Đồ án chuyên ngành thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng

SƠ ĐỒ MẶT BẰNG, SỐ LƯỢNG VÀ THÔNG TIN CÁC THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ: Sơ đồ mặt bẳng của phân xưởng: 60000 Hình 1-1 Sơ đồ mặt bằng của phân xưởng Bảng thông số các thiết bị phân xư

Trang 1

TRƯƠNG TRUNG TIẾN – 41701271

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN PHÂN

Trang 2

đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án Em xin chân thành cảm ơn đến toàn thể quý thầy cô khoa Điện – Điện tử của Trường Đại học Tôn Đức Thắng đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đồ án.

Lời cuối cùng cho em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và người thân

đã động viên và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành nội dung đồ án

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm

Tác giả

Trương Trung Tiến

Trang 3

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

(Ghi chú: Bảng nhiệm vụ này đóng vào trang thứ nhất của đồ án)

- Tính toán ngắn mạch và kiểm tra sụt áp

- Tính toán an toàn điện

- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý

C Ngày giao đồ án: 20/09/2021

D Ngày nộp đồ án: 24/12/2021

E Ngày bảo vệ trước hội đồng: 30/12/2021

F Họ và tên giảng viên hướng dẫn: TS Trần Đình Cương

TP HCM, ngày 20 tháng 09 năm 2021

TS Đinh Hoàng Bách TS Trần Đình Cương

Trang 4

LỊCH TRÌNH LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Trương Trung Tiến Lớp: 17040102 MSSV: 41701271 Tên đề tài: Thiết kế cung cấp điện phân xưởng cơ khí TTT

Đã thực hiện Tiếp tục thực hiện

Chương 2: Tính toán chiếu sáng các khu vực, ổ cắm

Tuần 2-3:

02/10/2021 –

15/10/2021

Chương 2: Tính toán chiếu sáng các khu vực, ổ cắm

Chương 3: Chọn máybiến áp và tính toán bù

Tuần 4:

16/10/2021 –

22/10/2021

Chương 3: Chọn máybiến áp và tính toán bù

Chương 4: Lựa chọn dây dẫn và cáp

Tuần 5-6:

23/10/2021 –

05/11/2021

Chương 4: Lựa chọn dây dẫn và cáp

Chương 5: Kiểm tra sụt áp và tính ngắn mạch

Chương 6-7-8: Tính chọn thiết bị bảo vệ, tính toán nối đất và chống sét

Tuần 8:

13/11/2021 –

19/11/2021

Chương 6-7-8: Tính chọn thiết bị bảo vệ, tính toán nối đất và chống sét

Chỉnh sửa hoàn thiện nội dung đồ án

Tuần 9-10: Đánh giá khối lượng hoàn thành…… %

Trang 6

DANH MỤC BẢNG BIỂU X DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT XIII CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC, PHÂN CHIA NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC

ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 1

1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC: 1

1.2 PHÂN CHIA NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI 2

1.2.1 Nhóm 1 (Tủ động lực 1): 3

1.2.2 Nhóm 2 (Tủ động lực 2): 4

1.2.3 Nhóm 3 (Tủ động lực 3): 5

1.2.4 Nhóm 4 (Tủ động lực 4): 6

1.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 8

1.3.1 Khái niệm: 8

1.3.2 Xác định phụ tải tính toán: 9

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 13

2.1 NỘI DUNG: 13

2.1.1 Các yêu cầu đối với hệ thống chiếu sáng 13

2.1.2 Các phương pháp thiết kế hệ thống chiếu sáng 13

2.2 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG: 13

2.2.1 Kho chứa 13

2.2.2 Khu kiểm định 16

2.2.3 Phòng điều hành 18

2.2.4 Khu làm việc 21

2.2.5 Ổ cắm 23

2.2.6 Công suất tính toán chiếu sáng toàn phân xưởng: 23

CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TOÁN BÙ 25

Trang 7

3.2.1 Cách đặt tù bù 26

3.2.2 Tính toán bù công suất phản kháng cho phân xưởng 26

CHƯƠNG 4 LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP 28

4.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN DÂY DẪN, CÁP: 28

4.2 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN, CÁP VÀ CB 29

4.2.1 Máy biến áp đến tủ phân phối chính: 29

4.2.2 Tủ phân phối đến tủ động lực 1: 30

4.2.6 Tủ phân phối đến tủ chiếu sáng: 32

4.2.7 Tủ động lực 1 đến từng thiết bị: 32

4.3 LỰA CHỌN DÂY TRUNG TÍNH CHO PHÂN XƯỞNG 37

4.4 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT VÀ DÂY PE CHO PHÂN XƯỞNG: 40

CHƯƠNG 5 KIỂM TRA SỤT ÁP VÀ TÍNH NGẮN MẠCH 44

5.1 KIỂM TRA SỤT ÁP 44

5.1.1 Tính sụt áp và điều kiện sụt áp cho phép: 44

5.1.2 Sụt áp ở đầu máy biến áp: 45

5.1.3 Sụt áp từ máy biến áp đến tủ phân phối chính: 45

5.1.4 Sụt áp từ tủ phân phối chình đến các tủ động lực: 45

5.1.5 Sụt áp từ tủ động lực 1 đến các thiết bị: 46

5.1.9 Sụt áp từ máy biến áp đến các thiết bị: 48

Trang 8

5.2.3 Ngắn mạch tại tủ phân phối chính: 51

5.2.4 Ngắn mạch tại các tủ động lực: 52

5.2.5 Ngắn mạch các thiết bị của tủ động lực 1: 52

5.2.9 Tính toán ngắn mạch 1 pha (dòng sự cố chạm vỏ) 55

5.2.10 Ngắn mạch 1 pha tại tủ phân phối chính: 55

5.2.11 Ngắn mạch 1 pha tại các tủ động lực: 56

5.2.12 Ngắn mạch 1 pha tại các thiết bị của các tủ động lực: 56

CHƯƠNG 6 CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ 60

6.1 KHÁI NIỆM 60

6.2 TÍNH TOÁN CHỌN CB CHO PHÂN XƯỞNG 61

6.2.1 Chọn CB từ máy biến áp đến tủ phân phối chính 61

6.2.2 Chọn CB từ tủ phân phối chính đến các tủ động lực 61

6.2.3 Chọn CB từ tủ động lực 1 đến các thiết bị 62

CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT 67

7.1 MỤC ĐÍCH 67

7.2 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO PHÂN XƯỞNG 67

CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT 69

8.1 TỔNG QUAN VỀ SÉT 69

8.2 PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH 69

8.3 TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT CHO PHÂN XƯỞNG 69

8.3.1 Dùng kim thu sét cổ điển Franklin 70

Trang 9

DANH MỤC HÌNH VẼ

HÌNH 1-1 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG CỦA PHÂN XƯỞNG 1

HÌNH 1-2 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG CỦA PHÂN XƯỞNG 3

HÌNH 2-1 HÌNH VẼ PHÂN BỐ CÁC BỘ ĐÈN KHO CHỨA 15

HÌNH 2-2 HÌNH VẼ PHÂN BỐ CÁC BỘ ĐÈN KHU KIỂM ĐỊNH 18

HÌNH 2-3 HÌNH VẼ PHÂN BỐ CÁC BỘ ĐÈN PHÒNG ĐIỀU HÀNH 20

HÌNH 2-4 HÌNH VẼ PHÂN BỐ CÁC BỘ ĐÈN KHU LÀM VIỆC 23

Trang 10

BẢNG 1-2 TỌA ĐỘ CÁC THIẾT BỊ TỦ ĐỘNG LỰC 1 3

BẢNG 1-6 HỆ SỐ ĐỒNG THỜI Ks CHO TỦ PHÂN PHỐI 8

BẢNG 3-1 THÔNG SỐ MÁY BIẾN ÁP 26

BẢNG 4-1 TIẾT DIỆN DÂY DẪN CỦA CÁC TỦ ĐỘNG LỰC 32

BẢNG 4-2 TIẾT DIỆN DÂY DẪN CÁC THIẾT BỊ CỦA TỦ ĐỘNG LỰC 1 33

BẢNG 4-8 SỐ LIỆU LỰA CHỌN DÂY DẪN TỪ MBA ĐẾN TỦ PHÂN PHỐI 37 BẢNG 4-9 SỐ LIỆU LỰA CHỌN DÂY DẪN TỪ TỦ PHÂN PHỐI ĐẾN CÁC TỦ ĐỘNG LỰC 37

