Việt Nam đang trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hoán đất nước. Chính vì vậy công nghiệp đóng vai trò rất quan trong. Trong đó điện đóng vai trò cực kì quan trọng trong các nhà máy và xí nghiệp. Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành kinh tế khác ngành công nghiệp năng lượng, đặc biệt là điện đóng vai trò 4tiên phong. Đi đâu trên đất nước hình chữ S này cũng thấy các nhà máy điện, các trạm biến áp, đường dây…phân phối điện năng hiệu quả và hợp lý nhất. Để xây dựng một đất nước giàu mạnh, an ninh, phát triển… thì ngành cung cấp điện phải đi trước một bước. Bởi vì trước khi một nhà máy hay xí nghiệp mọc lên đòi hỏi phải có một cơ sở hạ tầng nhất định, trong đó một nguồn điện dảm bảo chất lượng ( rẻ, điện ổn định, cung cấp liên tục…) điện là yếu tố quan trong nhất. Vì vậy việc tính toán, thiết kế cung cấp điện cho nhà máy xí nghiệp là việc làm rất quan trọng trước khi xây dựng nhà máy, xí nghiệp. Trong quá trình thực hiện tuy đã tham khảo nhiều bài làm của anh, chị khóa trước, tài liệu tham khảo nhưng do đây là lần đầu tiên làm đồ án nên không thể tránh được sai sót. Mong được sự góp ý của các thầy cô giáo, đặc biệt là thầy Ninh Văn Nam.
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Đề tài:Thiết kế cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp Giáo viên hướng dẫn : Ninh Văn Nam Sinh viên thực : Nhóm 10 Nguyễn Văn Thịnh Trần Văn Thọ Nguyễn Văn Thành Nguyễn Duy Thành Nguyễn Văn Thuận Lớp : Điện 2-k12 Hà Nội 12/2012 Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Lời nói đầu Việt Nam thời kì công nghiệp hóa, đại hoán đất nước Chính công nghiệp đóng vai trò quan Trong điện đóng vai trò quan trọng nhà máy xí nghiệp Ngày với phát triển ngành kinh tế khác ngành công nghiệp lượng, đặc biệt điện đóng vai trò 4tiên phong Đi đâu đất nước hình chữ S thấy nhà máy điện, trạm biến áp, đường dây…phân phối điện hiệu hợp lý Để xây dựng đất nước giàu mạnh, an ninh, phát triển… ngành cung cấp điện phải trước bước Bởi trước nhà máy hay xí nghiệp mọc lên đòi hỏi phải có sở hạ tầng định, nguồn điện dảm bảo chất lượng ( rẻ, điện ổn định, cung cấp liên tục…) điện yếu tố quan Vì việc tính toán, thiết kế cung cấp điện cho nhà máy xí nghiệp việc làm quan trọng trước xây dựng nhà máy, xí nghiệp Trong trình thực tham khảo nhiều làm anh, chị khóa trước, tài liệu tham khảo lần làm đồ án nên tránh sai sót Mong góp ý thầy cô giáo, đặc biệt thầy Ninh Văn Nam ĐỀ TÀI: Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Cho số liệu nguồn cung cấp phụ tải Sơ đồ địa lí: Dựa vào sơ đồ phân phối phụ tải nguồn ta xác định khoảng cách chúng hình vẽ N MỤC LỤC 120m 260m Nguồn điện N: Nguồn cung cấp : Điện áp định mức : = 10KV Phụ tải: Số liệu tính toán phụ tải cho bảng sau: Tên phân xưởng Pd (KW) Cosϕ Diện tích m2 phân xưởng 126 0,76 18x30 phân xưởng 108 0,78 25x60 phân xưởng Theo tính toán Theo tính toán 30x60 phân xưởng 114 0,65 25x40 phân xưởng 312 0,76 35x50 phân xưởng 96 0,78 15x30 - Thời gian sử dụng công suất cực đại : =5000h - Độ rọi yêu cầu phân xưởng 500Lux , =0,56 =0,98 Số liệu phân xưởng Tên thiết bị Máy Pdm (KW) Cos ϕ 2,8 0,76 Máy 6,8 0,65 Máy 10,6 0,65 Máy 5,6 0,68 Nhiệm vụ thiết kế Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page Máy 8,5 0,62 Máy 4,5 0,79 Máy 7,8 0,68 Máy 3,4 0,62 