đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng sửa chữa ôtô

Vì vậy nhu cầu về năng lượng điện tiêu thụ cũng đòi hỏi nâng cao một bước về cả chất lượng, định lượng cũng như kỹ thuật cung cấp điện phải đảm bảo an toàn, kịp th ời...Hiểu được tầm qu

L ỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay v ới sự phát triển như vũ bão của khoa học công nghệ, các ngành công nghi ệp cũng phát triển không ngừng và ứng dụng tri ệt để công nghệ cao vào sản xuất Vì vậy nhu cầu về năng lượng điện tiêu thụ cũng đòi hỏi nâng cao một bước về cả chất lượng, định lượng cũng như kỹ thuật cung cấp điện phải đảm bảo an toàn, kịp

th ời Hiểu được tầm quan trọng của việc cung cấp điện cho các hộ tiêu th ụ, trong đồ án cung cấp điện này của chúng em thiết kế cung

c ấp điện cho xưởng sửa chữa ô tô nhằm đảm bảo cho xưởng hoạt

động tốt không xảy ra tình trạng sự cố về điện

Đồ án của chúng em có được hoàn thiện là nhờ sự giúp đỡ hướng dẫn tận tình của thầy Võ Viết Cường trong suốt thời gian thực

hi ện, sự góp ý quý báu của các bạn sinh viên trong lớp…Tuy nhiên trong quá trình th ực hiện do sự hiểu biết và kiến thức chuyên môn

c ũng như kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên ít nhiều đồ án của chúng em không th ể tránh những thiếu sót, rất mong được sự tham gia đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn sinh vi ên để chúng

em hoàn thi ện hơn nữa…

Chúng em xin chân thành c ảm ơn! quý thầy cô và đặc biệt là

th ầy Võ Viết Cường cùng các bạn sinh viên trong lớp đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án môn học cung cấp điện này./…

Tp.HCM…tháng 12 năm 2009

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

ngày… tháng… năm 20………

Sự phát triển mạnh mẽ của đất nước ta trong thời kỳ CNH –HĐH, đi cùng với nó là nhu cầu tất yếu của con người và sự đòi hỏi của thời đại về phương tiện vận chuyển và đi lại…Chính vì vậy sự ra đời của các xưởng

sửa chữa ô tô cũng là tất yếu

Vậy nên chúng em quyết định chọn đề tài thiết kế cung cấp điện cho xưởng sửa chữa ô tô và trong thiết kế cũng như vận hành xưởng phải bảo đảm các tiêu chí cơ bản sau:

 Phải đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật

 Phải tính toán kinh tế hợp lý

 Phải đảm bảo an toàn tuyệt đối khi vận hành

 Phải đảm bảo về môi trường

Trang

1 Lời nói đầu 1

2 Nhận xét của giáo viên 2

1.2 Sơ đồ tổng quan quản lý nhân sự 5

PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

3.1 Sơ đồ nguyên lý mạng điện 14

3.2 Cung cấp điện theo sơ đồ phân nhánh hình tia

3.3 Cung cấp điện theo sơ đồ hình tia không phân nhánh

3.4 Phương pháp đi dây:

CHƯƠNG 4:

CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT , BẢO VỆ

4.2 Phương pháp lựa chọn dây dẫn:

4.3 Phương pháp xác định tiết diện dây dẫn 16

1.1 Gi ới thiệu chung

Công ty Miền Đông là công ty chuyên sửa chữa tân trang các loại xe ô

tô, xe khách, xe tải…Là công ty với bề dày kinh nghiệm với đội ngũ cán

bộ công nhân viên luôn tận tình với công việc, do đó công ty đã thu hút được rất nhiều sự quan tâm của khách hàng, kể cả là khách hàng được xem

là khó tính nhất, nhờ đó mà công ty không ngừng phát triển ngày càng lớn

mạnh

Công ty đã phát triển nhiều phân xưởng, văn phòng đại diện ở các

quận huyện khác…phân xưởng sửa chữa ô tô Miền Đông là một trong

những chi nhánh của công ty, mặc dù là phân xưởng sửa chữa ô tô nhưng

do áp dụng những công nghệ mới như giàn nâng, máy nén khí, lò hấp…

Vậy nên phân xưởng sửa chữa ô tô sử dụng rất nhiều thiết bị điện (chủ

yếu là các động cơ điện…) trong quá trình vận hành Vì vậy việc tính toán thiêt kế cung cấp điện cho phân xưởng là rất quan trọng và cần thiết để đảm bảo cung cấp đủ điện năng, nhờ đó mà phân xưởng hoạt động tốt./

Chương 2: XÁC ĐỊNH NHU CẦU PHỤ TẢI VÀ TÂM PHỤ TẢI

CHO PHÂN XƯỞNG

2.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TOÀN PHÂN XƯỞNG:

GIÁM ĐỐC PHÂN XƯỞNG

PHÒNG TÀI CHÍNH

KẾ TOÁN PHÒNG KTHUẬT Ỹ PHÒNG QUCHĂM SÓC KHÁCH HÀNG ẢN LÝ NHÂN SỰ &

CÔNG NHÂN

2.1.1 đặc điểm của phân xưởng:

Đây là phân xưởng sửa chữa ô tô MIỀN ĐÔNG

• Chiều dài : 86 m

3 Máy nâng tải nặng (3.1 ÷ 3.4)

4 Máy bơm nước (4.1, 4.2)

5 Quạt thông gió nhà hấp (5)

6 Quạt gió công nghiệp (7.1 ÷ 7.3)

8.1 8.2 8.3 8.4

7.1

7.2 7.3

STT Tên thiết bị lượng Số

(cái)

Pđm (kw)

cosφ Hiệu

suất (ɳ)

CS biểu kiến

mỗi thiết bị (kvA)

1 Máy nén khí (2.1, 2.2) 2 3 0,8 0,81 4,63

2 Cầu nâng tải nhẹ 4 4 0,8 0,82 6,1

3 Cầu nâng tải nặng 4 11 0,86 0,87 14,7

4 Máy bơm nước 2 1,5 0,8 0,78 2,4

5 Máy xì khô (6.1, 6.2) 2 3 0,8 0,81 4,63

6 Nhà hấp 4 9 0,85 0,86 12,3

7 Máy phun sơn (8.1 ÷ 8.4) 4 3,7 0,8 0,82 5,64

8 Quạt gió 3 1,1 0,79 0,75 1,86

Khi có xe cần bảo trì sửa chữa hay tân trang lại thì xe được đưa vào

cầu nâng Nếu là xe tải nhẹ , xe con … thì đưa vào vị trí từ 1.1÷1.4 còn nếu

là xe tải nặng thì xe được đưa vào vị trí 3.1÷3.4 để kiểm tra và sửa chữa vị trí 2.1 , 2.2 là máy nén khi dùng để tháo mở ốc vít khi cần thiết Khi xe sửa

chữa xong sẽ được đua ra vị tri 4.1 , 4.2 và 6.1, 6.2 để rửa và xì khô Nếu

xe cần phải sơn lại thi sẽ được đưa đến vị trí 8.1 ÷8.4 khi xe đươc sơn xong thì sẽ đưa vào nhà hấp để hấp sây Sau thời gian đua xe ra ngoài và

kết thúc quá trình công nghệ Các quạt máy 7.1, 7.2, 7.3 dùng để quạt mát cho công nhân làm việc

Phân nhóm phụ tải dựa trên các yếu tố sau:

• Các thiết bị trong cùng một nhóm nên có cùng chức năng

• Phân nhóm theo khu vực

• Phân nhóm có chú ý phân đều công suất cho từng nhóm

• Dòng tải của từng nhóm gần với dòng tải của CB chuẩn

STT Tên thiết bị Số

lượng P(kw) đm

cosφ Hiệu suất

(ɳ) CS bimỗi thiết bị ểu kiến

5 Máy bơm nước 2 1,5 0,8 0,78 2,4

cosφ Hiệu suất

(ɳ) CS bimỗi thiết bị ểu kiến

8 Máy phun sơn 4 3,7 0,8 0,82 5,64

9 Quạt giĩ 2 1,1 0,79 0,75 1,86

Trong điều kiện vận hánh bình thường cơng suất tiêu thụ thực của thiết bị thường nhỏ hơn trị định mức của nĩ Do đĩ hệ số sử dụng dùng để đánh giá trị cơng suất tiêu thụ thực Hệ số này cần được áp dụng cho từng

tải riêng biệt ( nhất là các động cơ vì chúng hiếm khi chạy đầy tải)

Trong mạng cơng nghiệp hệ số này ước chừng là Ksd = 0,75 cho động cơ Với bĩng đèn dây tĩc Ksd = 1 Với ổ cắm hệ số này phụ thuộc hồn tồn vào dạng thiế bị cắm vào ổ cắm

