Bài tập lớn thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy luyện kim đen

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÀI TẬP LỚN Thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy Luyện kim đen Vũ Minh Hiếu Hieu.vm202382@sis.hust.edu.vn Ngành Tự động hóa Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Tuyên Chữ ký của GVHD Bộ môn: Hệ thống cung cấp điện (BTL) Khoa: Điện Lời cảm ơn Để hoàn thành bài tập lớn môn Hệ thống cung cấp điện , em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Đức Tuyên đã hỗ trợ , giải đáp những thắc mắc , hướng dẫn thông qua các bài giảng của thầy , giúp cho em có thêm những kiến thức thực tế để vận dụng trong bài tập lớn Hà Nội, ngày tháng năm 20…… Sinh viên thực hiện … Mục lục CHƯƠNG I Giới thiệu Chung 1 1 Khái quát về ngành luyện kim đen .1 2 Các phân xưởng có trong nhà máy .1 3 Các thiết bị trong phân xưởng SCCK 2 CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN 6 1 Các phương pháp tính toán 6 1.1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất và hệ số như cầu .6 1.2 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải và công suất trung bình 6 1.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch pha của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình 7 1.4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb 7 1.5 Xác định phụ tải tính toán theo suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm 8 1.6 Xác định phụ tải tính toán theo suất trang bị điện tử cho một đơn vị sản phẩm 8 2 Xác định phụ tải tính toán của PX SCCK 9 2.1 Lựa chọn phương pháp và phân nhóm phụ tải 9 2.1.1 Lựa chọn phương pháp tính toán phụ tải 9 2.1.2 Phân nhóm phụ tải 9 2.2 Xác định phụ tải các nhóm của PX SCCK 11 2.3 Xác định phụ tải chiếu sáng của PX SCCK .13 2.4 Xác định phụ tải toàn xưởng SCCK 13 3 Xác định phụ tải tính toán các phân xưởng còn lại 14 4 Phụ tải tính toán toàn nhà máy 15 5 Xác định tâm phụ tải và biểu đồ phụ tải 16 5.1 Tâm phụ tải điện 16 5.2 Biểu đồ phụ tải .16 Chương III THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY 18 1 Chọn cấp điện áp nguồn điện cấp cho mạng cao áp của nhà máy 18 2 Đề xuất phương án thiết kế mạng cao áp cho nhà máy .19 2.1 Phương án dùng TBA trung gian .19 2.2 Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm 21 3 Chọn sơ bộ các thiết bị 23 3.1 Chọn công suất MBA 23 3.1.1 Phương án 1 23 3.1.2 Phương án 2 24 3.1.3 Phương án 3 25 3.1.4 Phương án 4 26 3.2 Chọn tiết diện dây dẫn 26 3.2.1 Chọn tiết diện trung áp 26 3.2.2 Chọn tiết diện hạ áp .28 3.3 Chọn máy cắt cao áp 29 4 Tính toán kinh tế kỹ thuật chọn phương án thiết kế 30 4.1 Tính tổn thất điện năng trên mỗi đoạn đường dây 30 4.2 Tính toán tổn thất của các TBA 32 4.3 Tính toán tổng chi phí 34 5 Tính toán chi tiết phương án đã chọn 37 5.1 Chọn dây dẫn từ TBA trung gian về TPPTT .37 5.2 Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT và các trạm BAPX 38 5.3 Tính toán ngắn mạch 38 5.4 Kiểm tra các thiết bị điện đã được sơ bộ chọn ở phần so sánh kinh tế - kỹ thuật 41 5.5 Lựa chọn các thiết bị phân phối điện khác 42 5.5.1 Tại trạm trung tâm 42 5.5.2 Tại trạm biến áp phân xưởng 43 CHƯƠNG IV Thiết kế mạng hạ áp cho PX SCCK .47 1 Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối 47 1.1 Lựa chọn aptomat 47 1.2 Chọn cáp từ TBA A5 về tủ phân phối tổng 48 1.