Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệpNguyễn Ngọc CHung

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN "Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp" Giáo viên hướng dẫn: T.S PHẠM MẠNH HẢI Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Chung - D7DCN2 Đại Học Điện Lực, Tp. HN Tháng 1 năm 2015 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI Đồ án Cung Cấp Điện 2 Mục lục 1 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI Đồ án Cung Cấp Điện 2 Lời nói đầu Công nghiệp đóng một vai trò quan trọng trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân. Nhu cầu điện ngày càng tăng. Vì vậy, việc nâng cao chất lượng điện, an toàn trong việc sử dụng và trang bị những kiến thức về hệ thống cung cấp điện nhằm phục vụ cho nhu cầu thiết yếu củaconngườitrongsinhhoạt và sản xuất, cung cấp điện năng cho cá khu vực kinh tế trọng điểm, các khu chế xuất, các xí nghiệp nhà máy là rất cần thiết. Do đó, việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện cho một ngành nghề cụ thể cần đem lại hiệu quả thực tiễn cao, đáp ứng nhu cầu hiện tại và tương lai. Trong số đó “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp” là một đề tài có tính thiết thực cao. Nếu giải quyết được vấn đề này sẽ góp phần không nhỏ trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước. Đồ án môn học “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí” giúp cho các sinh viên nghành hệ thống điện làm quen với các hệ thống cung cấp điện. Công việc làm đồ án giúp cho sinh viên vận dụng kiến thức đã học để nghiên cứu thực hiện một nhiệm vụ tương đối toàn diện về lĩnh vực sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng. Với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy TS.Phạm Mạnh Hải cùng các thầy cô trong trường đến nay bản đồ án môn học của em đã hoàn thành. Em kính mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô trong khoa, nhà trường để bản đồ án của em hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! 3 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI Đồ án Cung Cấp Điện 4 Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp 0.1 Dữ kiện Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng số liệu thiết kế cấp điện phân xưởng. Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 60%. Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp U cp = 5%. Hệ số công suất cần nâng lên là cos ϕ = 0, 9. Hệ số chiết khấu i = 12%. Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S k , MVA. Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch t k = 2,5s. Giá thành tổn thất điện năng c  = 1500 đ/kWh, suất thiệt hại do mất điện g th = 10000 đ/kWh. Đơn giá tụ bù là 140.10 3 đ/kVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn thất trong tụ P b = 0,0025 kW/kVAr.Giá điện trung bình g = 1400 đ/kWh. Điện áp phân phối lưới 22kV. Thời gian sử dụng công suất cực đại T max = 4000h. Chiều cao phân xưởng h = 4,2m. Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L = 200m. Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện. 5 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI Bảng 1: Số liệu các thiết bị trong xưởng sản xuất. Số hiệu Tên thiết bị Hệ số k sd cos ϕ Công suất đặt P(kW) trên sơ đồ theo các phương án 1; 2; 3; 19; Máy tiện ngang 0,35 0,67 12; 17; 22; 18; 20; 26; 27 bán tự động 18; 18,5; 18,5 4; 5; 7; 8; 24 Máy tiện xoay 0.32 0,68 1,5; 3; 7,5; 12; 10 6 Máy tiện xoay 0,3 0,65 8,5 11 Máy khoan đứng 0,26 0,56 3 9; 10; 12 Máy khoan đứng 0,37 0,66 5,5; 8,5; 6,3 13 Máy khoan định tâm 0,3 0,58 3 14; 15; 16; 17 Máy tiện bán tự động 0,41 0,63 2,8; 4; 5,5; 7,5 18 Máy mài nhọn 0,45 0,67 3 21; 22; 23 Máy tiện rèn 0,47 0,7 2,8; 2,8; 2,8; 28; 29; 30; 31 Máy tiện rèn 0,47 0,7 5,5; 4,5; 8,5; 10 25; 32; 33 Máy doa 0,45 0,63 4; 5,5; 7,5 34 Máy hàn hồ quang 0,53 0,9 40 35 Máy biến áp hàn ε =0,4 0,45 0,58 35 36 Máy tiện rèn 0,4 0,6 18 37 Máy hàn xung 0,32 0,55 20 38; 39 Máy chỉnh lưu hàn 0,46 0,62 30; 20 Đồ án Cung Cấp Điện 6 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI Hình 1: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí Đồ án Cung Cấp Điện 7 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI 0.2 Thuyết minh 0.2.1 Tính toán phụ tải điện • Phụ tải chiếu sáng • Phụ tải động lực • Phụ tải tổng hợp 0.2.2 Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng • Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng • Chọn công suất và số lượng máy biến áp • Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu (so sánh ít nhất 2 phương án) 0.2.3 Lựa chọn và kiểm tra các sơ đồ nối điện • Chọn dây dẫn của mạng động lực • Tính toán ngắn mạch • Chọn thiết bị bảo vệ 0.2.4 Tính toán chế độ mạng điện • Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp • Xác định hao tổn công suẩt • Xác định hao tổn điện năng 0.2.5 Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất • Xác định dung lượng bù cần thiết • Lựa chọn vị trí đặt tụ bù • Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng • Phân tích kinh tế tài chính bù công suất phản kháng 0.3 Bản vẽ • Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng phân xưởng với sự bố trí của các tủ phân phối, các thiết bị • Sơ đồ nguyên lí của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham số của thiết bị được chọn Đồ án Cung Cấp Điện 8 [...]... • Công suất tính toán toàn phân xưởng là: Sttpx = 2 Pttpx + Q2 = ttpx 236, 3092 + 158, 802 = 284,71(kVA) • Hệ số công suất trung bình của phân xưởng là: cosϕpx = Đồ án Cung Cấp Điện 236.309 Pttpx = = 0,830 Sttpx 284, 710 19 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung- D7DCN2 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI 20 Chương 2 Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng 2.1 2.1.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp (TBA) phân. .. cùng một lúc CCĐ cho nhiều tủ động lực, còn các thiết bị cũng nhận điện từ các TĐL Ưu điểm của sơ đồ này là tốn ít cáp, chủng loại cáp cũng ít Nó thích hợp với các phân xưởng có phụ tải nhỏ, phân bố không đồng đều Nhược điểm là độ tin cậy cung cấp điện thấp, thường dùng cho các hộ loại III 4 Phụ lục B - bảng 7 Giáo trình cung cấp điện trang 291 Đồ án Cung Cấp Điện 29 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung- D7DCN2 GVHD:... lực điện động của thiết bị Đồ án Cung Cấp Điện 32 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung- D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI - Với các thiết bị đóng cắt còn chọn theo khả năng cắt : dòng điện cắt giới hạn, công suất cắt giới hạn • Chọn trạm phân phối: Trạm phân phối của phân xưởng: Đặt 1 Aptomat tổng phía từ trạm biến áp về và 5 Aptomat nhánh cấp điện cho 4 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng +) Sơ đồ trạm phân phối: Hình... toán phân xưởng Loại phụ tải Động lực Chiếu sáng 3 Ptt (kW) 223,709 12,6 cosϕtb 0,672 1 Tham khảo giáo trình Cung cấp điện - Trần Quang Khánh Đồ án Cung Cấp Điện 18 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung- D7DCN2 1.3 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI Phụ tải tính toán tổng hợp • Công suất tác dụng tính toán của toàn phân xưởng: Pttpx = Pcs + Pttđlpx = 12,6 + 223,709 = 236,309 (kW) • Công suất phản kháng tính toán của toàn phân xưởng: ... 7259,97 15556,12 Đồ án Cung Cấp Điện Xnh (m) 7,76 17,55 18,32 5,50 10,10 Ynh (m) 32,62 30,71 22,93 21,58 12,23 Xpx (m) Ypx (m) 11,59 24,83 23 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung- D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI Hình 2.1: Tọa độ tâm các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng Đồ án Cung Cấp Điện 24 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung- D7DCN2 2.1.2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI Vị trí đặt TBA phân xưởng Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thỏa... làm việc song song 2.2.2 Chọn công suất máy biến áp Tổng quan cách chọn: Chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo cung cấp đủ điện năng cho phụ tải và có dự trữ một lượng công suất đề phòng khi sự cố, đảm bảo độ an toàn cung cấp điện, tuổi thọ máy, tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật Được tiến hành dựa trên công suất tính toán toàn phần của phân xưởng và một số tiêu chuẩn khác: ít chủng... Kiểm tra điều kiện phát nóng: k1 k2 Icp Ilv (A) Icp Isc (A) 1 Tra bảng phụ lục 12 (Giáo trình Cung cấp điện trang 293) và bảng giá máy biến áp ABB 2013 Tra bảng 9 Phụ lục sách Bài tập cung cấp điện trang 457 3 Tra bảng Phụ Lục 23 Giáo trình Cung cấp điện trang 277 2 Đồ án Cung Cấp Điện 27 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung- D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI Trong đó: - k1 : là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường,... hành; avh = 0,1 Đồ án Cung Cấp Điện 28 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung- D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI - Vdây : Vốn đầu tư cho đường dây (đi lộ kép) Vdây = 2.v0 L Với v0 = 124, 8.106 (đ/km) 4 → Vdây = 2.124, 8.150.103 = 37, 44.106 (đ) Khi đó Zdây = 0, 225.37, 44.106 + 31660 = 8, 455.106 (đ) 2.3 2.3.1 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu Chọn dạng sơ đồ nối điện cho phân xưởng Mạng điện phân xưởng thường có các dạng... mòn của chính phân xưởng này có thể gây ra Dựa vào các điều kiện lựa chọn vị trí tối ưu cho trạm biến áp và vị trí các phụ tải trong phân xưởng ta chọn vị trí đặt trạm biến áp gần tâm phụ tải phân xưởng, ở phía sát tường cao nhất bên trái, phía ngoài, góc trên của phân xưởng từ trái sang, từ trên xuống như sau: Hình 2.2: Vị trí đặt trạm biến áp Đồ án Cung Cấp Điện 25 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung- D7DCN2 2.2...SVTH: Nguyễn Ngọc Chung- D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI • Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng, mặt cắt trạm biến áp • Sơ đồ nối điện • Bảng số liệu tính toán mạng điện Đồ án Cung Cấp Điện 9 SVTH: Nguyễn Ngọc Chung- D7DCN2 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI 10 Chương 1 Tính toán phụ tải điện Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương