THIẾT kế hệ THỐNG CUNG cấp điện CHO PHÂN XƯỞNG CHẾ tạo và GIA CÔNG

3.Thiết lập sơ đồ nguyên lý và sơ đồ đi dây 4.tính toán lựa chọn dây cáp và khí cụ bảo vệ Sau thời gian tìm hiểu,nghiên cứu các tài liệu liên quan kết hợp với những hướng dẫn nhiệt tì

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Nhóm chúng em đã thực hiện các yêu cầu sau:

1.Tính phụ tải tính toán.

2.Vẽ sơ đồ mặt bằng và xác định vị trí tâm của phụ tải.

3.Thiết lập sơ đồ nguyên lý và sơ đồ đi dây

4.tính toán lựa chọn dây cáp và khí cụ bảo vệ

Sau thời gian tìm hiểu,nghiên cứu các tài liệu liên quan kết hợp với những hướng dẫn nhiệt tình của thầy NGUYỄN HỮU TOẢN và các bạn cùng sự cố gắng của các thành viên trong nhóm chúng em đã hoàn thành xong những yêu cầu cung cấp điện cho một xưởng sửa chữa cơ khí.Do thời gian có hạn và tài liệu còn hạn chế nên cũng còn nhiều sai sót.Nhóm chúng em rất mong được sự phê bình đánh giá và góp ý của thầy cô và các bạn

Thanh Hóa,ngày tháng năm 2015

Nhóm sinh viên

Trang 2

NHẬN XÉT CỦA GVHD

Thanh Hóa,ngày tháng năm 2015

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA HĐBV

Thanh Hóa,ngày tháng năm 2015

Trang 4

ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN

XƯỞNG CHẾ TẠO VÀ GIA CÔNG

Hãy thiết kế cấp điện cho phân xưởng chế tạo và gia công Kích thước

Các thiết bị đều làm việc ở điện áp 380/220V, tên gọi và số lượng các thiết

bị được liệt kê trong bảng (bảng số liệu kèm theo)

Yêu cầu :

1.Tính phụ tải tính toán

2.Vẽ sơ đồ mặt bằng và xác định vị trí tâm của phụ tải

3.Thiết lập sơ đồ nguyên lý và sơ đồ đi dây

4.tính toán lựa chọn dây cáp và khí cụ bảo vệ

5.Tính toán tổn thất công suất và tổn thất điện năng

BẢNG SỐ LIỆU

hiệu Loại

Công suất (kW)

Số lượng Ghi chú NHÓM 1

NHÓM 3

Trang 8

CHƯƠNG I:

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG CHẾ TẠO

VÀ GIA CÔNG

A NHỮNG YÊU CẦU CẦN THIẾT TRONG CUNG CẤP ĐIỆN:

 Độ tin cậy cung cấp điện: tùy thuộc vào loại hộ tiêu thụ trong điều kiện cho phép ta cố gắng chọn phương án độ tin cậy càng cao

 Chất lượng điện: đánh giá bằng tần số và điện áp Tần số do cơ quan hệ thống điện điều chỉnh Do đó người thiết kế chỉ quan tâm đến chất lượng điện

áp Nói chung điện áp ở cao thế và trung thế chỉ có thể giao động quanh giá trị

Mục đích của việc tính toán phụ tải:

Chọn tiết diện dây dẫn của lưới điện cung cấp một cách kinh tế

Chọn số lượng và công suất máy biến áp hợp lý

Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối có tính kinh tế

Chọn các thiết bị chuyển mạch bảo vệ hợp lý

Sau đây là một số phương án tính toán:

• Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm:

Trang 9

• Xỏc định phụ tải tớnh toỏn theo suất phụ tải trờn một đơn vị diện tớch sản phẩm

• Xỏc định phụ tải tớnh toỏn theo cụng suất đặt

• Xỏc định phụ tải tớnh toỏn theo hệ số cực đại K max và cụng suất trung bỡnh P tb

 Tớnh toỏn phụ tải tớnh toỏn phõn xưởng.

Căn Cứ vào số phụ tải đó cho trong cỏc nhúm trờn sơ đồ ta lập được bảng phụ tải phõn xưởng như sau:

Để xác định PTTT của toàn phân xởng cần quy đổi các thiết bị sử dụng điện

áp pha và thiết bị làm việc ở chê độ ngắn hạn lặp lại về chế độ làm việc dài hạn

ba pha

8 , 1 3 6 , 0

=

qd

Trang 10

Bảng thống kê danh sách các phụ tải của phân xưởng cơ khí

(đã quy đổi về 3 pha)BẢNG SỐ LIỆU

hiệu Loại

Công suất (kW)

Số lượng Ghi chú NHÓM 1

NHÓM 3

Trang 11

6 Máy phay vạn năng 28 Đức 4.5 4

Trang 12

Số lượng Ghi chú

P

1

* max*

Nhóm 1 có số lượng máy n= 11;

2

1

P11= 10kW

Số lượng thiết bị có n1 ≥10 là: n1=5

Trang 13

40

* 1

Đối với xưởng tra bảng (Plục 1.1 Trang 253 sách TKCC Ngô Hồng

Công suất tác dụng:

W) ( 2 , 32 96 10 , 2 16 , 0 max 1

P tt = sd = =

Công suất phản kháng tính toán

) (

7 , 48 51 , 1 2 , 32

tt tt

2 , 32 3

1

Cos U

P I

Nhóm 2 có số lượng máy n = 9

Trang 14

Tổng công suất của nhóm 2: P2 = 56 , 6kW

8

* = 1 = =

n

n n

96 , 0 6 , 56

8 , 54

* 2

W) ( 24 , 24 6 , 56 31 , 2 16 , 0 max 2

P tt = sd = =

) (

6 , 36 51 , 1 24 , 24

24 , 24 3

2

Cos U

P I

Trang 15

Nhóm 3 có số lượng máy n= 9

3 1

n

n n

6 , 0 32

5 , 19

* 3

W) ( 5 , 13 32 64 , 2 16 , 0 max 3

P tt = sd = =

Công suất phản kháng tính toán :

) (

41 , 20 51 , 1 5 , 13

13 3

3

Cos U

P I

Trang 16

3 Máy phay vạn năng 27 Đức 4,5 2

3

* = 1 = =

n

n n

57 , 0 8 , 58

34

* 4

W) ( 33 , 23 8 , 58 48 , 2 16 , 0 max 4

P tt = sd = =

Công suất tính toán toàn phần

) ( 25 , 42 23 , 35 33 ,

S tt = + =

) (

23 , 35 51 , 1 33 , 23

4

Trang 17

Dòng điện tính toán

) ( 44 , 64 38 , 0 55 , 0 3

33 , 23 3

4

Cos U

P I

Nhóm 5 có số lượng máy n= 18

10

* = 1 = =

n

n n

84 , 0 2 , 203

172 5

W) ( 72 , 63 2 , 203 96 , 1 16 , 0 max 5

P tt = sd = =

Trang 18

) (

22 , 96 51 , 1 72 , 63

, 96 72 ,

72 , 63 3

5

Cos U

P I

13

* 6

Trang 19

Từ k sd và n hq tra bảng (Plục 1.6 Trang 256 sách TKCC Ngô Hồng Quang

W) ( 54 , 10 2 , 21 11 , 3 16 , 0 max 6

P tt = sd = =

) (

92 , 15 51 , 1 54 , 10

54 , 10 3

6

Cos U

P I

5

* = 1 = =

n

n n

91 , 0 9 , 20

1 , 19

* 7

Trang 20

W) ( 59 , 9 9 , 20 87 , 2 16 , 0 max 7

P tt = sd = =

) (

49 , 14 51 , 1 59 , 9

59 , 9 3

7

Cos U

P I

Tổng công suất của nhóm 8: P8 = 24 , 1kW

2

* = 1 = =

n n n

Trang 21

62 , 0 1 , 24

15

* 8

W) ( 06 , 11 1 , 24 87 , 2 16 , 0 max 8

P tt = sd = =

) (

7 , 16 51 , 1 06 , 11

06 , 11 3

8

Cos U

P I

Tổng công suất của nhóm 9: P9 = 124 , 24 (kW)

Thiết bị có công suất lớn nhất là máy hàn điểm 1 (P20 = 25 , 98kW)

Trang 22

Số lượng thiết bị có n1 ≥12,99 là n1= 6

Ta có

66 , 0 9

6

* = 1 = =

n

n n

78 , 0 24 , 124

62 , 97

* 9

W) ( 91 , 45 24 , 124 31 , 2 16 , 0 max 9

P tt = sd = =

) (

33 , 69 51 , 1 91 , 45

91 , 45 3

9

Cos U

P I

Trang 23

3 Máy mài tròn 15 PA274 6,5 2

Nhóm 10 có số lượng máy n = 9Tổng công suất của nhóm 10: P10 = 35 , 4 (kW)

3

* = 1 = =

n

n n

9 , 0 28 , 62

58 , 57

* 10

W) ( 08 , 13 4 , 35 31 , 2 16 , 0 max 10

P tt = sd = =

) (

75 , 19 51 , 1 08 , 13

Trang 24

) ( 13 , 36 38 , 0 55 , 0 3

08 , 13 3

10

Cos U

P I

Vậy công suất chiếu sáng cho toàn xưởng là :

Pcsx = Po x S = 15 x 60 x20 = 18 (KW)

- Ngoài chiếu sáng chung ra cần trang bị thêm mỗi máy 1 đèn sợi đốt công suất 100w ( trừ quạt gió ) Như vậy cần 63 bóng Pcsm = 63 x 0,1 = 6,3 (KW)

- Vậy tổng công suất chiếu sáng là : Pcst = 18 + 6,3 = 24,3 (kw)

- Chọn đèn sợi đốt công suất 200w/đèn treo 1 dãy ở giữa xưởng chạy dọc theo xưởng

C.PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG

Phụ tải tác dụng cửa phân xưởng:

85 , 0 10

Phụ tải phản kháng của phân xưởng:

317,34 19,75)

69,33

16,7

14,49 15,92

96,22 35,23

20,41 36,6

48,7 (

85 , 010

1

= +

+

+ +

,0.3

75,257

S

I ttpx = ttpx = =

Trang 25

89 0 75 , 257

74 , 230

1 Ý nghĩa tâm phụ tải

Tâm phụ tải là một điểm nằm trên mặt phẳng phụ tải mà nếu ta đặt trạm biến áp hay tủ phân phối ngay tại tâm phụ tải thì các dạng tổn thất về điện hay chi phí về kim loại màu là thấp nhất

2 Xác định tâm phụ tải

Vị trí tâm phụ tải thường đặt gần ở những phụ tải hoặc các thiết bị có công suất lớn, tâm phụ tải đối xác định như sau:

Xác định trục toạ độ

Xác định vị trí phụ hay thiết bị trên phụ tải

i i

P

X P

P

Y P

Trang 26

II.Mặt bằng phân xưởng và phân bố thiết bị

Theo lý thuyến giáo trình cung cấp điện ta có yêu cầu vị trí đặt tâm phụ tải thương được đặt gần ở những phụ tải hoặc nhóm máy có công suất lớn nên ta

bố trí tạm thời các nhóm như sau:

III.Xác định và tính toán tâm phụ tải của các thiết bị trong phân xưởng

Theo dự tính ta xác định được khoang cách giữa các máy trên trục 0X là 2m và trục 0Y là 3m.từ đó ta xây dựng được bảng tính toán tọa độ theo từng nhóm như sau:

Trang 27

16 10 14 10 12 10 10 10 8 20 16 4 , 8 14 4 , 8 12 4 , 8 10 5

× +

×

× +

5 , 4 10 5 , 4 10 5 , 4 10 5 , 4 10 5 , 4 20 5 , 1 4 , 8 5 , 1 4 , 8 5 , 1 4 , 8 5 , 1 5

× +

×

× +

Trang 31

9 Khoan bàn 1,2 42 4,5Tâm phụ tải nhóm 8 :

X8 = 39,9

Y8 = 2,9

Tọa độ tâm phụ tải nhóm 8 : N8( 39,9 ; 2,9 )

Trang 32

Nhóm 9

Bảng số liệu vị trí từng máy nhóm 9

Trang 33

X10 = 42,88

Y10 = 14,66

Tọa độ tâm phụ tải nhóm 10 :N5( 42,88;14,66 )

2 Tọa độ tâm phụ tải toàn phân xưởng

Trang 34

CHƯƠNG III:

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐI DÂY CỦA

PHÂN XƯỞNG CHẾ TẠO VÀ GIA CÔNG

I.Khái quát chung

Sơ đồ nguyên lý,sơ đồ đi dây là một bộ phận quan trọng của hệ thống CCĐ Đây là bước quan trọng trong quá trình thiết kế Bởi có thiết kế được sơ

đồ đi dây gọn nhẹ, tiết kiệm thì mới đảm bảo được các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật Căn cứ vào các sơ đồ nguyên lý mà ta có phương hướng tính chọn dây dẫn, dây cáp cho phù hợp

*Sơ đồ nối dây mạng điện áp thấp

Mạng điện áp là mạng động lực hoặc chiếu sáng trong phân xưởng với cấp điên áp thường là 380v/220v,220v/127v