Hệ số đồng thời K đt: Là tỉ số giữa công suất tác dụng tính toán cực đại tại nút khảo sát của hệ thống cung cấp điện với tổng các công suất tác dụng tính toán cực đại của các nhóm hộ tiêu thụ riêng biệt (hoặc các nhóm thiết bị) nối vào nút đó:

n đt

P

P K

1

Trong điều kiện vận hành bình thường, cơng suất tiêu thụ thực của thiết bi thường bé hơn trị định mức của nĩ Do đĩ hệ số sử dụng được dùng

để đánh giá trị cơng suất tiêu thụ thực Hệ số này cần được áp dụng cho

từng tải riêng biệt ( nhất là cho các động cơ vì chúng hiếm khi chạy đầy tải)

Chọn hệ số sử dụng cho các động cơ là Ksd = 0,8 cho quạt là Ksd

=1( ch ọn theo sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC)

Thơng thường thì sự vận hành đồng thời cửa tất cả các tải trong cùng một phân xưởng là khơng bao giờ xẩy ra Do đĩ hệ số đồng thời dùng

để đánh giá phụ tải Hệ số đồng thời thường được dùng cho một nhĩm phụ

tải được nối cùng tủ phân phối hoặc tủ phân phối phụ

Việc xác định hệ số đồng thời địi hỏi người thiết kế phải hiểu biết chi tiết về mạng và điều kiện vận hành của từng tải riêng biệt trong mạng

Do vậy, khĩ mà cĩ thể cho giá trị chính xác cho mọi trường hợp

Trong đồ án này, c họn hệ số đồng thời cho nhóm thiết bị và cho toàn phân xưởng theo bảng B18 trang B37 ( sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC)

Bảng số liệu hệ số đồng thời của nhóm thiết bị và của toàn phân xưởng:

Hệ

số sử

dụng max (Ksd)

CS

biểu

kiến yêu

cầu (kvA)

Hệ số đồng

thời (Kđt) Nhóm máy

CS

biểu

kiến (kvA)

Hệ số đồng thời (Kđt) Phân xưởng

CS

biểu

kiến (kvA) Phân xưởng Nhóm 1:

6,1 6,1 6,1 6,1

14,7 14,7 14,7 14,7 1,86

0,8 0,8

0,8 0,8 0,8 0,8

0,8 0,8 0,8 0,8

1

3,7 3,7

4,88 4,88 4,88 4,88

11,76 11,76 11,76 11,76 1,86

4,63 4,63

12,3 12,3 12,3 12,3

0,8 0,8

0,8 0,8

0,8 0,8 0,8 0,8

1,92 1,92

3,7 3,7

9,84 9,84 9,84 9,84

0,8 0,8 0,8

4,48 4,48 4,48

0,75 16,23 m4 5,64 0,8 4,48

Quạt gió

m1

m2

1,86 1,86

1

1

1,86 1,86 Theo kết quả tính toán ta có công suất tính toán toàn phân xưởng là:

Sttpx = 98,685 KVA

Dựa vào kết quả tính toán ở trên ta lựa chọn máy biến áp có các thông

số sau

Chọn máy biến áp theo tiêu chuẩn điện lực TP.HCM: QĐ 2077

Tiêu chuẩn Điện áp Tổ nối dây Dung lượng

- Tiêu chuẩn điện lực

TP.HCM: QĐ 2077 22±2.2,5% - 15/0,4 Kv DYN 11 160KVA

Thông số kỹ thuật

Tổn hao không tải P0 (W) 280

Dòng điện không tải I0 (%) 2

Tổn hao ngắn mạch ở 75o

Điện áp ngắn mạch Uk (%) 4

2.3 XÁC ĐỊNH TOẠ ĐỘ TÂM PHỤ TẢI CỦA TOÀN PHÂN XƯỞNG

Chọn hệ trục toạ độ cho phân xưởng như hình vẽ(trang ) ta có toạ độ

của từng thiết bị trong nhóm:

STT Tên thiết bị Số hiệu máy

trên mặt bằng Pđmi (kw) Xi (m) Yi (m)

trên mặt bằng

X P

1 , 67

13 1 , 1 2 11 2 11 2 11 2 11 2 3 2 3 2 4 2 4 2 4 2 4

71 1 , 1 68 11 60 11 52 11 44 11 36 3 33 3 29 4 23 4 17 4 11 4

+ +

+ + + + + +

2.3.2 Xác định toạ độ tâm phụ tải của nhóm 2:

STT Tên thiết bị Số hiệu máy trên

mặt bằng Pđmi (kw) Xi (m) Yi (m)

