o an hoc phan 2 ppt

Đồ án hệ thống cung cấp điện LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình học tập tại trường chúng em đã được học rất nhiều môn học cả cơ sở và chuyên ngành. Tất cả các môn học đó là nền tảng kiến thức trang bị cho sinh viên nắm bắt được những kiến thức về chuyên ngành cũng là những bài học kinh nghiệm giúp sinh viên hiểu biết về những kiến thức thực tế công việc. Các bài thí nghiệm và đồ án môn học nhằm giúp cho sinh viên hiểu thêm những kiến thức lý thuyết đã học, làm quen với máy móc thiết bị, rèn luyện kỹ năng thiết kế. Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện là sự tổng kết những kiến thức lý thuyết và thực tế của cả quá trình học tập Trong nhiệm vụ thiết kế đồ án kế hệ thống cung cấp điện em được giao thiết kế kế hệ thống cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp. Đồ án học phần 2 của em bao gồm: Chương 1: Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng và toàn xí nghiệp Chương 2: Thiết kế mạng điện cao áp của xí nghiệp Chương 3 : Thiết kế mạng điện hạ áp của xí nghiệp. Do trình độ và thời gian có hạn chắc chắn bản đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Em mong được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Nguyễn Văn Duyệt CNKTD 1A 1 Đồ án hệ thống cung cấp điện Đề tài : Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với các dữ kiện cho trong bảng 1-1. Nguồn điện được lấy từ điểm đấu điện của lưới 35kV, khoảng cách từ nguồn đến trạm biến áp chính là l = 1 km. Thời gian sử dụng công suất cực đại là T max = 5100h. Tổn hao điện áp cho phép trong mạng hạ áp ∆U cp % =5%. Số liệu thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp Phân Xưởn g Toạ độ ,m Số thi ết bị n Kích thước PX Công suấ t P (kW ) Hệ số sử dụn g Ksd Hệ số Cos ϕ X Y a (m) b (m) N 29 157 11 14 22 18.5 0.65 0.78 15 0.62 0.81 55 0.46 0.68 30 0.56 0.64 55 0.68 0.79 7.5 0.87 0.84 15 0.83 0.77 22 0.38 0.69 18.5 0.45 0.7 22 0.55 0.81 4.5 0.56 0.76 G 6 69 12 14 28 55 0.43 0.74 7.5 0.54 0.69 22 0.56 0.82 30 0.47 0.83 40 0.49 0.83 22 0.67 0.76 18.5 0.65 0.78 15 0.62 0.81 55 0.46 0.68 30 0.56 0.64 55 0.68 0.79 7.5 0.87 0.84 Nguyễn Văn Duyệt CNKTD 1A 2 Đồ án hệ thống cung cấp điện U 63 73 11 18 34 22 0.55 0.81 4.5 0.56 0.76 25 0.42 0.73 30 0.41 0.65 15 0.66 0.77 40 0.37 0.8 18.5 0.67 0.73 15 0.75 0.75 25 0.63 0.76 18.5 0.56 0.8 30 0.65 0.82 Y 12 48 13 14 28 15 0.66 0.77 40 0.37 0.8 18.5 0.67 0.73 15 0.75 0.75 25 0.63 0.76 18.5 0.56 0.8 30 0.65 0.82 13 0.72 0.67 17 0.49 0.68 22 0.5 0.75 55 0.43 0.74 7.5 0.54 0.69 22 0.56 0.82 Ê 180 84 8 12 20 22 0.5 0.75 55 0.43 0.74 7.5 0.54 0.69 22 0.56 0.82 30 0.47 0.83 40 0.49 0.83 22 0.67 0.76 18.5 0.65 0.78 V 48 106 8 14 22 25 0.42 0.73 30 0.41 0.65 15 0.66 0.77 40 0.37 0.8 18.5 0.56 0.8 30 0.65 0.8 30 0.65 0.82 13 0.72 0.67 Nguyễn Văn Duyệt CNKTD 1A 3 Đồ án hệ thống cung cấp điện T 75 55 9 16 20 18.5 0.45 0.70 22 0.55 0.81 4.5 0.56 0.76 25 0.42 0.73 30 0.41 0.65 15 0.66 0.77 40 0.37 0.80 18.5 0.67 0.73 15 0.75 0.75 ă 110 75 8 16 30 18.5 0.67 0.73 15 0.75 0.75 25 0.63 0.76 18.5 0.56 0.8 30 0.65 0.82 13 0.72 0.67 17 0.49 0.68 22 0.5 0.75 D 36 120 12 20 34 30 0.65 0.82 13 0.72 0.67 17 0.49 0.68 22 0.5 0.75 55 0.43 0.74 7.5 0.54 0.69 22 0.56 0.82 30 0.47 0.83 40 0.49 0.83 22 0.67 0.76 18.5 0.65 0.78 15 0.62 0.81 Nguyễn Văn Duyệt CNKTD 1A 4 Đồ án hệ thống cung cấp điện CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG VÀ TOÀN XÍ NGHIỆP ĐẶT VẤN ĐỀ * Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng - Phụ tải động lực Ta xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại k max và công suất trung bình(còn gọi là phương pháp thiết bị hiệu quả n hq ) Công thức tính : P đl = k max .K sd .P đm (1-1) Trong đó : P đm - công suất định mức , kW K sd - hệ số sử dụng tổng hợp của phân xưởng, được xác định dựa theo công thức K sd = ∑ ∑ i sdi P KP (1-2) k max - hệ số cực đại được tính theo đường cong k max = f(K sd ,n hq ) hoặc tra bảng. - Phụ tải chiếu sáng Công suất chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo suất tiêu thụ công suất P o . Lấy P o = 15 W/m 2 P cs = P o .a.b (kW) (1-3) - Xác định phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng Công suất tính toán của toàn phân xưởng tính theo công thức: P ttpx = P đl + P cs (1-4) Q ttpx = Q đl + Q cs (1-5) Nguyễn Văn Duyệt CNKTD 1A 5 Đồ án hệ thống cung cấp điện S ttpx = K đt . ( ) ( ) 22 ttpxttpx QP + (1-6) K đt = 0,8 - hệ số đồng thời giữa các máy trong phân xưởng - Bán kính tỷ lệ của biểu đồ phụ tải Việc xác định biểu đồ phụ tải trên mặt bằng nhà máy có mục đích là để phân phối hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy ,chọn các vị trí đặt trạm biến áp sao cho đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao nhất. Biểu đồ phụ tải của mỗi phân xưởng là một vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán của phân xưởng đố theo một tỷ lệ lựa chọn. Nếu coi phụ tải mỗi phân xưởng là đồng đều theo diện tích phân xưởng thì tâm vòng tròn phụ tải trùng với tâm của phân xưởng đó. r i = m S i π (1-7) Trong đó : r i – bán kính của vòng tròn bản đồ phụ tải phân xưởng thứ i ;mm S i – công suất tính toán của phân xưởng thứ i ;kVA m - tỉ lệ xích ; chọn m = 20 kVA/mm 2 * Xác định phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp Phụ tải tính toán của các phân xưởng được xác định theo phương pháp thiết bị hiệu quả n hq . K sdXN = ∑ ∑ ∑ i isd i S KS (1-8) Hệ số Cosϕ trung bình của toàn xí nghiệp Cos ϕ XN = ∑ ∑ i ii S ϕ cos.S (1-9) Tổng công suất tính toán của toàn xí nghiệp P ttXN = k maxXN .k sd .P Σ XN (kW) (1-10) S ttXN = XN ttXN Cos P ϕ (kVA) (1-11) Nguyễn Văn Duyệt CNKTD 1A 6 Đồ án hệ thống cung cấp điện Q ttXN = 22 ttXNttXN PS − (kVAr) (1-12) 1.1. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng G Phân xưởng Toạ độ ,m Số thiết bị n Kích thước PX Công suất P(kW) Hệ số sử dụng Ksd Hệ số Cosϕ P i .K sdi P i .cosϕ i X Y a (m) b (m) G 6 69 12 14 28 55 0.43 0.74 7.5 0.54 0.69 22 0.56 0.82 30 0.47 0.83 40 0.49 0.83 22 0.67 0.76 18.5 0.65 0.78 15 0.62 0.81 55 0.46 0.68 30 0.56 0.64 55 0.68 0.79 7.5 0.87 0.84 1.1.1.Phụ tải động lực Ta có công suất định của phân xưởng là P đm = 199 kW Hệ số sử dụng tổng hợp của phân xưởng là K sd = ∑ ∑ i sdii P KP ⇔ K sd = 112,7 199 = 0,57 Hệ số sử dụng trung bình của phân xưởng là Cosϕ = .cos i i i P P ϕ ∑ ∑ = 199 9,151 = 0,76 Số thiết bị trong phân xưởng n = 9 Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong phân xưởng n 1 = 4 Nguyễn Văn Duyệt CNKTD 1A 7 Đồ án hệ thống cung cấp điện Tổng công suất tương ứng với n thiết bị P = 199 kW Tổng công suất tương ứng với n 1 thiết bị P 1 = 117 kW Ta tính được hệ số : n * = n n 1 = 9 4 = 0,44 P * = P P 1 = 199 117 = 0,59 Dựa vào n * và P * tra bảng ta tìm được n hq* = 0,8664 Ta có hệ số thiết bị hiệu quả là n hq = n.n hq* = 9.0,8664 = 7,8 Dựa vào K sd và n hq tra bảng ta tìm được k max = 1,3372 Công suất định mức phụ tải động lực tính toán của phân xưởng là P đl = k max .K sd .P đm = 1,3372.0,57.199 = 150,8 (kW) Công suất phản kháng phụ tải động lực tính toán của phân xưởng là Q đl = P đl .tgϕ = 150,8.0,85 = 127,5 (kVAr) 1.1.2.Phụ tải chiếu sáng Công suất định mức phụ tải chiếu sáng tính toán của phân xưởng là P cs = P o .a.b = 15.18.20 = 5400 W = 5,4 (kW) Công suất phản kháng phụ tải chiếu sáng tính toán của phân xưởng là Q cs = P cs .tgϕ = 5,4.0,85 = 4,6 (kVAr) 1.1.3.Xác định phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng Công suất định mức tính toán của phân xưởng là P tt = P đl + P cs = 150,8 + 5,4 = 156,2 (kW) Công suất định mức tính toán của phân xưởng là Q tt = Q đl + Q cs = 127,5 + 4,6 = 132,1 (kVAr) Công suất tính toán của phân xưởng là S ttpx = K đt . ( ) ( ) 22 ttpxttpx QP + = 0,8. 22 1,1322,156 + = 163,6 (kVA) Nguyễn Văn Duyệt CNKTD 1A 8 Đồ án hệ thống cung cấp điện 1.1.4.Bán kính tỷ lệ của biểu đồ phụ tải r = m S i π = π 20 6,163 = 1,61 (mm) 1.2. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng U Phân xưởng Toạ độ ,m Số thiết bị n Kích thước PX Công suất P(kW) Hệ số sử dụng Ksd Hệ số Cosϕ P i .K sdi P i .cosϕ i X Y a (m) b (m) U 63 73 11 18 34 22 0.55 0.81 4.5 0.56 0.76 25 0.42 0.73 30 0.41 0.65 15 0.66 0.77 40 0.37 0.8 18.5 0.67 0.73 15 0.75 0.75 25 0.63 0.76 18.5 0.56 0.8 30 0.65 0.82 1.2.1.Phụ tải động lực Ta có công suất định của phân xưởng là P đm = 210 kW Hệ số sử dụng tổng hợp của phân xưởng là K sd = ∑ ∑ i sdii P KP ⇔ K sd = 114,3 210 = 0,54 Hệ số sử dụng trung bình của phân xưởng là Cosϕ = .cos i i i P P ϕ ∑ ∑ = 159,1 210 = 0,76 Số thiết bị trong phân xưởng n = 9 Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong phân xưởng n 1 = 2 Nguyễn Văn Duyệt CNKTD 1A 9 Đồ án hệ thống cung cấp điện Tổng công suất tương ứng với n thiết bị P = 210 kW Tổng công suất tương ứng với n 1 thiết bị P 1 = 85 kW Ta tính được hệ số : n * = n n 1 = 2 9 = 0,22 P * = P P 1 = 85 210 = 0,4 Dựa vào n * và P * tra bảng ta tìm được n hq* = 0,8 Ta có hệ số thiết bị hiệu quả là n