Đồ án tốt nghiệp ngành hệ thống điện pham hai long

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phạm Hải Long 1 PHẦN I: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY GẠCH VĨNH THẮNG (Xã Kim Sơn-Huyện Đông Triều-Tỉnh Quảng Ninh) - Chương I: Giới thiệu chug về nhà máy - Chương II: Xác định phụ tải nhà máy - Chương III: Chọn phương án cấp điện và chọn máy biến áp - Chương IV: Tính toán thiết kế chọn dây - Chương V: Tính toán ngắn mạch và chọn thiết bị - Chương VI: Tính toán chế độ làm việc - Chương VII: Tính toán nối đất ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phạm Hải Long 2 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1.1. Giới thiệu chung về nhà máy. 1.1.1. Loại ngành nghề. Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng được nâng cao nhanh chóng. Các công trình xây dựng trong công nghiệp cũng như dân sinh luôn được yêu cầu cao về mặt thNm mỹ và vẫn đảm bảo được các về độ bền cơ học. Cụ thể với đồ án em đang thực hiện thì Công ty trách nhiệm hữu hạn Vĩnh Thắng là một công ty sản xuất gạch men với quy trình công nghệ hiện đại, dây chuyền sản xuất gạch là tự động với các máy móc sử dụng điện hoàn toàn bằng điện từ lò nung, dây chuyền tráng men đến cho khi hoàn thành sản phNm. Sản phNm của công ty phục vụ cho các công trình xây dựng công nghiệp đến các các hộ sinh hoạt. 1.1.2. Quy mô của nhà máy. Toàn nhà máy có diện tích khoảng 162.000m 2 . Trong đó có 2 khu sản xuất chính. Ngoài ra còn các khu vực khác như khu nhà kho chứa hàng, khu hành chính của công ty, khu nhà ăn… Hình 1.1 Sơ đồ mặt bằng toàn nhà máy. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phạm Hải Long 3 Các số liệu thiết kế cung cấp điện cho nhà máy STT Tên phụ tải Diện tích (m 2 ) P dl (kW) Cos  Yêu cầu mức độ tin cậy cung cấp điện 1 Khu nguyên liệu 1750 80 0,67 Không 2 Phân xưởng sản xuất gạch men cao cấp 5225 Theo tính toán Rất Quan trọng 3 Kho chứa hàng 5100 150 0,3 Không 4 Trạm than 960 240 0,66 Không 5 Phân xưởng sản xuất gạch men loại 2 2625 Theo tính toán Quan trọng 6 Nhà ăn 1225 10 0,7 Không 7 Khu hành chính 360 80 0,75 Không 8 Phòng thí nghiệm 600 80 0,72 Không 9 Khu xử lý chất thải 800 60 0,72 Không Bảng 1.1 Số liệu thiết kế của nhà máy. - Hiện tại nhà máy có 2 phân xưởng sản xuất: • Phân xưởng sản xuất gạch men cao cấp (loại gạch 40 x 40cm).Trong phân xưởng này có 2 dây chuyền sản xuất gạch men giống nhau. • Phân xưởng sản xuất gạch men loại 2 (loại gạch 30 x 30 cm).Trong phân xưởng này có 1 dây chuyền sản xuất gạch men loại 2. - Công nghệ sản xuất của 2 phân xưởng : • Nguyên vật liệu qua cân đo: Đất, cát, đá bi, nước đã được trộn đều được đưa vào máy ép dể trở thành các hạt nhuyễn và sau đó được chuyển đến lò sấy 5 tầng. • Tại lò sấy, nguyên liệu được sấy phun và được hình thành lên khuôn gạch đã định sẵn. • Lò nung xương: gạch được đưa vào lò nung với nhiệt độ khoảng 1500 o C. Có quạt ở trên lò để làm nhiệm vụ hút khói bụi và hạ nhiệt cho các viên gạch ra lò. • Sau khi được nung lần 1, gạch sẽ được chuyển đén dây chuyền tráng men. Tại đây, gạch được tráng 1 lớp men trên bề mặt và tiếp tục được đưa qua nung lần 2. • Lò nung men: Lò nung này giúp tạo lớp men đẹp cho sản phNm. • Sau khi ra khỏi lò nung 2 gạch đã thành sản phNm và đưa ra phân loại chất lượng. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phạm Hải Long 4 Hình 1.2: Sơ đồ quy trình dây chuyền sản xuất gạch men ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phạm Hải Long 5 Dưới đây là bảng số liệu nhóm thiết bị trong 2 phân xưởng sản xuất: STT Tên thiết bị Số lượng (n) P dm (kW) Cos  1 Máy ép 2 150 0,6 2 Máy nén khí 2 150 0,65 3 Lò sấy 5 tầng 2 300 0,7 4 Lò nung xương 2 200 0,68 5 Băng chuyền 2 50 0,75 6 Máy nghiền men 4 120 0,66 7 Lò nung men 2 140 0,66 8 Hế thống motor đầu lò 2 1,25 0,79 9 Hệ thống quạt lò 2 22 0,65 Bảng 1.2 Thiết bị trong phân xưởng sản xuất gạch men cao cấp STT Tên thiết bị Số lượng P dm (kW) Cos  1 Máy ép 1 150 0,6 2 Máy nén khí 1 150 0,65 3 Lò sấy 5 tầng 1 300 0,7 4 Lò nung xương 1 200 0,68 5 Băng chuyền 1 50 0,75 6 Máy nghiền men 2 100 0,66 7 Lò nung men 1 150 0,66 8 Hế thống motor đầu lò 1 1,25 0,79 9 Hệ thống quạt lò 1 22 0,65 Bảng 1.3 Thiết bị trong phân xưởng sản xuất gạch men loại 2 1.1.3. Phụ tải điện của nhà máy a.Các đặc điểm của phụ tải điện Các thiết bị của nhà máy đều được sử dụng điện áp cấp 0,4kV và được chia làm 2 loại đó là: - Phụ tải động lực Phụ tải động lực của nhà máy hầu hết là thiết bị ba pha có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị với độ lệch điện áp cho phép: cp U ∆ = ± 5%U dm ( Theo quy phạm trang bị điện I.2.39). ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phạm Hải Long 6 - Phụ tải chiếu sáng Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải một pha, công suất không lớn dùng để đảm bảo ánh sang trong sản xuất. Điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị với độ lệch điện áp cho phép: cp U ∆ = ± 5%U dm ( Theo quy phạm trang bị điện I.2.39). b. Các yêu cầu về cung cấp điện của xí nghiệp Các yêu cầu về cung cấp điện phải dựa vào phạm vi và mức độ quan trọng của các thiết bị để từ đó vạch ra phương thức cấp điện cho từng thiết bị cũng như các phân xưởng trong xí nghiệp. Vì vậy khi thiết kế cung cấp điện phải thỏa mãn 2 điều kiện sau: - Công suất định mức của toàn nhà máy - Điện áp định mức và tần số - Điện áp định mức và tần số của phụ tải toàn nhà máy phải phù hợp với điện áp của hệ thống điện: - Điện áp 3 pha 380/220V cung cấp cho đại bộ phận thiết bị phụ tải động lực với tần số công nghiệp 50Hz. - Điện áp 1 pha 220V cung cấp cho các thiết bị chiếu sáng với tần số 50H z Về yêu cầu cung cấp điện: Hầu hết các phụ tải trong nhà máy đều thuộc hộ tiêu thụ điện loại II, do đó tuy có tầm quan trong tương đối lớn nhưng khi ngừng cung cấp điện nó chỉ dẫn đến thiệt hại về kinh tế do hư hỏng sản phNm, ngưng trệ sản xuất và lãng phí lao động… Vì vậy, nhà máy chỉ cần cung cấp bằng 1 nguồn điện, và 1 nguồn dự phòng với công suất đặt từ trên lưới nhỏ hơn khoảng thời gian nhất định. 1.2. Liên kết điện trong khu vực Hệ thống điện xung