Đồ án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN doc

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TPHCM ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN  ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 1 Giáo viên hướng dẫn : Sinh viên thực hiện :  SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN TRANG 1 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ ĐIỀN TRUNG-BÁ THƯỚC –THANH HÓA 0985469940 HO CHI MINH CITY INDUS TRY AND TRADE COLLEGE ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN TRANG 2 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ NGUYỄN CÔNG THUẬN LỚP : CĐ ĐCN K32B TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG THƯƠNG TPHCM ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG I TỔNG QUAN I) ĐẶT VẤN ĐỀ :  Điện năng ngày càng đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống con người. Chính vì những ưu điểm vượt trội của nó so với các nguồn năng lượng khác (như: dễ chuyển thành các dạng năng lượng khác, dễ truyền tải đi xa,hiệu xuất cao…) mà ngày nay điện năng được sử dụng hết sức rộng rãi trong mọi lĩnh vực , từ cơng nghiệp dịch vụ, … cho dến sinh hoạt đời sống hằng ngày của mỗi gia đình. Có thể rằng ngày nay khơng một quốc gia nào trên thế giới khơng sản xuất và tiêu thụ điện năng, và trong tương lai thì nhu cầu của con người về nguồn năng lượng đặc biệt này sẽ vẫn tiếp tục cao.  Trong những năm gần đây, số lượng các nhà máy cơng nghiệp , các hoạt động thương mại, dịch vụ,….của nước ta gia tăng đáng kể, dẫn đến sản lượng điện sản xuất gia tăng đáng kể. Do đó hiện nay chúng ta đang rất càn những người am hiểu về điện để làm cơng tác thiết kế cũng như vận hành, cải tạo và sữa chữa lưới điện nói chung, trong đó co khâu thiết kế hệ thơng cung cấp điện.  Cùng với xu thế hội nhập quốc thế hiện nay là việc mở rơng quan he quốc tế, ngày càng có thêm nhiều nhà đầu tư nước ngồi đến với chúng ta. Do vậy mà vấn đề đặt ra la phải thiết kế hệ thống cung cấp điện một cách đúng bài bản và đúng quy cách, phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Có như thế thì chúng ta mới theo kịp trình độ của các nước. II) NHỮNG U CẦU CHỦ YẾU KHI THIẾT KẾ MỘT HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN. Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ thống sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, vận hành an toàn và kinh tế. Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ điện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép. Một phương án cung cấp được được xem là hợp lý khi tỏa mãn được các u cầu sau;  Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất hộ tiêu thụ.  Đảm bảo an tồn cho người và thiết bị.  Đảm bảo chất lượng điện năng mà chủ yếu là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện trong phạm vi cho phép. SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN TRANG 3 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ ĐIỀN TRUNG-BÁ THƯỚC –THANH HĨA 0985469940 HO CHI MINH CITY INDUS TRY AND TRADE COLLEGE ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN  Vốn đầu tư nhỏ, chi phí vận hành hàng năm thấp.  Thuận tiện cho công tác vậ hành và sữa chừa v.v… Những yêu cầu trên thường mâu thuẫn nhau, nên người thiết kế phải cân nhắc tùy vào hoàn cảnh cụ thể. Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý đến những yêu cầu khác như: có điều kiện thuận lợi nếu có yêu cầu phát triển phụ tải sau này, rút ngắn thời gian xây dựng.v.v SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN TRANG 4 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ NGUYỄN CÔNG THUẬN LỚP : CĐ ĐCN K32B TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG THƯƠNG TPHCM ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA XƯỞNG SỮA CHỮA CƠ KHÍ I) KHÁI NIỆM CHUNG  Khi thiết kế điện cho một khu công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp hay khu dân cư, trường học hay trạm xá,… Thì nhiệm vụ đầu tiên là xác đònh nhu cầu điện công trình đó. Dự báo phụ tải ngắn hạn hay dài hạn. Phụ tải ngắn hạn được gọi là phụ tải tính toán, việc xác đònh phụ tải tính toán là một việc rất khó và quan trọng. Phụ tải tính toán phải lớn hơn phụ tải thực tế nhưng nếu lớn hơn quá nhiều sẽ gây lãng phí, làm tăng vốn đầu tư nếu nhỏ hơn sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bò, gây cháy nổ…  Phụ tải cần xác đònh trong giai đoạn tính toán , thiết kế hệ thống cung cấp điện gọi là phụ tải tính toán. Nó là phụ tải gần đúng chỉ dùng để tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện , còn phụ tải thực tế là phụ tải chính xác có thể xác đònh được bằng các đồng hồ đo điện trong quá trình vận hành II) MỤC ĐÍCH XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN. Xác định phụ tải tính tốn là một cơng đoạn rất quan trọng trong thiết kế cung cấp điện .Muốn biết được nhu cầu điện của một công trình ta phải xác đònh được phụ tải tính toán của công trình đó. Trong phụ tải tính toán ta phải dự báo cả khả năng phát triển của công trình trong tương lai 5 đến 10 năm phụ tải tính toán được xem như là một số liệu ban đầu rất quan trọng để tính cung cấp điện. III) PHƯƠNG PHÁP PHÂN CHIA NHĨM PHỤ TẢI Để phân chia nhóm phụ tải của phân xưởng tốt ta cần tn theo các ngun tắc chung khi phân nhóm :  Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc  Các thiết bị trong nhóm nên ở gần nhau về vị trí.  Tổng cơng xuất của các nhóm trong phâ xưởng phải chênh lệch nhau ít. SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN TRANG 5 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ ĐIỀN TRUNG-BÁ THƯỚC –THANH HĨA 0985469940 HO CHI MINH CITY INDUS TRY AND TRADE COLLEGE ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Từ những nguyên tắc phân nhóm trên ta phân ra được 4 nhóm trong bảng sau: Ta chọn Ksd=0,3 cosϕ= 0.6(TL Thiết kế cấp điện-trang 253) SỐ NHÓM TÊN MÁY CÔNG XUẤT(KW) SỐ LƯỢNG LOẠI MẠNG ĐIỆN cosϕ Ksd TỔNG CÔNG XẤT 1 Máy hàn 4,4 8 3PHA 0,6 0,3 38,2 Quạt trần 1,5 2 3PHA 0,6 2 Máy phay 6,2 6 3PHA 0,6 0,3 40,2 Quạt trần 1,5 2 3PHA 0,6 3 Máy búa 1.1 2 3PHA 0,6 0,3 42,7 Máy dập cạch tol 5,9 3 3PHA 0,6 Quạt trần 1,5 2 3PHA 0,6 4 Máy khoan bàn 2,7 7 1PHA 0,6 0,3 Máy mài hai đá 1,8 5 1PHA 0,6 Quạt trần 1,5 2 3PHA 0,6 IV) XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI 1) Mục đích: Xác định tâm phụ tải là nhằm xác định vị trí hợp lý nhất để đặt các tủ phân phối (hoặc tủ động lực). Vì khi đặt tủ phân phối (hoặc động lực) tại vị trí đó thì ta sẽ thực hiện được việc cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ, chi phí kim loại màu là hợp lý nhất. Tuy nhiên, việc lựa chọn vị trí cuối cung con phụ thuộc vào các yếu tố khác như: đảm bảo tính mỹ quan, như thuận tiện và an toàn trong thao tác, v.v… Ta có thể xác định tâm phụ tải cho nhóm thiết bị (để định vị trí đặt tủ dộng lực), của một phân xưởng, vài phân xưởng hoặc của toàn bộ nhà máy (để xác định vị trí đặt tủ phn phối. Nhưng để đơn giản công việc tính toán thì ta chỉ cần xác định tâm phụ tải cho các vị trí đặt tủ phân phối. Còn vị trí đặt tủ động lực thì chỉ cần xác định một cách tương đối bằng ước lượng sao cho vị trí đặt tủ nằm cân đối trong nhóm thiết bị và ưu tiên gần các động cơ có công suất lớn. SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN TRANG 6 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ NGUYỄN CÔNG THUẬN LỚP : CĐ ĐCN K32B TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TPHCM ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 2) Công thức tính: Tâm phụ tải được xác định theo công thức: ∑ ∑ = = = n i dmi n i dmii P PX X 1 1 )*( ; ∑ ∑ = = = n i dmi n i dmii P PY Y 1 1 )*( (2.1) Trong đó X, Y là hoành độ và tung độ của tâm phụ tải (so với gốc chuẫn ) X i ,Y i là hoành độ và tung độ của thiết bị thứ i(so với gốc chuẫn). P đmi là công suất định mức của thiết bị thứ i. 3) Xác định tâm phụ tải cho phân xưởng Trước tiên, ta quy ước đánh số thứ tự của các thiết bố trí trên sớ đồ mặt bằng theo thứ tự tăng dần từ trái sang phải và từ dưới lên trên. Chọn gốc toạ độ tại vị trí góc dưới bên trái (trên sơ đồ mặt bằng) của phân xưởng . Để tiện lợi cho việc tính toán tâm phụ tải theo công thức (2.1), ta lập bảng 2.1 Bảng 2.1 Số liệu tính toán tâm phụ tải xưởng STT(i) Kí hiệu X i Y i P i X i *Pi Y i *P i (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 1 1.1 57.5 7.5 6.2 356.5 46.5 2 1.2 50 7.5 6.2 310 46.5 3 1.3 65 15 6.2 403 93 4 1.4 57.5 15 6.2 356.5 93 5 1.5 50 15 6.2 310 93 6 1.6 42.5 15 6.2 263.5 93 7 2.1 65 27.5 4.4 286 121 8 2.2 57.5 27.5 4.4 253 121 9 2.3 50 27.5 4.4 220 121 10 2.4 42.5 27.5 4.4 187 121 11 2.5 65 35 4.4 286 154 12 2.6 57.5 35 4.4 253 154 13 2.7 50 35 4.4 220 154 14 2.8 42.5 35 4.4 187 154 15 3.1 35 5 11 385 55 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 16 3.2 35 12.5 11 385 137.5 17 4.1 20 5 5.9 118 29.5 SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN TRANG 7 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ ĐIỀN TRUNG-BÁ THƯỚC –THANH HÓA 0985469940 HO CHI MINH CITY INDUS TRY AND TRADE COLLEGE ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 18 4.2 20 12.5 5.9 118 73.75 19 4.3 27.5 17.5 5.9 162.25 103.25 20 5.1 2.5 30 3.2 8 96 21 5.2 2.5 22.5 3.2 8 72 22 5.3 12.5 17.5 3.2 40 56 23 5.4 20 17.5 3.2 64 56 24 5.5 12.5 22.5 3.2 40 72 25 5.6 20 22.5 3.2 64 72 26 5.7 27.5 22.5 3.2 88 72 27 6.1 12.5 37.5 2.16 27 81 28 6.2 20 37.5 2.16 43.2 81 29 6.3 12.5 30 2.16 27 64.8 30 6.4 20 30 2.16 43.2 64.8 31 6.5 27.5 30 2.16 59.4 64.8 32 7.1 60 10 1.5 90 15 33 7.2 50 10 1.5 75 15 34 7.3 32.5 10 1.5 48.75 15 35 7.4 22.5 10 1,5 33.75 15 36 7.5 60 30 1.5 90 45 37 7.6 47.5 30 1.5 71.25 45 38 7.7 25 30 1.5 37.5 45 39 7.8 10 30 1.5 15 45 TỔNG 157.3 6032.8 2867.4 Từ bảng 2.1 ta tính được: ∑ = n i 1 X i *P i = 6032.8 (kW.m) ∑ = n i 1 Y i *P i = 2867.4 (kW.m) ∑ = n i 1 P i = 157.3 (kW) Thay vào công thức (2.1) ta tính được: SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN TRANG 8 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ NGUYỄN CÔNG THUẬN LỚP : CĐ ĐCN K32B TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TPHCM ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN X= 3.157 8.6032 = 38.4 (m) Y = 3.157 4.2867 = 18.2 (m) Vậy tâm phụ tải là vị trí có toạ độ (38.4m,18.2m) V)XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN: 1) các ph ương pháp tính toán phụ tải a) Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu Phụ tải tính toán được xác định theo công thức: SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN TRANG 9 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ ĐIỀN TRUNG-BÁ THƯỚC –THANH HÓA 0985469940 HO CHI MINH CITY INDUS TRY AND TRADE COLLEGE ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN P tt = K nc . ∑ n Pdm 1 tbtttt tgPQ ϕ . = ϕ cos 22 tt tttttt P QPS =+= Trong đó: + k nc : là hệ số nhu cầu + Pđi :là công suất đặt của thiết bị thứ i . ở phương pháp này ta có các ưu nhược điểm sau: + Ưu điểm : phương pháp này đơn giản, tính toán nhanh. + Nhược điểm : Phương pháp này không thật chính xác. b) Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất Phụ tải tính toán được xác định theo công thức sau: P tt = p o .F (1) Trong đó : +p o : là suất phụ tải trên 1m 2 diện tích sản xuất (kW/m 2 ) + F: là diện tích sản xuất m 2 Đối với phương pháp này thì kết quả chỉ gần đúng, vì vậy nó thường được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, tính phụ tải các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều. c ) Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm . Xác định theo công thức: max 0 . T aM P tt = SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN TRANG 10 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ NGUYỄN CÔNG THUẬN LỚP : CĐ ĐCN K32B [...]... ĐIỆN CHƯƠNG IV THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG I) KHÁI QT CHUNG Trạm biến áp là dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác (thơng thường từ cấp điện áp cao sang cấp điện áp thấp) Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện, do đó khi thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp, nhà máy chúng ta phải chú ý đến vị trí lắp đặt, số lượng dung lượng và thao tác vận... KVA) Dòng điện tính tốn của tồn phân xưởng: Ι ttpx = S ttpx 3.U dm SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN TRANG 23 ĐIỀN TRUNG-BÁ THƯỚC –THANH HĨA 0985469940 = 176 = 267,4( A) 3.0,38 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ HO CHI MINH CITY INDUS TRY AND TRADE COLLEGE ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG III CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN I KHÁI QT CHUNG : + Việc chọn phương án cung cấp điện bao gồm : chọn cấp điện áp, nguồn điện, sơ đồ nối dây,... THƯƠNG TPHCM ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN II PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY : 1) Chọn phương án đi dây : + Các thiết bị trong xưởng cơ khí phần lớn là các máy cắt gọt kim loại, cơng suất loại vừa và nhỏ, khơng có máy móc quan trọng, u cầu cấp điện khơng cao lắm, nên ở đây chọn phương án cung cấp điện hỗn hơp cả mạng hình tia, lẫn mạng phân nhánh + Lưới điện đưa đến hộ tiêu thụ được thực hiện theo 2 sơ đồ chính : sơ đồ phân phối... việc có phụ tải lớn nhất Hệ số này phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả và hệ số ksd, các yếu tố đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị trong nhóm thực tế người ta tính kmax theo đường cong kmax= f (nhq,ksd) hoặc tra bảng PLI.6 TL1 trang 256 thiết kế điện của NGƠ HỒNG QUANG và VŨ VĂN TẨM c/ Xác định hệ số thiết bị hiệu quả (nhq) Số thiết bị hiệu quả nhq là số thiết bị giả thiết có cùng cơng suất... nguồn điện, sơ đồ nối dây, phương thức vận hành,… các vấn đề này ảnh hưởng đến khả năng vận hành, khai thác và phát huy hiệu quả của hệ thống cung cấp điện + Mạng hạ áp cung cấp điện được xem là hợp lí khi thỏa mãn các u cầu sau : - Bảo đảm cung cấp điện theo u cầu phụ tải, sơ đồ nối dây rõ ràng, thuận tiện trong việc vận hành và sử lí các sự cố - An tồn trong vận hành và sữa chữa - Hợp lí về kinh tế dựa... vẽ III MƠ TẢ KẾT CẤU MẠNG ĐIỆN : 1) u cầu : + u cầu dây dẫn là loại bền, tốt gồm các loại dây: đồng, nhơm, lõi thép,… Dây đồng dẫn điện tốt nhưng kinh phí cao, là kim lọai q nên chỉ dùng ở mơi trường có chất ăn mòn kim lọai + Dây nhơm được sử dụng rộng rãi, phổ biến nhất Độ dẫn điện của nó bằng độ dẫn điện của đồng nhưng lại có ưu điểm là nhẹ và rẻ hơn dây đồng 2) Sứ cách điện : + Sứ cách điện là bộ... đảm bảo cung cấp điện liên tục Sau khi xác định xong vị trí đặt cá tủ động lực và các tủ phân phân phối, ta sẽ tiến hành vẽ sơ đồ đi dây cho các nhóm thiết bị và cho tồn bộ nhà máy SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN TRANG 25 ĐIỀN TRUNG-BÁ THƯỚC –THANH HĨA 0985469940 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ HO CHI MINH CITY INDUS TRY AND TRADE COLLEGE ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Các ngun tắc áp dụng khi chọn sơ đồ đi dây: -Các thiết bị... Quạt ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Cơng xuất(KW) Số lượng Mạng điện cosϕ Ksd 3,2 7 1 pha 0,6 0,3 2,16 5 1 pha 0,6 0,3 1,5 2 3pha 0,6 Tổng cơng xuất(KW) 0,3 36,3  Ta có tổng số thiết bị n=7+5+2=14, Số thiết bị có cơng xuất khơng nhỏ hơn ½ cơng xuất của thiết bị có cơng xuất lớn nhất n1 =12 n∗ = n1 12 = = 0,86 n 14 1  Tổng cơng xuất ứng với n thiết bị 1 p = 3,2.7 + 5.2,16 =33,3 (KW)  Tổng cơng xuất ứng với n thiết. .. THƯƠNG TPHCM ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Trong đó : +M : là số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm +a0 : là suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm(kWh/đơn vị sản phẩm) + Tmax : là thời gian sử dụng cơng suất lớn nhất, h Phương pháp này hay được dùng cho các thiết bị mà có đồ thị phụ tải ít biến đổi với kết quả tương đối chính xác d) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại... tốn của nhóm phụ tải thực tế (gồm các thiết bị có chế độ làm việc và cơng suất khác nhau ) Xác định hệ số thiết bị hiệu quả theo cơng thức : SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN NGUYỄN CƠNG THUẬN LỚP : CĐ ĐCN K32B TRANG 12 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG THƯƠNG TPHCM ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN n nhq = (∑ Pdmi ) 2 1 n (2-1) ∑ (Pdmi ) 2 1 Khi n >5 thì khi đó ta tính hệ số thiết bị hiệu quả theo cơng thức trờn . các nước. II) NHỮNG U CẦU CHỦ YẾU KHI THIẾT KẾ MỘT HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN. Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ thống sao cho các phần tử này đáp ứng. TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TPHCM ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN  ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 1 Giáo viên hướng dẫn : Sinh viên thực hiện :  SVTH : NGUYỄN. của thiết bò, gây cháy nổ…  Phụ tải cần xác đònh trong giai đoạn tính toán , thiết kế hệ thống cung cấp điện gọi là phụ tải tính toán. Nó là phụ tải gần đúng chỉ dùng để tính toán thiết kế hệ