Thiết kế hệ thống cung cấp điện Nhà máy công cơ khí công nghiệp địa phương (mặt bằng nhà máy số 8)

Cung cấp điện 1 9 2 6 5 8 THIẾT KẾ MÔN HỌC HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Tên đề thiết kế: Thiết kế HTCCĐ cho nhà máy (ghi theo bản vẽ kèm theo) NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1. Mở đầu: 1.1. Giới thiệu chung về nhà máy: vị trí địa lý, kinh tế, đặc điểm công nghệ; đặc điểm và phân bố của phụ tải; phân loại phụ tải điện… 1.2. Nội dung tính toán, thiết kế, các tài liệu tham khảo… 2. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy 3. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy: 3.1. Lựa chọn c ấp điện áp truyền tải điện từ hệ thống điện về nhà máy. 3.2. Lựa chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt trạm biến áp trung gian (trạm biến áp chính) hoặc trạm phân phối trung tâm. 3.3. Lựa chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng 3.4. Lập và lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho nhà máy 3.5. Thiết kế chi tiết HTCCĐ theo sơ đồ đã lựa chọn 4. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí 5. Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao coscho nhà máy 6. Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí. CÁC BẢN VẼ TRÊN KHỔ GIẤY A 0 1. Sơ đồ nguyên lý HTCCĐ toàn nhà máy (mạng điện cao áp). 2. Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp của phân xưởng Sửa chữa cơ khí. CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN ĐIỆN VÀ NHÀ MÁY 1. Điện áp: tự chọn theo công suất của nhà máy và khoảng cách từ nhà máy đến TBA khu vực (hệ thống điện). 2. Công suất của nguồn điện: vô cùng lớn. 3. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của TBA khu vực: 250MVA. 4. Đường dây nối từ TBA khu vực về nhà máy dùng loại dây AC hoặc cáp XLPE. 5. Khoảng cách từ TBA khu vực đến nhà máy: 15 km 6. Nhà máy làm việc 3 ca. Ngày nhận đề: Tháng n ăm CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Nhà máy số 8 Từ hệ thống điện đến Cung cấp điện 2 Nhà máy công cơ khí công nghiệp địa phương (mặt bằng nhà máy số 8). SỐ TRÊN MẶT BẰNG TÊN PHÂN XƯỞNG CÔNG SUẤT ĐẶT ( kW ) 1 Phân xưởng cơ khí chính 1200 2 Phân xưởng lắp ráp 800 3 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 4 Phân xưởng rèn 600 5 Phân xưởng đúc 400 6 Bộ phận nén ép 450 7 Phân xưởng kết cấu kim loại 230 8 Văn phòng và phòng thiết kế 80 9 Trạm bơm 130 10 Chiếu sáng phân xưởng Phụ tải điện nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương Danh sách thiết bị phân xưởng sửa chữa cơ khí (Bản vẽ số 2). Cung cấp điện 3 TT Tên thiết bị Số lượng Nhãn hiệu PĐM (kW) 1 Máy Toàn bộ 1 2 3 4 5 6 Bộ phận máy 1 Máy tiện ren 1 1616 4,5 4,5 2 Máy tiện tự động 3 TD-IM 5,1 15,3 3 Máy tiện tự động 2 2A-62 14,0 28,0 4 Máy tiện tự động 2 1615M 5,6 11,2 5 Máy tiện tự động 1 1615M 2,2 2,2 6 Máy tiên Revon ve 1 IA-I8 1,7 1,7 7 Máy phay vạn năng 2 678M 3,4 6,8 8 Máy phay ngang 1 678M 1,8 1,8 9 Máy phay đứng 2- 6H82 14,0 28,0 10 Máy phay đứng 1 6H-12R 7,0 7,0 11 Máy mài 1 - 2,2 2,2 12 Máy bàp ngang 2 7A35 9,0 18,0 13 Máy xọc 3 S3A 8,4 25,2 14 Máy xọc 1 7417 2,8 2,8 15 Máy khoan vạn năng 1 A135 4,5 4,5 16 Máy doa ngang 1 2613 4,5 4,5 17 Máy khoan hướng tâm 1 4522 1,7 1,7 18 Máy mài phẳng 2 CK-371 9,0 18,0 19 Máy mài tròn 1 3153M 5,6 5,6 20 Máy mài trong 1 3A24 2,8 2,8 21 Máy mài dao cắt gọt 