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện GVHD: Ninh Văn Nam Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng Xác định phụ tải tính toán nhà máy Xác định sơ đồ nối dây mạng điện Lựa chọn thiết bị: máy biến áp, tiết diện dây dẫn, thiết bị phân phối,thiết bị bảo vệ, đo lường… Xác định tham số chế độ mạng điện: U, P,A, ( tay phần mềm) Tính toán nối đất cho trạm biến áp ( với đất cát pha ) ( tay phần mềm) Tính toán dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị =0,95 (bằng tay phần mềm ) Dự toán công trình điện Bản vẽ Sơ đồ mặt mạng điện nhà máy Sơ đồ nguyên lý, sơ đồ chiếu sáng phân xưởng Sơ đồ phương án - bảng tiêu kinh tế-kĩ thuật Sơ đồ nguyên lý toàn mạng điện LỜI MỞ ĐẦU ĐỀ TÀI Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam MỤC LỤC Phần : THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG Đặc điểm chung Xác định công suất, số lượng bóng đèn Thiết kế mạng điện chiếu sáng Phần :TÍNH TOÁN PHỤ TẢI Phụ tải phân xưởng Xác định phụ tải toàn nhà máy 9 10 Phần 3:XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN Vị trí đặt trạm biến áp xác định vị trí, dung lượng biến áp PPTT Sơ đồ nối dây từ trạm biến áp đến phân xưởng Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT Phần 4:LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN Lựa chọn máy biến áp Lựa chọn dây dẫn Lựa chọn thiết bị phân phối, đo lường, bảo vệ 11 11 11 12 14 Phần :XÁC ĐỊNH THAM SỐ CỦA MẠNG ĐIỆN 21 Hao tổn điện áp lớn mạng điện Hao tổn công suất Tổn thất điện 21 21 Phần 6: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT Cơ sở lí thuyết Tính toán nối đất Trình tự tính toán nối đất 22 22 22 23 Phần : NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT Nâng cao hệ số công suất cho toàn phân xưởng………… Tính toán ngắn mạch…………………………………… 23 23 25 Phần : HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐIỆN KẾT LUẬN …………………………………………………… 26 28 I THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 18 18 19 19 21 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Thiết kế chiếu sáng ta dựa vào thông số sau: a Mặt mặt cắt phân xưởng để xác định vị trí theo đèn b Những đặc điểm trình công nghệ tiêu chuẩn độ rọi khu vực làm việc c Số liệu nguồn điện nguồn vật tư Xác định công suất, số lượng bóng đèn Ta có số liệu phân xưởng sau: Tên thiết bị Pdm (KW) Cos ϕ Máy 2,8 0,76 Máy 6,8 0,65 Máy 10,6 0,65 Máy 5,6 0,68 Máy 8,5 0,62 Máy 4,5 0,79 Máy 7,8 0,68 Máy 3,4 0,62 Độ rọi yêu cầu phân xưởng E=500Lux, , Dựa vào diện tích phân xưởng ta có: : - : suất phụ tải chiếu sáng cho khu vực ( trường hợp ta chọn - ) S diện tích phân xưởng (m ) Suy Vậy ta sử dụng bóng đèn sợi đốt loại 500W Số lượng bóng cần dùng ( bóng đèn) Trần nhà cao 5m Chọn độ cao treo đèn mặt công tác Vậy H=5-0,8-0,7=3,5m Tra bảng với bóng đèn sợi đốt, bóng đèn vạn ta có L/H=1,8 xác định khoảng cách bóng đèn L=1,8H=1,8.3,5=6,3m Căn vào bề rộng phòng (60m) chọn L=6m Đèn bố trí làm dãy, cách 6m, cách tường 3m, tổng cộng 54 bóng Mỗi dãy bóng Xác định số phòng Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Xác định quang thông đèn Chọn độ rọi tiêu chuẩn E=30,hệ số dự trữ k=1,3 với đèn sợi đốt, hệ số tính toán Z=1,2 Xác định quang thông bóng đèn Tra bảng ta chọn bóng 300W có F=4224 lumen Vậy phân xưởng cần: 54 bóng.300W=16,2 (kW) Hình vẽ sơ đồ chiếu sáng Thiết