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực 49 1.4 Chọn thanh góp cho các tủ phân phối và tủ động lực .50 1.5 Tính toán ngắn mạch lưới hạ áp 51 2 Lựa chọn thiết bị trong các tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xưởng 55 Tài liệu tham khảo 59 Danh sách bảng Bảng 1 Phân nhóm thiết bị 10 Bảng 2 Phụ tải tính toán PX SCCK 12 Bảng 3 Phụ tải tính toán các phân xưởng 15 Bảng 4 Kết quả xác định Ri và α cs các phân xưởng 17 Bảng 5 Khoảng cách từ các trạm đến các phân xưởng 22 Bảng 6 Kết quả chọn MBA phương án 1 24 Bảng 7 Kết quả chọn MBA phương án 2 25 Bảng 8 Lựa chọn tiết diện trung áp và hạ áp PA1 .28 Bảng 9 Lựa chọn tiết diện trung áp và hạ áp PA2 .29 Bảng 10 Lựa chọn tiết diện trung áp và hạ áp PA3 29 Bảng 11 Lựa chọn tiết diện trung áp và hạ áp PA4 29 Bảng 12 Lựa chọn máy cắt cao áp cho nhà máy .30 Bảng 13 Tổn thất điện năng dây PA1 .31 Bảng 14 Tổn thất điện năng dây PA2 .31 Bảng 15 Tổn thất điện năng dây PA3 .32 Bảng 16 Tổn thất điện năng dây PA4 .32 Bảng 17 Tổn thất điện năng các TBA của PA1 33 Bảng 18 Tổn thất điện năng các TBA của PA2 33 Bảng 19 Tổn thất điện năng các TBA của PA3 34 Bảng 20 Tổn thất điện năng các TBA của PA4 34 Bảng 21 Chi phí đầu tư xây dựng mạng điện 35 Bảng 22 Tổng kết chi phí 36 Bảng 23 Lựa chọn máy cắt cao áp cho các TBA 38 Bảng 24 Thông số đường dây và cáp 40 Bảng 25 Tính toán ngắn mạch 40 Bảng 26 Lựa chọn biến dòng BI .42 Bảng 27 Lựa chọn biến áp BU 43 Bảng 28 Lựa chọn van chống sét 43 Bảng 29 Lựa chọn cầu chì 44 Bảng 30 Lựa chọn cầu dao cao áp 45 Bảng 31 Chọn aptoma 45 Bảng 32 Chọn aptomat cho PX SCCK .48 Bảng 33 Chọn cáp cho tủ phân phối-tủ động lực 50 Bảng 34.Chọn thanh góp cho TPP-TĐL 51 Bảng 35.Bảng tổng hợp thiết bị PX SCCK 56 Danh sách hình vẽ Hình 1 Biểu đồ phụ tải nhà máy luyện kim đen 18 Hình 2 Phương án thiết kế 1 .20 Hình 3 Phương án thiết kế 2 .20 Hình 4 Phương án thiết kế 3 .21 Hình 5 Phương án thiết kế 4 .22 Hình 6 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho nhà máy 46 Hình 7.Sơ đồ aptomat trong PX SCCK .47 Hình 8 Sơ đồ nguyên lý đi dây TBA A5 - TPP - TĐL .52 Hình 9 Sơ đồ thay thế đi dây TBA A5 - TPP - TĐL .52 Hình 10 Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp .57 Hình 11.Sơ đồ mặt bằng và đi dây PX SCCK 58 CHƯƠNG I Giới thiệu Chung 1 Khái quát về ngành luyện kim đen - Ngành luyện kim là một ngành kỹ thuật chuyên về sản xuất và chế tạo các vật liệu kim loại và hợp kim Việc sản xuất và chế tạo các kim loại và hợp kim này được thực hiện bằng cách nung chảy các nguyên liệu thô như quặng, than hoặc đồng thời với các nguyên liệu phụ gia khác, sau đó đưa chúng qua các quá trình luyện tinh để loại bỏ các tạp chất và tạo ra sản phẩm cuối cùng - Ngành luyện kim được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như sản xuất ô tô, máy móc, a+ ng không vũ trụ, điện tử và nhiều ngành công nghiệp khác Nó cũng là một phần quan trọng trong ngành xây dựng, sản xuất các sản phẩm gia dụng và nhiều sản phẩm khác 2 Các phân xưởng có trong nhà máy 3 Các thiết bị trong phân xưởng SCCK