quanh nhà máy bao gồm • 2 lộ đường dây 35kV trên không XT 371 từ Đông Triều đi Gia Mỗ. XT376 từ Đông Triều đi Mạo Khê • 1 lộ 110kV 172A5.3- 173E5.9 từ Uông Bí đi Tràng Bạch cách nhà máy 3.5km • Các lộ đều có khả năng mang tải thêm 7MVA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phạm Hải Long 7 Hình 1.3: Sơ đồ liên kết điện trong khu vực ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phạm Hải Long 8 CHƯƠNG II XÁC Đ3NH PH4 T5I NHÀ MÁY Khi thit k cung c"p in cho 1 công trình thì nhim v u tiên c&a ngi thit k là phi xác -nh c nhu cu in c&a ph ti công trình ó (hay là công su"t t c&a nhà máy…). Tùy theo quy mô c&a công trình ( hay nhà máy) mà ph ti in phi c xác -nh theo ph ti thc t hoc còn phi k n kh n(ng phát trin trong tng lai. C th là mun xác -nh ph ti in cho mt xí nghip, nhà máy thì ch& yu da vào các máy móc thc t t trong các phân x)ng và xét ti kh n(ng phát trin c&a c nhà máy trong tng lai (i vi xí nghip nhà máy công nghip thì ch& yu là tng lai gn) còn i vi công trình có quy mô ln (nh thành ph, khu dân c…) thì ph ti phi k n tng lai xa. Nh v*y, vic xác -nh nhu cu in là gii bài toán ph ti ng!n hn (i vi các xí nghip, nhà máy công nghip) còn d báo ph ti dài hn (i vi thành ph, khu vc…). Nhng ) ây ta ch1 xét n d báo ph ti ng!n hn vì nó liên quan trc tip n công vic thit k cung c"p in. D báo ph ti ng!n hn là xác -nh ph ti c&a công trình ngay sau khi công trình i vào s# dng. Ph ti này thng c gi là ph ti tính toán. Ngi thit k cn phi bit ph ti tính toán  chn các thit b- in nh : máy bin áp, dây dn, các thit b- óng, c!t, bo v…  tính các t6n th"t công su"t, t6n th"t in áp,  la chn các thit b- bù… Chính vì v*y, ph ti tính toán là mt s liu quan trng  thit k cung c"p in. Ph ti in ph thuc vào nhiu yu t nh: công su"t và s lng các thit b- in, ch  v*n hành c&a chúng, quy trình công ngh c&a m2i nhà máy, xí nghip, trình  v*n hành c&a công nhân v.v…Vì v*y xác -nh chính xác ph ti tính toán là mt nhim v khó kh(n nhng li r"t quan trng. B)i vì nu ph ti tính toán c xác -nh nh0 hn ph ti thc t thì s làm gim tu6i th c&a các thit b- in, có kh n(ng dn n cháy n6 r"t nguy him. Nu ph ti tính toán ln hn ph ti thc t nhiu thì các thit b- in c chn s quá ln so vi yêu cu, gây lãng phí và không kinh t. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phạm Hải Long 9 2.1. Xác định phụ tải động lực tính toán cho nhà máy Hin nay, có nhiu phng pháp  tính ph ti tính toán. nhng phng pháp n gin, tính toán thu*n tin thng kt qu không chính xác. ngc li, nu  chính xác c nâng cao thì phng pháp tính ph'c tp. vì v*y tu7 theo giai on thit k, tu7 theo yêu cu c th mà chn phng pháp tính cho thích hp, sau ây là mt s phng pháp xác -nh ph ti tính toán thng dùng nh"t. 8 ây ta xác -nh ph ti ng lc nhà máy theo h s ng thi. Ta chia ph ti ng lc nhà máy thành 3 nhóm ph ti: • Nhóm 1: Nhóm ph ti quan trng loi 1 - Phân x)ng gch men cao c"p –v- trí 2 • Nhóm 2: Nhóm ph ti quan trng loi 2 - Phân x)ng gch men loi 2 –v- trí 5 • Nhóm 3: Nhóm ph ti không quan trng - Kho nhiên liu – v- trí 1 - Kho ch'a hàng – v- trí 3 - Trm