kế mạng điện chiếu sáng a Chọn cáp từ tủ PP tới tủ chiếu sáng Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Chọn cáp đồng , lõi vỏ PVC LENS xản xuất , tiết diện 6mm2 có Icp=45A b Chọn aptomat tổng Chọn aptomat tổng 50A, pha Đài Loan sản xuất TO-50EC-50A c Chọn aptomat nhánh Các aptomat nhánh chọn giống nhau, aptomat cấp điện cho bóng 300W Dòng qua aptomat pha: Chọn aptomat pha Đài Loan sản xuất 10.QCE-10A d Chọn dây dẫn từ aptomat nhánh đến cụm đèn Chọn dây đồng bọc tiết diện 2,5 mm2 có Icp=27A II TÍNH TOÁN PHỤ TẢI Tính toán phụ tải phân xưởng Ta có bảng sau: Tên thiết bị Pdm (KW) Cos ϕ Máy 2,8 0,76 Máy 6,8 0,65 Máy 10,6 0,65 Máy 5,6 0,68 Máy 8,5 0,62 Máy 4,5 0,79 Vì số lượng thiết bị n=8 nên n1=3 P=73(kW) P1=42,7(kW) tra bảng ta có Vậy công suất tính toán phân xưởng là: Tính : Công suất phản kháng phân xưởng là: Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page Máy 7,8 0,68 Máy 3,4 0,62 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Công suất tính toán toàn phần phân xưởng : Tính toán phụ tải toàn nhà máy Coi nhà máy phân xưởng khí có P0=15(W/m2), knc=0,6 • Đối với phân xưởng Coi công suất tính toán động lực : Công suất tính toán chiếu sáng : Công suất tính toán tác dụng phân xưởng : Công suất tính toán toàn phần: Công suất tính toán phản kháng: Tương tự cho phân xưởng khác ta có Bảng Các thông số tính toán toàn nhà máy Tên Pđ phân (kW) xưởng 260 knc Cos P0 Pđl (kW) Pcs (kW) Ptt (kW) Qtt Stt (kVA) (kVA) 0.6 0.76 15 156 81 237 126 0.6 0.78 15 75.6 225 300.6 73 0.98 0.7 15 71,54 270 324 316 0.6 0.6 0.65 0.76 15 15 194.4 189.6 150 262.5 341,5 344.4 432.1 202.6 241.1 348,5 402.6 386.8 Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 311.8 385.4 488 529.8 595 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - 146 0.6 0.78 GVHD: Ninh Văn Nam 15 87.6 67.5 155.7 124.3 198.8 Phụ tải tính toán toàn nhà máy Phụ tải tính toán phản kháng nhà máy Phụ tải tính toán toàn phần nhà máy Hệ số công suất nhà máy III XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN Với quy mô nhà máy với số liệu ta cần đặt trạm phân phối trung tâm nhận điện từ nguồn phân phối cho phân xưởng Xác định vị trí trạm PPTT Trên sơ đồ mặt nhà máy, vẽ hệ tọa độ xoy có vị trí trọng tâm nhà xưởng (xi,yi) xác định tọa độ tối ưu M (x,y) để đặt trạm PPTT sau: Vậy toạ độ M M( 70,50) Xác định máy biến áp Dung lượng máy biến áp xác định theo công thức: Vậy ta chọn máy biến áp TM-1800/35 có Nga sản xuất Chọn máy biến áp cho phân xưởng Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 10 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16 mm2 có r0= 1,47 (Ωkm) Với đường cáp khác tính toán chọn tương tự, kết ghi bảng cáp chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo Icp Bảng Kết chọn cáp cao áp 10kV theo phương án Đường cáp F ( mm2) L (m) PPTT-PX1 16 57 PPTT-PX2 16 49 PPTT-PX3 16 41 PPTT-PX4 16 42 PPTT-PX5 16 84 PPTT-PX6 16 118 K1 = 18 768 000 (VNĐ) Tiếp theo, xác định tổn thất công suất tác dụng Đơn giá ( đ/m) 48 000 48 000 48 000 48 000 48 000 48 000 Thành tiền (đ) 736 000 352 000 968 000 016 000 032 000 664 000 Các thông số đường cáp kết tính toán P ghi bảng Đường dây PPTT-PX1 PPTT-PX2 PPTT-PX3 PPTT-PX4 PPTT-PX5 PPTT-PX6 F(mm2) 16 16 16 16 16 16 Số dây 1 1 1 L (m) 57 49 41 42 84 118 r0 (Ω/km) 1,47 1,47 1,47 1,47 1,47 1,47 Từ Tmax =5000h Stt(kVA) 311,84 385,4 488 529,8 595 198,8 P ( kW) 0,082 0,107 0,142 0,173 0,435 0,068 suy = 3411 h Chọn Đồ án môn học: Cung Cấp Điện R (Ω) 0,084 0,072 0,06 0,062 0,123 0,173 Page 13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Chi phí tính toán hàng năm phương án Z1 = (0,1+0,2).18768000+750.1,007.3411 = 5630400+ 2576157,75 = 8206557,75đ d Phương án Chọn cáp từ PPTT đến • Thứ tuyến PPTT đến PX1 PX2 • Thứ hai : tuyến PPTT đến PX5 PX6 Vậy chọn cáp tiết diện nhỏ tiết diện 16 mm2 loại XLPE ( 3x16) Các tuyến khác chọn lại Tính toán tương tự cho phân xưởng khác ta có bảng Đường cáp PPTT-PX2 PX1-PX2 PPTT-PX3 PPTT-PX4 PPTT-PX5 PX5-PX6 F ( mm2) 16 16 16 16 16 16 L (m) 49 57 41 42 84 63 Đơn giá ( đ/m) 48 000 48 000 48 000 48 000 48 000 48 000 Thành tiền (đ) 352 000 736 000 968 000 016 000 032 000 024 000 K2 = 16 128 000 đ Trong Tương tự phương án ta có bảng tính toán P bảng Đường dây F(mm2) Số dây L (m) Đồ án môn học: Cung Cấp Điện r0 (Ω/km) R (Ω) Page 14 Stt(kVA) P (kW) Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam PPTT-PX2 16 PX1-PX2 16 PPTT-PX3 16 1 49 57 41 1,47 1,47 1,47 PPTT-PX4 16 42 1,47 PPTT-PX5 16 PX5-PX6 16 1 84 63 1,47 1,47 0,072 0,084 0,0367 0,0396 0,123 0,093 311,84 385,4 488 0,35 0,082 0,0875 529,8 0,11 595 198,8 0,775 0,0368 P2 = 1,4413 kW Chi phí tính toán theo phương án 2: Z2 = (0,1+0,2) 16128000+ 750.1,4413.3411 =4838400+ 3687205,725 =8525605,725 đ Sau bảng so sánh tính kinh tế phương án Phương án K (106 đ) (106 đ) Phương án 18,768 2,576 Phương án 16,128 3,687 Trong giá trị tổn thất hàng năm: Z(106 đ) 8,206 8,52 Qua bảng so sánh ta chọn phương án phương án tối ưu mạng cao áp Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT a Sơ đồ trạm PPTT Như phân tích ta chọn sơ đồ hệ thống ghóp có phân đoạn cho trạm PPTT Tại tuyến dây vào, khỏi ghóp liên lạc hai phân đoạn ghóp dùng máy cắt hợp Để bảo vệ chống sét truyền từ đường dây vào trạm đặt chống sét van phân đoạn ghóp Đặt phân đoạn ghóp máy biến áp đo lường pha trụ có cuộn tam giác hở báo chạm đất pha trêm cáp 10kV Chọn dùng tủ hợp hãng SIEMENS , cách điện SF6 không cần bảo trì, loại 8DC11, hệ thống ghóp đặt sẵn tủ có dòng định mức 1250A Ta có thông số máy cắt trạm PPTT Loại máy cắt Uđm ,kV Iđm ,A Icắt N,3s ,kA Icắt Nmax, kA Ghi 8DC11 12 1250 25 63 Không cần bảo trì b Sơ đồ trạm biến áp phân xưởng Vì trạm PPTT gần phân xưởng nên phía cao áp cần đặt dao cách ly Phía hạ áp đặt aptomat tổng aptomat nhánh Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 15 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Đặt tủ đầu vào 10kV có dao cách ly vị trí , cách điện SF6 , bảo trì loại 8DH10 có thông số sau Loại tủ Uđm , kV Iđm , A Uchịu đựng, kV IN chịu đựng 1s, kA 8DH10 12 200 25 25 • Phía hạ áp chọn dùng aptomat hãng Merlin Gerin đặt vỏ tủ tự tạo Vậy có aptomat tổng phân xưởng có tủ aptomat nhánh Chọn aptomat theo thông số tính toán sau: Dòng điện lớn qua aptomat tổng máy 1800 kVA Dòng điện lớn qua aptomat máy ( PX6) 200 kVA Dòng điện lớn qua aptomat máy 315 (PX1,2)kVA Dòng điện lớn qua aptomat máy 400 ( PX3) kVA Dòng điện lớn qua aptomat máy(PX 4,5) 500 kVA Chủng loại aptomat ghi bảng Bảng aptomat đặt trạm biến áp phân xưởng hãng Merlin Gerin Trạm biến áp Loại Uđm , V Iđm , A Icắt N , kA PX1-PX2 NS 600E 500 600 15 PX3 NS 600E 500 600 15 