí Long Thành

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu “ Nhà máy cơ khí Long Thành”, mặt bằng bản vẽ sơ đồ bố trí phụ tải, bảng thông số phụ tải

Phạm vi nghiên cứu là tính cung cấp điện cho nhà máy và đưa ra phương án tối

ưu nhất

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp thống kê

Phương pháp phân tích và đánh giá

Tham khảo các tài liệu về hương dẫn thiết kế cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC

và TCVN

Học hỏi từ những người anh chị đi trước có chuyên nghành về thiết kế hệ thống cung cấp điện

5 Hướng tiếp cận đề tài

Thông qua ý kiến của GVHD ThS Hồ Thanh Tuấn

Bản vẽ mặt bằng

Trang 22

Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Cho Nhà Máy Cơ Khí Long Thành

NỘI DUNG THỰC HIỆN CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1 Khái niệm về hệ thống điện

Ngày nay khi nói đến hệ thống năng lượng, người ta sẽ nghĩ ngay đến hệ thống điện Năng lượng điện hiện nay đã có ưu thế trong khai thác sản xuất và truyền tải, cho nên hầu như toàn bộ năng lượng đang khai thác được trong tự nhiên người ta đều chuyển hóa sang điện năng trước khi sử dụng nó Từ đó hình thành một hệ thống điện nhằm phân phối , truyền tải và cung cấp cho từng hộ sử dụng điện

2 Ưu điểm điện năng

Dễ chuyển hóa sang các dạng năng lượng khác thông qua các thiết bị có hiệu suất cao

Dễ truyền tải và truyền tải với hiệu suất khá cao

Không có sẵn trong tự nhiên, các dạng năng lượng khác đều được khai thác rồi chuyển hóa thành điện năng Ở nơi sử dụng điện năng lại dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác

3 Các khái niệm cơ bản

Hệ thống điện : là tổ hợp các thiết bị điện và khí cụ điện liên kết với nhau với chức năng là cung cấp năng lượng điện cho hộ tiêu thụ

Hộ tiêu thụ : là nhà máy công nghiệp, các xưởng sản suất, khu vực xây dựng tòa nhà căn hộ, mà ở đó các thiết bị điện kết nối với lưới điện để sử dụng năng lượng điện

Thiết bị tiêu thụ : có chức năng biến đổi dạng năng lượng điện thành năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng để đáp ứng nhu cầu của người sử dụng Trạm biến áp : có nhiệm vụ biến đổi năng lượng điện cấp điện áp này, sang năng lượng cấp điện áp khác từ máy biến áp Bao gồm trạm tăng áp, trạm giảm áp…

Đường dây dẫn : hệ thống dây dẫn hay cáp có nhiệm vụ truyền tải năng lượng điện

Trạm phân phối : có chức năng tiếp nhận và phân phối năng lượng điện

4 Các yêu cầu đối với hệ thống điện

Tính liên tục cung cấp điện : Phải đảm bảo được yêu cầu cung cấp điện liên tục của phụ tải

Tần số : độ lệch tần số cho phép được quy định là 0,5 Hz

Điện áp :độ lệch điện áp cho phép với điện áp định mức là 5%Uđm

Đảm báo chất lượng điện năng

Đảm bảo chất lượng kinh tế

An toàn đối với người

Trang 23

Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Cho Nhà Máy Cơ Khí Long Thành Chương II

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA TOÀN NHÀ MÁY

1 Mục đích của việc xác định phụ tải tính toán

Khi thiết kế cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp , hộ tiêu thụ ta phải xác định tâm phụ tải nhằm xác định vị trí hợp lí nhất để đặt tủ động lực (TDL) hoặc tủ phân phối chính (TPPC) Vì đặt TPPC hay TDL tại vị trí đó thì ta sẽ thực hiện việc cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ Đây là công đoạn rất quan trọng trong việc cung cấp điện và là khâu bắt buộc quan trọng nhất là cơ sở cho việc lựa chọn dây dẫn và thiết bị trong mạng điện

2 Khái niệm chung

Phụ tải điện là một đại lượng đặc trưng cho công suất tiêu thụ của các hộ dùng điện

Phụ tải điện là số liệu dùng làm căn cứ để chọn các thiết bị, dây dẫn trong hệ thống cung cấp điện Nếu xác định phụ tải điện quá lớn so với phụ tải thực tế thì các thiết bị chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu dẫn tới tăng vốn đầu tư Nếu phụ tải điện xác định quá nhỏ so với phụ tải thực tế thì sẽ dẫn đến chọn thiết bị quá nhỏ dẫn đến quá tải, giảm tuổi thọ của các thiết bị điện (TBĐ), có thể dẫn tới cháy nổ, hư hại công trình, làm mất điện

Để xác định chính xác phụ tải điện là rất khó vì công trình điện thường phải được thiết kế lắp đặt trước khi có đối tượng sử dụng điện