than – v- trí 4 - Nhà (n – v- trí 6 - Khu hành chính – v- trí 7 a. Phòng thay  b. Phòng k thu*t c. Phòng nhân s d. Phòng hành chính e. Phòng giao ban f. Phòng giám c g. Phòng tip khách h. Phòng tài chính - Phòng thí nghim ch"t lng sn phNm – vị trí 8 - Khu xử lý chất thải – vị trí 9 2.1.1. Phân xưởng sản xuất gạch men cao cấp(nhóm 1) Trong phân xưởng có 2 dây chuyền sản xuất gạch men cao cấp với số liệu tính toán như sau: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phạm Hải Long 10 STT Tên thiết bị P dm (kW) Cos  Q tt (kW) S tt (kVA) X Y 1 Máy ép 1 150 0,6 200 250 90 20 2 Máy ép 2 150 0,6 200 250 90 45 3 Máy nén khí 1 150 0,65 175,37 230,77 82 25 4 Máy nén khí 2 150 0,65 175,37 230,77 82 50 5 Lò s"y 5 tng1 300 0,7 306,12 428,57 70 20 6 Lò s"y 5 tng2 300 0,7 306,12 428,57 70 45 7 Lò nung xng 1 200 0,68 315,07 441,18 55 20 8 Lò nung xng 1 200 0,68 315,07 441,18 55 45 9 B(ng chuyn 1 50 0,75 44,11 66,67 35 25 10 B(ng chuyn 1 50 0,75 44,11 66,67 35 50 11 Máy nghin men 1 120 0,66 136,59 181,82 11 15 12 Máy nghin men 2 120 0,66 136,59 181,82 3 20 13 Máy nghin men 3 120 0,66 136,59 181,82 11 40 14 Máy nghin men 4 120 0,66 136,59 181,82 3 45 15 Lò nung men 1 140 0,66 158,36 212,12 65 10 16 Lò nung men 2 140 0,66 158,36 212,12 65 35 17 H thng Motor 1 13,75 0,79 10,76 19,14 60 15 18 H thng Motor 2 13,75 0,79 10,76 19,14 60 60 19 H thng Qut lò 1 22 0,65 25,72 33,85 40 20 20 H thng Qut lò 2 22 0,65 25,72 33,85 40 45 Tổng 2531,5 Bng 2.1 S liu tính toán trong phân x)ng gch men cao c"p. [...]... Tính toán chiếu sáng cho nhà máy 2.2.1 Các yêu cầu của thiết kế chiếu sáng Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau: • Không bị lóa mắt • Không lóa do phản xạ • Không có bóng tối • Không có độ rọi đồng đều • Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định • Phải tạo ra được ánh sáng gần giống với ánh sáng ban ngày Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung (chiếu sáng cho toàn nhà máy), chiếu sáng cục... Phạm Hải Long 34 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG III CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP 3.1 Khái niệm chung Phương án cung cấp điện là phương án thiết kế cung cấp điện từ hệ thống lưới điện trong khu vực đến nhà máy Ở đây ta thiết kế cung cấp điện từ lưới 35kV đến vị trí đặt máy biến áp của nhà máy Phương án cung cấp điện phải thỏa mãn các điều kiện cơ bản sau: • Đảm bảo chất lượng điện năng, Đảm bảo... cầu trên và dựa trên bố trí lưới điện xung quanh nhà máy, ta đề xuất các phương án cấp điện sau Phương án 1: Hình 3.1 Phương án cấp điện thứ nhất SVTH: Phạm Hải Long 35 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Xây dựng một xuất tuyến mới XT 373-35kV từ xuất tuyến 376 Trong đó: Chiều dài đoạn AB = 672m Chiều dài đoạn BC =5m Tổng chiều dài: L = 677m Phương án 2: Hình 3.2 Phương án cấp điện thứ hai Xây dựng một xuất tuyến mới... chiếu sáng cục bộ (chiếu sáng cho các thiết bị) và chiếu sáng kết hợp (kết hợp giữa cục bộ và chung) Do yêu cầu thị giác cần phải làm việc chính xác, nơi mà các thiết bị chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các bóng tối sâu thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp SVTH: Phạm Hải Long 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.2.2 Các nguồn sáng sử dụng a Nhóm đèn nung sáng( đèn sợi đốt) - Công... phòng, nếu không được trang bị hệ thống thông thoáng làm mát sẽ gây ảnh hưởng đến năng suất SVTH: Phạm Hải Long 26 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP lao động,sản phNm,trang thiết bị,ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân làm việc trong phân xưởng.Trong các kho hàng, kho nhiên liệu ta xử dụng hệ thống quạt thông gió nhằm giữ sản phNm không bị Nm ướt tránh gây hư hỏng sản phNm và luôn trong điều kiện tốt nhất để đưa vào sử dụng.Trong... Hải Long 28 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hệ số công suất cosφ được nâng lên sẽ đưa đến những hiệu quả sau đây: • Giảm được tổn thất công suất trong mạng điện • Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện • Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp Ngoài ra, việc nâng cao hệ số công suất cosφ còn đưa đến hiệu quả là giảm được chi phí kim loại màu, góp phần làm ổn định điện áp, tăng khả năng phát điện. .. Dialux là phần mềm thiết kế chiếu sáng chuyên nghiệp được sử dụng rộng rãi trong ngành kỹ thuật Phần mềm này cho phép người dùng hoạch định chiếu sáng 1 cách nhân tạo với nhiều cách tính toán khác nhau SVTH: Phạm Hải Long 17 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thông số đầu vào của Dialux • Kích thước hình dạng của căn phòng… • Hệ số phản xạ màu sắc của nền, tường, trần… • Môi trường tính toán khu vực sạch hay nhiều bụi…... chiếu sáng Pcs =24,4 kW d Tính toán phòng giám đốc trong khu hành chính (Trong khu hành chính ) Tính toán chiếu sáng trong phòng giám đốc phải vừa đảm bảo chất lượng ánh sáng và vừa phải đảm bảo tính thNm mỹ cho gian phòng Diện tích: S = 36 m2 có kích thước: Dài: 6m Rộng: 6m Cao: 4 m SVTH: Phạm Hải Long 23 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 2 7 Hình 3D diện tích của Phòng giám đốc Độ rọi yêu cầu 350 lux Hệ số suy... 200 lux • Hệ số suy giảm ánh sáng: 0,67 ( tương ứng với môi trường phòng sạch sẽ 3 năm vệ sinh 1 lần) • Hệ số phản xạ của Trần:Tường:Nền =0,8 : 0,5 : 0,3 • Độ cao làm việc: 0,76m Hình 2 6 Hình vẽ mô tả đường đẳng rọi của phân xưởng SVTH: Phạm Hải Long 22 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thông số bóng đèn Nhìn vào bảng thống kê ta thấy: • Etb = 207 lux • Emin = 110 lux • Emax = 238 lux Toàn phân xưởng tính toán sử dụng... toán biểu đồ phụ tải SVTH: Phạm Hải Long 33 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 2.10 Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy Kết luận chương 2 Ở chương này ta tính toán phụ tải toàn nhà máy có kể đến phụ tải dự báo sau 2 năm là: S = 5145,13 (kVA) Trong đó ta chia phụ tải nhà máy thành 4 nhóm chính gồm: • Phụ tải quan trọng loại 1 • Phụ tải quan trọng loại 2 • Phụ tải không quan trọng • Phụ tải dự báo SVTH: Phạm Hải Long 34 ĐỒ