Đồ án cung cấp điện

Đồ án cung cấp điện

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG 1.1 Giới thiệu sơ bộ về phân xưởng: - Phân xưởng cơ khí có dạng hình chữ nhật, nền xi măng, trần lợp tôn hai mái. Toàn bộ phân xưởng có năm cửa, bốn cửa phụ và một cửa chính. Phân xưởng có các kích thước sau: - Chiều dài: 54m - Chiều ngang: 18m - Chiều cao:7m Phân xưởng được cấp điện từ trạm biến áp khu vực có cấp điện áp 22/0,4 kv. 1.2 Danh mục các thiết bị trong phân xưởng: Ký hiệu Số lượng P iđm ∑P iđm cosφ K sd 1 5 5 25 0,8 0,6 2 4 20 80 0.9 0,4 3 1 14 14 0,85 0,6 4 3 5 15 0,9 0,5 5 2 7 14 0,85 0,7 6 2 3 6 0,9 0,6 7 2 9 18 0,85 0,6 8 4 5 20 0,9 0,6 9 2 1 2 0,85 0,4 10 2 3 6 0,9 0,6 11 1 12 12 0,85 0,6 12 1 18 18 0,9 0,6 Tổng 29 230 1.3 Sơ đồ mặt bằng của phân xưởng : 1 1 2 2 1.4 Phụ tải tính toán động lực của phân xưởng : Phụ tải tính toán của phân xưởng được tính theo công thức: P tt = k đt × ( ∑k sd ×P iđm ) Trong đó k đt : Là hệ số đồng thời. Chọn K đt = 0,9 cho cả phân xưởng. k sd : Là hệ số sử dụng Căn cứ vào vị trí và công suất của các thiết bị được bố trí trên mặt bằng ta chia phân xưởng thành bốn nhóm phụ tải cụ thể trong bảng sau: Nhóm Ký hiệu Số lượng P iđm ∑P iđm cosφ K sd 1 1 3 7 21 0,65 0,7 2 2 14 28 0,75 0,8 3 3 11 33 0,65 0,9 5 3 12 36 0,75 0,8 8 1 1 1 0,75 0,9 Tổng 11 107 2 3 2 11 22 0,65 0,9 4 3 18 54 0,85 0,7 6 1 7 7 0,75 0,8 Tổng 6 83 3 5 3 12 36 0,75 0,8 9 3 5 15 0,75 0,7 10 1 9 9 0,75 0,8 Tổng 7 60 4 7 2 3 6 0,75 0,8 8 2 1 2 0,75 0,9 10 2 9 18 0,75 0,8 11 3 16 48 0,75 0,9 12 2 9 18 0,75 0,5 Tổng 11 92 3 3 1.4.1 Phụ tải tính toán của nhóm 1 : Nhóm một có các thiết bị: Nhóm Ký hiệu Số lượng P iđm ∑P iđm cosφ K sd 1 1 3 7 21 0,65 07 2 2 14 28 0,75 0,8 3 3 11 33 0,65 0,9 5 2 12 24 0,75 0,8 8 1 1 1 0,75 0,9 Tổng 11 107 Áp dụng công thức: P tt = k đt × ( ∑k sd ×P iđm ) Do đó ta có được: Công suất tác dụng tính toán. P tt1 W)(21,78)9,018,0249,0338,0287,021(9,0 K =×+×+×+×+××= Hệ số công suất trung bình. Cosφ tb1 = × = ∑ ∑ 12 1 12 1 i ii P Posc ϕ 7,0 107 75.0175,02465,03375,02865,021 = ×+×+×+×+× Công suất biểu kiến. S tt1 )(73,111 7,0 21,78 cos 1 1 KVA P tb tt === ϕ Công suất phản kháng. Q tt1 R)(79,7921,7873,111 22 KVA =−= 1.4.2 Phụ tải tính toán nhóm 2 : Nhóm 2 có các thiết bị: Nhóm Ký hiệu Số lượng P iđm ∑P iđm Cosφ K sd 2 3 2 11 22 0,65 0,9 4 4 4 3 18 54 0,85 0,7 6 1 7 7 0,75 0,8 Tổng 6 83 Tương tự ta cũng tính được phụ tải tính toán của nhóm 2: Công suất tác dụng P tt2 W)(88,56)8,077,0549,022(9,0 K =×+×+××= Hệ số công suất trung bình Cosφ tb2 = × = ∑ ∑ 6 1 6 1 i ii P Posc ϕ 79,0 83 75,0785,05465,022 = ×+×+× Công suất biểu kiến S tt2 )(72 79,0 88,56 cos 2 2 KVA P tb tt === ϕ Công suất phản kháng Q tt2 R)(14,4488,5672 22 KVA =−= 1.4.3 Phụ tải tính toán nhóm 3 : Nhóm 3 có các thiết bị như sau: Nhóm Ký hiệu Số lượng P iđm ∑P iđm cosφ K sd 3 5 3 12 36 0,75 0,8 9 3 5 15 0,75 0,7 10 1 9 9 0,75 0,8 Tổng 7 60 Phụ tải tính toán của nhóm 3: Công suất tác dụng P tt3 