PX4-PX5 C 801N 690 800 25 PX6 NS 400E 500 400 15 Trạm PPTT CM3200M 690 3200 50 c Chọn Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 16 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Xét theo điều kiện Dòng điện chạy qua : Vậy chọn dẹt đồng lõi thép AC-120 có I=380 (A) đặt trời d Chọn cầu chì - Cho phân xưởng: - Immmax Imm động có dòng khởi động max Kt=1 Cầu chì tổng: Trong đó: (chọn Kmm=5) Có - Cầu chì tổng Iđc Trong đó: Vậy chọn cầu chì 3NA3 240 siemens sản xuất có Iđm=200(A) Icắt=120(KA) Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 17 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện IV GVHD: Ninh Văn Nam LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN Dựa vào thông số phần tính toán ta lựa chọn thiết bị có thông số sau: Chọn máy biến áp a Chọn máy biến áp tổng Vậy ta chọn máy biến áp TM-1800/35 có Loại Nga sản xuất có thông số sau Điện áp giới hạn Tổn thất, kW Điện áp Dòng cuộn dây ngắn điện kV mạch không UN, % tải I0 % Sơ Thứ cấp Khôn Ngắn cấp g tải mạch 35 10,5 8,3 24 6,5 Dung lượng định mức, kVA TM-1800/35 1800 b Chọn máy biến áp phân xưởng ( máy biến áp nhánh) Dựa vào công suất phân xưởng ta lựa chọn máy biến áp ABB Việt Nam sản xuất có thông số sau Tên PX PX6 PX1 , PX3 PX4,5 SđmBA, kVA 200 315 400 500 Uc , kV 10 10 10 10 UH, kV 0,4 0,4 0,4 0,4 P0, W 640 720 840 1000 PN, W 4100 4850 5750 7000 UN % 4,5 4,5 4,5 4,5 Chọn dây dẫn a Chọn dây dẫn cao áp Ta chọn dây dẫn nhôm lõi thép tiết diện 120 mm2 , dây AC-120 có thông số dây F, mm2 x0 , Ω/km r0 , Ω/km Icp AC-120 120 0,35 0,27 375 b Chọn dây dẫn hạ áp Ở ta chọn dây cáp XLPE lõi đồng bọc thép hãng FURUKAWA Nhật Bản có thông số sau Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 18 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - Fđm lõi , Hình dạng mm2 16 Vặn xoắn D1 lõi Độ dày lớp XLPE mm 4,7 GVHD: Ninh Văn Nam Icp đất 250C A r0 900C AC x0 IN 1s mm Icp trời 400C A Ω/km kA 2,5 105 110 1,47 Ω/k m 0,17 2,28 Chọn thiết bị, phân phối, đo lường, bảo vệ… a Chọn tủ hợp Chọn tủ hợp hãng SIEMENS , cách điện SF6 không cần bảo trì, loại 8DC11, hệ thống ghóp đặt sẵn tủ có dòng định mức 1250A Thông số máy cắt trạm PPTT Loại máy cắt Uđm ,kV 8DC11 12 Iđm ,A 1250 Icắt N,3s ,kA 25 Icắt Nmax, kA 63 Ghi Không cần bảo trì b Chọn dao cách ly Đặt tủ đầu vào 10kV có dao cách ly vị trí , cách điện SF6 , bảo trì loại 8DH10 có thông số sau Loại tủ 8DH10 Uđm , kV 12 Iđm , A 200 Uchịu đựng, kV 25 IN chịu đựng 1s, kA 25 c Chọn aptomat Dựa vào công suất phân xưởng ta lựa chọn aptomat tổng aptomat nhanh hãng Merlin Gerin chế tạo.Ta có bảng thông số sau Trạm biến áp PX1-PX2 PX3 PX4-PX5 PX6 Trạm PPTT Loại NS 600E NS 600E C 801N NS 400E CM3200M Uđm , V 500 500 690 500 690 Iđm , A 600 600 800 400 3200 Icắt N , kA 15 15 25 15 50 d Chọn cầu chì chọn cầu chì 3NA3 240 so siemens sản xuất có Iđm=200(A) Icắt=120(KA) Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 19 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam e Chọn tụ bù Phân xưởn g Loại PX1,2 KC1-0,66-253 PX3,4 KC2-0,66-403 KC2-0,5-36-3 PX5 KC2-0,38-25PX6 Công suất Điện Kiểu chế danh định dung tạo , kVAr danh định µF 25 183 pha Chiều cao H mm Khối lượng 418 30 40 292 pha 739 - 36 25 458 551 pha pha 725 410 30 f Xác định chống sét van Lựa chọn chống sét van theo điều kiện Vậy ta chọn chống sét van Nga