hq = n.n hq* = 9.0,8 = 7,2 Dựa vào K sd và n hq tra bảng ta tìm được k max = 1,386 Công suất định mức phụ tải động lực tính toán của phân xưởng là P đl = k max .K sd .P đm = 1,386.0,54.210 = 158,4 (kW) Công suất phản kháng phụ tải động lực tính toán của phân xưởng là Q đl = P đl .tgϕ = 158,4.0,86 = 136,5 (kVAr) 1.2.2.Phụ tải chiếu sáng Công suất định mức phụ tải chiếu sáng tính toán của phân xưởng là P cs = P o .a.b = 15.15.24 = 5400 W = 5,4 (kW) Công suất phản kháng phụ tải chiếu sáng tính toán của phân xưởng là Q cs = P cs .tgϕ = 5,4.0,85 = 4,6 (kVAr) 1.2.3.Xác định phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng Công suất định mức tính toán của phân xưởng là P tt = P đl + P cs = 158,4 + 5,4 = 163,8 (kW) Công suất định mức tính toán của phân xưởng là Q tt = Q đl + Q cs = 136,5 + 4,6 = 141,2 (kVAr) Công suất tính toán của phân xưởng là S ttpx = K đt . ( ) ( ) 22 ttpxttpx QP + = 0,8. 2 2 163,8 141,2+ = 173 (kVA) Nguyễn Văn Duyệt CNKTD 1A 10 [...]... 173.0 26 7.0 23 6.9 24 4.3 22 5.4 20 1 .2 148.4 1659.9 PΣ , kW 156 .2 163.8 25 3.4 22 6.6 22 5.6 20 7.7 189.7 138.0 1561.0 KsdΣ 0.57 0.54 0.57 0.57 0.58 0.57 0.53 0.50 Cosϕ 0.76 0.76 0.76 0.77 0.74 0.74 0.75 0.74 Si.KsdΣi 92. 7 94 .2 151.8 135.0 1 42. 2 129 .5 106.9 74.1 926 .3 Si.cosϕ i 124 .9 131.1 20 2.7 181.3 180.5 166.1 151.8 110.4 124 8.8 Hệ số sử dụng trung bình của toàn xí nghiệp là KsdXN = ∑S K ∑S i sd 926 ,3 ∑i... 4 ,24 5,88 160,0 5, 12 4,8 119,6 4,31 24 0,76 0,76 0,76 0,77 0,74 0,74 0,75 0,74 QΣ PΣ S r (kVAr) 1 32, 1 141 ,2 217,3 190,6 20 5,8 190,4 165,1 123 ,9 (kW) 156 ,2 163,8 25 3,4 22 6,6 22 5,6 20 7,7 189,7 138,0 (kVA) 163,6 173,0 26 7,0 23 6,9 24 4,3 22 5,4 20 1 ,2 148,4 (mm2) 1,61 1,66 2, 06 1,94 1,97 1,89 1,79 1,54 CNKTD 1A Đồ án hệ thống cung cấp điện 1.3 Xác định phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp Phân xưởng A B H I... Văn Duyệt 27 CNKTD 1A Đồ án hệ thống cung cấp điện CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CỦA XÍ NGHIỆP 2. 1 Vị trí đặt, số lượng và dung lượng máy biến áp 2. 1.1.Vị trí đặt trạm biến áp Theo tính toán ở Chương 1 ta có : Phân xưởng A B H I M N P T X 20 0 167 8 84 17 29 22 5 78 Tổng cộng Y 24 87 108 68 127 157 78 55 S(kVA) 163.6 173.0 26 7.0 23 6.9 24 4.3 22 5.4 20 1 .2 148.4 1659.9 ΣSi.Xi 327 28.1 28 895.9 21 36.4 19899.4... tính toán của phân xưởng là Sttpx = Kđt ( Pttpx ) 2 + ( Qttpx ) 2 = 0,8 20 7, 72 + 190, 42 = 22 5,4 (kVA) 1.6.4.Bán kính tỷ lệ của biểu đồ phụ tải r= Si = πm 22 5, 4 = 1,89 20 π Nguyễn Văn Duyệt (mm) 18 CNKTD 1A Đồ án hệ thống cung cấp điện 1.7 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng D Toạ độ ,m Phân xưởng D X 36 Số thiết bị n Y 120 Kích thước PX a (m) 12 20 b (m) Công suất P(kW) 30 13 17 22 55 7.5 22 30... 55 Kích thước PX a (m) 9 16 b (m) Công suất P(kW) 18,5 22 4,5 25 30 15 40 18,5 15 188,5 20 Tổng cộng Hệ số sử dụng Ksd 0,45 0,55 0,56 0, 42 0,41 0,66 0,37 0,67 0,75 Hệ số Cosϕ 0,7 0,81 0,76 0,73 0,65 0,77 0,8 0,73 0,75 Pi.Ksdi Pi.cosϕ i 8,33 12, 10 2, 52 10,50 12, 30 9,90 14,80 12, 40 11 ,25 94,1 12, 95 17, 82 3, 42 18 ,25 19,50 11,55 32, 00 13,51 11 ,25 140 ,2 1.8.1.Phụ tải động lực Ta có công suất định của phân... toán phụ tải của các phân xưởng Phân KsdΣ xưởng A B H I M N P T 0,57 0,54 0,57 0,57 0,58 0,57 0,53 0,50 n 9 9 13 10 12 11 11 9 Nguyễn Văn Duyệt ΣPi Pđl (kW) 199,0 21 0,0 339,5 29 5,0 28 5,0 26 3,0 25 4,5 188,5 (kW) 150,8 158,4 24 8,3 22 3,0 21 6,4 20 3,0 183,8 133 ,2 Pcs Qđl Qcs Cosϕ (kW) (kVAr) (kVAr) 5,4 127 ,5 4,6 5,4 136,5 4,65 5,07 21 3,0 4,35 3,6 187,5 3,03 9,18 197,4 8,37 4, 62 186 ,2 4 ,24 5,88 160,0 5, 12. .. 91,1 − 17 ) + ( 92, 9 − 127 ) = 81,56 m 2 2 2 2 Ta chọn LT0-T1 = 90 m Chiều dài đường dây từ T-0 đến T -3 tại phân xưởng I là LT0-T3 = ( X T −0 − xT −3 ) + ( YT −0 − yT −3 ) = ( 91,1 − 84 ) + ( 92, 9 − 68 ) = 25 ,89 m 2 2 2 2 Ta chọn LT0-T1 = 30 m 2. 2 .2. 2.Tiết diện đường dây Ta tiến hành chọn tiết diện dây theo phương pháp tổn hao điện áp cho phép, lấy giá trị tổn hao cho phép là 5% (đối với cấp điện áp 6kV,... tính toán của phân xưởng là Pcs = Po.a.b = 15.14 .22 = 4 620 W = 4, 62 (kW) Công suất phản kháng phụ tải chiếu sáng tính toán của phân xưởng là Qcs = Pcs.tgϕ =4, 62. 0, 92 = 4 ,24 (kVAr) 1.6.3.Xác định phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng Công suất định mức tính toán của phân xưởng là Ptt = Pđl + Pcs = 20 3 + 4, 62 = 20 7,7 (kW) Công suất định mức tính toán của phân xưởng là Qtt = Qđl + Qcs = 186 ,2 + 4,6... 21 7, 32 = 26 7 Nguyễn Văn Duyệt (kVA) 12 CNKTD 1A Đồ án hệ thống cung cấp điện 1.3.4.Bán kính tỷ lệ của biểu đồ phụ tải r= Si = πm 26 7 = 2, 06 20 π (mm) 1.4 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Ê Toạ độ ,m Phân xưởng X Số thiết bị n Y Kích thước PX a (m) b (m) Công suất P(kW) 22 Ê 180 84 8 12 55 7.5 22 30 40 22 18.5 20 Hệ số sử dụng Ksd 0.5 0.43 0.54 0.56 0.47 0.49 0.67 0.65 Hệ số Cosϕ Pi.Ksdi Pi.cosϕ... 9,18.0,91 = 8,37 (kVAr) 1.5.3.Xác định phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng Công suất định mức tính toán của phân xưởng là Ptt = Pđl + Pcs = 21 6,4 + 9,18 = 22 5,6 (kW) Công suất định mức tính toán của phân xưởng là Qtt = Qđl + Qcs = 197,4 + 8,37 = 20 5,8 (kVAr) Công suất tính toán của phân xưởng là Sttpx = Kđt ( Pttpx ) 2 + ( Qttpx ) 2 = 0,8 22 5, 62 + 20 5, 82 = 24 4,3 (kVA) 1.5.4.Bán kính tỷ lệ của biểu đồ . 0.75 25 0.63 0.76 18.5 0.56 0.8 30 0.65 0. 82 13 0. 72 0.67 17 0.49 0.68 22 0.5 0.75 D 36 120 12 20 34 30 0.65 0. 82 13 0. 72 0.67 17 0.49 0.68 22 0.5 0.75 55 0.43 0.74 7.5 0.54 0.69 22 0.56 0. 82 30. số sử dụng Ksd Hệ số Cosϕ P i .K sdi P i .cosϕ i X Y a (m) b (m) D 36 120 12 20 34 30 0.65 0. 82 13 0. 72 0.67 17 0.49 0.68 22 0.5 0.75 55 0.43 0.74 7.5 0.54 0.69 22 0.56 0. 82 30 0.47 0.83 40 0.49 0.83 22 0.67. 0.69 22 0.56 0. 82 Ê 180 84 8 12 20 22 0.5 0.75 55 0.43 0.74 7.5 0.54 0.69 22 0.56 0. 82 30 0.47 0.83 40 0.49 0.83 22 0.67 0.76 18.5 0.65 0.78 V 48 106 8 14 22 25 0. 42 0.73 30 0.41 0.65 15 0.66 0.77 40