W)(58,41)8,097,0158,036(9,0 K =×+×+××= Hệ số công suất trung bình 5 5 Cosφ tb3 = × = ∑ ∑ 7 1 7 1 i ii P Posc ϕ 75,0 60 75,0)91536( = ×++ Công suất biểu kiến S tt3 )(44,55 75,0 58,41 cos 3 3 KVA P tb tt === ϕ Công suất phản kháng Q tt3 R)(67,3658,4144,55 22 KVA =−= 1.4.4 Phụ tải tính toán nhóm 4 : Nhóm 4 có các thiết bị như sau: Nhóm Ký hiệu Số lượng P iđm ∑P iđm cosφ K sd 4 7 2 3 6 0,75 0,8 8 2 1 2 0,75 0,9 10 2 9 18 0,75 0,8 11 3 16 48 0,75 0,9 12 2 9 18 0,75 0,5 Tổng 11 92 Phụ tải tính toán nhóm 4 được xác đinh như trên: Công suất tác dụng P tt4 W)(88,65)5,0189,0488,0189,028,06(9,0 K =×+×+×+×+××= Hệ số công suất trung bình Cosφ tb4 = × = ∑ ∑ 1 1 11 1 i ii P Posc ϕ 75,0 92 75.0)18481826( = ×++++ Công suất biểu kiến 6 6 S tt4 )(84,87 75,0 88,65 cos 4 4 KVA P tt === ϕ Công suất phản kháng Q tt4 R)(1,5888,6584,87 22 KVA=−= Phụ tải tính toán của 4 nhóm: Nhóm S tt (KV A) P tt (K W) Q tt (KV AR) cosφ 1 111,73 78,21 79,79 0,7 2 72 56,88 41,44 0,79 3 55,44 41,58 36,67 0,75 4 87,84 65,88 58,1 0,75 Tổng 327,01 242,55 216 0,74 Phụ tải động lực của phân xưởng: Công suất tác dụng tính toán của các nhóm P ttđl = k đt ×(P n1 +P n2 +P n3 +P n4 ) = 0,9 ×242,55 = 218,3(kw) Công suất phản kháng tính toán của các nhóm Q ttđl = k đt ×(Q n1 +Q n2 +Q n3 +Q n4 ) = 0,9×216 = 194,4 (kvAr) Hệ số cosφ tb Cosφ tb = × = ∑ ∑ 4 1 4 1 tti ttitti P Posc ϕ 74,0 55,242 75,088,6575,055,4179,088,567,021,78 = ×+×+×+× 1.5 phụ tải chiếu sáng của phân xưởng : Phụ tải chiếu sang của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất phụ tải trên một đơn vị diện tích, được tính theo công thức sau: P cs = P o ×F Trong đó: P o là suất phụ tải trên một đơn vị diện tích là 1m 2 , đơn vị là (KW/m 2 ). F = 54×18 = 972 m 2 là diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ 7 7 Là phân xưởng cơ khí có suất phụ tải trên một đơn vị diện tích nằm trong khoản từ (12 – 16) W/m 2 . Ta chọn P o = 15(W/m 2 ) và hệ số cosα= 1. Từ đó ta có công suất chiếu sang của phân xưởng là: P cs = P o ×F = 15×972 = 14,58 (kw) 1.6 Phụ tải tính toán toàn phân xưởng : Phụ tải tính toán của phân xưởng bao gồm phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng và có giá trị: Công suất tái dụng của phân xưởng P tt = P ttđl +P cs = 218,3+14,58 = 232,88(kw) Công suất phản kháng của phân xưởng Q tt = Q ttđl = 194,4(kvAr) Công suất biểu kiến của phân xưởng S tt )(4,3034,19488,232 22 KVA=+= Hệ số công suất cosα của phân xưởng Cosα 77,0 4,303 88,232 == tt tt S P 1.7 Xác định tâm phụ tải của các nhóm thiết bị và phân xưởng : Tâm phụ tải là điểm mà từ điểm này đi đến các tải là gần nhất. Mục đích của việc xác định tâm phụ tải để chọn vị trí đặt tủ phân phối và trạm biến áp cho phân xưởng. Do đường đi từ tâm phụ tải đến các tải là ngắn nhất cho nên giảm được tổn thất điện áp, tổn thất công suất mang lại chỉ tiêu về kinh tế, kỹ thuật cho dự án. Tâm phụ tải được tính theo công thức: X = ∑ ∑ × n i n i i P P x 1 1 Y = ∑ ∑ × n i n i i P P y 1 1 Trong đó