chế tạo : PBT-10 có thông số Uđm, kV Umax, kV 10 12,7 Uđánh thủng f= 50Hz 26 Uđánh thủng xung Khối lượng kích t=2-10s kg 48 12 V XÁC ĐỊNH THAM SỐ MẠNG ĐIỆN : Xác định tổn hao điện áp lớn mạng điện Ta có: P=1,007 (kW) Tính tổn hao điện áp Spt: Sphụ tải tính toàn phần Vậy ta có: Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 20 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Vậy tổn thất công suất tác dụng P phản kháng là: ∆PBA= 54,94kW ∆QBA =273,37 kVAr Tính toán tổn thất điện Vậy: VI TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT Tính toán nối đất cho phân xưởng Chọn Rd = 14Ω với sơ đồ nối dây có trạm biến áp ≥ 100 kVA Thiết bị nối đất sau: ( nối đất lặp lại) Áp dụng chọn: n=30 cọc l=250(cm)(độ dài cọc) ta sử dụng phương pháp nối dây theo mạch vòng, cọc cách 5(m) dùng nối thép dẹp chôn cách mặt đất 0,5(m) Do đất cát pha nên Điện trở khuếch đại cọc là: Trong đó: t độ sâu cọc (m) d: đường kính cọc (m) d=0,95b=4,75 Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 21 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Điện trở khuếch tán n cọc (n=30) Điện trở khuếch tán nằm ngang xét tới ảnh hưởng màng che dùng thép dẹp b=0,5cm;l=2000cm;t=50cm Điện trở khuếch tán nằm ngang xét tới ảnh hưởng màng che Điện trở nối đất phân xưởng: (thỏa mãn) Vậy số lượng cọc 30 cọc Tính toán nối đất cho trạm biến áp Ta chọn 20 cọc phân bố theo mạch vòng kích thước chọn cho nối đất phân xưởng Chọn ngang dẹp có b=5cm;l=50m Số cọc cần dùng 20 cọc Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 22 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam VII TÍNH TOÁN DUNG LƯỢNG BÙ ĐỂ CẢI THIỆN HỆ SỐ CÔNG SUẤT Tính toán dung lượng bù để hệ số công suất nâng lên giá trị cosφ1=0,73 lên cosφ2 = 0,95 - Hệ số cos φ trước bù cosφ1 = 0,73 dự định nâng lên cosφ2 = 0,95 - Dung lượng công suất phản kháng cần bù toàn nhà máy Qb∑ = P∑.(tgφ1-tgφ2) Trong đó: P∑ tổng P tác dụng nhà máy tgφ1: trước bù tgφ: sau bù • Vậy chọn thiết bị bù tụ bù Tính toán bù công suất cho phân xưởng Phân xưởng 1: Tương tự phân xưởng khác ta có: Phân xưởng Phân 0,76 0,95 237 xưởng Phân 0,78 0,95 300,6 xưởng Phân 0,7 0,95 313,8 xưởng Phân 0,65 0,95 344,4 xưởng Phân 0,76 0,95 452,1 xưởng Phân 0,78 0,95 155,1 xưởng Loại tụ bù 124,7 0,855 KC1-0,66-25-3 141,6 0,80 KC1-0,66-25-3 216,8 1,02 KC2-0,66-40-3 290 1,17 KC2-0,66-40-3 237,8 0,855 KC2-0,5-30-3 73,05 0,8 KC2-0,38-25-3 • Tính toán ngắn mạch Điện kháng hệ thống Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 23 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Điện kháng điện trở đường dây Trong đó: điện trở, điện kháng 1km dây dẫn ; l: chiều dài dây dẫn Vậy trị số dòng ngắn mạch điểm Trị số dòng điện ngắn mạch xung kích: Tính tương tự ta có: Đường dây F(mm2) Nguồn-PPTT 120 PPTT-B1 16 PPTT-B2 16 L(Km) 0,171 0,071 0,068 Đồ án môn học: Cung Cấp Điện 0,27 1,47 1,47 Page 24 0,35 0,142 0,142 0,046 0,1 0,1 0,06 0,01 0,00965 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam PPTT-B3 16 0,025 1,47 0,142 0,03675 PPTT-B4 16 0,027 1,47 0,142 0,04 PPTT-B5 16 0,093 1,47 0,142 PPTT-B6 16 0,098 1,47 0,142 Tính dòng ngắn mạch điểm N1 trung tâm 0,1367 0,144 0,013 0,0139 Tính ngắn mạch N1 ghép đến trạm B1 Tính toán tương tự ta có bảng sau: Điểm tính N Thanh PPTT Thanh B1 Thanh B2 Thanh B3 Thanh B4 Thanh B5 Thanh B6 VIII Hoạch toán công trình 27 27,1 33 32,7 32,8 24,1 23,5 68,7 69 84 83,4 83,4 61,3 60 STT Thiết bị Quy cách Đơn vị Số lượng Máy biến áp tổng TM-1800/35 Cái Máy biến áp nhánh 200kVA Cái 315Kva Cái 400kVA 500kVA AC-120 M 200 XLPE-16mm2 M 400 Dây dẫn 10kV Cáp hạ áp Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 25 Đơn giá Thành tiền (106đ) 48 000 19,2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Cầu chì 3NA3 240 Cái Chống sét van Dao cách ly Aptomat tổng Aptomat nhánh PBT-10 Bộ 8DH10 Bộ CM3200M NS 600E Cái C 801N Cái NS 400E Cái Cọc 20 KC1-0,66-253 KC2-0,66-403 KC2-0,5-36-3 Bộ Bộ Bộ KC2-0,38-253 300W Bộ Bộ 54 8DC11 Bộ 10 11 12 Cọc tiếp đất trạm biến áp Tụ bù Đèn sợi đốt Máy cắt Bản vẽ Sơ đồ mặt mạng điện nhà máy N 120m Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 26 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam 260m Sơ đồ nguyên lí chiếu sáng phân xưởng 3 Sơ đồ hai phương án tiêu kinh tế kĩ thuật Sơ đồ nguyên lý toàn mạng điện KẾT LUẬN Từ số liệu ban đầu phân xưởng sản xuất, sơ đồ mặt bằng, công suất tiêu thụ số lượng thiết bị điện yêu cầu phân xưởng, đặc biệt phân xưởng Nhóm thực tính toán thiết kế cung cấp điện chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất với tiêu kinh tế kỹ thuật tối ưu Phù hợp với tiêu chuẩn điện Việt Nam Bài tập lớn hoàn thành với nội dung sau: - Xác định phụ tải tính toán nhà máy - Thiết kế mạng cao áp nhà máy - Tính toán thiết bị điện phía hạ áp - Tính toán dung lượng bù công suất - Tính toán nối đất làm việc nối đất bảo vệ cho trạm Qua tập lớn chúng em biết tính toán thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất Từ kết tính toán chúng em biết cách chọn thiết bị điện ( máy biến áp, dây dẫn, máy cắt, … ) phù hợp với yêu cầu kỹ thuật kinh tế Việt Nam Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 27 [...]... toán thiết kế cung cấp điện và chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất với những chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tối ưu Phù hợp với những tiêu chuẩn về điện của Việt Nam Bài tập lớn đã hoàn thành với những nội dung sau: - Xác định phụ tải tính toán của nhà máy - Thiết kế mạng cao áp nhà máy - Tính toán thiết bị điện phía hạ áp - Tính toán dung lượng bù công suất - Tính toán nối đất làm việc và nối đất bảo vệ cho. .. V XÁC ĐỊNH THAM SỐ MẠNG ĐIỆN : 1 Xác định tổn hao điện áp lớn nhất của mạng điện Ta có: P=1,007 (kW) 2 Tính tổn hao điện áp Spt: Sphụ tải tính toàn phần Vậy ta có: Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 20 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Vậy tổn thất công suất tác dụng và P phản kháng là: ∆PBA= 54,94kW và ∆QBA =273,37 kVAr 3 Tính toán tổn thất điện năng Vậy: VI TÍNH... KC2-0,5-30-3 73,05 0,8 KC2-0,38-25-3 • Tính toán ngắn mạch Điện kháng của hệ thống Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 23 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Điện kháng và điện trở của đường dây Trong đó: điện trở, điện kháng 1km dây dẫn ; l: là chiều dài dây dẫn Vậy trị số dòng ngắn mạch tại điểm Trị số dòng điện ngắn mạch xung kích: Tính tương tự ta có: Đường dây F(mm2)... của mạng điện nhà máy N 1 120m 6 2 Đồ án môn học: Cung Cấp Điện 3 4 Page 26 5 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam 260m 2 Sơ đồ nguyên lí chiếu sáng của phân xưởng 3 3 Sơ đồ hai phương án chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật 4 Sơ đồ nguyên lý toàn mạng điện KẾT LUẬN Từ những số liệu ban đầu về phân xưởng sản xuất, sơ đồ mặt bằng, công suất tiêu thụ và số lượng thiết bị điện yêu... môn học: Cung Cấp Điện Page 17 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện IV GVHD: Ninh Văn Nam LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN Dựa vào thông số các phần đã tính toán ta lựa chọn các thiết bị có thông số sau: 1 Chọn máy biến áp a Chọn máy biến áp tổng Vậy ta chọn máy biến áp TM-1800/35 có Loại do Nga sản xuất có thông số sau Điện áp giới hạn Tổn thất, kW Điện áp Dòng trên cuộn dây ngắn điện kV mạch... làm việc và nối đất bảo vệ cho trạm Qua bài tập lớn chúng em đã biết tính toán thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất Từ những kết quả tính toán được chúng em đã biết cách chọn các thiết bị điện ( máy biến áp, dây dẫn, máy cắt, … ) phù hợp với những yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế của Việt Nam Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 27 ... cọc (m) và d=0,95b=4,75 Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 21 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Điện trở khuếch tán n cọc (n=30) và Điện trở khuếch tán của thanh nằm ngang khi xét tới ảnh hưởng của màng che dùng thép dẹp b=0,5cm;l=2000cm;t=50cm Điện trở khuếch tán của thanh nằm ngang khi xét tới ảnh hưởng của màng che là Điện trở nối đất của phân xưởng: (thỏa mãn)... 2 Tính toán nối đất cho trạm biến áp Ta chọn 20 cọc phân bố theo mạch vòng và kích thước như đã chọn cho nối đất phân xưởng Chọn thanh ngang dẹp có b=5cm;l=50m Số cọc cần dùng là 20 cọc Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 22 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam VII TÍNH TOÁN DUNG LƯỢNG BÙ ĐỂ CẢI THIỆN HỆ SỐ CÔNG SUẤT Tính toán dung lượng bù để hệ số công suất nâng lên giá... phân xưởng 5(PX5)- phân xưởng có công suất lớn nhất Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 12 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16 mm2 có r0= 1,47 (Ωkm) Với các đường cáp khác được tính toán và chọn tương tự, kết quả được ghi trong bảng vì cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo và Icp Bảng 3 Kết quả chọn cáp cao áp 10kV... xa trạm PPTT thì lấy điện thông qua các phân xưởng ở gần trạm PPTT hơn a Chiều dài dây dẫn từ nguồn về trạm PPTT Ta sử dụng đường dây trên không , dây nhôm lõi thép , lộ kép Dựa vào sơ đồ ta có N(250,110) và trạm PPTT ( 90,50) nên b Chọn dây dẫn Do nên ta chọn dây dẫn AC có Dòng điện chạy trên dây dẫn Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 11 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn ... nhà máy Sơ đồ nguyên lý, sơ đồ chiếu sáng phân xưởng Sơ đồ phương án - bảng tiêu kinh tế-kĩ thuật Sơ đồ nguyên lý toàn mạng điện LỜI MỞ ĐẦU ĐỀ TÀI Đồ án môn học: Cung Cấp Điện... Sơ đồ mặt mạng điện nhà máy N 120m Đồ án môn học: Cung Cấp Điện Page 26 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Khoa Điện - GVHD: Ninh Văn Nam 260m Sơ đồ nguyên lí chiếu sáng phân xưởng 3 Sơ đồ. .. toán chiếu sáng : Công suất tính toán tác dụng phân xưởng : Công suất tính toán toàn phần: Công suất tính toán phản kháng: Tương tự cho phân xưởng khác ta có Bảng Các thông số tính toán toàn nhà