Đề tài thiết kế CUNG CẤP ĐIỆN cho xưởng cơ khí HAUI

260m 5 2 Cho các sồ liệu về nguồn cung cấp và phụ tải:  Sơ đồ dịa lý: Dựa vào sơ đồ phân bố giữa các phụ tải và nguồn xác định được khoảng cách giữa chúng như hình vẽ:  Nguồn điệnN ng

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 4

1.1 ĐỀ TÀI 4

1.2 NHIỆM VỤ ĐÈ TÀI 5

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG KHU 3 6

2.1 Mục đích tầm quan trọng của chiếu sáng 6

2.2 Hệ thống chiếu sáng 6

2.3 Tính toán chiếu sáng phân xưởng 3 7

2.4 Lựa chọn thiết bị bảo vệ 8

CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA NHÀ MÁY 11

3.1 Khái niệm về phụ tải tính toán 11

3.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 11

3.4 Biểu đồ phụ tải điện 19

CHƯƠNG IV: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN 20

4.1 Tông quan 20

4.2 Sơ đồ phương án đi dây 22

CHƯƠNG V: LỰA CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ 24

5.1 Máy biến áp 24

5.2 Chọn tiết diện dây dẫn 26

5.3 Chọn tủ phân phối 29

5.4 Chọn thiết bị bảo vệ 30

5.5 Chọn thiết bị đo đếm 31

5.6 Chọn máy biến dòng 31

CHƯƠNG VI : TÍNH TOÁN THAM SỐ TỔN THẤT 31

6.1 Tổn thất công suất theo phương án đi dây 1 32

6.2 Tổn thât theo phương án di dây 2 35

CHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 37

7.1 Đặt vấn đề 37

7.2 Tính toán nối đất 38

CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN BÙ PHỤ TẢI 41

5.1 Đặt vấn đề 41

8.2 Chọn thiết bị bù 43

8.3 Xác định dung lượng bù 43

CHƯƠNG IX: DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH 44

10.1 Danh mục các thiết bị 44

BẢN VẼ: 45

LỜI NểI ĐẦU

Điện năng là một dạng năng lợng phổ biến và có tầm quan trọng không thể thiếu đợc trong bất kỳ một lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân của mỗi đất nớc Nh chúng ta đã xác định và thống kê đợc rằng khoảng 70% điện năng đợc sản xuất ra dùng trong các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp Vấn đề đặt ra cho chúng ta là đã sản xuất ra đợc điện năng làm thế nào để cung cấp điện cho các phụ tải điện cho hiệu quả,tin cậy Vì vậy cung cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp có một ý nghĩa to lớn đối với nền kinh tế quốc dân.

Nhìn về phơng diện quốc gia thì việc đảm bảo cung cấp điện một cách liên tục và tin cậy cho ngành công nghiệp tức là đảm bảo cho nền kinh tế của quốc gia phát triển liên tục và tiến kịp với sự phát triển của nền khoa học công nghệ thế giới

Nếu ta nhìn về phơng diện sản xuất và tiêu thụ điện năng thì công nghiệp là ngành tiêu thụ năng lợng nhiều nhất Vì vậy cung cấp điện và sử dụng điện năng hợp lý trong lĩnh vực này sẽ có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác một cách hiệu quả công suất của các nhà máy phát điện và sử dụng hiệu quả lợng điện năng đợc sản xuất ra.

Với đề tài: “Thiết kế cấp điện cho 1 xí nghiệp công nghiệp”Đã phần nào giúp em làm quen dần với việc thiết kế đề tài tốt nghiệp sau này Song

do thời gian làm bài không nhiều, kiến thức còn hạn chế, nên bài làm của

em không tránh khỏi những thiếu sót Do vậy em kính mong nhận đợc sự góp ý, chỉ bảo của các thầy các cô để em có đợc những kinh nghiệm chuẩn bị cho công việc sau này

Em xin chân thành cảm ơn thầy Ninh Văn Nam -ngời trực tiếp giảng dạy bộ môn Cung cấp điện đã giúp em hoàn thành đồ án này.

260m

5 2

Cho các sồ liệu về nguồn cung cấp và phụ tải:

 Sơ đồ dịa lý: Dựa vào sơ đồ phân bố giữa các phụ tải và nguồn xác định được

khoảng cách giữa chúng như hình vẽ:

 Nguồn điện(N) nguồn cung cấp: Điện áp định mức Uđm= 10 KV

 Phụ tải : số liệu tính toán của các phụ tải cho trong bảng

 Độ rọi yờu cầu phõn xưởng 3 la 500 lux, Ksd=0,6, Knc=0,98

 Số liệu phõn xưởng khu 3

1.2 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI.

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 lờng vv

ph n m m)ần mềm) ềm)

5 Tính toán nối đất cho trạm biến áp (với đất cát pha), ( b ng tay vằng tay v à ph n m m)ần mềm) ềm)

6 Tính toán dung lợng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cos2 =0,95( b ngằng tay v

tay và ph n m m)ần mềm) ềm)

7 Dự toán công trình điện

BẢN VẼ

1 Sơ đồ mặt bằng của mạng điện nhà máy

2 Sơ đồ hai phơng án – bảng chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật

3 Sơ đồ nguyên lý toàn m ng ạng đi n.ện

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG KHU 3

2.1 Mục đích tầm quan trọng của chiếu sáng

dụng đến chiếu sáng nhân tạo và đèn điện chiếu sáng thường được sử dụng để làmchiếu sáng nhân tạo vì các thiết bị đơn giản, dễ sử dụng giá thành rẻ và tạo ra đượcánh sáng gần giống với tự nhiên

tăng từ 4 đến 5% vì đã giảm được các thao tác chủ yếu xuống từ 8 đến 25 % nếu nhưkhông đủ ánh sáng thì sẽ ảnh hưởng đến sức khoẻ gây ra mất năng suất lao động,thậm trí có thể gây tai nạn lao động

sáng công nghiệp với những yêu cầu về chất lượng mà khi thiết kế chiếu sáng bắtbuộc phải tuân theo như :

+ Đảm bảo đủ và ổn định chiếu sáng Quang thông phân bố đều trên mặt bằngcần được chiếu sáng

+ Không được có ánh sáng chói chang vùng nhìn của mắt

2.2 Hệ thống chiếu sáng

2.2.1 Các hình thức chiếu sáng

Các hệ thống chiếu sáng được dùng trong các nhà máy như :

a/ Chiếu sáng chung: Là hình thức chiếu sáng tạo nên độ rọi đồng đều trên toàn diện tích

sản xuất của phân xưởng , với hình thức chiếu sáng này thì đèn được treo cao trên tầmtheo qui định nào đó để có lợi nhất Chiếu sáng chung được dùng trong các phân xưởng

có yêu cầu về độ rọi ở mọi chỗ gần như nhau và còn được sử dụng ở các nơi mà ở đókhông đòi hỏi mắt phải làm việc căng thẳng

b/ Chiếu sáng cục bộ : là hình thức chiếu sáng ở những nơi cần quan sát chính xác tỷ mỷ

và phân biệt rõ các chi tiết, với hình thức này thì đèn chiếu sáng phải được đặt gần vàonơi cần quan sát Chiếu sáng cục bộ dùng để chiếu sáng các chi tiết gia công trên máycông cụ, ở các bộ phận kiểm tra, lắp máy

c/ Chiếu sáng hỗn hợp : Là hình thức chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung và chiếu

sáng cục bộ Chiếu sáng chung hỗn hợp được dùng ở những nơi có các công việc thuộc

cấp I, II,II và cũng được dùng khi cần phân biệt màu sắc , độ lồi lõm, hướng xắp xếp cácchi tiết

2.2.2 Chọn hệ thống chiếu sáng

Qua phân tích các hình thức chiếu sáng ở mục trên ta thấy phân xưởng 3 có nhiều loạimáy khác nhau nên thích hợp với hình thức chiếu sáng hỗn hợp vì vậy ta chọn hệ thốngchiếu sáng cho phân xưởng 3 là hệ thống chiếu sáng hỗn hợp

2.2.3 Chọn loại đèn chiếu sáng

Hiện nay ta thường dùng phổ biến các loại bóng đèn như:đèn dây tóc và đèn huỳnh quang

a/ Đèn dây tóc: đèn dây tóc làm việc dựa trên cơ sở bức xạ nhiệt Khi dòng điện đi qua

sợi dây tóc làm dây tóc phát nóng và phát quang

- Ưu điểm của đèn dây tóc là chế tạo đơn giản, rẻ tiền đễ lắp đặt và vận hành

- Nhược điểm của đèn dây tóc là quang thông của nó rất nhạy cảm với điện áp Nếuđiện áp bị dao động thường xuyên thì tuổi thọ của bóng đèn cũng giảm đi

b/ Đèn huỳnh quang: là loại đèn ứng dụng hiện tượng phóng điện trong chất khí áp suất

độ, khi đóng điện thì đèn không thể sáng ngay được do quang thông thay đổi nên haylàm cho mắt mỏi mệt và khó chịu

2.3 Tính toán chiếu sáng phân xưởng 3.

từ đó suy ra độ cao treo đèn là: H= 8,35-0,5-0,85= 7 m

Suy ra khoảng cách giưa các đèn:

L= 1,8.H = 1,2.7= 8,4, chọn L= 8mCăn cứ vào mặt bằng phân xưởng ta sẽ bố trí như sau:

Theo chiều rộng phân xưởng: bố trí 4 hàng

Số đèn trong mọt hàng là 60/8,4 =7 bộ đèn

 Tổng quang thông cần thiết chiếu sáng phân xưởng:

F¿E S Z K dt

k sd

trong đó :

F : quang thông của phân xưởng

S : diện tích phân xưởng

Z : hệ số phụ thuộc vào loại đèn( chọn Z = 1,1)Kdt : hệ số dự trữ

Ksd: hệ số sử dụng

Từ đó suy ra tổng quang thông là:

F¿500.30.60 1,1 1,3

0,56 =2298214(lm)Quang thông của mỗi đèn là:

2.4 Lựa chọn thiết bị bảo vệ

 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng:

Trong đó :

k1: hệ số thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt, cáp treo trên trần k1= 0,95.

k2: hệ số thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của các mạch đặt kề nhau, lấy k2 = 1

b=60m a=30m

CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA NHÀ MÁY

3.1 Khái niệm về phụ tải tính toán

thực tế ( biến đổi ) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất Nói một cách khác, phụ tải tínhtoán cũng làm nóng vật dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực

tế gây ra Như vậy nếu chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán thì có thể đảmbảo an toàn về mặt phát nóng cho các thiết bị đó trong mọi trạng thái vận hành

3.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu về các phương pháp xác định phụ tải tính toán, nhưngcác phương pháp được dùng chủ yếu là:

3.2.1 Phương pháp xác định phụ tải theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

bị( kW,kVAR,kVA)

pháp này có ưu điểm là đơn giản, thuận tiện Nhược điểm của phương pháp này làkém chính xác Bởi hệ số nhu cầu tra trong sổ tay là một số liệu cố định cho trước,không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm

3.2.2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất :

Phương pháp này được dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổinhư : quạt gió, máy nén khí, bình điện phân… Khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tảitrung bình và kết quả tính toán tương đối chính xác

3.2.4 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số

cực đại.

Công thức tính:

i=1 n

P dmi

Trong đó:

và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế.( Gồm có các thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau )

Công thức tính nhq như sau :

dmi i=1 hq

 Khi m > 3 và Ksd < 0,2 thì nhq được xác định theo trình tự như sau :

+ Tính n1 - số thiết bị có công suất ≥ 0,5Pđm max+ Tính P1- tổng công suất của n1 thiết bị kể trên :

Cũng cần quy đổi về công suất 3 pha đối với các thiết bị dùng điện 1 pha

P’ đm = 3.Pđmfa max

P’ đm = √3.Pđm

Chú ý: khi số thiết bị hiệu quả bé hơn 4 thì có thể dùng phương pháp đơn giản sau đểxác định phụ tải tính toán:

công suất danh định của nhóm thiết bị đó :

n

i=1

n: số thiết bị tiêu thụ điện thục tế trong nhóm

quả nhỏ hơn 4 thì có thể xác định phụ tải tính toán theo công thức :

Kt la hệ số tải Nếu không biết chính xác co thể lấy như sau:

Kt = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

Kt = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

3.2.5 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số

hình dáng

Công thức tính toán:

Ptt = Khd.PtbQtt = Ptt.tgφStt =

T dt 0 tb

P A



Ptb : công suất trung bình của nhóm thiết bị khảo sát

A : điện năng tiêu thụ của một nhóm hộ tiêu thụ trong khoảng thời gian T

3.2.6 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch

trung bình bình phương

Công thưc tính:

Ptt = Ptb ± β.δtrong đó : β : hệ số tán xạ

Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho các nhóm thiết bị của phânxưởng hoặc của toàn bộ nhà máy Tuy nhiên phương pháp này ít được dùng trong tínhtoán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải mà chỉ phù hợp với hệthống đang vận hành

3.2.7 Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị

Dòng điện đỉnh nhọn Iđn chính là dòng mở máy Imm:

Iđn = Imm = Kmm.IđmVới Kmm = I I mm

Khi không có số liệu chính xác có thể láy như sau:

Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện khi thiết bị códòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trong nhóm làm việc bình thường

và được tính theo công thức sau :

Iđn = Imm max + Itt – Ksd.Iđm maxtrong đó:

Imm max : dòng khởi động của nhóm thiết bị có dòng mở máy lớn nhất

Itt : dòng tíh toán cua nhóm máy đang xét

Iđm max : dòng dịnh mức(đã quy đổi về dài hạn) của động cơ có dòng mở máy lớnnhất

Ksd : hệ số sử dụng của động cơ có dòng mở máy lớn nhất

3.3 Xác định phụ tải nhà máy

3.3.1 Phân xưởng khu 3:

Theo bài ra ta có hệ số Ksd = 0,56, Knc = 0,98

Phụ tải tính toán toàn phần:

S tt= P tt

cos φ tb=128,6(KVA)

Phụ tải tính toán điện kháng:

Qtt =√S tt2

−P tt2=91,8(KVAr )

3.3.2 Phụ tải các phân xưởng khác

Ta chọn hệ số đông thời Kdt = 0,8

Chiếu sáng cho các phân xưởng bằng đèn metal halide => cosφ của đèn này là 0,8

Phụ tải tính toán chiếu sáng: Pcs = P0.S

Với

p0 là suất chiếu sáng

S là diện tích phân xưởng

Phụ tải tính toán hiệu dụng

Ptt= Kdt*Pđ + PcsPhụ tải tính toàn điện kháng:

Qtt = Kdt*QđPhụ tải tính toán toàn phần

 Phụ tải các phân xưởng còn lại

3.4 Biểu đồ phụ tải điện

Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm của

phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỷ lệ xích nào đó tuỳ

chọn Biểu đồ phụ tải điện cho phép người thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải

trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấp điện.Biểu đồ phụ tải điện dược chia thành hai phần : Phần phụ tải động lực ( phần hình quạtgạch chéo ) và phần phụ tải chiếu sáng ( phần hình quạt để trắng ).

Để vẽ dược biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân xưởngphân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng với tâm hình họccủa phân xưởng trên mặt bằng

Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i được xác định qua biểu thức :

i i

S

R =

m.Π

Trong đó :

Ri:bán kính của vòng tròn biểu đồ phụ tải phân xưởng thứ i

Stt:công suất tính toán toàn phần của phân xưởng thứ i

Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ dược xác định theo công thức sau:

cs cs

MBA

25 30 40

80

90 95

X

CHƯƠNG IV: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN

1.1 Tông quan

1.1.1 Mục đích

Chọn phương án cung cấp điện tốt nhát là một trong những yêu cầu cơ bản khi thiết

kế cung cấp điện Phương án cung cấp điện vừa đảm bảo yêu cầu kĩ thuật lại hợp lí về mặt kinh tế