Trang 35

- Sơ đồ cung cấp điện bằng đường dây chính có độ tin cậy kém hơn so với hình tia

- Sơ đồ cung cấp điện bằng đường dây chính rẻ hơn hình tia

- Sơ đồ cung cấp điện bằng đường dây chính có dòng ngắn mạch lớn hơn so vói hình tia, tổn thất điện áp nhỏ hơn

Từ MBA có các đường dây cung cấp điện cho các thanh cái, từ các thanh cái có các đường dây cung cấp điện cho các tủ động lực hoăc tải có công suất lớn

Nhờ có hệ thống thanh cái nên được dung cho tải có công suất lớn, tổn hao nhỏ

và thường dùng cho phân xưởng có phụ tải phân bố tương đối đều

1 Sơ đồ nguyên lý – sơ đồ đi dây cho phân xưởng:

là tương đối đều Vì vậy ta nên chọn sơ đồ đi dây mạng hình tia

c.Các thiết bị sử dụng trong sơ đồ nguyên lý

*Giải thích thiết bị dùng trong trạm.

- Cầu dao cách ly chỉ được phép đóng cắt khi không tải,sau khi cắt phải đóng

về bộ phận tiếp đất để đảm bảo an toàn cho công nhân vận hành, sửa chữa khi có

sự cố

- Cầu chì cao áp dùng để bảo vệ ngắn mạch

- Attomat co nhiệm vụ đóng ,cắt mạch điện và bảo vệ quá tải, ngắn mạch

Trang 36

- Chống sét van, dùng để chống sóng quá điện áp truyền từ đường dây vào trạm biến áp.

- Máy biến dòng có nhiệm vụ biến đổi dòng điện từ trị số lớn xuống trị số nhỏ (5A) cung cấp cho phụ tải

- Thanh cái để phân phối điện đến các lưới hạ áp

Sơ đồ của trạm có 1 máy biến áp có:

*Ưu điểm:

- Sơ đồ có kết cấu đơn giản

- Thiết bị rẻ tiền dễ kiếm và vốn đầu tư ít

- Kích thước trạm nhỏ gọn

- Dễ vận hành và sửa chữa

*Nhược điểm:

CDCL chi được dùng để đóng,cắt khi không có tải

Sau mỗi lần cầu chi cao áp tác động thì việc thay thế gặp nhiều khó khăn

* Chọn dung lượng MBA

Một số phương pháp xác định công suất MBA như sau:

- Xác định công suất MBA theo mật độ phụ tải:

+ Mật độ phụ tải được xác định:

) / ( cos

.

2

m KVA F

Trong điều kiện làm việc sự cố MBA hoặc sự cố đường dây:khi có sự cố ở trạm

có nhiều MBA mà 1 MBA có sự cố hoặc sự cố từ đường dây lân cận cung cấp đến 1 MBA:

Trang 37

Sđm:công suất định mức của MBA

Một cách gần đúng:Kqt=1,4 với điều kiện hệ số phụ tả của máy trước sự cố không quá 0,93 và quá tải không quá 5 ngày đêm và mỗi ngày không quá 6h.Khi chọn công suất MBA cần chú ý hiệu quả theo môi trường (thường là các máy do liên xô chế tạo):

Nhiệt độ trung bình trong năm: +50C

Nhiệt độ lớn nhất trong năm: +350C

Khi nhiệt độ môi trường làm việc lớn hơn 50C phải hiệu chỉnh lại

Căn cứ vào điều kiện chọn MBA,với phân xưởng cơ khí số 2 này,ta chọn MBA có công suất:

257 KVA

có các thông số kỹ thuật sau:(theo sách thiết kế cấp điện-Ngô Hồng Quang,Vũ Văn Tẩm,tr 258)

Công

suất(Kva)

Điện áp (kV)

0

P

rộng-cao)

thước,mm(dài-Trọng lượng(kg)

Trang 38

CHƯƠNG IV TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ, DÂY DẪN, DÂY CÁP TRONG

HỆ THÔNG CUNG CẤP ĐIỆN

I Cơ sở lý luận

- Các thiết bị,dây dẫn,dây cáp trong điều kiện vận hành có thể ở 1 trong 3 chế độ : Quá tải ,làm việc lâu dài,chịu dòng ngắn mạch.Nhưng nhờ việc tính chọn đảm bảo yêu cầu về dòng và áp định mức,giới hạn quá tải cho phép, các điều kiện về ổn đinh nhiệt và lực điện động

trò rất quan trọng Nó quyết định đến hiệu quả của sự an toàn va độ tin cậy cung cấp điện cho hệ thống Chính vì vậy việc tính toán, chọn các thiết bị dây dẫn, dây cáp là rất cần thiết để hệ thống được đảm bảo các yêu cầu về kinh tế,kỹ thuật trong yêu cầu chung

II.Các phương pháp lựa chọn và kiểm tra dây dẫn và dây cáp

Trong hệ thống cung cấp diện chúng ta có 3 phương pháp chủ yếu để lựa chọn tiết diện dây dẫn

pháp này sẽ có lợi về mặt kinh tế

Phương pháp này tận dụng hết khả năng tải của dây dẫn và dây cáp

pháp này lấy chỉ tiêu chất lượng làm điều kiện tiên quyết

Căn cứ vào ưu nhược điểm của từng phương pháp và theo yêu cầu của đề bài ta chọn theo phương pháp chọn dây dẫn và dây cáp theo mật độ dòng kinh tế

Trang 39

F là tiết diện dây dẫn

Chi phí đầu tư rõ ràng tỉ lệ thuận với tiết diện dây dẫn, dễ dàng nhận thấy tiết diện dây dẫn càng lớn thì chi phí càng cao Và người chủ đầu tư luôn mong muốn sao cho chi phí đầu tư là nhỏ nhất

Trong khi đó khi xét về phương diện kĩ thuật, một vấn đề mà người thiết

kế cần quan tâm là hiệu suất của đường dây trong quá trình vận hành Cụ thể hơn , đó chính là tổn thất điện năng của đường dây,xét trong một năm

A c

2,11,1

1,81,0Cáp cách điện

giấy, dây bọc cao

su, hoặc PVC

+Ruột đồng

+Ruột nhôm

3,01,6

2,51,4

2,01,2

Trang 40

2,71,6

5 Kiểm tra lại tiết diện theo Icp hay ∆U cp

III Tính toán dây dẫn

Theo công thức

đm

i i

U

S I

3

=

kt

i i

kt

J I

Trang 41

BẢNG SỐ LIỆU TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN DÂY DẪN

IV Điều kiện để chọn các thiết bị điện

Chọn theo điện áp định mức:

Điện áp định mức của thiết bị điện được ghi trên nhãn máy Trong khi chế tạo

còn tính phần dự trữ độ bền về điện, cho phép chúng làm việc dài với

kiện :

Trong đó:

Uđmkcđ:điện áp định mức khí cụ điện

Uđmmạng:điện áp định mức của mạng nơi thiết bị và khí cụ điện làm

việc

NHÓM Stt(kva) F

Tiết diện định

mức,mm2

Đường kính (mm)

Điện trở nhiệt độ200

c,Ω /km,không lớn hơn

kt dm

tt kt

J U

S F

3

=

) /

( 8 ,

Trang 42

∆Umạng:độ lệch điện áp có thể của mạng so với điện áp điện mức trong điều kiện vận hành

Dòng điện áp định mức của khí cụ điện IđmKcđ do nhà chế tạo cho sẵn

và chính là dòng đi qua khí cụ điện trong thời gian dài với nhiệt độ môi trường xung quanh là định mức.Chọn KCĐ theo điều kiện này đảm bảo khí cụ điện và

bộ phận dẫn điện sẽ không bị đốt nóng quá mức trong điều kiện lâu dài và định mức

Căn cứ vào độ phát nóng cho phép của thiết bị điện làm việc lâu dài và định mức:

V.Các điều kiện chung khi kiểm tra thiết bị điện

1 Kiểm tra ổn định lực điện động.

Trong các trị số ngắn mạch thì ngắn mạch 3 pha là nguy hiểm nhất, giá trị dòng lớn nhất Do vậy, ta dùng giá trị này để kiểm tra khí cụ điện và các bộ phận

có dòng qua.

2 Kiểm tra ổn định nhiệt.

Đối với các KCĐ và dây dẫn có dòng điện chạy qua sẽ phát nóng do có tổn hao công suất Khi nhiệt độ cao quá trị số cho phép sẽ làm cho chúng bị hư

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	1,22 MB

THIẾT kế hệ THỐNG CUNG cấp điện CHO PHÂN XƯỞNG CHẾ tạo và GIA CÔNG

Tọa độ tõm phụ tải toàn phõn xưởng

Chọn ATM bảo vệ cho cỏc nhúm mỏy