X,Y là tọa độ tâm phụ tải 1.7.1Tâm phụ tải nhóm 1: 8 8 Tọa độ phụ tải của nhóm 1 ST T Ký hiệu P i (KW) x i (m) y i (m) 1 1A 7 7,2 9 2 1B 7 10,2 9 3 1C 7 13,2 9 4 2A 14 2,2 5 5 2B 14 2,2 10,2 6 3A 11 8,8 3 7 3B 11 11,8 3 8 3C 11 14,8 3 9 5A 12 18,4 8 10 5B 12 20,4 8 11 8A 1 1,6 1 Theo công thức trên X = ∑ ∑ × n i n i i P P x 1 1 Y = ∑ ∑ × n i n i i P P y 1 1 Tọa độ tâm phụ tải của nhóm 1 X 1 = )(,74,10 107 1818,38124,35114,4146,307 m= ×+×+×+×+× Y 1 = )(49,6 107 6,1116129112,1514277 m= ×+×+×+×+× 1.7.2 Tâm phụ tải của nhóm 2: Tọa độ của các phụ tải nhóm 2 ST T Ký hiệu P i (KW) x i (m) y i (m) 1 3D 11 16,2 16 9 9 2 3E 11 20,4 16 3 4A 18 5,6 16 4 4B 18 8,1 16 5 4A 18 10,6 16 6 6A 7 18,2 13,8 Tương tự ta cũng xác được tâm phụ tải của nhóm 2 X 2 = )(66,11 83 2,1873,24186,3611 m= ×+×+× Y 2 = )(03,10 83 8,137)318112(16 m= ×+×+×× 1.7.3Tọa độ tâm phụ tải nhóm 3: Tọa độ các phụ tải nhóm 3 ST T Ký hiệu P i (KW) x i (m) y i (m) 1 5C 12 43 16 2 5D 12 45 16 3 5E 12 47 16 4 9A 5 33 16 5 9B 5 35 16 6 9C 5 37 13,8 7 10A 9 50 16 Tâm phụ tải nhóm 3 X 3 = )(25,43 60 509)373533(5)474543(12 m= ×+++×+++× Y 3 = )(16 60 8,135)932312(16 m= ×++×+×× 1.7.4Tọa độ tâm phụ tải nhóm 4: Tọa độ các phụ tải nhóm 4 ST T Ký hiệu P i (KW) x i (m) y i (m) 1 7A 3 30,8 8 2 7B 3 43,8 6,4 3 8B 1 34,2 1,6 4 8C 1 46 1,6 10 10 [...]... 14 14 15 15 CHƯƠNG II LẬP PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY,LỰA CHỌN, KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN VÀ BẢO VỆ CHO PHÂN XƯỞNG 2.1Phương án đi dây mạng điện phân xưởng: - Phân xưởng được cấp điện từ trạm biến áp có công suất 400(kVA) Trong phân xưởng đặt sáu tủ phân phối: Một tủ phân phối chính lấy điện từ trạm biến áp cấp điện cho năm tủ phân phối còn lại (một tủ phân phối chiếu sáng và bốn tủ phân phôi cho bốn nhóm... từng mạng điện cụ thể mà ta chọn tiết diện dây dẫn theo một phương pháp cho phù hợp Ở đây là mạng điện hạ áp cấp điện cho các thiết bị cho phân xưởng cơ khí, để đảm bảo tính an toàn liên tục cung cấp điện trong quá trình vận hành ta chọn tiết 16 16 diện dây dân theo điều kiện phát nóng cho phép Chọn cáp cách điện bằng PVC do CADIVI sản suất Ta có công thức: I I cp = đm k hc Trong đó: Iđm là dòng điện định... công tơ điện ba pha và biến dòng đo lường: 30 30  Chọn công tơ điện Uđm ≥ 380 (V), Iđm = 5 (A)  Chọn biến dòng Ta có Itt = 437,9 (A) Tra bảng 8.6 chọn máy biến dòng có điện áp Uđm ≤ 600 V do công ty thiết bị đo điện chế tạo Dòng Số Dung Mã sản Dòng sơ thứ Trọng lượng vòng sơ lượng phẩm cấp (A) cấp (kg) cấp (VA) (A) BD11/1 500 5 1 10 1,53 2.5 Kiểm tra các thiết bị điện đã chọn: 2.5.1 Kiểm tra cáp điện: ... quan trọng trong thiết kế cung cấp điện là chất lượng điện năng, đó là tần số và điện áp nằm trong giá trị cho phép Ở đây ta kiểm tra chất lượng điện năng theo độ lệch điên áp ∆U % = U − U đm 100 U đm Đối với mạng hạ áp ∆U% ≤5%Uđm ∆U % = ∑ Pi × ri × l i + Qi × xi × l i × 100 U đm Và Trong đó:Pi(kw), Qi(kVAr) là công suất truyền