1 Máy bơm nước 4.1

4.2

1,5 1,5

X P

45

33 9 31 9 6 9 4 9 22 3 20 3 24 5 , 1 16 5 , 1

m P

Y P

45

85 9 85 9 85 9 85 9 85 3 85 3 85 5 , 1 85 5 , 1

STT Tên thiết bị Số hiệu máy trên

3,7 3,7 3,7 3,7

1,1 1,1

X P

17

25 1 , 1 30 1 , 1 36 7 , 3 36 7 , 3 36 7 , 3 36 7 , 3

Y P

17

25.1,146.1,171.7,363.7,355.7,349.7,3

X P

17451,67

9,34.1787,18.4518,2.1,67

1

++

++

Y P

17451,67

39,56.1785.45739,45.1,67

1

++

++

Sơ đồ tâm phụ tải của toàn phân xưởng

Trong thực tế việc quyết định vị trí đặt tủ phân phối tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố:

• Thuận tiện cho việc lắp đặt và sửa chữa,an toàn cho người

• Tủ phải đặt gần tâm phụ tải

• Thuận tiện cho quan sát toàn nhóm máy, không gây cản trở cho việc

8.1 8.2 8.3 8.4

7.1

7.2 7.3

T ủ DB1

T ủ DB2

T ủ DB3

8.1 8.2 8.3 8.4

7.1

7.2 7.3

Chương 3: PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

(Phần Phụ lục 1)

Xác định nguồn cung cấp cho phân xưởng

Do phân xưởng có nhiều động cơ nên có dòng rò lớn do vậy ta chọn

nguồn TT Theo sơ đồ TT điểm trung tính của máy biến áp được nối trực

tiếp với đất vỏ các thiết bị sẽ được nối tới cực nối đất Cực nối đất này

thường độc lập với cực nối đất dây trung tính máy biến áp

Mạch phân phối này rất thông dụng và phổ biến, trong đó kích cỡ

dây giảm dần tại các điểm phân nhánh

* Ưu điểm của sơ đồ này là: độ tin cậy cung cấp điện cao do chỉ có

nhánh sự cố bị cô lập ( bằng cầu chì hay máy cắt ) nên đơn giản trong việc

xác định sự cố, bảo trì hay mở rộng kích thước dây dẫn có thể chọn phù

hợp vơi mức độ giảm dần cho tới cuối mạch

* Nhược điểm của sơ đồ này là: khi có sự cố xảy ra trong đường cấp

điện từ tủ điện chính sẽ cắt tất cả các mạch và tủ điện phía sau

Đối với sơ đồ phân nhánh hình tia có 3 cách sắp xếp:

• Mạch phân nhánh hình tia với cách đi dây thông thường

• Mạch phân nhánh hình tia sử dụng thanh dẫn điện lắp ghép ( BTS) ở

mức phân phối thứ 2

• Mạch phân nhánh hình tia sử dụng các thanh dẫn điện lắp ghép và

dây dẫn ở cuối lưới

Sơ đồ phân nhánh hình tia

Mạch phân phối này được dùng để điều khiển tập trung lưới hay một

quy trình đặc biệt, điều khiển, bảo trì và giám sát hệ thống

Ưu điểm của sơ đồ này là: độ tin cậy cung cấp điện cao do chỉ có lắp đặt

một mạch

Khuyết điểm sơ đồ này là: sơ đồ trở nên phức tạp khi có nhiều

mạch, đặc tuyến bảo vệ của thiết bị đóng cắt mạch chính sẽ ở mức cao

nhằm đảm bảo tính bảo vệ chọn lọc

Nguồn điện lực cung cấp cho phân xưởng là nguồn TT điểm trung tính máy biến áp được nối trực tiếp với đất vỏ thiết bị sẽ được nối tới cực

nối đất bằng dây nối đất Cực nối đất này thông thường được cô lập với

cực nối đất trung tính máy biến áp

Đây là phân xưởng sửa chữa ô tô nên không có dây chuyền sản xuất mà tính chất công việc chỉ hoạt động theo công đoạn nên khi có sự cố mất điên không gây ảnh hưởng lớn tơi hoạt đông của phân xưởng Hơn nữa nếu so sánh chi phí khi lắp nguồn dự phòng vơi thiệt hại khi có sự cố mất điện thì chi phí lắp nguồn dự phòng lớn hơn nhiều Do đó không chọn phương án

lắp nguồn dự phòng

Dây /cáp từ trạm biến áp đến tủ chính MDB và từ tủ chính MDB đến các tủ DB1, DB2, DB3 đều được đi trên kh ay treo trên tường D ây /cáp từ tủ DB đến các động cơ được đi trong ống PVC và chôn ngầm dưới đất