Phụ tải cần xác định trong giai đoạn tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện gọi là phụ tải tính toán (PTTT) PTTT là phụ tải gần đúng dùng để tính toán hệ thống cung cấp điện còn phụ tải thực tế là phụ tải xác định bằng các đồng hồ đo điện trong quá trình vận hành

Do tính chất quan trọng như vậy nên đã có rất nhiều công trình nghiên cứu và đề

ra nhiều phương pháp xác định PTTT Cần căn cứ vào lượng thông tin trong từng giai đoạn thiết kế để chọn phương pháp thích hợp

Trang 24

Pđi - công suất đặt của các thiết bị thứ i [kW]

Pđmi - công suất định mức của thiết bị thứ i [kW]

Ptt, Qtt, Stt - công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến tính toán của thiết bị [kW], [kVAr], [kVA]

Nếu hệ số công suất của của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì cần phải tính toán hệ số công suất trung bình

do đó dẫn tới kết quả thiếu chính xác

Biểu thức tính:

Ptt = P0.F Trong đó:

F - diện tích đặt máy sản xuất (m2)

P0 - suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (kW/m2)

Trang 25

Trị số P0 có thể tra trong các sổ tay thiết kế, trị số P0 của từng loại nhà máy do kinh nghiệm vận hành thống kê lại mà có

Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng vì vậy thường được dùng để tính cho các phân xưởng khi tính toán sơ bộ, khi so sánh các phương án Khi phân xưởng có mật độ máy phân bố đều trên mặt bằng như phân xưởng cơ khí sản xuất ôtô Cũng thường dùng phương pháp này để tính toán

sản xuất

Biểu thức tính:

𝑃𝑡𝑡 =𝑀𝑊0

𝑇𝑚𝑎𝑥Trong đó:

M - số đơn vị sản phẩm sản xuất trong một năm (Đơn vị sản phẩm)

W0 - suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

Tmax thời gian sử dụng công suất cực đại h Phương pháp này thường dùng tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi hoặc không biến đổi Ví dụ như quạt gió, bơm nước, máy nén khí Khi đó PTTT gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tương đối chính xác

Trang 26

Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác, vì nó xét tới số ảnh hưởng của thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất, cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng (khi tính nhq đã xét tới những yếu tố đó)

Khi tính phụ tải theo phương pháp này ta có thể sử dụng một số công thức gần đúng sau đây tùy từng trường hợp cụ thể:

Đối với các thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (máy bơm, máy nén khí ) PTTT

có thể lấy bằng phụ tải trung bình

Ptt = Ptb = ksd Pđm

Trên các đường cong và các bảng cho trong các sổ tay và sách hướng d ẫ n thiết kế

Kmax chỉ tra được với nhq ≤ 300 nếu nhq > 300 và ksd < 0,5 thì hệ số kmax vẫn được lấy ứng với nhq = 300

Trang 27

Còn khi nhq > 300 và ksd ≥ 0,5 thì Ptt = 1,05 x Pđm x ksd

- Xác định phụ tải theo công thức :

Ptt-tb = Pđm * Ku * Ks Trong đó :

• Ptt-tb : Công suất tác dụng của thiết bị

• Pđm:Công suất định mức tác của thiết bị

Bảng 2.2 Hệ số đồng thời theo chức năng của mạch.( Bảng 9 trong TCVN

9206-2012

4 Thông số phụ tải và xác định tâm phụ tải

Trang 28

5 Máy mài cắt gọt kim

10 Máy mài trong 10.1 ,10.2,10.3 3 10

Trang 29

48 Máy tiện ren nhỏ 48.1 , 48.2 2 25

49 Máy tiện ren cấp chính

Trang 30

Dựa vào tổng công suất của nhóm thiết bị Pđm-nhóm 300kW

Dựa vào số thiết bị trong nhóm n ≤ 20 thiết bị

Dựa vào hai yếu tố trên ta chia nhà máy làm 6 nhóm thiết bị (TDL)

Ta chọn phương pháp phân nhóm phụ tải theo dây chuyền sản xuất và tính chất của công việc

Phương pháp này đảm bảo tính linh hoạt cao trong vận hành ,bảo trì và sửa chữa

• XTDLJ = ∑𝑛𝑖=1𝑃đ𝑚∗𝑋𝑖

∑𝑛𝑖=1𝑃đ𝑚

• YTDLJ = ∑ 𝑃đ𝑚∗𝑌𝑖

𝑛 𝑖=1

∑𝑛𝑖=1𝑃đ𝑚

Trong đó

• XTDLJ ,YTDLJ : Hoành độ và tung độ của tâm phụ tải TDL

• Xi , Yi : Hoành độ và tung độ của thiết bị i

• Pđm : Là công suất định mức của thiết bị i

• n : Tổng số thiết bị trong nhóm thiết bị ( TDL)

