đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy luyện kim màu

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM MÀU Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI I.LỜI NÓI ĐẦU Luyện kim là lĩnh vực khoa học kĩ thuật và ngành công nghiệp điều chế các kim loại từ quặng hoặc từ các nguyên liệu khác, chế biến các hợp kim, gia công phôi kim loại bằng áp lực, bằng cách thay đổi các thành phần hoá học và cấu trúc để tạo ra những tính chất phù hợp với yêu cầu sử dụng. Ngành công nghiệp luyện kim màu sản xuất ra các kim loại như đồng, chì, thiếc, nhôm, kẽm, bạc, vàng không có sắt. Nhiều kim loại có giá trị chiếm lược. Dùng để sản xuất máy bay, tàu cảng, dụng cụ, các công trình xây dựng, điện tử, cơ khí, hóa chất và được dùng trong cả các ngành bưu tính công nghệ thông tin, tin học Các kim loại màu được phân thành 4 nhóm chính là kim loại màu cơ bản, kim loại màu hợp kim, kim loại màu quý và kim loại màu hiếm Nhà máy luyện kim màu đóng vai trò rất quan trọng trong công nghiệp nói chung và nền kinh tế nước ta nói riêng. Do kiến thức có hạn nên trong quá trình thiết kế không tránh khỏi sai sót. Em mong được sự góp ý của thầy. Em xin chân thành cảm ơn thầy. II.NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN 1. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí và toàn nhà máy. 2. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy . 3. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. III.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU 1. Phụ tải điện của nhà máy. 2. Phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí . 3. Điện áp nguồn : Uđm = 35kV 4. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực: 250MVA 5. Đường dây cung cấp điện cho nhà máy : Dùng dây nhôm lõi thép (AC) đặt treo trên không. 6. Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy : 12km 7. Công suất của nguồn điện : Vô cùng lớn 2 Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp 8. Nhà máy làm việc : 3 ca, Tmax = 6000 CHƯƠNG II:XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN I.CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế(biến đổi) về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện. Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng. Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ… Tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng… Phụ tải tính oán phụ thuộc vào nhiểu yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống… Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, có khả năng dẫn đến sự cố, cháy nổ… Có rất nhiều phương pháp để xác định phụ tải tính toán, nhưng chưa có phương pháp nào thật hoàn thiện. Những phương pháp cho kết quả đủ tin cậy thì quá phức tạp, khối lượng tính toán lớn và những thông tin đòi hỏi ban đầu quá lớn và ngược lại. Một số phương pháp xác định phụ tải tính toán: 1.Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt (P đ ) và hệ số nhu cầu( K nc ) Công thức tính PTTT: 3 Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp P tt = K nc . P đ Trong đó: - K nc : là hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kĩ thuật - P đ : là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, trong tính toán có thể xem gần đúng P đ ≈ P dđ (kW) 2.Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại Công thức tính PTTT: P tt = k max .P thiết bị = k max .k sd .∑P đi Trong đó: - P thiết bị : Công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị[kW] - k max : hệ số cực đại tra trong sổ tay kỹ thuật - k max = F( n hq , k sd ) - k sd : Hệ số sử dụng tra trong sổ tay kỹ thuật. - n hq : Số thiết bị dùng điện hiệu quả. 3.Phương pháp xác định PTTT theo suất phụ tải/ đơn vị diện tích P tt = P 0 .F Trong đó: - P 0 : Công suất điện trên một đơn vị diện tích [w/m 2 ]. - F: Diện tích bố trí thiết bị [m 2 ]. II, XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 1.Phân nhóm phụ tải Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bịcó công suất và chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định PTTT được chính xác cần phải phân nhóm thiết bịđiện. Việc phân nhóm thiết bịđiện cần phân theo nguyên tắc sau: 4 Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp Các thiết bị trong một nhóm gần nhau nên để gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên đường dây hạ áp trong phân xưởng. Chế độ làm việc của các thiết bịtrong cùng một nhóm giống nhau để xác định PTTT được chính xác hơn và thuận lợi hơn cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy. Số thiết bị trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường < ( 8 -12). Tuy nhiên thì thường rất khó thoả mãn cùng lúc cả 3 nguyên tắc trên, do vậy người thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm hợp lí nhất. 5 Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp Ta có bảng phân chia nhóm như sau: BẢNG PHÂN CHIA THIẾT BỊ THEO NHÓM STT Tên thiết bị Số lượng Kíhi ệu MB Công suất(kW) Nhãn máy Một máy Tổng Nhóm 1 1 Máy tiện ren 1 1 7 7 2 Máy tiện ren 1 2 4.5 4.5 3 Máy mài hai phía 1 12 2.8 2.8 4 Máy khoan bàn 3 13 0.65 1.95 HC-12A 5 Máy tiện ren 1 3 3.2 3.2 IE6EM 6 Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp ∑ 7 19.45 Nhóm 2 1 Máy tiện ren 1 4 10 10 2 Máy khoan đứng 1 5 2.8 2.8 3 Máy khoan đứng 1 6 7 7 4 Máy cưa 1 11 2.8 2.8 5 Máy khoan bàn 3 13 0.65 1.95 HC-12A ∑ 7 24.55 Nhóm 3 1 Máy tiện ren 1 2 4.5 4.5 2 Máy tiện ren 2 3 3.2 6.4 IE6EM 3 Máy phay vạn năng 1 7 4.5 4.5 4 Máy bào ngang 1 8 5.8 5.8 5 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2.8 2.8 6 Máy mài phẳng 1 10 4 4 ∑ 7 28 Nhóm 4 1 Máy tiện ren 3 1 7 21 2 Máy tiện ren 1 4 10 10 3 Máy cưa 1 11 2.8 2.8 4 Máy mài hai phía 1 12 2.8 2.8 ∑ 6 36.6 Nhóm 5 7 Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp 1 Máy tiện ren 3 1 10 30 2 Máy doa tọa độ 1 3 4.5 4.5 3 Máy dũa 1 26 1 1 4 Máy mài sắc các dao cắt gọt 1 27 2.8 2.8 ∑ 6 38.3 Nhóm 6 1 Máy tiện ren 1 1 10 10 2 Máy tiện ren 1 2 10 10 3 Máy doa ngang 1 4 4.5 4.5 4 Máy mài phẳng có trục nằm 1 20 2.8 2.8 5 Máy ép thủy lực 1 21 4.5 4.5 ΠO-53 6 Máy mài tròn vạn năng 1 18 2.8 2.8 7 Máy mài phẳng có trục đứng 1 19 10 10 8 Máy phay đứng 2 8 7 14 9 Máy phay chép hình 1 9 1 1 ∑ 10 59.6 Nhóm 7 1 Máy tiện ren 3 2 10 30 2 Máy phay chép hình 1 10 0.6 0.6 3 Máy mài tròn 1 17 7 7 4 Máy khoan đứng 1 16 4.5 4.5 5 Máy xọc 2 14 7 14 7M430 6 Máy phay chép hình 1 7 5.62 5.62 6HΠΚΠ 8 Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp ∑ 9 61.72 Nhóm 8 1 Máy khoan bàn 1 22 0.65 0.65 HC-12A 2 Máy mài sắc 2 23 2.8 