Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 69 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
69
Dung lượng
4,02 MB
Nội dung
ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN MỞ ĐẦU Trong bối cảnh của nền kinh tế đa thành phần cùng với sự hội nhập quốc tế, do vậy đòi hỏi nhiều tiêu chuẩn, quy định, phương pháp, quy trình công nghệ…để đáp ứng được sự phát triển phụ tải ngày càng đa dạng. Việc áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật, các công nghệ hiện đại là hết sức quan trọng cho sự phát triển của đất nước. Điện năng là nguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp, là điều kiện quạn trọng để phát triển các đô thị và khu dân cư. Vì lí do đó khi lập kế hoạc phát triển kinh tế xã hội, kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một bước, nhằm thoả mãn nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trước mắt mà còn dự kiến cho phát triển trong tương lai. Điều này đòi hỏi phải có hệ thống cung cấp điện an toàn, tin cậy để sản xuất và sinh hoạt. Đặc biệt hiện nay theo thống kê sơ bộ điện năng tiêu thụ bởi các xí nghiêp chiếm tỉ lệ cao.Điều đó chứng tỏ việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp là một bộ phận của hệ thống điện khu vực và quốc gia, nằm trong hệ thống năng lượng chung phát triển theo quy luật của nền kinh tế quốc dân. Ngày nay do công nghiệp ngày càng phát triển nên hệ thống cung cấp điện xí nghiệp, nhà máy càng phức tạp bao gồm các lưới điện cao áp (35-500kV), lưới điện phân phối (6-22kV), và lưới điện hạ áp trong phân xưởng (220-380-600V). Một phương án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hoài hoà các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật hiện đại, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc và phải đảm bảo được chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép. Hơn nữa phải thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển trong tương lai. Để thiết kế được thì đòi hỏi người kĩ sư phải có tay nghề cao và kinh nghiệm thực tế, tầm hiểu biết sâu rộng vì thế thiết kế là một việc làm khó. Đồ án môn học chính là một bài kiểm tra khảo sát trình độ sinh viên và giúp cho sinh viện có vốn kiến thức nhất định cho công việc sau này. Để hoàn thành đồ án này em xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo, đặc biết cám ơn thầy giáo Trần Quang Khánh đã hướng dẫn tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. GVHD: …………………………… SV: ………………………… ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN Mục Lục !"# $%&"#'( )$%!*+,-. /$!01 234 56#2!*+,( 789+:56#2( 781+:#02. '781!01;<4=56#2>#0) )' ?8@49A<56#2>#0=!*+,) )) B@28C1A1!01;<56#25?=56#2!*+,)) 7DEFGH)'IGDJKGLMG)B )'NOA)B )NOPO5#02)/ 7DEFGHB'7DQGRSTLUVWDLXYZLMG)( B'[#663#\5+)( B'[#62??)( B[#6#?B B'78]>-3#5?2%B) B'78#0[AB) B' ?8]>-3#5?#0[56#!95!#B) +@ ?8+:#0[?-R^?56#25!#>'BB +@ ?"2-_?'BB B'781?0`]>56#!95!#B/ B)'78]>-3#5?`0B BB78?#??6^?56#2!*+,B( B/78?56#2B. B(789a]?/ Bb78#02+cdYe/) B.78#021f/B BgT3#5?#,#0^?@// 7DEFGH/'/ IGDJKGYh7iGHjkDlGTDKGHGmGH7WJ/ DMjn7iGHjk7Jjo/ /72A3!?A9PO/ GVHD: …………………………… SV: ………………………… ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN /782%2p/( /A/( /02p42/( /)@-P42VP1!0_O+:42/( /)R%5\2%2p/b 7DEFGH'IGDJKGGnLk/b e9O/b 7DEFGH('Dq7DJKG7iGH7DrGDg (A-s2%g (76P5t 7K7YlGRu) CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ N 0 1 Bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp Alphabe Họ Tên đệm Tên Số hiệu S K MVA K I$II % T M ,h L,m P.