tải trên đường dây ri, xi là điện trở và điện kháng của đường dây trên một... biến áp về tủ phân phối phân xưởng dùng 5 sợi cáp đồng một lõi, 3 sợi cho 3 pha, 1 sợi cho trung tính và 1 cho dây nối đất - Đường dây từ tủ phân phối phân xưởng về các tủ phân phối còn lại cũng dùng cáp đồng một lõi, để đảm bào độ tin cậy cung cấp điện và thuận tiện trong vận hành sửa chữa ta dùng mạng điện hình tia kết hợp với mạng liên thông cấp điện cho phân xưởng - Từ tủ phân phối phân xưởng đi... = 8,5(m) 242,55 11 12 12 1.7.5Chọn ví trí đặt tủ phân phối phân cho các nhóm phụ tải và phân xương: Sau khi tính toán đã xác định được tâm phụ tải của các nhóm phụ tải và của phân xưởng tuy nhiên theo sơ đồ mặt bằng tâm phụ tải nằm giữa phân xương, để đảm bảo an toàn liên tục cung cấp điện và mỹ quan nên ta dời tâm phụ tai của các nhóm về phía tường và tâm phụ tải (nơi đặt máy biến áp) ra ngoài phân... trong một ống Dòng điện cho phép của cáp ⇒ I cp ≥ 21 133,46 = 195,1( A) 0,684 21 Tra bảng chọn ba cáp một lõi cho ba pha và dây bảo vệ PE có thông số: Dây Φ PE F (mm2) d (mm) 50,0 9 30,0 6,9 I(A) 204 148 ro (Ω / km) ở 20oC Điện áp thử (V) 0,387 2500 0,635 2000  Chọn cáp cho tủ phân phối chính: Công suất tính toán tủ phân phối chính Stt = 303,4 (KVA),cosφtb = 0,77 Dòng điện tính toán: I tt = S tt 3... truyền tải trên đường dây ri, xi là điện trở và điện kháng của đường dây trên một đơn vị chiều dài (Ω/km) Uđm điện áp định mức của mạng Đối với cáp xo = (0,6 ÷0,8) Ω/km Từ sơ đồ mặt bằng, sơ đồ bố trí tủ phân phối và số liệu trên ta có bảng thống kê sau: SỐ LIỆU CÁP ĐÃ CHỌN CHO TỦ PHÂN PHỐI Cáp cấp điện 31 P F(mm I 31 l ro xo(Ω/k cho Tủ phân phối PX Tủ phân phối 1 Tủ phân phối 2 Tủ phân phối 3 Tủ phân phối... cho phép Ta có công thức: I cp ≥ I tt k1 × k 2 Trong đó Icp là dòng điện cho phép của thanh dẫn k1 hệ số hiệu chỉnh theo cách đặt thanh dẫn (k1 = 1 đặt thẳng đứng) 22 22 k2 = 0,9 hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ  Lựa chọn thanh dẫn cho tủ phân phối phân xưởng: Dòng điện tính toán: I tt = S tt 3 × 0,4 = 303,4 3 × 0,4 = 437,9( A) Dòng điện cho phép của thanh cái I cp ≥ I tt 437,4 = = 486 ,56( A) k1 × k... Tủ phân phối chiếu sáng 1.7.6 X (m) 22 10 13 40 45 31 Y(m) 18 0 18 18 0 18 Chọn dung lượng máy biến áp: Từ công suất biển kiến tính toán ta chọn được dung lượng máy biên áp Ta có: Stt = 303,4 (kVA) Sđm ≥ Stt = 303,4 Tra bảng 1.1 trang 19 sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện của Ngô Thời Quang chọn máy biến áp phân phối do ABB chế tạo có các thông số sau: Công suất (kVA) 400 13 Điện áp (kV) 22/0,4 . cáp đồng một lõi, để đảm bào độ tin cậy cung cấp điện và thuận tiện trong vận hành sửa chữa ta dùng mạng điện hình tia kết hợp với mạng liên thông cấp điện. PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY,LỰA CHỌN, KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN VÀ BẢO VỆ CHO PHÂN XƯỞNG 2.1Phương án đi dây mạng điện phân xưởng: - Phân xưởng được cấp điện