1.1.2 Yêu cầu

Sau khi có được các phương án cung cấp điện phải đi so sánh các phương án về mặt

kĩ thuật, các phương án chọn lựa phải đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật cơ bản( chỉ cần đạt được một số yêu cầu kĩ thuật cơ bản mà thôi, bởi vì rất khó có các phương án hoàn toàn giống nhau về kĩ thuật), sau đó tiến hành so sánh về kinh tế

Ngoài ra để quyết định chọn cung cấp điện nào còn phải dựa trên các yếu tố khác:

vận hành của cán bộ và công nhân, cùng một số yêu cầu đặc biệt khác về chính trị quốcphòng

1.1.3 Chọn phương án cung cấp điện

Chọn phương án cung cấp điện là sơ bộ vạch các phương án đi dây từ nguồn tới các phụ tải điện Khi thiết kế cần lưu ý các yếu tố riêng của từng phụ tải, như điều kiện khí hậu địa hình, yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện cao hay không cao, đặc điểm của của quy trình công nghệ đảm bảo cung cấp điện an toàn, sơ đồ cung cấp điện phải có cấu trúc hợp lí Phải đảm bảo được các yêu cầu sau: độ tin cậy cao, tính kinh tế, an toàn:

Căn cứ vào hộ tiêu dùng chọn sơ đồ cung cấp điện

không được mất điện , hoặc chỉ được gián đoạn trong một thời gian cắt, đủ cho cácthiết bị tự động đóng nguồn dự phòng

- Hộ loại II: được cung cấp điện bằng 1 hoặ 2 nguồn Việc lựa chọn số nguồn cấp cung cấp điện phải dựa trên sự thiêt hại kinh tế do cung cấp điện.

hành trong mọi trạng thái ngoài ra con phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật như đơn giản, thuận tiện vận hành, có tính linh hoạt cao trong việc xử lý sự cố, biện pháp tựđông hóa

vận hành

1.1.4 Các sơ đồ đi dây mạng diện

Thông thường sơ đồ đi dây cung cấp điện gồm sơ đồ hình tia, dạng phân nhánh và dạng kín

Đặc điểm của các sơ đồ trên là khác nhau Sơ đồ hình tia, tổng chiều dài đường dây lớn, các phụ tải vận hành độc lập nhau, nên khi xảy ra sự cố trên 1 đường dây nào đó thì chỉ có phụ tải ở đó mất điện các phụ tải khác vận hành bình thường Sơ đồ hình tia có nhiều đường dây nên các thiết bị phân phối cũng nhiều sơ đồ phân nhánh tổng chiều dài đường dây ngắn hơn hình tia, tiết diện dường dây trục chính thường lớn, các phụ tải vận hành phụ thuộc vào nhau vì khi xảy ra sự cố đoạn đường dây phí trước thì các phụ tải phía sau đều mất điện Sơ đồ dạng kín có các đường dây nối liền các phụ tải vận hành kín, khi xảy ra sự cố ở bất kì đoạn dây nào thì phụ tải không bị mất điện, nhưng tiết diện đoạn đường dây đầu nguồn thường lớn vì khi xảy ra sự cố một đoạn đường dây gần nguồn thì các đoạn khác phải chịu toàn bộ phụ tải

Sơ đồ dạng kín

1.2 Sơ đồ phương án đi dây

2

3

4 6

2

3

4 6

15.00 80.75

11.00 30.06

15.50 10.63

260.00

120 72.75

31.00 11.00

76.75 19.94 11.00

CHƯƠNG V: LỰA CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ

5.1 Máy biến áp

Các trạm biến áp phân xưởng được lựa chọn trên nguyên tắc sau:

chuyển, lắp đặt , vận hành , sửa chữa máy biến áp an toàn kinh tế

cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải; điều kiện vận chuyển và lắp đặt , chế

độ làm việc của phụ tải Các hộ hụ tải loại І và ІІ chỉ nên đặt hai MBA, các hộphụ tải loại ІІІ thì chỉ nên đặt một MBA

SđmBA ≥ S tt

K hc N B

KVA