án phụ tải Nối đất Hướng tới của nguồn Nhà máy Phân xưởng m đ .,Ω ρ R nt , .Ω P 3 1 400 T 5400 284,45 A T 247 216 Đông nam GVHD: …………………………… SV: ………………………… ) ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN Bảng dữ liệu thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp, nhà máy sửa chữa thiết bị Tên phân xưởng và phụ tải Số lượng thiết bị điện Tổng công suất đặt, KW Hệ số nhu cầu, K nc cos ϕ 1 Phân xưởng trạm từ 280 500 0,34 0,68 2 Phân xưởng vật liệu hàn 200 800 0,35 0,56 3 Phân xưởng nhựa tổng hợp plasmace 100 1100 0,37 0,67 4 Phân xưởng tiêu chuẩn 70 250 0,38 0,78 5 Phân xưởng khí cụ điện 100 700 0,37 0,72 6 Phân xưởng dập 100 800 0,37 0,67 7 Phân xưởng xi măng amiang 50 850 0,40 0,72 8 Kho thành phẩm 15 85 0,48 0,87 9 Kho phế liệu kim loại 15 70 0,48 0,81 10 Phân xưởng mạ điện 50 1200 0,40 0,76 11 Xem dữ liệu phân xưởng 45 368,4 0,66 0,654 12 Trạm trung hòa 10 100 0,52 0,66 13 Rửa kênh thoát axit 3 30 0,70 0,68 14 Trạm bơm 8 260 0,55 0,68 15 Nhà ăn 30 70 0,43 0,56 16 Phân xưởng điện 25 150 0,44 0,72 17 Nhà điều hành 20 50 0,46 0,78 18 Phân xưởng làm nguội 2 30 0,79 0,77 19 Kho axit 2 20 0,79 0,67 20 Máy nén N 0 1 15 200 0,48 0,72 Bảng phụ tải phân xưởng cơ khí - sửa chữa N 0 1 Số hiệu trên sơ đồ Tên thiết bị Hệ số K sd cos ϕ Công suất đặt P, theo các phương án 1;8 Máy mài nhẵn tròn 0,35 0,67 3+10 2;9 Máy mài nhẵn phẳng 0,32 0,68 1,5+4,5 3;4;5 Máy tiện bu lông 0,3 0,65 0,6+2,2+4 6;7 Máy phay 0,26 0,56 1,5+2,8 10;11;19;20;29;30 Máy khoan 0,27 0,66 0,6+0,8+0,8+0,8+1,2+1,2 12;13;14;15;16;24; 25 Máy tiện bu lông 0,30 0,58 1,2+2,8+2,8+3+ 7,5+10+13 17 Máy ép 0,41 0,63 10 GVHD: …………………………… SV: ………………………… B ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN 18;21 Cần cẩu 0,25 0,67 4+13 22;23 Máy ép nguội 0,47 0,70 40+55 26;39 Máy mài 0,45 0,63 2+4,5 27;31 Lò gió 0,53 0,9 4+5,5 28;34 Máy ép quay 0,45 0,58 22+30 32;33 Máy xọc, (đục) 0,40 0,60 4+5,5 35;36;37;38 Máy tiện bu lông 0,32 0,55 1,5+2,8+4,5+5,5 40;43 Máy hàn 0,46 0,82 28+28 41;42;45 Máy quạt 0,65 0,78 5,5+7,5+7,5 44 Máy cắt tôn 0,27 0,57 2,8 Sơ đồ mặt bằng nhà máy thiết bị điện : Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế ( biến đổi ) về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiết độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng. Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện. GVHD: …………………………… SV: ………………………… / ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN 1.1. Phụ tải chiếu sáng Phụ tải chiếu sáng được xác định theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích. Công thức tính : P cs = p o .S Trong đó : + p o : Suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích (W /m 2 ) + S : Diện tích cần được chiếu sáng ( m 2 ) Diện tích chiếu sáng toàn phân xưởng : S = a.b = 36.24 = 864 m 2 Suất phụ tải tính toán chung cho toàn phân xưởng, chọn p o = 15 (W/m 2 ) Thay vào công thức ta được : P cs = p o .S = 15.864. 3 10 − = 12,96 kW 1.2. Tính toán phụ tải động lực 1.2.1. Phân nhóm phụ tải Để phân nhóm phụ tải ta dựa vào nguyên tắc sau : + Các thiết bị trong 1 nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng (điều này sẽ thuận tiện cho việc đi dây tránh chồng chéo, giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ vậy có thể giảm tổn thất điện năng và vốn đầu tư ). + Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc để xác định phụ tải được chính xác hơn và điều này sẽ thuận tiện cho việc tính toán và cung cấp điện sau này, ví dụ nếu nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc, tức có cùng đồ thị phụ tải vậy ta có thể tra chung được k sd , k nc , cosϕ + Các thiết bị trong các nhóm nên được phân bổ để tổng công suất của các nhóm ít chênh lệch nhất (điều này nếu thực hiện được sẽ tạo ra tính đồng loạt cho các trang thiết bị cung cấp điện. + Ngoài ra số thiết bị trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều vì số lộ ra của một tủ động lực cũng bị không chế (thông thường số lộ ra lớn nhất của các tủ động lực được chế tạo sẵn cũng không quá 8). Tất nhiên điều này cũng không có nghĩa là số thiết bị trong mỗi nhóm không nên quá 8 thiết bị. Vì một lộ ra từ tủ động lực có thể chỉ đi đến 1 thiết bị, nhưng nó cũng có thể được kéo móc GVHD: …………………………… SV: ………………………… ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN xích đến vài thiết bị,(nhất là khi các thiết bị đó có công suất nhỏ và không yêu cầu cao về độ tin cậy cung cấp điện ). Tuy nhiên khi số thiết bị của một nhóm quá nhiều cũng sẽ làm phức tạp hoá trong vận hành và làm giảm độ tin cậy cung cấp điện cho từng thiết bị. 1.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải: Xác định phụ tải theo phương pháp hệ số nhu cầu Phụ tải tính toán được xác định theo biểu thức : 1 n tti nc ni i P k P = = ∑ Pni: là công suất đặt của thiết bị thứ i K nc : là hệ số nhu cầu được xác định bởi tỷ số giữa công suất tính toán và công suất định mức của nhóm thiết bị dùng điện. k nc = tt n P P Với nhóm tiêu thụ điện bất kỳ thì hệ số nhu cầu được xác định như sau: K nc = ksdΣ+ 1 sd hd k n Σ − = Trong đó : sd k ∑ là hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị, được xác định theo biểu thức: 1 1 n ni sdi i sd n ni i P k k P = Σ = = ∑ ∑ K sdi là hệ số sử dụng của thiết bị thứ i n hd : là số lượng hiệu dụng của nhóm thiết bị, có thể xác định theo biểu thức : GVHD: …………………………… SV: ………………………… ( ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN n hd = 2 1 2 1 ( ) n ni i n ni i P P = = ∑ ∑ Bảng 1.1: Điều kiện để xác định n hd k sdΣ 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 > 0,8 k b 3 3,5 4 5 6,5 8 10 K0 g.hạn Từ hệ số sử dụng K sd ta chọn được K b , so sánh với giá trị của tỉ số ax min m P k P = + Nếu K b > k thì nhd = n ( số lượng thiết bị ) + Nếu K b < k thì nhd = 2 1 2 1 ( ) n ni i n ni i P P = = ∑ ∑ +Khi sd K ∑ < 0,2 thì việc xác định nhq phải được tiến hành theo trình tự: Tính n*= n n 1 ; P*= P P 1 Xác định n hq *=f(n*,P*) Trong đó: + n : số thiết bị của nhóm, + n 1 : số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất của thiết bị có công suất lớn nhất, GVHD: …………………………… SV: ………………………… b ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN + P, P 1 là tổng công suất của n và n 1 thiết bị, Sau khi tính được n* và P*, tra sổ tay kỹ thuật, ta tìm ta tìm được : n hq = f(n hq *,P*), từ đó, tính n hq = n hq *. n. Từ đó, tra được k max = f(n hq , k sd ), Thay vào công suất đầu, ta thu được phụ tải tính toán cho nhóm tương ứng Xác định hệ số công suất trung bình : cos 1 cos 1 n P i i i n P i i ϕ ϕ ∑ = = ∑ = Công suất biểu kiến: cos P tt S tt ϕ = Công suất phản kháng: .tanQ P tt tt ϕ = Từ các yêu cầu trên ta phân làm 5 nhóm thiết bị (phụ tải) : 1.2.2.1. Xác định phụ tải cho nhóm 1: Bảng 1.2: STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mặt bằng Ksd cos ϕ Công suất đặt P, KW 1 Máy ép quay 34, 28 0,45 0,58 22+30 2 Lò gió 27 0,53 0,9 2 3 Máy khoan 29, 30 0,27 0,66 1,2+1,2 4 Máy đục 32 0,4 0,6 4 5 Máy tiện Bu-Lông 35 0,32 0,55 1,5 6 Máy tiện Bu-Lông 3 0,3 0,65 0,6 7 Cần cẩu 21 0,25 0,67 13 GVHD: …………………………… SV: ………………………… . ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN Tổng số thiết bị của nhóm 1 là 9 thiết bị Ta có: ∑ = n i i P 1 = 22+30+2+1,2+1,2+4+15+0,6+13 = 89 (kW) Hệ số sử dụng: K sd ∑ = ∑ ∑ = = 9 1 9 1 . i i sdi i i P kP = 89 25,0.133,0.6,032,0.154,0.427,0.2,127,0.2,153,0.245,0.3045,0.22 ++++++++ = 89 94,34 = 0.39 Trong đó: k b = 3,9 Tỷ số giữa công suất lớn nhất và bé nhất là: k = 6,0 30 = 50 Ta thấy k > k b , vậy nên n hd = n ( Số thiết bị trong nhóm) Hệ số nhu cầu: k nc = k sd ∑ + hd sd n k ∑ −1 = 0,39 + 9 39,01− = 0.6 Công suất tính toán là: P tt = k nc . ∑ Pi= 0,6.89 = 53,4 (kW) Hệ số công suất trung bình là: cos ϕ = ∑ ∑ = = n i i n i ii P P 1 1 cos. ϕ = 89 67,0.1365,0.6,055,0.5,16,0.466,0.4,24,0.258,0.3058,0.22 +++++++ = 89 86,44 = 0.5 Công suất biểu kiến: S tt = ϕ cos tt P = 5,0 4,53 = 106,8 (kVA) Công suất phản kháng: Q tt = P tt .tg ϕ = 53,4.1.73 = 92,5 (kVAR) GVHD: …………………………… SV: ………………………… g [...]... phân xưởng khí cụ điện trạm B6 cung cấp điện cho phân xưởng dập trạm B7 cung cấp điện cho phân xưởng xi măng Amiang trạm B8 cung cấp điện cho kho thành phẩm GVHD: …………………………… SV: ………………………… 27 ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN tram B9 cung cấp điện cho kho phế liệu kim loại trạm B10 cấp điện cho phân xưởng mạ điện trạm B11 cấp điện cho phân xưởng cơ khí sửa chữa trạm B12 cấp điện cho trạm trung hòa trạm B13 cung. .. trạm B13 cung cấp điện cho rửa kênh thoát a-xit trạm B14 cung cấp điện cho Trạm bơm trạm B15 cung cấp điện cho nhà ăn trạm B16 cung cấp điện cho phân xưởng điện tram B17 cung cấp điện cho nhà điều hành trạm B18 cung cấp điện cho phân xưởng làm nguội trạm B19 cung cấp điện cho kho a-xit trạm B20 cung cấp điện cho máy nén N 0 1 Trong đó các trạm B2,B3,B5,B6,B7,B10,B11 cấp điện cho các phân xưởng quan trọng... áp phân xưởng 2.1.1.1 Chọn số lượng trạm biến áp Căn cứ vào vị trí và công suất tính toán của các phân xưởng ta quyết định đặt trạm biến áp phân xưởng Trong đó cụ thể các trạm cấp điện như sau trạm B1 cấp điện cho phân xưởng trạm từ trạm B2 cấp điện cho phân xưởng vật liệu hàn trạm B3 cấp điện cho phân xưởng nhựa tổng hợp plasmace trạm B4 cấp điện cho phân xưởng tiêu chuẩn trạm B5 cung cấp điện cho phân. .. nhà máy: Stt= cos ϕ = 0,71 =2925(KVA) Qtt=Pxn tan ϕ =2056(KVAR) S=2076,7+j2056 1.5 Xây dựng biểu đồ phụ tải Biểu đồ nhà máy có vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán của phân xưởng theo tỷ lệ đã chọn Để xác định biểu đồ phụ tải cho toàn nhà máy ta chọn tỉ lệ xích ( m = 5 MVA/m2) - Bán kính biểu đồ phụ tải được xác định theo biểu thức : - ri = S pxi π.m Trong đó: + Si là phụ tải tính toán của phân. .. phụ tải tính toán của phân xưởng thứ i (KVA) + ri là bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phân xưởng thứ i (cm,m) + m là tỷ lệ xích (KVA/cm2) hay (KVA/ m 2 ) GVHD: …………………………… SV: ………………………… 22 ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN Mỗi phân xưởng có một biểu đồ phụ tải tâm của đường tròn biểu đồ phụ tải trùng với tâm phụ tải phân xưởng Các trạm biến áp được đặt đúng gần sát tâm phụ tải điện Bảng 1.13 Tọa độ, M Px... ………………………… 28 ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN Px 13 Px 14 Px 15 Px 16 Px17 Px 18 Px 19 Px20 140 60 195 190 180 195 90 120 20 20 120 30 20 180 20 20 2.1.1.2 Chọn dung lượng các máy biến áp Trạm B1: gồm hai máy làm việc song song cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí- sửa chữa Phụ tải của trạm là: Stt2=255(KVA) S3 = dmB Stt = 127,5 2 Ta chọn trạm gồm hai máy, mỗi máy có công suất 160 KVA Khi bị sự cố một máy biến áp ,máy còn... ………………………… 23 ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI CỦA MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY Ta dựa vào công thức kinh nghiệm sau: U=4,34* l + 0,016 P Trong đó: U là điện áp truyền tải tính bằng kV L là khoảng cách truyền tải tính bằng km P là công suất truyền tải tính bằng kW Hướng tới của nguồn là hướng Đông-Nam, khoảng cách từ điểm đấu điện đến nhà máy là l = 284,45m, do vậy: Xác định điện áp truyền tải từ... tốt hơn Xác định vị trí trạm phân phối trung tâm nhà máy: Để giảm chi phí đầu tư cho dây dẫn và giảm tổn thất điện năng hay là đảm bảo về tiêu chuẩn kinh tế thì trạm phân phối trung tâm nhà máy đặt ở trung tâm phụ tải của toàn nhà máy Trên mặt bằng nhà máy ta gắn một hệ trục tọa độ XOY ta xác định tâm phụ tải điện O (xo,yo) của toàn nhà máy theo công thức Tọa độ của trạm phân phối trung tâm được xác... n – số máy làm việc song song trong TBA SdmB – công suất định mức của máy biến áp, nhà chế tạo cho Stt – Công suất tính toán, là công suất yêu cầu lớn nhất của phụ tải tính toán Sttsc - Công suất tính toán sự cố khc: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại MBA chế tạo ở việt nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, khc = 1 GVHD: …………………………… SV: ………………………… 26 ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN Kqt:... 17 Nhà điều hành 0,78 1 23 0,18 0,12 23,11 44,605 1,79 12 18 Phân xưởng làm nguội 0,77 4 23,7 2,1 1,44 25,34 34,711 1,65 140 19 Kho axit 0,67 1 15,8 0,18 0,12 15,91 30,709 1,48 12 20 Máy nén N01 0,72 1 96 0,27 0,12 96,16 190,39 3,68 18 GVHD: …………………………… 1 1 3 SV: ………………………… 20 ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN 1.4 Tính toán phụ tải toàn xí nghiệp Do các phân xưởng có tính chất khác nhau, nên khi tổng hợp phụ tải . ĐIỆN /782%2p/( /A/( /02p42/( /)@-P42VP1!0_O+:42/( /)R%52%2p/b 7DEFGH'IGDJKGGnLk/b e9O/b 7DEFGH('Dq7DJKG7iGH7DrGDg (A-s2%g (76P5t 7K7YlGRu) CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ N 0 1 Bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp Alphabe Họ Tên đệm Tên Số hiệu S K MVA K I$II % T M ,h L,m P .án phụ tải Nối. làm giảm độ tin cậy cung cấp điện cho từng thiết bị. 1.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải: Xác định phụ tải theo phương pháp hệ số nhu cầu Phụ tải tính toán được xác định theo. bị trong hệ thống cung cấp điện. GVHD: …………………………… SV: ………………………… / ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN 1.1. Phụ tải chiếu sáng Phụ tải chiếu sáng được xác định theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị