thiết kế hệ thống điện cung cấp cho phân xưởng cơ khí

Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 1 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, trong xu th hi nhp, quá trình công nghip hóa hin i hóa t nc ang din ra mt cách mnh m. Trong quá trình phát trin ó, in nng óng vai trò rt quan trng. Nó là mt dng nng lng c bit, có rt nhiu u im nh: d chuyn hóa thành các dng nng lng khác( nh c nng, hóa nng, nhit nng…), d dàng truyn ti và phân phi… Do ó ngày nay in nng c s dng rng rãi trong hu ht các lnh vc ca i sng, Cùng vi xu hng phát trin mnh m ca nn kinh t, i sng xã hi ngày càng c nâng cao, nhu cu s dng in nng trong các lnh vc công nghip, nông nghip, dch v,… tng lên không ngng.  m bo nhng nhu cu to ln ó, chúng ta phi có m t h thng cung cp in an toàn và tin cy. Vi: “Thit k h thng cung cp in cho phân xng c khí”, sau mt thi gian làm  án, di s hng dn ca thy Th.s Nguyễn Phúc Huy và tài liu tham kho không th thiu ca TS. Trần Quang Khánh : - H thng cung cp in : Ts. Trn Quang Khánh - Bài tp cung cp in : Ts. Trn Quang Khánh  n nay, v c bn em ã hoàn thành ni dung  án môn hc này. Do trình  và thi gian có hn nên không th tránh khi nhng thiu sót, em rt mong c s ch bo, châm chc, giúp  ca các thy cô  bài làm này ca em c hoàn thin hn. ng thi giúp em nâng cao trình  chuyên môn, áp ng nhim v công tác sau này. Em xin chân thành cm n ! Hà Ni, tháng 06 nm 2011 Sinh viên thc hin Nguyễn Danh Đức Đ 3-H1 Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 2 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN  án 1 Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp Sinh viên: NGUYN DANH C Lp : 3-H1 Tên  án: Phân xng c khí N 0 3 Thi gian thc hin: A. D liu (ã tra theo Tên và H) Thit k mng in cung cp cho mt phân xng c khí vói s liu sau: T l ph ti in I & II là 85% . Hao tn in áp cho phép trong mng in h áp U cp = 3,5%, H s công sut cn nâng lên là cos = 0,90. H s chit khu i= 12%, Thi gian s dng công sut cc i T M = 4680 (h). Công sut ngn mch ti im u in S k =12,48 MVA; Thi gian tn ti ca dòng ngn mch t k = 2,5 s. Khong cách t ngun n phân xng L= 73,6 m. Chiu cao nhà xng H= 4,3 m. Giá thành tn tht in nng c  = 1000 /kWh; sut thit hi do mt in g th = 7500 /kWh. n giá t bù là 200×10 3 /kVAr, chi phí vn hành t bng 2% vn u t, sut tn tht trong t P b = 0,0025 kW/kVAr. Giá in trung bình g=1000 /kWh. in áp li phân phi là 22kV. S hiu trên H s cos Công sut t P, kW s  Ksd theo phng án B 1; 7; 10 20; 31 Qut gió 0,35 0,67 3; 4; 5,5; 7,5; 7,5 2;3 Máy bin áp hàn = 0,64 0,32 0,58 6; 12 4; 19;27 Cn cu 10T, = 0,4 0,23 0,65 18; 20; 30 5; 8 Máy khoan ng 0,26 0,66 2,8; 7,5 6; 25; 29 Máy mài 0,42 0,62 1,2; 2,2; 5,5 9; 15 Máy tin ren 0,3 0,58 2,2; 7,5 11; 16 Máy bào dc 0,41 0,63 12; 18 12; 13;14 Máy tin ren 0,45 0,67 5,5; 8,5;10 17 Ca c khí 0,37 0,7 2; 8 18; 28 Qut gió 0,45 0,83 10; 8 21; 22; 23;24 Bàn lp ráp và th nghim 0,53 0,69 10; 12; 15; 17 26; 30 Máy ép quay 0,35 0,54 4; 7,5 Tên thit b Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 3 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG N 0 3 6000 6000 36000 A B C D E 1 2 5 6 7 4 3 1 2 3 17 18 4 12 13 14 20 5 6 7 8 9 10 11 16 20 28 27 23 24 31 29 30 25 26 15 24000 19 Hình I Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 4 h 1 H h Hình 1.1 h 2 CHƯƠNG I: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG Trong thit k chiu sáng, vn  quan trng nht phi quan tâm là áp ng các yêu cu v  ri và hiu qu ca chiu sáng i vi th giác. Ngoài  ri, hiu qu ca chiu sáng còn ph thuc vào quang thông, màu sc ánh sáng, s la chn hp lý cùng s b trí chiu sáng va m bo tính kinh t và m quan hoàn cnh. Thit k chiu sáng phi  m bo các yêu cu sau: - Không b loá mt - Không loá do phn x - Không có bóng ti - Phi có  ri ng u - Phi m bo  sáng  và n nh - Phi to ra c ánh sáng ging ánh sáng ban ngày. Các h thng chiu sáng bao gm chiu sáng chung, chiu sáng cc b và chiu sáng kt hp ( kt hp gia cc b và chung ). Do yêu cu th  giác cn phi làm vic chính xác, ni mà các thit b cn chiu sáng mt phng nghiêng và không to ra các bóng ti sâu thit k cho phân xng thng s dng h thng chiu sáng kt hp. Chn loi bóng èn chiu sáng: gm 2 loi: bóng èn si t và bóng èn hunh quang. Các phân xng thng ít dung èn hunh quang vì èn hunh quang có tn s là 50Hz thng gây ra o giác không quay cho các ng c không ng b , nguy him cho ngi vn hành máy, d gây ra tai nn lao ng. Do ó ngi ta thng s dng èn si t cho các phân xng sa cha c khí. Vic b trí èn khá n gin, thng c b trí theo các góc ca hình vuông hoc hình ch nht . 1.1. Tính toán lựa chọn đèn Kích thc trên bn v phân xng c khí N 0 3: 24×36 (m 2 ). Chn  ri E yc = 100 lx. Cn c vào  cao trn xng H= 4,3 (m)  cao mt công tác là h 2 = 0,8 m  cao treo èn cách trn là h 1 = 0,7 m Vy khong cách t èn n mt công tác là: h= H- h 1 - h 2 = 4,3- 0,7- 0,8= 2,8 (m) Khong cách ti a gia 2 èn là : L= 1,8×h= 2,8×1,8= 5,04 (m) Cn c vào kích thc nhà xng: Khong cách gia các èn là L n = 5 m q= 2 m L d = 4,5 m p= 2,25 m Nh vy tng s èn là 40 èn; Có 8 hàng èn, mi èn 5 bóng. Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 5 Kim tra các iu kin : 55 2 32 <≤ và 4,5 4,5 2, 25 32 <≤ Nh vy vic b trí èn là hp lý và s lng èn ti thiu  m bo  ng u chiu sáng là N min = 40 bóng Ly  phn x ca trn và èn ln lt là: tran σ = 50% và tuong σ = 30% kt hp vi ch s phòng (Bng 47.pl) c h s s dng là : K sd (=0,59), n= 40 ly h s d tr k= 1,3 và h s tính toán Z= 1,1 xác nh c quang thông ca mi èn nh sau : F yc = yc sd kE SZ nk ××× × = 1,3 100 24 36 1,1 40 0,59 ×××× × = 5235 (lm) Chn èn si t halogen : P= 150W/ bóng, F d =11200 lm/bóng S  CHIU SÁNG PHÂN XNG Hình 1.2 1.2. Chọn cáp từ tủ phân phối chiếu sáng • Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng I cs = 3os CS dm P Uc φ = 380 6000 31 × × = 9,1 (A) (cos = 1 vi èn si t) I cp  123 CS I kkk ×× = 9,1 0,95 1 1×× = 9,6 (A) Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 6 Trong ó : k 1 : h s th hin nh hng ca cách thc lp t, cáp treo trên trn k 1 = 0,95. k 2 : h s th hin nh hng tng h ca các mch t k nhau, ly k 2 = 1 k 3 : H s nh hng ca nhit  tng ng vi dng cách in, Do o t < 30 o nên k 3 =1. => Chn cáp ng 4 lõi v PVC, tit din 1,5 mm 2 có: I cp = 28 A, do CADIVI ch to. • Chọn dây dẫn từ aptomat nhánh tới các đèn Nhánh 6 bóng : P= 150×6= 900 (W) = 0,9 (kW) Ö I lvmax = 0,9 0,22 = 4,09 (A) Ö I cp  max 123 lv I kkk ×× = 4,09 0,95 0,97 1×× = 4,44 (A) Trong ó : k 1 = 0,95: Cáp treo trên trn k 2 = 0,7 (ví d tt c 8 mch cáp i trong cùng máng cáp) Chn cáp ng hai lõi v, mã ch tit din 1,5 mm 2 có I cp = 13,5 A, do CADIVI ch to. Nhánh 4 bóng : P= 150×4= 600 (W)= 0,6 (kW) Ö I lvmax = 0,6 0,22 = 2,73 (A) Ö I cp  max 123 lv I kkk×× = 2,73 0,95 0,97 1×× = 2,96 (A) Chn cáp ng hai lõi v PVC, Mã ch C tit din 1,5 mm 2 có I cp = 13,5 A, do CADIVI ch to, • Chọn aptomat - Chn aptomat tng I cs = 16,575 A => chn aptomat tng EA103G 3 cc I m = 20A - Chn aptomat nhánh 6 bóng I= 4,9 A => chn aptomat EA52G 2 cc I m = 10A - Chn aptomat nhánh 4 bóng I= 2,72 A => chn aptomat EA52G 2 cc I m = 10A Vị trí Loại U dm (V) Số cực I dm (A) Áp tô mát tng A50-3MT 380 3 20 Áp tô mát nhánh EA52G 380 2 10 Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 7 S  i dây mng èn phân xngnh sau: Hình 1.3 Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 8  Kiểm tra điều kiện chọn dây kết hợp aptomat iu kin kim tra: I cp  123 1, 25 1, 5 dmA I kkk×× × × - Mch chiu sáng tng dùng dây 4×6 mm 2 , bo v bng aptomat I dm = 20A I cp = 20 A  1, 25 20 1, 5 0, 95 1 × ×× = 17,54 (A) - Các mch nhánh dùng dây 2×1,5mm 2 , bo v bng aptomat I dm = 10A I cp = 13,5 A  1, 25 10 1, 5 0, 95 0, 7 1 × ××× = 12,53 (A) S  nguyên lý chiu sáng Hình 1.4 Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 9 CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN Tính toán ph ti in là công vic bt buc và u tiên trong mi công trình cung cp in, giúp cho vic thit k li in v sau ca ngi k s. Ph ti tính toán có giá tr tng ng vi ph ti thc t v mt hiu ng nhit, do ó vic chn dây dn hay các thit b bo v cho nó s c  m bo. 2.1. Phụ tải tính toán nhóm chiếu sáng T kt qu thit k chiu sáng ta tính c ph ti chiu sáng tính toán ca phân xng. P cs = k t ×N×P  = 1×40×150 = 6000 (W)= 6 (kW) Trong ó: k t : h s ng thi ca ph ti chiu sáng N : s bóng cn thit P  : công sut mi bóng èn c la chn. Vì dùng èn si t halogen nên h s cos= 1. Do ó, ta có công sut toàn phn ca nhóm chiu sáng là: S cs = cos cs P ϕ = 6 1 = 6 (kW) Q cs = 0 kVAr 2.2 Phụ tải tính toán nhóm thôn thoáng làm mát Lu lng gió ti cn cp vào xng là: Q= n,V= 6×24×36×4,3= 22291 (m 3 ) Vi s liu cho: MODEL : DLHCV40-PG4SF co lng gió 4500 (m 3 /h) Ta chn q= 4500 m 3 /h => s qut: N q = 5 qut Thông s qut hút: Thit b Công sut (W) Lng gió (m 3 /h) S lng k sd cos Qut hút 300 4500 5 0,7 0,8 H s nhu cu: k nc qh = k sd + 1 k s d n − = 0,7 + 5 10,7− = 0,834 Ph ti tính toán nhóm ph ti thông thoáng-làm mát: P lm = k nc qh 1 n dmqi i P = ∑ = 0,834×300×5= 1,251 (kW) S lm = lm P cos φ = 1, 251 0,8 = 1,5638 (kW) Q lm = 22 1,5638 1,251− 22 lm lm SP− = 22 1,5638 1,251− = 0,938 (kVAr) Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 10 2.3. Phụ tải tính toán nhóm động lực : Vì phân xngcó nhiu thit b nm ri rác  nhiu khu vc tên mt bng phân xng, nên  cho vic tính toán ph ti c chính xác hn và làm cn c thit k t ng lc cp in cho phân xng, ta chia các thit b ra tng nhóm nh, m bo: 9 Các thit b in trong cùng 1 nhóm gn nhau 9 Nu có th, trong cùng 1 nhóm nên b trí các máy có cùng ch  làm vic 9 Công sut các nhóm xp x bng nhau Vì vy, phân xngN 0 3 c phân ra lam 4 nhóm (I, II, III, IV) theo 4 phn ca phân xng. [...]... Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện Bộ môn: Cung Cấp Điện CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ CỦA SƠ ĐỒ Các thiết bị điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác của hệ thống điện trong điều kiện vận hành có thể ở một trong ba chế độ sau: - Chế độ làm việc lâu dài - Chế độ làm việc quá tải - Chế độ chịu dòng điện ngắn mạch, Trong chế độ làm việc lâu dài, các thiết bị điện, sứ cách điện và... Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện A B Bộ môn: Cung Cấp Điện D C 6000 E 24000 1 3 2 1 17 6000 18 19 2 4 5 20 12 3 7 6 13 8 36000 14 4 9 26 15 5 30 25 29 10 23 11 6 31 24 16 20 27 28 7 Hình 2.1 Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 11 Trường: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện Bộ môn: Cung Cấp Điện Nhóm 1: Bao phồm các phụ tải thuộc phần tư thứ I Số hiệu Tên thiết bị Hệ số... tâm phụ tải của nhóm thiết bị (gần nhất có thể) Các tủ động lực, tủ chiếu sáng, tủ cấp cho mạch thông thoáng làm mát được lấy điện từ tủ hạ thế tổng (THT) đặt ở góc tường trong phân xưởng, gần tâm phụ tải của toàn phân xưởng Từ đây ta vạch ra các phương án: Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 21 Trường: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện Bộ môn: Cung Cấp Điện Phương án 1: Mỗi... Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện Bộ môn: Cung Cấp Điện CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN PHÂN XƯỞNG 3.1 Lựa chọn công suất và số lượng máy biến áp 3.1.1 Vị trí đặt trạm biến áp Việc chọn vị trí của trạm biến áp trong một xí nghiệp cân phải tiến hành so sánh kinh tế - kỹ thuật Muốn tiến hành so sánh kinh tế - kỹ thuật cân phải sợ bộ xác định phương án cung cấp điện trong nội bộ xí nghiệp Trên cơ sở... các bộ phận dẫn điện khác sẽ làm việc tin cậy nếu chúng được chọn theo đúng điện áp và dòng điện định mức Trong chế độ quá tải, dòng điện qua thiết bị điện và các bộ phận dẫn điện khác lớn hơn so với dòng điện định mức Nếu mức quá tải không vượt quá giới hạn cho phép thì các thiết bị điện vẫn làm việc tin cậy Trong tình trạng ngắn mạch, các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác vẫn đảm... công trình khác Trạm xây dựng bên trong được dùng khi phân xưởng rộng có phụ tải lớn Khi sử dụng trạm này cần đảm bảo tốt điều kiện phòng nổ, phòng cháy cho trạm Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí ta chọn phương án Xây dựng trạm biến áp liền kề với phân xưởng Gần tâm phụ tải phía trái phân xưởng, khoảng cách từ trạm tới phân xưởng là L= 73,6 m Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư: i (1 + i )Th 0,12(1... Như vậy, dòng điện ngắn mạch là số liệu quan trọng để chọn và kiểm tra các thiết bị điện Đối với máy cắt, máy cắt phụ tải và cầu chì, khi lựa chọn còn phải kiểm tra khả năng cắt của chúng Tóm lại, việc lựa chọn đúng đắn các thiết bị điện có ý nghĩa quan trọng là đẩm bảo cho hệ thống cung cấp điện vận hành an toàn tin cậy và kinh tế 4,1 Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện 4,,1,1 Kiểm... trị dòng điện cực đại có thể xuất hiện trong mạch không được Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 34 Trường: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện Bộ môn: Cung Cấp Điện vượt quá giá trị dòng điện cho phép đối với từng loại dây dẫn Dòng điện cho phép là giá trị lớn nhất mà dây dẫn có thể tải vô hạn định mà không làm ảnh hưởng đến tuổi thọ Ứng với tiết diện xác định, dòng cho phép... trí trạm biến áp thường được đặt ở liền kề, bên ngoài hoặc ở bên trong phân xưởng Trạm biến áp đặt ở bên ngoài phân xưởng, hay còn gọi là trạm độc lập, được dùng khi trạm cung cấp cho nhiều phân xưởng, khi cần tránh các nơi, bụi bặm có khí ăn mòn hoặc rung động; hoặc khi không tìm được vị trí thích hợp bên trong hoặc cạnh phân xưởng Trạm xây dựng liền kề được dùng phổ biến hơn cả vì tiết kiệm về xây... bảng 7B.pl/BT) ; Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 22 Trường: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện Bộ môn: Cung Cấp Điện Xác định hao tổn điện áp thực tế 176,4×0,13+191×0,06 P × r0 + Q × x0 ×0,012 = 1,086 (kV) ×L= U0 0,38 ∆U= Tương tự ta tính được dây các nhóm: • Cho nhánh cấp điện cho tủ động lực 1 (THT →TĐL1 & TĐL1 – MÁY) A1 S, kVA 61,62 A1-1 A1-2 A1-3 A1-4 A1-5 A1-6 A1-7 . Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 2 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN  án 1 Thiết kế cung cấp điện cho một phân. Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 4 h 1 H h Hình 1.1 h 2 CHƯƠNG I: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG. Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 http://www.ebook.edu.vn Page 18 CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN PHÂN XƯỞNG 3.1 Lựa