1 3628 2,8 2,80 22 Máy mài sắc vạn năng 1 3A-64 0,65 0,65 23 Máy khoan bàn 2 HC-12A 0,65 1,30 24 Máy ép kiểu truc khuỷu 1 K113 1,70 1,70 25 Tấm cữ (đánh dấu) 1 - - - Cung cấp điện 4 26 Tấm kiểm tra 1 - - - 27 Máy mài phá 1 3M364 3,00 3,00 28 Cưa tay 1 - 1,35 1,35 29 Cưa máy 1 872 1,70 1,70 30 Bàn thợ nguội 7 - - - Bộ phận nhiệt luyện 31 Lò điện kiểu buồng 1 H-30 30 30 32 Lò điện kiểu đứng 1 S-25 25 25 33 Lò điện kiểu bể 1B-20 30 30 34 Bể điện phân 1 PB21 10 10 35 Thiết bị phun cát 1 331 - - 36 Thùng xói rửa 1 - - - 37 Thùng tôi 1 - - - 38 Máy nén 2 - - - 39 Tấm kiểm tra 1 - - - 40 Tủ điều khiển lò điện 1 - - - 41 Bể tôi 1 - - - 42 Bể chứa 1 - - - Bộ phận sữa chữa 43 Máy tiện ren 2 IK620 10,0 20,0 44 Máy tiện ren 1 1A-62 7,0 7,0 45 Máy tiện ren 1 1616 4,5 4,5 46 Máy phay ngang 1 6P80G 2,8 2,8 47 Máy phay vạn năng 1 678 2,8 2,8 48 Máy phay răng 1 5D32 2,8 2,8 49 Máy xọc 1 7417 2,8 2,8 50 Máy bào ngang 2 - 7,6 15,2 51 Máy mài tròn 1 - 7,0 7,0 52 Máy khoan đứng 1 - 1,8 1,8 53 Búa khí nén 1 PB-412 10,0 10 Cung cấp điện 5 54 Quạt 1 - 3,2 3,2 55 Lò tăng điện 1 - - - 56 Thùng tôi 1 - - - 57 Biên áp hàn 1 CTE24 12,5 12,5 58 Máy mài phá 1 3T-634 3,2 3,2 59 Khoan điện 1 P-54 0,6 0,6 60 Máy cắt 1 872 1,7 1,7 61 Tấm cữ(đánh dấu) 1 - - - 62 Thùng xói r ửa 1 - - - 63 Bàn thợ nguội 3 - - - 64 Giá kho 5 - - - Bộ phận sữa chữa điện 65 Bàn nguội 3 - 0,50 1,50 66 Máy cuốn dây 1 - 0,50 0,50 67 Bàn thí nghiệm 1 - 15,00 15,00 68 Bể tấm có đốt nóng 1 - 4,00 4,00 69 Tủ sấy 1 - 0,85 0,85 70 Khoan bàn 1 HC-12A 0,65 0,65 Cung cp in 6 Kho phụ tùng v vật liệu Phòng thử nghiệm 11 25 30 43 44 Mặt bằng phân xởng SCCK - Bản vẽ số 2 Tỉ lệ 1:10 28 7 15 24 27 21 30 38 41 32 40 38 36 39 35 30 23 30 34 31 31 33 6 7 6 8 6 3 7 0 64 66 64 64 62 54 55 53 43 47 60 46 63 58 61 56 57 59 50 49 45 60 51 Khu lắp ráp Bộ phận rèn Bộ phận sửa chữa điện Kho thnh phẩm Bộ phận máy công cụ 1 2 22 5 5 3 4 4 14 16 9 9 7 6 28 19 18 29 20 13 8 10 17 13 13 13 12 12 42 48 Bộ phận nhiệt luyện Phòng kiểm tra kỹ thuật Bộ phận mi Bộ phận khuôn Cung cấp điện 7 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………………… 8 CHƯƠNG 1:Mở đầu………………………………………………………………9 CHƯƠNG 2:Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng,nhà máy………12 CHƯƠNG 3:Thiết kế mạng cao áp của toàn nhà máy……………………… 36 CHƯƠNG 4:Thiết kế mạng hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí…………77 CHƯƠNG 5:Tính toán bù công suất phản kháng…………………………… 89 CHƯƠNG 6:Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung của phân xưởng sửa chữa cơ khí………………………………………………………….94 Cung cấp điện 8 LỜI NÓI ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa nước nhà hiện nay thì ngành Công nghiệp Điện năng đã thực sự trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn, và vai trò của nó đối với các ngành công nghiệp khác ngày càng được khẳng định. Có thể nói, phát triển công nghiệp, đẩy mạnh công cuộc đổi mới đất nước đã gắn liền với sự phát triển của ngành công nghiệp Điện nă ng. Khi xây dựng một nhà máy mới, một khu công nghiệp mới hay một khu dân cư mới…thì việc đầu tiên phải tính đến là xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt cho khu vực đó. Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa, ngành công nghiệp nước ta đang ngày một khởi sắc, các nhà máy, xí nghiệp không ngừng được xây dựng. Gắn liền với các công trình đó là hệ thống cung cấp điện được thiết kế và xây dựng. Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, cùng với những kiến thức được học tại Trường đại học Bách Khoa Hà Nội, em đã nhận được đề tài thiết kế môn học : Thiết kế Hệ Thống Cung Cấp Điện cho Nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương. Đây là một đề tài thiết kế rất bổ ích, vì thực tế những nhà máy Công nghiệp Địa phương ở nước ta vẫn còn đang trong giai đoạn phát triển, tìm tòi, hoàn thiện và đi lên. Trong thời gian làm bài tập dài vừa qua, với sự cố gắng nỗ lực của bản thân, cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn Phan Đăng Khải, em đã hoàn thành xong bài tập môn học của mình. Một lần nữa, em xin gửi đến thầy Phan Đăng Khải, cùng các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện lòng biết ơn sâu sắc nhất. Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2005 Sinh viên Phạm Năng Văn Cung cấp điện 9 CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY Nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương là nhà máy có 100% vốn đầu tư của Nhà nước, do địa phương quản lý, có nhiệm vụ sản xuất các loại máy công cụ, phục vụ cho nhu cầu của địa phương và các vùng lân cận. Toàn bộ khuôn viên nhà máy rộng gần 20.000 m 2 , nằm ở phía Bắc thành phố Hà Nội. Đây là một nhà máy lớn với tổng công suất hơn 9000 kW bao gồm 9 phân xưởng, làm việc 3 ca. Như chúng ta đã biết, ngành cơ khí là một ngành sản xuất hết sức quan trọng, đóng vai trò then chốt trong nền kinh tế quốc dân.Kinh tế càng phát triển thì nhu cầu cũng như yêu cầu về chất lượng với các máy móc cơ khí càng tăng.Với nhiệm vụ là nhà máy chế tạo ra các loạ i máy công cụ, nhà máy cơ khí số I đóng vai trò rất quan trọng đối với lĩnh vực sản xuất công nghiệp trong cả nước.Do tầm quan trọng của nhà máy như vậy, nên khi thiết kế cung cấp điện, nhà máy được xếp vào hộ tiêu thụ loại I, đòi hỏi độ tin cậy cấp điện cao nhất.Trong phạm vi nhà máy, các phân xưởng tùy theo vai trò và qui trình công nghệ, được xếp vào hộ tiêu thụ loại I: các phân xưởng quan trọ ng nằm trong dây chuyền sản xuất khép kín, hoặc loại II: các phân xưởng phụ, bộ phận hành chính … Năng lượng điện cung cấp cho nhà máy được lấy từ hệ thống lưới điện quốc gia thông qua trạm biến áp trung gian cách nhà máy 15km.Về phụ tải điện : do sản xuất theo dây chuyền, nên hệ thống phụ tải của nhà máy phân bố tương đối tập trung, đa số phụ tải củ a nhà máy là các động cơ điện, có cấp điện áp chủ yếu là 0,4 kV; có một số ít thiết bị công suất lớn làm việc ở cấp điện áp 3 kV: lò nhiệt, các động cơ công suất lớn …Tương ứng với qui trình và tổ chức sản xuất, thời gian sử dụng công suất cực đại của nhà máy T max =5000 giờ. Trong chiến lược sản xuất và phát triển, nhà máy sẽ thường xuyên nâng cấp, cải tiến qui trình kỹ thuật, cũng như linh hoạt chuyển sang sản xuất cả các sản phẩm phù hợp với nhu cầu của nền kinh tế.Do vậy, trong quá trình thiết kế cung cấp điện, sẽ có sự chú ý đến yếu tố phát triển, mở rộng trong tương lai gần 2-3 năm cũng như 5-10 nă m của nhà máy . Danh sách và công suất lắp đặt của nhà máy cho trong bảng 1.1 Cung cấp điện 10 Số trên mặt bằng Tên phân xưởng Công suất đặt kW 1 Phân xưởng cơ khi chính 1200 2 Phân xưởng lắp ráp 800 3 Phân xưởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán 4 Phân xưởng rèn 600 5 Phân xưởng đúc 400 6 Bộ phận nén ép 450 7 Phân xưởng kết cấu kim loại 230 8 Văn phòng và phòng thiết kế 80 9 Trạm bơm 130 10 Chiếu sáng phân xưởng Bảng 1.1- Danh sách các phân xưởng và nhà làm việc trong nhà máy II. NỘI DUNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHÍNH. Hệ thống cung cấp điện hiểu theo nghĩa rộng bao gồm: các khâu phát điện, truyền tải và phân phối điện năng.