BẢNG 4-10 SỐ LIỆU LỰA CHỌN DÂY DẪN TỪ TỦ ĐỘNG LỰC 1 ĐẾN CÁC THIẾT BỊ 37

Trang 11

BẢNG 4-15 SỐ LIỆU LỰA CHỌN DÂY DẪN TỪ MBA ĐẾN TỦ PHÂN PHỐI 40

BẢNG 4-16 SỐ LIỆU LỰA CHỌN DÂY DẪN TỪ TỦ PHÂN PHỐI ĐẾN CÁC TỦ ĐỘNG LỰC 41 BẢNG 4-17 SỐ LIỆU LỰA CHỌN DÂY DẪN TỪ TỦ ĐỘNG LỰC 1 ĐẾN CÁC THIẾT BỊ 41 BẢNG 4-18 SỐ LIỆU LỰA CHỌN DÂY DẪN TỪ TỦ ĐỘNG LỰC 2 ĐẾN CÁC THIẾT BỊ 41 BẢNG 4-19 SỐ LIỆU LỰA CHỌN DÂY DẪN TỪ TỦ ĐỘNG LỰC 3 ĐẾN CÁC THIẾT BỊ 42 BẢNG 4-20 SỐ LIỆU LỰA CHỌN DÂY DẪN TỪ TỦ ĐỘNG LỰC 4 ĐẾN CÁC THIẾT BỊ 42 BẢNG 5-1 ĐIỀU KIỆN SỤT ÁP CHO PHÉP 44

BẢNG 5-2 SỤT ÁP TẠI CÁC TỦ ĐỘNG LỰC 45

BẢNG 5-3 SỤT ÁP CÁC THIẾT BỊ CỦA TỦ ĐỘNG LỰC 1 46

BẢNG 5-7 SỤT ÁP TỪ MÁY BIẾN ÁP ĐẾN TỪNG THIẾT BỊ 48

BẢNG 5-8 TÍNH TỔNG TRỞ NGẮN MẠCH 51

BẢNG 5-9 DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH 3 PHA TẠI CÁC TỦ ĐỘNG LỰC 52

BẢNG 5-10 DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH 3 PHA TẠI CÁC THIẾT BỊ CỦA TỦ ĐỘNG LỰC 1 52

BẢNG 5-11 DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH 3 PHA TẠI CÁC THIẾT BỊ CỦA TỦ ĐỘNG LỰC 2 53

Trang 12

ĐỘNG LỰC 4 54

BẢNG 5-14 DỎNG ĐIỆN NGẮN MẠCH 1 PHA TẠI CÁC TỦ ĐỘNG LỰC 56

BẢNG 5-15 NGẮN MẠCH 1 PHA TẠI CÁC THIẾT BỊ CỦA TỦ ĐỘNG LỰC 1:.57 BẢNG 5-16 NGẮN MẠCH 1 PHA TẠI CÁC THIẾT BỊ CỦA TỦ ĐỘNG LỰC 2:.57 BẢNG 5-17 NGẮN MẠCH 1 PHA TẠI CÁC THIẾT BỊ CỦA TỦ ĐỘNG LỰC 3:.57 BẢNG 5-18 NGẮN MẠCH 1 PHA TẠI CÁC THIẾT BỊ CỦA TỦ ĐỘNG LỰC 4:.58 BẢNG 6-1 THÔNG SỐ CB TẠI CÁC TỦ ĐỘNG LỰC 61

BẢNG 6-2 THÔNG SỐ CB TẠI CÁC THIẾT BỊ CỦA TỦ ĐỘNG LỰC 1 62

Trang 13

MBA Máy biến áp

Trang 14

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC, PHÂN CHIA NHÓM PHỤ TẢI VÀ

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC:

Phân xưởng cơ khí có hình dạng hình chữ nhật có kích thước chiều dài 60m, chiềurộng 30m, chiều cao 7m

=> Tổng diện tích phân xường: S60.30 1800( m2)

Phân xưởng có cấp điện áp 22/0,4kV được cấp từ trạm biến áp khu vực

SƠ ĐỒ MẶT BẰNG, SỐ LƯỢNG VÀ THÔNG TIN CÁC THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ:

Sơ đồ mặt bẳng của phân xưởng:

60000

Hình 1-1 Sơ đồ mặt bằng của phân xưởng

Bảng thông số các thiết bị phân xưởng cơ khí:

Bảng 1-1 Thông số các thiết bị phân xưởng cơ khí

Trang 15

KHMB số lượng Tên thiết bị P đm (kW) cos φ Ksd

1 2 Máy cưa kiểu dài 6 0.6 0.6

11 1 Máy phay vạn năng 9 0.6 0.7

12 1 Máy tiện ren 12 0.6 0.6

13 1 Máy tiện ren 12 0.6 0.6

14 2 Máy tiện ren 12 0.6 0.6

15 1 Máy tiện ren 12 0.6 0.6

17 1 Máy tiện ren 12 0.6 0.6

30 2 Máy mài thô 2.8 0.65 0.6

30 1 Máy mài thô 2.8 0.65 0.6

41 1 Máy bơm nước tăng áp 10 0.7 0.7

42 1 Máy bơm nước chữa cháy 17 0.65 0.8

BẢNG THÔNG SỐ THIẾT BỊ PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

1.2 PHÂN CHIA NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI

Phân nhóm phụ tải dựa trên các yếu tố sau:

- Phân nhóm phân bố đều công suất cho các nhóm

- Phân nhóm theo vị trí các thiết bị

- Phân nhóm theo chức năng của các thiết bị

Mỗi nhóm thiết bị sẽ có một tâm phụ tải tương ứng Đặt tủ động lực (phân phối) ởtâm phụ tải nhằm cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất, chi phí

Trang 16

kim loại màu hợp lý Việc lựa chọn vị trí cuối cùng còn phụ thuộc vào yếu tố mỹquan.

Hình 1-2 Sơ đồ mặt bằng của phân xưởng

Tọa độ tâm phụ tải được tính theo công thức:

1

n

i dmi i

n dmi i

X P X

n dmi i

Y P Y

Trang 17

n n

dmi i

Trang 18

n n

dmi i

n n

dmi i

Trang 20

n n

dmi i

về mặt phát nóng

Mục đích xác định phụ tải tính toán là để chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệthống điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ,… tính toán tổnthất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp, lựa chọn dung lượng bù côngsuất phản kháng,…

Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố: công suất, số lượng các máy, chế độvận hành của chúng, quy trình công nghệ sản xuất, trình độ vận hành của côngnhân

Các phương pháp xác định phụ tải tính toán: tùy thuộc vào thông tin của từngloại phụ tải mà có thể áp dụng những phương pháp sau:

- Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu và công suất đặt

- Phương pháp tính theo hệ số cực đại và công suất trung bình

- Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng trong một đơn vị sản phẩm

Trang 21

- Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất.

- Phương pháp tính theo công suất đặt và hệ số sử dụng

Bảng 1-6 Hệ số đồng thời Ks cho tủ phân phối

n n

dmi i

tt tt

Trang 22

n n

dmi i

tt tt

n n

dmi i

tt tt

Trang 23

n n

dmi i

P P

tt tt

px n

ttn i i

Trang 24

=>

130.41( )cos

Trang 25

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

1.4 NỘI DUNG:

1.1.7 Các yêu cầu đối với hệ thống chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Các vật được chiếu sáng phải có huy độ (độ chói) vửa đủ để phát hiện và phân biệtchúng

- Đảm bảo không có sự khác biệt lớn giữa huy độ làm việc bề mặt và không gianchung quanh

- Độ rọi (độ sáng) không đổi trên bề mặt làm việc theo thời gian

- Không có các vết tối lốn trên các bề mặt làm việc và khi chiếu sáng vật nổi chophép ta phân biệt thể tích và hình dạng chúng

- Đảm bảo trong tầm nhìn không có những mặt chói lớn

Hệ thống chiếu sáng thẩm mỹ, vận hành dễ dàng, an toàn và có độ tin cậy cao

Hệ thống chiếu sáng sử dụng điện tiết kiệm, hiệu quả và kinh tế

1.1.8 Các phương pháp thiết kế hệ thống chiếu sáng

- Phương pháp hệ số sử dụng

- Phương pháp quang thông

- Phương pháp mật độ công suất riêng

1.5 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG:

Trang 26

Ta sử dụng phương pháp hệ số sử dụng để tính toán chiếu sáng cho phân xưởng:

- Độ rọi yêu cầu: E  tc 100 (lx)

- Hệ chiếu sáng: chung đều

- Chọn nhiệt độ màu: T  m 2700 (K) theo đồ thị đường cong Kruithof

Trang 27

- Hệ số bù: chọn hệ số bù đèn huỳnh quang mức độ trung bình: d = 1.35

- Tỷ số treo:

10.16

tc

tong

E Sd

lm U

=> Thỏa điều kiện

- Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm:

4 10400 0.342

107.1( ) 98.4 1.35

212.3

Trang 28

Hình 2-3 Hình vẽ phân bố các bộ đèn kho chứa

Trang 29

tong

E Sd

lm U

Trang 30

=> L ngang L doc thỏa điều kiện khoảng cách giữa các bộ đèn

Hình 2-4 Hình vẽ phân bố các bộ đèn khu kiểm định

Trang 31

tc

tong

E Sd

lm U

- Xác định số bộ đèn:

Trang 32

7.4510800

47

Trang 33

Trang 34

- Tỷ số treo:

10.16

tc

tong

E Sd

lm U

1430

Trang 35

Hình 2-6 Hình vẽ phân bố các bộ đèn khu làm việc

1.1.14 Công suất tính toán chiếu sáng toàn phân xưởng:

Theo tiêu chuẩn IEC => hệ số chiếu sáng k  cs 1

Trang 36

- Khi chọn máy biến áp cần lưu ý tới khả năng chịu quá tải thường xuyên và sự cố

của máy và cần lưu ý tới đặc điểm cấp điện cho hộ tiêu thụ, theo gam máy để quyếtđịnh số lượng máy

- Công suất của MBA được tính theo điều kiện:

Với trạm có 1 MBA: S dmMBA k S qtsc tt

( 1)

tt dmMBA

S S

n k



Trang 37

Trong đó: SdmMBA - Công suất định mức của MBA

k qtsc

- Hệ số quá tải sự cố của MBA ( = 1.3 hoặc 1.4 theo tiêu chuẩn IEC)

Stt - Công suất tính toán của phụ tải

=> Chọn máy biến áp có S dm 250(kVA) của hãng Đông Anh có các thông số sau:

Bảng 3-7 Thông số máy biến áp

N

U

(%)

Không tải ( P0)(W)

Có tải 75°C ( PN)(W)

1.7 TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO PHÂN XƯỞNG

- Bù công suất phản kháng hay nâng cao hệ số công suất của các thiết bị dùng điện

có ý nghĩa rát lớn về kinh tế, về nâng cao hệ số hữu ích của hệ thống cung cấp điệncũng như cải thiện chất lượng điện năng

Trang 38

1.1.16 Cách đặt tù bù

Có 3 hình thức bù:

- Bù tập trung: tụ điện được đặt ở điểm đầu của mạng điện

- Bù nhóm: Các tụ được đặt tại tủ phân phối cung cấp Q cho nhóm thiết bị Bùnhóm được dùng ở những nơi tiêu thụ Q lớn

- Bù riêng: Tụ điện được nối trực tiếp ở đầu vào thiết bị, động cơ Thường các tụđiện được đấu không có thiết bị đóng cắt Như vậy nếu động cơ ngừng hoạt động thìlưới cũng sẽ thiếu hụt một lượng công suất Q tương ứng với công suất của tụ

- Ta chọn kiểu bù tập trung cho toàn phân xưởng

1.1.17 Tính toán bù công suất phản kháng cho phân xưởng

costruoc 0.73tantruoc 0.94

cossau 0.93tansau 0.39

Trang 39

CHƯƠNG 4 LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP

1.8 CÁC PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN DÂY DẪN, CÁP:

- Nguyên tắc chọn tiết diện dây ở lưới hạ thế được dựa trên:

+ Cơ sở phát nóng của dây có phối hợp với thiết bị bảo vệ

+ Điều kiện tổn thất điện áp, ổn định nhiệt

- Điều kiện chọn dây dẫn chính là chọn theo điều kiện phát nóng và được thể hiện bởi công thức:

Tiêu đề	Thiết kế cung cấp điện phân xưởng cơ khí TTT
Tác giả	Trương Trung Tiến
Người hướng dẫn	TS. Trần Đình Cương
Trường học	Trường Đại học Tôn Đức Thắng
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Điện
Thể loại	Đồ án chuyên ngành
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	77
Dung lượng	0,98 MB