Trang 31

3 Máy mài dao chuốt 3.1 15 9,30 20,10 139,5 302

4 Máy mài dao chuốt 3.2 15 9,30 22,10 139,5 332

5 Máy mài mũi khoét 4 10 14,30 16,10 143 161

13 Máy mài trong 10.1 10 24,30 16,10 289,5 161

14 Máy mài trong 10.2 10 24,30 18,10 243 181

15 Máy mài trong 10.3 10 24,30 20,10 243 201

16 Máy mài thô 11.1 15 24,30 22,10 243 332

17 Máy mài thô 11.2 15 29,10 16,10 364,5 242

∑𝑛𝑖=1𝑃đ𝑚 = 5673280 = 20,26 (m)

YTDL1 = ∑ 𝑃đ𝑚∗𝑌𝑖

𝑛 𝑖=1

∑𝑛𝑖=1𝑃đ𝑚 = 5523

280 = 19,7 (m)

Trang 32

Để đảm bảo tính mỹ quan, an toàn và thuận tiện trong thao tác vận hành ta dời tọa độ của TDL1 về vị trí :

∑𝑛𝑖=1𝑃đ𝑚 = 10998,25

275 = 40 (m)

𝑛 𝑖=1

Trang 33

8 Máy khoan bào 30.1 20 56,20 16,10 1124 16,1

9 Máy khoan bào 30.2 20 56,20 18,60 1124 18,6

∑𝑛𝑖=1𝑃đ𝑚 = 15211,5

270 = 56,33 (m)

𝑛 𝑖=1

2 Máy phay vạn năng 37 10 3,60 3,60 36 36

Trang 34

5 Máy phay chính xác 40 15 3,60 10,80 54 162

6 Máy phay răng 41.1 10 10,10 3,60 101 36

Để đảm bảo tính mỹ quan, an toàn và thuận tiện trong thao tác vận hành ta

dời tọa độ của TDL4 về vị trí :

XTDL4 = 12,70 (m) ; YTDL4 = 0,45 (m)

- Xác định tâm phụ tải nhóm 5

Bảng 2.8 Tâm phụ tải nhóm 5

1 Máy tiện ren mới 47 20 23,50 2,50 470 50

2 Máy tiện ren nhỏ 48.1 25 23,50 5 587,5 125

3 Máy tiện ren nhỏ 48.2 30 23,50 7,50 705 225

Trang 35

Tâm phụ tải nhóm 5

XTDL5 = ∑ 𝑃đ𝑚∗𝑋𝑖

𝑛 𝑖=1

∑𝑛𝑖=1𝑃đ𝑚 = 7252,5

250 = 29,01 (m)

𝑛 𝑖=1

1 Bể dầu tăng nhiệt 54 40 44.25 6,70 1770 268

2 Lò nung cao tần 55 50 44,.5 9,90 2212,5 495

3 Quạt hút 56 45 52.5 6,70 2373,75 301,5

Trang 36

- Tâm phụ tải tính toán của TPPC

XTPPC = ∑ 𝑃đ𝑚∗𝑋𝑖

𝑛 𝑖=1

∑𝑛𝑖=1𝑃đ𝑚 = 47493,5

1320 = 3,6 (m)

YTPPC = ∑ 𝑃đ𝑚∗𝑌𝑖

𝑛 𝑖=1

• Ptt-tb : Công suất tác dụng của thiết bị

• Pđm: Công suất định mức của thiết bị

• Ku : Hệ số sử dụng

• Ks :Hệ số đồng thời được xác định theo chức năng mạch

Đơn vị sử dụng tính toán trong bài này là kW

Trang 37

5 Máy cưa sắt kiểu dài 17.1 20 0,85 1 17

6 Máy cưa sắt kiểu dài 17.2 20 0,85 1 17

Trang 38

5 Máy phay chính xác 40 15 0,85 1 12,75

Trang 39

2 Máy tiện ren nhỏ 48.1 25 0,85 1 21,25

3 Máy tiện ren nhỏ 48.2 30 0,85 1 25,5

Trang 40

Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Cho Nhà Cơ Khí Long Thành Chương III

2 Các phương pháp tính toán chiếu sáng

2.1 Phương pháp hệ số sử dụng

Phương pháp này dùng để tính toán chiếu sáng chung, không chú ý đến hệ số phản xạ của tường, trần và vật cảnh Thường dùng phương pháp này để tính toán chiếu sáng cho các nhà máy có diện tích lớn (S > 10m2) không thích hợp để chiếu sáng cục bộ và ngoài trời

Chỉ số địa điểm:

( )

a b k

h tt a b

=

+Với:

d

 

=

1: Hệ số suy giảm quang thông

2: Hệ số suy giảm do bụi bẩn

Tiêu đề	Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Cho Nhà Máy Cơ Khí Long Thành
Tác giả	Võ Danh Bảy
Người hướng dẫn	ThS. Hồ Thanh Tuấn
Trường học	Đại Học Bình Dương
Chuyên ngành	Điện – Điện Tử
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Bình Dương

Định dạng
Số trang	132
Dung lượng	2,38 MB