Đối với nhà máy đang xét, hệ thống cung cấp điện hiểu theo nghĩa hẹp là: hệ thống truyền tải và phân phối điện năng, làm nhiệm vụ cung cấp điện cho một khu vực nhất định.Nguồn của hệ thố ng cung cấp này lấy từ hệ thống lưới điện quốc gia với cấp thích hợp ( thường dùng cấp điện áp từ trung bình trở xuống : 35 kV, 10kV, 6kV). Việc thiết kế cung cấp điện với mục tiêu cơ bản là : đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện năng yêu cầu, với chất lượng điện tốt.Các yêu cầu chính đối với một hệ thống cung cấp điện được thiết kế bao gồm: độ tin cậy cung cấp điện, chất lượng điện,an toàn cung cấp điện, kinh tế. Tùy theo qui mô của công trình lớn hay nhỏ, mà các thiết kế có thể phân ra cụ thể hoặc gộp một số bước với nhau. Mỗi giai đoạn và vị trí thiết kế lại có các phương án riêng phù hợp . Đối với nhà máy cơ khí địa phương, các bước thiết kế hệ thống cung cấp điện gồm: 1.Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy. 2.Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí 3.Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy : a) Chọn số lượng, dung lượng và vị trí lắp đặt các trạm biến áp phân xưởng. b) Chọn số lượng, dung lượng và v ị trí lắp đặt các trạm biến áp trung gian (Trạm biến áp xí nghiệp ) hoặc trạm phân phối trung tâm . c) Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy . 4.Tính toán bù công suất phản kháng cho HTCCĐ của nhà máy. 5.Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí . [...].. .Cung cấp điện III CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Trường ĐHBK Hà Nội- Bộ môn phát dẫn điện - Giáo trình cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp : năm 1978 2 Nguyễn Văn Đạm –Phan Đăng Khải : Mạng và hệ thống điện: 1992 3 Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm : Thiết kế cấp điện : NXB KHKT 2001 4 Nguyễn Công Hiền (chủ biên)-Nguyễn Mạnh Hoạch: Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp, đô thị và nhà cao tầng:... 3 Máy tiện ren Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy xọc Máy xọc Máy bào ngang Cộng nhóm I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Máy tiện rêvôn ve Máy phay vạn năng Máy phay ngang Máy phay đứng Máy phay đứng Máy doa ngang Máy khoan hướng tâm Máy mài phẳng Máy mài tròn Máy mài trong Cưa tay Cưa máy Cộng nhóm II 1 2 3 4 5 Máy mài dao cắt gọt Máy mài sắc vạn năng Máy khoan bàn Máy. .. tải điện từ hệ thống về nhà máy. Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải: (kV) U=4,34 l + 0,016.P Trong đó: P: Công suất tính toán của nhà máy (kW) l: Khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (km) Ở đây, l=15 km Vì vậy, cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy: U=4,34 15 + 0,016.2072,3 = 30,12(kV) Từ kết quả tính toán, ta chọn cấp điện áp trung áp 35 kV từ hệ thống. .. mạng điện cao áp cho nhà máy gồm các bước sau: 1 Vạch các phương án cung cấp điện 2 Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại, tiết diện các đường dây cho các phương án 3 Tính toán kinh tế kĩ thuật để lựa chọn phương án hợp lý 4 Thiết kế chi tiết phương án được chọn §3.2 VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Trước khi vạch ra các phương án cụ thể, cần lựa chọn cấp điện. .. 