8.1 8.2 8.3 8.4

7.1

7.2 7.3

T ủ DB1

T ủ DB2

T ủ DB3

Tr ạm biến

áp (DT)

Chương 4:CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ

ĐÓNG CẮT , BẢO VỆ

4.1 Khái ni ệm chung:

Dây dẫn là một trong những thành phần chính của mạng điện vì vậy,

việc lựa chọn dây dẫn đúng tiêu chuẩn kỹ thuật và thoả mãn chỉ tiêu kinh tế

sẽ góp phần đảm bảo chất lượng điện, cung cấp điện an toàn và kiên tục, đồng thời góp phần không nhỏ vào việc hạ thấp giá thành truyền tải và phân phối điện năng, mang lại lợi ích lớn không chỉ cho ngành điện mà còn cho cả các ngành kinh tế quốc dân

Tuỳ theo loại mạng điện và cấp điện áp mà điều kiện kinh tế đóng vai trò quyết định và điều kiện kỹ thuật đóng vai trò quan trọng hay ngược

lại Do đó cần phải nắm vững bản chất của mỗi phương pháp lựa chọn dây

dẫn để sử dụng đúng chỗ và có hiệu quả

Do mạng phân phối hạ áp tải công suất nhỏ và cự ly truyền tải ngắn nên chỉ tiêu kinh tế chỉ đóng vai trò quan trọng mà không đóng vai trò quyết định như chỉ tiêu kỹ thuật chỉ tiêu kỹ thuật cần quan tâm khi chọn dây/cáp bao

gồm:

• Nhiệt độ dây/cáp không được vượt quá nhiệt độ cho phép quy định

bởi nhà chế tạo trong chế độ vận hành bình thường cũng như trong

chế độ vận hành sự cố khi xuất hiện ngắn mạch

• Độ sụt áp không được vượt quá độ sụt áp cho phép

* Điều kiện kỹ thuật:

• Xác định tiết diện dây dẫn theo điều kiện sụt áp cho phép (phương pháp này chỉ áp dụng cho khu dân cư)

• Xác định tiết diện dây dẫn mà khối lượng kim loại màu là nhỏ nhất (phương pháp này áp dụng cho khu vực nông thôn )

• Xác định tiết diệ n dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép (phương pháp này áp dụng cho mạng hạ áp và được sử dụng rộng rãi)

Trong 3 phương pháp trên thì phương pháp thứ 3 là phổ biến nhất vì các lý

do sau:

• Dòng điện trong mạng hạ áp lớn nên phát nóng nhiều

• Dây trong mạng hạ áp thường sử dụng dây bọc vì dễ bị hư

• Thường đi trong nhà là chủ yếu, nhiều tuyến, nhiều sợi nên dễ bị

Độ phát nóng trong phân xưởng cao =>chọn phương pháp điều kiện phát nóng

Chọn loại dây/cáp Chọn loại dây/cáp

Chọn tiết diện dòng tiêu chuẩn

4.4 CHỌN CÁP/DÂY DẪN:

Dùng dây cáp điện lực CV do CADIVI sản xuất các thông số kỹ thuật của CV:

• Ruột dẫn : đồng xoắn nhiều sợi

• Cách điện: nhựa PVC

• Điện áp cho phép: 660V

Ta có dòng điện làm việc cực đại Ilvmax:

A U

S I

4,0.3

685,98

K2 là hệ số hiệu chỉnh theo số mạch cáp trên một hàng đơn

K3 là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường

4.4.2 Ch ọn cáp/dây cho đoạn từ trạm biến áp MDB đến tủ phân phối chính DB1:

Dùng dây cáp điện lực CV do CADIVI sản xuất các thông số kỹ thuật của CV:

• Ruột dẫn : đồng xoắn nhiều sợi

• Cách điện: nhựa PVC

• Điện áp cho phép: 660V

Ta có dòng điện làm việc cực đại Ilvmaxnh1:

A U

S I

47,55

3

1 1

K2 là hệ số hiệu chỉnh theo số mạch cáp trên một hàng đơn

K3 là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường