MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 2 CHƯƠNG 1 : THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 7 1.1. Giới thiệu chung 1.2. Đặc điểm chung 1.3. Thiết kế chiếu sáng 1.4. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng K 1.5. Chiếu sáng sự cố CHƯƠNG 2 :TÍNH TOÁN PHỤ TẢI . Phụ tải của các phân xưởng . Xác định phụ tải toàn xí nghiệp BÀI TẬP DÀI 1. Tên đề thiết kế: Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp Mô hình thực tế 2. Giảng viên hướng dẫn : PHẠM TRUNG HIẾU 3. Họ và tên sinh viên : VŨ VĂN DUY Lớp : ĐIỆN 4 – K13 Nhiệm vụ thiết kế 1. Xác định phụ tải tính toán của nhà máy 2. Xác định sơ đồ nối dây của mạng điện 3. Lựa chọn thiết bị điện: Máy biến áp , tiết diện dây dẫn , thiết bị phân phối, thiết bị bảo vệ, đo lường… 4. Xác định các tham số chế độ của mạng điện: U, P, A,U2… 5. Tính toán nối đất cho trạm biến áp theo chữ cái cuối cùng của tên đệm (với đất cát pha) 6. Tính toán dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cos 2 7. Tính toán chiếu sáng cho một phân xưởng 8. Dự toán công trình điện. Bản vẽ : 1. Sơ đồ mặt bằng của mạng điện nhà máy 2. Sơ đồ chiếu sáng phân xưởng 3. Sơ đồ hai phương án bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. 4. Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp. Thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy gồm các phân xưởng với công suất và toạ độ cho trong bảng, lấy theo alphabê của Họ tên người thiết kế + Nguồn điện áp 10KV, thời gian sử dụng công suất cực đại 2500h Giải mã: Các số liệu được lấy theo vần alphabê của họ tên người thiết kế; Tổng số chữ cái của họ , tên đệm và tên là tổng số phân xưởng ứng với số liệu từ cột 2 đến cột 5 ; (trường hợp có chữ cái trùng thì lấy theo dòng tiếp theo). Ví dụ học sinh PHẠM TUẤN ANH sẽ phải thiết kế cho nhà máy có 11 phân xưởng: P+H+A+M+T+U+Â+N+O+Ơ+Ô. Số liệu về nguồn điện lấy theo chữ cái đầu tiên của tên họ Số liệu về thiết kế chiếu sáng lấy theo chữ cái cuối cùng của tên. Số liệu của cos 2 lấy theo chữ cái đầu tiên của tên đệm .
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện ĐỒ ÁN : CUNG CẤP ĐIỆN Đề tài Thiết kế cấp điện cho xí nghiệp : công nghiệp Giáo viên hướng dẫn : PHẠM TRUNG HIẾU Sinh viên thực : VŨ VĂN DUY Lớp : ĐIỆN – K13 CUNG CẤP ĐIỆN Lời nói đầu Lớp Điện 4-K13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện 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 PHẠM TRUNG HIẾU MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG : THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Đặc điểm chung 1.3 Thiết kế chiếu sáng 1.4 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng K 1.5 Chiếu sáng cố CHƯƠNG :TÍNH TOÁN PHỤ TẢI Phụ tải phân xưởng Xác định phụ tải toàn xí nghiệp Lớp Điện 4-K13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện BÀI TẬP DÀI Tên đề thiết kế: -Thiết kế cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp - Mô hình thực tế Giảng viên hướng dẫn : PHẠM TRUNG HIẾU Họ tên sinh viên : VŨ VĂN DUY Lớp : ĐIỆN – K13 Nhiệm vụ thiết kế Xác định phụ tải tính toán nhà máy Xác định sơ đồ nối dây mạng điện Lựa chọn thiết bị điện: 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,U2… Tính toán nối đất cho trạm biến áp theo chữ cuối tên đệm (với đất cát pha) Tính toán dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cos ϕ2 Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng Dự toán công trình điện Bản vẽ : Sơ đồ mặt mạng điện nhà máy Sơ đồ chiếu sáng phân xưởng Sơ đồ hai phương án- bảng tiêu kinh tế- kỹ thuật Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy gồm phân xưởng với công suất toạ độ cho bảng, lấy theo alphabê Họ tên người thiết kế + Nguồn điện áp 10KV, thời gian sử dụng công suất cực đại 2500h Lớp Điện 4-K13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện Giải mã: Các số liệu lấy theo vần alphabê họ tên người thiết kế; Tổng số chữ họ , tên đệm tên tổng số phân xưởng ứng với số liệu từ cột đến cột ; (trường hợp có chữ trùng lấy theo dòng tiếp theo) Ví dụ học sinh PHẠM TUẤN ANH phải thiết kế cho nhà máy có 11 phân xưởng: P+H+A+M+T+U+Â+N+O+Ơ+Ô Số liệu nguồn điện lấy theo chữ tên họ Số liệu thiết kế chiếu sáng lấy theo chữ cuối tên Số liệu cos ϕ lấy theo chữ tên đệm Bảng 1.1 Số liệu thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Al Toạ độ X,Y(m); công suất P, hệ số cos ϕ , Toạ độ , công suất cắt độ Kích thước độ hệ số ph hệ số sử dụng số thiết bị phân lệch điện áp nguồn điện rọi yêu cầu công a xưởng bê X,m A Ă Â B C D Đ E Ê G H I K phân xưởng Y,m P, kW 200 24 143.2 110 75 62.59 148 28 62.17 167 87 68.6 58 94 84.3 136 120 77.82 24 176 31.15 10 53 64.49 180 84 62.59 69 56.21 108 65.18 84 68 62.17 210 59 82.33 Lớp Điện 4-K13 cos ϕ Ksd 0.78 0.67 0.78 0.69 0.82 0.8 0.79 0.76 0.67 0.80 0.82 0.78 0.75 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 N 3 4 4 X,m 327 368 437 26 480 510 316 23 368 59 541 437 349 Y,m 210 137 69 427 56 43 58 421 137 287 318 69 179 Scắt, V MVA % 10 11 165 210 2.5 160 200 240 165 210 200 210 2.5 150 240 160 180 2.5 suất aXb,m Eye, cos ϕ2 12 12x20 12x20 12x20 15x23 16x20 10x34 14x22 16x28 12x20 14x28 13x26 12x20 15x23 Lux 13 45 45 45 50 40 45 50 40 45 50 45 45 50 14 0.9 0.9 0.9 0.91 0.89 0.92 0.9 0.92 0.9 0.91 0.89 0.9 0.91 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội L M N O Ơ Ô P Q R S T U Ư V X Y 25 27 29 138 210 18 225 113 210 89 75 63 212 48 186 112 210 127 157 134 117 88 78 93 17 26 54 73 48 106 39 48 46.78 59.43 70.15 85.44 62.59 62.17 32.67 37.54 62.59 75.57 81.87 63.05 66.74 57.06 57.79 66.74 0.68 0.65 0.74 0.77 0.67 0.78 0.66 0.85 0.67 0.78 0.83 0.82 0.79 0.78 0.77 0.79 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 Đồ Án Cung Cấp Điện 4 3 3 512 17 24 78 368 437 127 435 368 18 35 473 65 57 89 65 68 457 501 417 137 69 68 93 137 618 479 321 431 457 421 431 210 250 165 150 210 160 200 160 210 240 250 160 250 180 200 250 2.5 2.5 5 16x20 10x34 14x22 16x28 12x20 12x20 14x28 13x26 12x20 15x23 16x20 10x34 14x28 14x22 16x28 14x28 40 45 50 45 45 45 50 40 45 50 40 50 50 45 45 50 Nguồn điện áp 110KV, thời gian sử dụng công suất cực đại 2500h Sinh viên: VŨ VĂN ĐẠI = V U X Ă N D Ư Ysẽ thiết kế cho xí nghiệp có phân xưởng với số liệu sau: Bảng 2.2 Số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng Toạ độ X Y STT Vần V 48 106 U 63 73 Lớp Điện 4-K13 Tham số P (kW) Ksd Cos φ P (kW) 1 57.06 0.6 0.78 63.05 Số máy 57.79 66.74 0.6 0.6 0.77 0.79 66.74 57.06 0.89 0.92 0.9 0.92 0.9 0.9 0.91 0.89 0.9 0.91 0.89 0.92 0.91 0.9 0.92 0.91 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội X 186 39 Ă 110 75 N 29 157 D 136 120 Ư 212 48 Y 112 48 Đồ Án Cung Cấp Điện Ksd Cos φ P (kW) Ksd Cos φ P (kW) Ksd Cos φ P (kW) Ksd Cos φ P (kW) Ksd Cos φ P (kW) Ksd Cos φ P (kW) Ksd Cos φ 0.6 0.82 57.79 0.6 0.77 62.59 0.6 0.67 70.15 0.6 0.74 77,82 0.6 0,8 66,74 0.6 0.79 66,74 0.6 0.79 0.6 0.79 66.74 0.6 0.79 62.17 0.6 0.78 85.44 0.6 0.77 31,15 0.6 0.79 57,06 0.6 0.78 143,2 0.6 0,78 0.6 0.78 143.2 0.6 0.78 68.6 0.6 0.69 62.59 0.6 0.67 64,49 0.6 0.76 62.59 0.6 0.67 62.17 0.6 0.78 62,59 0,6 0.67 1.xác định phụ tải tính toán nhà máy Tính đại diện cho phân xưởng V Phân xưởng V 1.1.1 Xác định hệ số sử dụng tổng hợp nhóm thiết bị: KsdΣ Xác định theo công thức sau ∑ p K ∑P i KsdΣ = = sdi i (57,06.0,6 + 57,79.0,6 + 66,74.0,6) = 0.6 57,06 + 57,79 + 66,74 Do số lượng thiết bị n=3 nên xác định hệ số nhu cầu theo biểu thức sau − K sd ∑ K nc = K sd ∑ + ( ) n = 0,6 + hd (1 − 0,6) = 0.83 Công suất tính toán phân xưởng là: PV n ∑P PV= Knc i =1 i = 0,83 (57,06+57,79+66,74) = 150,72 (kw) Lớp Điện 4-K13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội ∑ P Cosϕ ∑P Hệ số Cos ϕ tb= i i = i Đồ Án Cung Cấp Điện 57,06.0,78 + 57,79.0,77 + 66,74.0,79 = 0.78 57,06 + 57,79 + 66,74 1.1.2 Phụ tải chiếu sáng: Cho Po = 15 Công suất chiếu sáng phân xưởng xác định theo công suất tiêu thụ :Po Pcs = Po.a.b = 15.14.22 = 4620(W) = 4,62 (kW) 1.1.3.Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng V: Hệ số công suất toàn phân xưởng N: Cosφx = Px ⋅ Cosϕ ∑ x + Pcs ⋅ Px + Pcs => Cos ϕ V = 150,72.0,78 + 4,62.1 =0,786 150,72 + 4.62 Công suất tính toán toàn phân xưởng: Ptt=Pdl + Pcs =150,72 + 4,62=155,34 (kW) Công suất biểu kiến: P∑ x Sx = Cosϕ x => SV = P∑V 155,34 = 197,6 (KVA) = 0,786 cosϕV Công suất phản kháng: Q QV = 2 v ∑v S −P = 197,6 − 155,34 = 122,2 (KVAR) Tính tương tự với phân sưởng U X Ă N Đ A I : Ta có bảng sau: PX V U X Ă N ∑ Pi Cos (kW) ϕ tb 181,59 186.85 330,32 193,36 208,35 0,78 0,797 0,759 0,71 0,74 Lớp Điện 4-K13 Pdl (kW) 150,72 155,08 264,25 160,48 224,28 Pcs Ptt (kW) (kW) 4,62 5,1 6,72 3,6 4,62 155,34 160,18 270,97 164,08 228,9 Cos ϕ i 0,786 0,803 0,765 0,716 0,745 Qtt Stt (kVAR) (kVA) 122,2 118,88 228,12 159,97 205 197,6 199,49 354,21 229,26 307,25 R α X Y Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội D Ư Y 158,23 267,96 250,71 0,73 0,754 0,72 131,48 222,4 180,68 Đồ Án Cung Cấp Điện 4,62 3,6 3,6 136,1 226 184,28 0,739 0,758 0,725 Tổng = 1777,37( kW) Pcs = 36.48 (kW) Ptt = 1525,85(kW) Pdl = 1489.37(kW) Qtt = 1330,19 (kW) Stt = 2025,836(kW) - Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy: n ∑P Pttnm = Kđt i =1 tti = 0,85.1525,85 = 1296,9725(kW) - Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy : n ∑Q Qttnm = Kđt i =1 tti =0,85.1330,19=1130,66(kW) Vậy phụ tải tính toán toàn phần nhà máy: QL = P ttnm +Q Lớp Điện 4-K13 ttnm =1720,62 124,07 194,47 175,06 184,16 298,15 254,18 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện 2.1 Vị trí đặt trạm biến áp: Tọa độ trạm biến áp đặt theo công thức sau: + X= ∑ S x ∑S i i = i +Y= ∑ S y ∑S i i = i 207465,54 =102,48 2024,3 171607,31 = 84,77 2024,3 2.2 Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp: Chiều dài đường dây xác định theo biểu thức: L= (x − X BA ) + ( y ng − YBA ) = ng ( 457 − 102,48) + (180 − 84,77 ) = 367,08 (m) Do : Tmax = 2500 => Theo bảng 9.pl.BT Jkt = 1,3 (A/ mm ) Ta chọn: Dòng điện chạy dây dẫn là: I= S 2024,3 = = 111,4(A) 3U 110 Tiết diện dây dẫn cần thiết : F= I 111,4 = =85,7 (mm2) J kt 1,3 Vậy ta chọn dây dẫn AC_95 (Cáp lõi nhôm) 2.3 Sơ đồ nối dây từ trạm biến áp đến phân xưởng: 2.3.1 Sơ vạch tuyến dây: Để đảm bảo độ an toàn mỹ quan xí nghiệp tuyến dây xây dựng đường cáp Có thể so sánh theo phương án sau: Lớp Điện 4-K13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội • Phương án1: Đồ Án Cung Cấp Điện Từ trạm biến áp kéo dây trực tiếp đến phân xưởng theo đường thẳng , tủ phân phối đặt đầu xưởng để cung cấp điện cho thiết bị xưởng Phương án có tổng chiều dài nhỏ không thuận tiện cho việc thi công vận hành phát triển nên tính khả thi Vì ta loại bỏ phương án * Phương án : Cũng kéo trực tiếp từ trạm biến áp đến phân xưởng , theo đường bẻ góc , Các đường cáp xây dựng dọc theo mép đường nhà xưởng , thuận tiện cho việc xây dựng , vận hành phát triển mạng điện , nhiên chiều dài tuyến dây tăng so với phương án * Phương án3: Từ trạm biến áp ta xây dựng đường trục , phân xưởng gần đường trục cung cấp điện từ đường trục qua tủ phân phối trung gian Tuy nhiên khoảng cách không lớn việc đặt tủ phân phối trung gian đòi hỏi chi phí định , nên phương án ta cần đặt tủ phân phối điểm điểm Tủ phân phối cung cấp cho phân xưởng D,N,V : Còn tủ phân xưởng cung cấp cho phân xưởng : X, Ư Các phân xưởng lại lấy điện trực tiếp từ trạm biến áp tuyến dây bẻ góc dọc theo đường trục Phương án giảm lượng tuyến dây tổng chiều dài dây dẫn, tiết diện dây dẫn đường trục lớn, Như tính toán so sánh phương án mà Phương án Phương án Lớp Điện 4-K13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện Rd2 = ro.l = 0,075.0,14065 = 10,54.10 −3 (Ω) Xd = xo l = 0,4.0,86 = 56,26.10 −3 (Ω Xác định điểm ngắn mạch N1 ♦ + Z1 = ( RB + Rd ) + ( X HT + X B + X d ) = = ( 0,0015 + 9,966.10 ) + ( 0,02 + 0,0715 + 53,152.10 ) => Ik1 = −3 U 3.Z = −3 = 146,79 −3 (Ω) 6,6 = 13,6 (KA) 3.146,79 −3 Dòng điện xung kích : ixk1 = kxk Ik1 = 1,4 13,6 =26,9(KA) Giá trị hiệu dụng dòng xung kich là: Ixk1 = qxk Ik1 = 1,09.13,6 = 14,824 (KA) ♦ Xác định điểm ngắn mạch N2: Mục đích để kiểm tra ổn định động ổn định nhiệt thiết bị kiểm tra độ nhạy thiết bị bảo vệ đường dây : + Tổng trở ngắn mạch đến điểm: ZN2 = ( 0,015 + 10,54.10 −3 + 9,966.10 −3 + 10,54.10 −3 ) + ( 0,0715 + 0,02 + 56,26.10 =0,65 => Ik2= U 3.Z = 6,6 = 5,86 (KA) 3.0,65 Dòng xung kích : ixk2 = kxk IN2 = 1,4 5,86 = 11,6A Giá trị hiệu dụng dong xung kích : Ixk2 = qxk IN2 = 1,09.5,86= 6,3874 A Lớp Điện 4-K13 −3 + 53,152.10 −3 ) Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện ♦ Tính toán dòng ngắn mạch pha: + Thành phần điện trở thứ tự nghịch lấy điện trở thứ tự thuận thành phần tác dụng điện trở thứ tự không điện trở tác dụng thứ tự thuận Điện trở phản kháng thứ tự không: U cb2 6,6 = Máy biến áp : XoBA1 = 0,7 0,7 = 12,2 (Ω) S BA 2,5 Khi máy làm việc song song : XoBA1 =6,1 (Ω) Đường dây cáp Xoc = 2X1 Điện trở dây trung tính lấy điện trở dây pha => Xtr = 3Xc Z∑ = ( 3RBA + Rc ) + ( X HT + X BA + X oBA + X c ) = (3.0,0015.10 -3 ) ( + 6.2,3.10 −3 + 3.4,5.10 −4 + 2.0,4 + 0,224 + 7.0,96.10 −3 ) = 16,8 (Ω) Dòng điện ngắn mạch pha: IN2 = 3.0,98.E 3.0,95.220 = = 37,3 (KA) ZΣ 16,8 3.2.Chọn thiết bị : 3.2.1: Chọn thiết bị phân phối phía cao áp : Để chọn kiểm tra thiết bị ta giả thiết thời gian cắt bảo vệ là: tk = 2,15 s 3.2.2 Cầu chảy cao áp : Dòng điện làm việc làm việc bình thường phía cao áp : Ilv = S 2024,3 = = 116,87(A) 3.U 3.10 3.2.1.2 Dao cách ly : Căn vào dòng điện làm việc ta chọn dao cách ly PBP10/250 3.2.1.3.Chống sét: Chống sét van loại PBO-10Y1 nga sản xuất loại RA-10 Do pháp sản xuất 3.2.3 Chọn thiết bị phân phối phía hạ áp: Lớp Điện 4-K13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện 3.2.3.1 Cáp điện lực : Tiết diện tố ưu theo điều kiện ổn định nhiệt dây cáp kiển tra : Fmin = IN2 tk Ct = 3730 2,15 = 64,3 mm => Cáp chọn đảm bảo theo 85 yêu cầu đặt 3.3 Chọn hạ áp trạm biến áp : + Dòng điện chạy qua xác định : I= SΣ 3.U = 177,08A Dự định chọn dẹt đồng có Jkt = 2,1 A/mm I Vì tiết diện là: F = J = 1367 mm thoả mãn kt 3.4 Chọn sứ cách điện : Ta chọn sứ O Φ -10-1250 Có: Un = 10 KV; Uphkho = 47 KV ; Lực Phá F = 1250 + Lực cho phép đầu sứ : Pcp = 0,6.Fph = 0,6.1250 = 750 (KG) l.i xk2 = 26(KG) + Lực tính toán hiệu chỉnh : Ftt = 1,76.10 a −8 + Hệ số điều chỉnh : k=1,17 => k.Ftt = 30,42 < Fcp => Thoả mãn 3.5 Chọn aptomat: Aptomat tổng có dòng điện phụ tải chạy qua : I = 2240,5 A => Chọn aptomat loại ABM-25H Có : Móc bảo vệ có dòng 2500A , Aptomat chọn riêng cho phân xưởng dựa theo dòng điện tính toán phân xưởng : • Phân Xưởng V: Dòng định mức động là: In1 = P 3.U Coϕ Lớp Điện 4-K13 = 155,34 = 302,58 (A) 3.0,38.0,78 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội In2 = P 3.U Coϕ = Đồ Án Cung Cấp Điện 57,06 = 111,4 (A) 3.0,38.0,78 Trong : Pmax=57,06 KW; kmm = 4,5(Hệ số mở máy); α = 2,5 Imm=kmm In = 4,5.111,4 = 500.15 A Iap = 500,15 I mm n −1 + ( 86,6 ) = 336,675 A + ∑1 I n = 2,5 α Chọn aptomat A3144 : + Có dòng điện định mức 600 A + Dòng khởi động móc bảo vệ 500 A + Dòng khởi động tức thời 3500 A Tính toán tương tự với phụ tải lại ta có bảng sau: Chọn máy Aptomat PX V U X Ă N D Ư Y Inmax 138,91 128,36 141,94 168,59 121,1 168,59 168,59 166,78 I mm α ∑In Iap 250,038 104,52 354,558 231,048 111,15 342,198 255,492 121,09 376,58 303,462 285,97 705,52 217,98 227,51 445,51 234,56 282,94 586,4 303,462 263,04 565,5 300,2 346,389 646,593 Indn Ikd 600 600 600 750 600 600 600 750 500 500 500 750 500 600 600 750 CHƯƠNG : NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT 4.1 Đặt vấn đề Lớp Điện 4-K13 Loại Aptomat A3144 A3144 A3144 ABM10CB A3144 A3144 A3144 ABM10CB Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện Trong trình làm việc nhà máy tiêu thụ từ mạng điện công suất tác dụng P công suất phản kháng Q.Các nguồn tiêu thụ công suất phản kháng là:động không đồng , máy biến áp , đường dây không thiết bị khác Theo số liệu tính toán hệ số cosφ nhà máy 0,725 truyền tải lượng công suất phản kháng qua máy biến áp va đường dây lợi : • Làm tổn thất thêm công suất tác dụng điện tất phần tử hệ thống cung cấp điện phải tải công suất phản kháng ∆P= P2 + Q2 P2 Q2 R = R + R = ∆PP+∆PQ U2 U2 U2 Phần tổn thất ∆PQ gây tải công suất công suất phản kháng Q tỉ lệ với bình phương trị số • Làm tổn thất thêm điện áp ,đặc biệt mạng hạ áp ∆U= P.R + Q X P.R Q X = + = ∆UP+∆UQ U U U Phần tổn thất thêm ΔU Q làm tăng độ chênh lệch điện áp cực thiết bị điện so với trị số danh định thay đổi phụ tải chế độ lưới điện.Điều yêu cầu tăng công suất tăng giá tiền phương tiện điều chỉnh điện áp Làm giảm khả tải đường dây Khả tả đường dây máy biến áp phụ thuộc vào điều kiện phát nóng , tức phụ thuộc vào dòng điện cho phép chúng.Dòng điện chạy dây dẫn máy biến áp dược tính sau: I= P2 + Q2 3.U Biểu thức chứng tỏ với tình trạng phát nóng định đường dây máy biến áp ( tức I = const ) Q lớn P nhỏ tức khả truyền tải P giảm Vì lý trên, để có lợi kinh tế kỹ thuật, lưới điện cần đưa nguồn bù công suất phản kháng tới gần nơi tiêu thụ giảm lượng công suất phản kháng nhận từ hệ thống điện Lớp Điện 4-K13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện Để bù công suất phản kháng tiêu thụ nhà máy thiết kế dùng máy bù đồng bộ, tụ điện động điện đồng Máy bù đồng bộ: động điện đồng có kết cấu giảm nhẹ không mang tải trục Nó làm việc chế độ phát công suất phản kháng tiêu thụ công suất phản kháng • ưu điểm: có khả điều chỉnh trơn tự động giá trị công suất phản kháng phát ra, phục hồi sửa chữa hư hỏng • nhược điểm: giá thành đắt, vận hành phức tạp gây tiếng ồn lớn thời gian làm việc giá tiền đơn vị máy bù đồng tăng lên đáng kể giảm công suất danh định Đồng thời tổn thất công suất tác dụng tăng lên Vì ta dùng loại công suất lớn đặt trạm lớn Động đồng bộ: có hệ số công suất cao, làm việc chế độ kích từ Nhưng động đồng cấu tạo phức tạp giá thành đắt Tụ điện: thiết bị chuyên dùng để phát công suất phản kháng Chúng tương đương máy bù đồng kích thích phát công suất phản kháng Công suất tụ khoảng 10 - 75 kVAr Có thể ghép chúng thành tụ điện có công suất theo yêu cầu So nguồn công suất phản kháng tụ điện có nhiều ưu điểm : • tổn thất công suất tác dụng (0,0025 ÷ 0,005 kw/kVAr ) • vận hành đơn giản (do phần quay) • lắp đặt đơn giản (khối lượng nhỏ, không cần móng) • sử dụng nơi khô để đặt tụ Tuy nhiên tụ điện có nhược điểm nhạy cảm với biến động điện áp đặt lên cực tụ điện (Q tụ điện sinh tỉ lệ với bình phương điện áp) thời gian phục vụ ngắn (8h ÷10 năm ), độ bền (dễ bị hư hỏng, đặc biệt ngắn mạch điện áp cao danh định ), công suất phản kháng phát theo bậc thay đổi Giá tiền đơn vị 1kVAr tụ phụ thuộc vào điện áp không phụ thuộc vào công suất tụ Vì vậy, để bù công suất phản kháng đến ÷10 MVAr nhà máy thường dùng tụ điện 4.2 Xác định dung lượng bù vị trí đặt thiết bị bù 4.2.1 Dung lượng bù Hệ số cosφ trước bù cosφ1 = 0,663 dự định nâng cosφ2 lên 0,9 (số liệu cosφ lấy theo chữ tên đệm :V ) Dung lượng công suất phản kháng cần bù toàn nhà máy là: Qb = P∑.(tgφ1- tgφ2) Trong đó: P∑ - công suất tác dụng tiêu thụ nhà máy Lớp Điện 4-K13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện tgφ1- trị số tgφ ứng với cosφ trước bù tgφ2- trị số tgφ ứng với cosφ sau bù Thay số ta được: Qb = 1159,676.( 1,13 – 0,48 ) = 753,8 ( kVAr) Với dung lượng bù ta chọn thiết bị bù tụ điện 4.2.2 Vị trí đặt thiết bị bù (tụ điện) Thiết bị bù đặt phía điện áp cao phía điện áp thấp, nguyên tắc bố trí thiết bị bù đạt chi phí tính toán nhỏ Có lợi mặt giảm tổn thất điện áp, điện cho đối tượng dùng điện đặt phân tán tụ bù cho động điện Tuy nhiên đặt phân tán lợi vốn đầu tư, quản lý vận hành Vì đặt tụ bù tập trung hay phân tán, phân tán đến mức phụ thuộc vào cấu trúc hệ thống cấp điện đối tượng Nhà máy thiết kế có quy mô lớn gồm nhiều phân xưởng, nhiều trạm biến áp, tính toán sơ thiếu số liệu mạng điện phân xưởng, để nâng cao hệ số công suất toàn nhà máy, coi tụ bù đặt tập trung hạ áp trạm biến áp phân xưởng 4.3 Sơ đồ đặt thiết bị bù sơ đồ tính toán Hình 4.1 Lớp Điện 4-K13 Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho nhà máy Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện Hình 4.2 sơ đồ thay mạng cao áp xí nghiệp dung để tính toán công suất bù hạ áp trạm BAPX 4.4Tính toán bù công suất cụ thể cho phân xưởng: Xác định dung lượng tụ bù: Giá trị công suất phản kháng cần bù hệ số công suất : Phân xưởng V lên giá trị Cos ϕ = 0,9 => tg ϕ = 0,48 Xác định Qb = P∑(tgφ1 – tgφ2) = 155,34.(0,8 -0,48) =49,708 ( KVAr) =>Chọn Q b =80 (KVAr) => Chọn loại tụ bù điện pha KKY-0,38-1 Do Nga sản xuất => Đánh giá hiệu : SP = P + j(QV + Qbn)= 155,34 + j(122,2+80) = 155,34+j202,2(KVA) Các phân xưởng U,X,Ă,N,Đ,A,I tính tương tự Ta có bảng sau: Lớp Điện 4-K13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện PX Cosφ Tgφ Qb Qbn Loại Tụ V 0,78 0,8 49,708 80 KKY-0,38-1 U 0,82 0,69 46,483 80 KKY-0,38-1 X 0,77 0,82 46,61 80 KKY-0,38-1 Ă 0,6 1,33 78,77 80 KKY-0,38-1 N 0,74 0,9 91,56 80 KKY-0,38-1 D 0,79 0,77 68,59 80 KKY-0,38-1 Ư 0,78 0,8 85,88 80 KKY-0,38-1 Y 0,78 0,8 49,3 80 KKY-0,38-1 CHƯƠNG : TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT 5.Tính toán nối đất Điện trở nối đất cho phép trạm biến áp có công suất lớn 100 KVA Rd = Ω Để tiết kiệm ta dùng hệ thống móng nhà xưởng hệ thống ống nước làm tiếp địa tự nhiên , với điện trở nối đất đo R tn = 27,6 Ω, Điện trở xuất đất pha cát ρo = 3.10 Ω.cm Đo điều kiện nhiệt độ trung bình:( Hệ số hiệu chỉnh cọc tiếp địa Kcoc = 1,5 nối Knga = Do ta tra bảng 44.pl R R 27,6.4 tn d Điện trở tiếp địa nhân tạo : Rnt = R − R = 27,6 − = 4,68 Ω tn d Chọn cọc tiếp địa thép tròn dài l= 2,5 m đường kính 5,6 cm , Đóng sâu cách mặt đất 0,5m Điện trở tiếp xúc coc có giá trị : Lớp Điện 4-K13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Rcoc Đồ Án Cung Cấp Điện K coc 2l 4htb + l = ln + ln 2Π.l d 4htb −l = 1,5.1,24.10 2.250 4.175 + 250 ln + ln = 55,8 Ω 2.Π.250 5,6 4.175 − 250 l +Chiều sâu cọc : htb =h+ = 50+ 250 = 170cm R 55,8 coc +Sơ chọn số lượng cọc là: n = R = 4,68 = 12 cọc nt Số cọc đóng xung quanh Trạm biến áp theo chu vi: L = 2.(5+7) = 24 m khoảng cách trung bình cọc : Tra bảng ứng với tỷ lệ : L = 2m 12 la = = 0,8 số lượng cọc 12 => hệ số lợi l 2.5 dụng cọc tiếp địa η coc = 0,52 Số lợi dụng nối η nga = 0,32 Chọn nối tiếp địa thép có kích thước bxc = 50.6=300cm Điện trở tiếp xúc nối ngang : Rnga = K nga δ 2.Π.L ln L2 2.1,24.10 −4 2.2400 = ln = 17,67(Ω) b.h 2.Π.3,14.2400 5.50 Điện trở thực tế nối ngang có xét đến hệ số có lợi dung η nga : R 17,67 nga R’nga = η = 0,32 = 55,22(Ω) nga Điện trở cần thiết hệ thống tiếp địa nhân tạo có tính đến điện trở nối: R' R 55,22.4,68 nga nt R’nt = R' − R = 55,22 − 4,68 = 5,11 ( Ω ) nga nt R 55,8 coc Số lượng cọc xác : nct= η R' = 5,11.0,52 = 21 cọc coc nt Lớp Điện 4-K13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện CHƯƠNG : TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO MỘT PHÂN XƯỞNG 6.Thiết kế chiếu sáng cần số liệu sau: - Mặt mặt cắt phân xưởng để xác định vị trí theo đèn - Những đặc điểm trình công nghệ tiêu chuẩn độ rọi cảu khu vực làm việc - Số liệu nguồn điện nguồn vật tư Số liệu thiết kế lấy theo chữ cuối tên N: Thiết kế mạng điện chiếu sáng cho phân xưởng xí ngiệp công ngiệp Độ dọi yêu cầu chiếu sáng phân xưởng Ex=45 lux.hao tổn điện áp từ đầu nguồn đến thiết bị ∆ U cp =5%.kích thước nhà xưởng la a*b*h(rộng,dài ,cao) 12*20*5 Điểm đấu điện cách nhà xưởng 152,43m thời gian hoàn vốn T=8 năm.hệ số khấu hao thiết bị kkh=6% Thời gian sử dụng cực đại 2500h Ta chọn đèn sợi đốt 200w quang thông F=3000 lux chọn độ cao treo đèn h’= 0,7m chiều cao mặt đèn làm việc h2=0,8m chiều cao tính toán h =H - h2-h’=5-0.7-0.8= 3,5 m J= Lớp Điện 4-K13 0,7 h' = 3,9 + 0,7 =0,15 ' h+h Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện Hình vẽ: sơ đồ chiếu sáng Với loại đèn để chiếu sáng cho phân xưởng khoảng cách đèn xác định theo tỉ lệ L/h =1,8 tức L=1,5.h= 1,8.3,5=6.3 m Căn vào kích thước nhà xưởng ta chọn khoảng cách đèn L d = 4,7 m L n = 4,4 m Kiểm tra điều kiện: 4,7 4,7 4,4 4,4 < 2,25 < [...]... Chọn máy biến áp Lớp Điện 4-K13 1 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện Việc lựa chọn máy biến áp phải đảm bảo các yêu cầu cung cấp điện liên tục, chất lượng và an toàn Các trạm biến áp cung cấp điện cho phụ tải loại 1 và loại 2 nên dùng không ít hơn 2 máy Khi phụ tải loại 1 bé hơn 50% tổng công suất khu vực đó thì ít nhất mỗi một máy phải có dung lượng bằng 50% công suất của khu vực...Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện D N V TBA U Y Ă X Ư Phương án 2: D N TPP1 V U TB A Y Ă X TPP2 Ư Lớp Điện 4-K13 1 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện 2.3.2 Sơ bộ xác định tiết diện dây dẫn : Khi lựa chọn phương án có thể chọn tiết diện dây theo phương pháp đơn giản nhất theo dòng điện đốt nóng cho phép , nhưng sau khi đã xác định được... được kiểm tra theo hao tổn điện áp cho phép , vì đối với dòng điện hạ áp , chất lượng điện phải được đặt lên hàng đầu Ta tiến hành chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp hao tổn điện áp cho phép , lấy giá trị hao tổn điện áp cho phép là ∆Ucp = 5% đối với cấp điện 380V và ∆Ucp = 19 Dự định sẽ đặt cáp trong các rãnh , xây dựng ngầm dưới đất , do vậy có thể sơ bộ chọn giá trị điện trở kháng xo = 0,07 Ω/... KIỂM TRA THIẾT BỊ 3.Chọn và kiểm tra thiết bị 3.1.Tính toán ngắn mạch: Tiến hành xác định dòng điện ngắn mạch tại N1 và N2 Sơ đồ tính toán theo hệ đơn vị có tên : XHT = U S 2 dmF = 6,6 2 = 0,02 (Ω) 2500 RB = 0,0015 (Ω) ; XB = 0,0715 (Ω) Rd1 = ro.l = 0,075.0,13288 = 9,966.10 −3 (Ω) Xd 1 = xo l = 0,4.0,13288 = 53,152.10 −3 (Ω) Lớp Điện 4-K13 1 240 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện Rd2... theo biểu thức: Lớp Điện 4-K13 1 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội F= Đồ Án Cung Cấp Điện P.L = 160,18.41,19 = 30 (mm 2 ) γ U ∆U R −i 32.0,38.18,1 Ta chọn cáp có tiết diện 70 (mm 2 ) AC- 70 có: : r0 = 0,428( Ω km ), x0 = 0,444( Ω km ) Hao tổn điện áp thực tế: ∆U = 155,34.0,428 + 118,88.0,444 P.r0 + Qx0 0,04119 = 12,9 (V)< 19(V) l = 0,38 U Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp cho phép trên đoạn dây... AC-70có: r0 = 0,428( Ω km ), x0 = 0,444( Ω km ) Hao tổn điện áp thực tế: ∆U = 184,28.0,428 + 175,06.0,444 P.r0 + Qx0 0,03525 = 14,5 (V)< 19(V) l = 0,38 U Y L0-Y = ( X BA − x i ) 2 + ( YBA − y i ) 2 = (102,48 - 200) 2 + ( 84,77 - 24) 2 Lớp Điện 4-K13 1 = 115 m Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức: ∆U X − i = Q xo... có: r0 = 0,306( Ω km ), x0 = 0,434( Ω km ) Hao tổn điện áp thực tế: Lớp Điện 4-K13 1 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội ∆U = Đồ Án Cung Cấp Điện 164,08.0,306 + 159,97.0,434 P.r0 + Qx0 103.10 −3 = 17,67 (V) < 19(V) l = 0,38 U N ( X BA − x i ) 2 + ( YBA − y i ) 2 = (102,48 - 19) 2 + ( 84,77 - 157 ) 2 L0- N = = 110,3 m Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức: ∆U X − i = Q... phần tác dụng của hao tổn điện áp: ∆U R −i = ∆U CP − ∆U X −i = 19 – 3,03=15,97 (V) Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức: F= P.L = 164,08.103 = 87 (mm 2 ) γ U ∆U R −i 32.15,97.0,38 Ta chọn cáp có tiết diện 95(mm 2 ) AC-95 có: r0 = 0,306( Ω km ), x0 = 0,434( Ω km ) Hao tổn điện áp thực tế: Lớp Điện 4-K13 1 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội ∆U = Đồ Án Cung Cấp Điện 164,08.0,306 + 159,97.0,434... Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức: ∆U X − i = Q xo LO −i => ∆U X − L = U Q xo LO− L U = 122,2.0,07.58,47.10 −3 = 1,31 (V) 0,38 Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp: ∆U R −i = ∆U CP − ∆U X −i = 19- 1,31= 17,69 (V) Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức: Lớp Điện 4-K13 1 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội F= Đồ Án Cung Cấp Điện P.L = 155,34.58,47 = 42 (mm... Hao tổn điện áp thực tế: ∆U = 520,34.0,075 + 451,27.0,427 P.r0 + Qx 0 132,88.10 −3 = 81 (V) > 19(V) l = 0,38 U Vậy ta chọn dây AC 400 V L1-V = ( X1 − x i ) 2 + ( Y1 − y i ) 2 = ( 33,36 - 48) 2 + (146,76 - 106) 2 = 55,4 ( m ) Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức: Lớp Điện 4-K13 1 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội => ∆U X − V = Q xo LO −V U = Đồ Án Cung Cấp Điện 122,2.0,07.55,4.10 ... công nghiệp - Mô hình thực tế Giảng viên hướng dẫn : PHẠM TRUNG HIẾU Họ tên sinh viên : VŨ VĂN DUY Lớp : ĐIỆN – K13 Nhiệm vụ thiết kế Xác định phụ tải tính toán nhà máy Xác định sơ đồ nối dây... cách ly : Căn vào dòng điện làm việc ta chọn dao cách ly PBP10/250 3.2.1.3.Chống sét: Chống sét van loại PBO-10Y1 nga sản xuất loại RA-10 Do pháp sản xuất 3.2.3 Chọn thiết bị phân phối phía hạ... dẫn 10KV Cáp hạ áp Cáp hạ áp Cáp hạ áp Cáp hạ áp Cáp hạ áp Cáp hạ áp Cầu chảy cao áp Chông sét van Dao cách ly Vỏ tủ điện Aptomat tổng Aptomat nhánh Aptomat nhánh Aptomat nhánh Biến dòng Ampe