14 15 16 1 2 3 Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy phay ngang Máy phay vạn năng Máy phay răng Máy xọc Máy bào ngang Máy mài tròn Máy khoan đứng Búa khí nén Quạt Biến áp hàn Máy mài phá Khoan điện Máy cắt Cộng nhóm V Nhóm V 2 43 1 44 1 45 1 46 1 47 1 48 1 49 2 50 1 51 1 52 1 53 1 54 1 57 1 58 1 59 1 60 18 Bàn nguội Máy cuốn dây Bàn thí nghiệm Nhóm VI 3 65 1 66 1 67 19 Cung cấp điện 1 4 5 6 2... thiện.Những phương pháp có kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lượng tính toán và các thông tin ban đầu đòi hỏi quá lớn và ngược lại.Có thể đưa ra đây một số phương pháp thường sử dụng nhiều hơn cả để xác định PTTT khi quy hoạch và thiết kế hệ thống cung cấp điện: 1 Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ số nhu cầu k nc P tt = k nc P đ Trong đó : k nc - hệ số nhu... 2.10-Kết quả xác định Ri & αcs của các phân xưởng 14,58 8 Văn phòng & phòng TK 9 Trạm bơm 20 84,0 34 Cung cấp điện y 9 2 6 8 152,5 597 454,4 173,7 78 75 71 68 5 61 411 4 1 551 956 36 7 29 291,5 24 3 18 0 261 10 31 56 78 80 x 35 Cung cấp điện CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY §3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật của hệ thống. Một... nhau, thiết bị có công suất lớn nhất là 30 kW (lò điện) , song cũng có những thiết bị có công suất rất nhỏ (0,5kW) Phần lớn các thiết bị có chế độ làm việc dài hạn, chỉ có máy biến áp hàn (số 57) là có chế độ ngắn hạn lặp lại Những đặc điểm này cần được quan tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định PTTT và lựa chọn phương án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng I.Giới thiệu phương pháp xác định PTTT theo công. .. - hệ số cực đại , tra trong sổ tay kĩ thuật theo quan hệ: k max = f (n hq , k sd ) n hq - số thiết bị dùng điện hiệu quả Số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ làm việc, gây ra một hiệu quả phát nhiệt (hoặc mức độ hủy hoại cách điện ) đúng bằng phụ tải thực tế (có công suất và chế độ làm việc khác nhau…) gây ra trong quá trình làm việc, nhq được xác định bằng. .. Idmmax = 251,74(A) Trong đó: I kđ max -dòng điện khởi động của thiết bị có dòng điện lớn nhất trong nhóm b.Tính toán cho nhóm II TT TÊN THIẾT BỊ 1 2 Nhóm II Máy tiện rêvôn ve Máy phay vạn năng Máy phay ngang Máy phay đứng Máy phay đứng Máy doa ngang Máy khoan hướng tâm Máy mài phẳng Máy mài tròn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 P đm (kW) 1máy Toàn bộ SỐ LƯỢNG KÝ HIỆU TRÊN MẶT BẰNG 3 4 5 6 7 1 1 1 2 1 1 1 2 1 6 7 8 9 . đề tài thiết kế môn học : Thiết kế Hệ Thống Cung Cấp Điện cho Nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương. Đây là một đề tài thiết kế rất bổ ích, vì thực tế những nhà máy Công nghiệp Địa phương. Nhà máy công cơ khí công nghiệp địa phương (mặt bằng nhà máy số 8). SỐ TRÊN MẶT BẰNG TÊN PHÂN XƯỞNG CÔNG SUẤT ĐẶT ( kW ) 1 Phân xưởng cơ khí chính 1200 2 Phân. VỀ NHÀ MÁY Nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương là nhà máy có 100% vốn đầu tư của Nhà nước, do địa phương quản lý, có nhiệm vụ sản xuất các loại máy công cụ, phục vụ cho nhu cầu của địa phương