5.6 3 Máy phay vạn năng 2 5 7 14 6H82Ш 4 Máy phay ngang 1 6 4.5 4.5 6H84Γ 5 Máy phay chép hình 1 11 3 3 6 Máy bào ngang 2 12 7 14 7 Máy bào giường một trụ 1 13 10 10 8 Máy khoan hướng tâm 1 15 4.5 4.5 2A55 ∑ 11 56.25 Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí thì hệ số công suất cos ϕ =0,6 được lấy chung cho các thiết bị trong phân xưởng. Từ đó ta có thể tính được dòng điện định mức cho cho từng thiết bị theo công thức sau: dm dm dm P I 3 U = × Với U đm =35kV 2.Xác định phụ tải tính toán từng nhóm a.Nhóm 1 ST T Tên thiết bị SL P đm (1máy ) P đm (toàn bộ) 1 Máy tiện ren 1 7 7 9 Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp 2 Máy tiện ren 1 4.5 4.5 3 Máy mài hai phía 1 2.8 2.8 4 Máy khoan bàn 3 0.65 1.95 5 Máy tiện ren 1 3.2 3.2 ∑ 7 19.45 Chọn hệ số sử dụng k sd =0,2( Tra trong bảng PL1.1-TL1) và hệ số công suất là 0,6. Từ bảng ta có: • Tổng số nhóm thiết bị: n=7 • Công suất của thiết bị lớn nhất trong nhóm là: P max =7kW. • Công suất thiết bị nhỏ nhất trong nhóm là: P min =0,65kW. Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 1/2P max =7/2=3.5 là: n 1 =2 n * =n 1 /n=2/7= 0.286 P 1 =7+4,5=11.5 P ∑ = 19.45 Vậy: p * = 11.5/19.45 =0,6 Tra bảng ta được: n * hq =0,66 do đó n hq = 0,66.7= 4,62 hay n hq = 5 Với k sd = 0.2 và n hq = 5 ta có: k max = 2.42 P tt =k max .P tb = k max .k sd .P ∑ = 2,42 . 0,2 . 19,45 =9,41(kW). Q tt =P tt . tg ϕ = 9,41 .1,33=12,51(kVar). b.Nhóm 2 ST T Tên thiết bị SL P đm (1máy ) P đm (toàn bộ) 10 [...]... – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp CHƯƠNG 3:THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO TOÀN NHÀ MÁY I YÊU CẦU ĐỐI VỚI CUNG CẤP ĐIỆN - Mục tiêu cơ bản của nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện năng yêu cầu với chất lượng điện tốt - Yêu cầu đối với cung cấp điện và nguồn điện cung cấp rất đa dạng Nó phụ thuộc vào giá trị của nhà máy và công suất yêu cầu Khi thiết kế các sơ đ cung. .. yêu cầu Khi thiết kế các sơ đ cung cấp điện phải lưu ý các yếu tố đặc trưng cho nhà máy riêng biệt điều kiện khí hậu, địa hình, các thiết bị đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao, các đặc điểm của quá trình sản suất và quá trình công nghệ Để từ đó xác định mức độ đảm bảo an toàn cung cấp điện, thiết lập sơ đồ cấu trúc cấp điện hợp lý - Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện chủ yếu căn cứ vào độ tin cậy... Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp h.Nhóm 8 ST T Tên thiết bị SL Pđm ( 1máy ) 0.65 2.8 7 4.5 3 Pđm (toàn bộ) 1 2 3 4 5 Máy khoan bàn Máy mài sắc Máy phay vạn năng Máy phay ngang Máy phay chép hình 1 2 2 1 1 6 Máy bào ngang Máy bào giường một trụ Máy khoan hướng tâm 2 7 14 1 10 10 1 4.5 4.5 7 8 ∑ 11 0.65 5.6 14 4.5 3 56.25 Chọn hệ số sử dụng ksd=0,2( Tra trong bảng PL1.1-TL1) và hệ số công suất... TRONG NHÀ MÁY Nguyên tắc chung để đánh giá hộ tiêu thụ điện trong nhà máy ta dựa vào tầm quan trọng của phân xưởng Tức là khi ngừng cung cấp điện hay ngừng hoạt động của phân xưởng thì mức độ ảnh hưởng của nó tới hoạt động của toàn nhà máy là cao hay thấp, từ đó ta có thể xác định được loại phụ tải và sơ đồ cung cấp điện hợp lý cho phân xưởng trong toàn nhà máy Khi đã xác định được hộ tiêu thụ trong nhà. .. toàn nhà máy - Phụ tải tính toán tác dụng & phản kháng của toàn nhà máy - Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy - Hệ số công suất của toàn nhà máy: Chọn Kđt = 0,8 Dựa vào bảng số liệu trên ta có:    IV.LẬP BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI 28 Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp - Việc xây dựng biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp có mục đích là phân phối hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy, ... – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp 3 Máy doa ngang Máy mài phẳng có trục nằm Máy ép thủy lực 1 4.5 4.5 1 2.8 2.8 1 4.5 4.5 1 2.8 2.8 1 10 10 8 Máy mài tròn vạn năng Máy mài phẳng có trục đứng Máy phay đứng 2 7 14 9 Máy phay chép hình 1 1 1 4 5 6 7 ∑ 10 59.6 Chọn hệ số sử dụng ksd=0,2( Tra trong bảng PL1.1-TL1) và hệ số công suất là 0,6 Từ bảng ta có: • Tổng số nhóm thiết bị: n=10 • Công suất của thiết. .. – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp g.Nhóm 7 1 2 3 4 5 Máy tiện ren Máy phay chép hình Máy mài tròn Máy khoan đứng Máy xọc 3 1 1 1 2 Pđm ( 1máy ) 10 0.6 7 4.5 7 6 Máy phay chép hình 1 5.62 ST T Tên thiết bị SL ∑ Pđm (toàn bộ) 9 30 0.6 7 4.5 14 5.62 61.72 Chọn hệ số sử dụng ksd=0,2( Tra trong bảng PL1.1-TL1) và hệ số công suất là 0,6 Từ bảng ta có: • Tổng số nhóm thiết bị: n=9 • Công suất của thiết bị... áp trung gian về nhà máy( km) - L= 12km Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy là: vậy ta chọn điện áp 35KV 2 Các phương án về trạm nguồn: Các phương pháp chính và cơ bản để cung cấp điện cho xí nghiệp chỉ từ hệ thống điện: - Nếu dùng sơ đồ dẫn sâu từ mạng 35kv xuống điện áp 0,4kv thì có lợi giảm được tổn thất nhưng chi phí cho các thiết bị cao Loại sơ đồ này phù hợp với các phân... 35/10kv cấp điện cho các biến áp phân xưởng 10/0,4kv thì chi phí cho các thiết bị thấp và với loại hình phân xưởng đặt gần nhau thì tổn thất không lớn - Qua phân tích hai phương án dùng sơ đồ cung cấp trên, ta dùng sơ đồ trạm nguồn là trạm biến áp trung tâm 35/10(KV) cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng 34 Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp III PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC HỘ TIÊU THỤ ĐIỆN... Tên thiết bị Máy tiện ren SL 3 Pđm ( 1máy ) 10 Pđm (toàn bộ) 30 13 Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp 2 3 Máy doa tọa độ Máy dũa Máy mài sắc các dao cắt gọt 4 ∑ 1 1 4.5 1 4.5 1 1 2.8 2.8 6 38.3 Chọn hệ số sử dụng ksd=0,2( Tra trong bảng PL1.1-TL1) và hệ số công suất là 0,6 Từ bảng ta có: • Tổng số nhóm thiết bị: n=6 • Công suất của thiết bị lớn nhất trong nhóm là: Pmax=10kW • Công suất thiết . ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM MÀU Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI I.LỜI NÓI ĐẦU Luyện kim là lĩnh. toàn nhà máy. 2. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy . 3. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. III.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU 1. Phụ tải điện của nhà máy. 2. Phụ tải điện. 2 ST T Tên thiết bị SL P đm ( 1máy ) P đm (toàn bộ) 10 Bài tập dài – Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp 1 Máy tiện ren 1 10 10 2 Máy khoan đứng 1 2.8 2.8 3 Máy khoan đứng 1 7 7 4 Máy cưa 1 2.8 2.8 5 Máy