ĐỒ án THIẾT kế CUNG cấp điện CHO PHÂN XƯỞNG hòa TAN SILICAT

NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng hịa tan Silicat từ thông số phụ tải cho trước và mặt bằng công nghệ xưởng cơ khí.. II.CÁC THÔNG SỐ VỀ PHÂN XƯỞNG :TÊN THIẾT BỊ

Trang 2

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG

HÒA TAN SILICAT

GVHD: Ths NGUYỄN ANH TĂNG

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, yêucầu đặt ra cho các cơ sở sản xuất là phải trang bị một hệ thống cơ cấu sảnxuất hiện đại, với mức độ tự động hóa cao Song song với việc trang bịnhững hệ thống máy móc hiện đại này thì việc cung cấp điện cho nó cũnggiữ vai trò cực kỳ quan trọng Không những phải đảm bảo yêu cầu về mặtkỹ thuật mà còn phải đảm bảo được cả yêu cầu về mặt kinh tế

Hiện nay, trên thế giới đã xuất hiện rất nhiều phần mềm thiết kế hệthống cung cấp điện với sự trợ giúp của máy tính Nhưng muốn hiểu đượcviệc thiết kế hệ thống cung cấp điện trên máy vi tính thì ta phải nắm vữngkiến thức chuyên môn, biết được trình tự tính toán thiết kế hệ thống điện.Từ đó ta mới có thể ước lượng được kết quả và nhận biết xem có những saisót gì không

Với đề tài này ta có thể áp dụng để tính toán thiết kế cho những xínghiệp hịa tan Silicat tương tự hoặc cho những nhà máy công nghiệp có tínhchất công việc tương tự

Sau 15 tuần làm việc với sự giúp đơÕ của các thầy, cô trong khoa Điện –Điện tử trường CĐKT Lý Tự Trọng Thành phố Hồ Chí Minh Em đã hoànthành tập đồ án được giao với đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho phânxưởng hòa tan Silicat ”

Do thời gian và kiến thức chuyên môn còn nhiều hạn chế, trong tập đồán này không khỏi có những phần thiếu sót, em rất mong được sự giúp đỡvà chỉ bảo của quí thầy cô để em có được những kinh nghiệm chuẩn bị chocông việc sau này

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn quí thầy cô trong khoa Điện –Điện tử, đặt biệt là thầy HỒ VĂN LÝ đã giúp đỡ em tận tình trong thời gianqua để em có thể hoàn thành được đồ án này

Sinh viên thực hiện

Đặng Thanh Phong

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN



………

Trang 5

MỤC LỤC



CHƯƠNG I:Tính toán phụ tải phân xưởng 5.

I.Đặc điểm phân xưởng 5.

II.Các thông số về phân xưởng 7.

III.Phân nhóm phụ tải 7.

IV.Xác định phụ tải phân xưởng 9.

1) Hệ số công suất trung bình 9.

2) Hệ số sử dụng trung bình 9.

3) Xác định phụ tải tính toán bằng phương pháp n hq 10.

V.Xác định tâm phụ tải của nhóm thiết bị và phân xưởng 14.

1) Xác định tâm phụ tải của nhóm … … 14

2) Xác định tâm phụ tải của phân xưởng 16.

CHƯƠNG II:Lựa chọn phương án đi dây 17.

I-Phương án đi dây trong phân xưởng 17.

II-Lựa chọn máy biến áp 19.

1) Chọn vị trí,số lượng Và dung lượng máy biến áp 19.

a) Chọn vị trí trạm biến áp 19.

b) Lựa chọn máy biến áp 19.

c) Xác định công suất máy biến áp 20.

CHƯƠNG III: Chọn dây dẫn và khí cụ bảo vệ 22.

I-Chọn dây dẫn từ tủ động lực đến các thiết bị 23.

1) Chọn dây cho các thiết bị nhóm 1 23.

I- Chọn dây từ tủ phân phối tới tủ động lực 27.

CHƯƠNG IV: Tính tổn thất công suất và tổn thất điện áp 29.

I- Tính tổn thất từ tủ động lực đến các thiết bị 29.

II- Tính tổn thất từ tủ phân phối đến tủ động lực 38.

1) Nhóm 1 38.

2) Nhóm 2 38.

3) Nhóm 3 39.

4) Nhóm 4 40.

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41.

Trang 6

MỞ ĐẦU.

I.ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong sinh hoạt cũng sản xuất điện năng đóng vai trò rất quan trọng, ngày nay với sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ nên vấn đề thiết kế cung cấp điện đặt ra không chỉ là ở chất lượng điện năng mà còn phải hợp lý về mặt kĩ thuật

Tuỳ theo nhu cầu điện năng của công ty, xí nghiệp mà lựa chọn phương án cung cấp điện đạt hiệu quả tối ưu nhất

II NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI

Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng hịa tan Silicat từ thông số phụ tải cho trước và mặt bằng công nghệ xưởng cơ khí

III MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI

Với sự hiểu biết của em về chuyên ngành vàthông qua việc nghiên cứu tài liệu cũng như sự hướng dẫn của giáo viên, giúp em hiểu rỏ hơn về cách thức, phương pháp thực hiện cũng như trình bày một đồ án môn học và phương pháp làm một đồ án như thế nào,hơn nữa nó cũng giúp ích rất nhiều cho việc làm đồ án tốt nghiệp sau này Và một điều quan trọng khác là áp dụng thực tế để tính toán cung cấp điện và thấy rõ tầm quan trọng của môn học CUNG CẤP ĐIỆN

IV KẾ HOẠCH THỰC HIỆN

Bao gồm những nội dung sau:

Chương I: Tính tốn phụ tải phân xưởng

ChươngII: Lựa chọn phương án đi dây và máy biến áp

Chương III: Chọn dây dẫn và khí cụ bảo vệ

Chương IV: Tính tổn thất cơng suất và tổn thất điện áp

Trang 7

CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG

I.ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG

 Đây là phân xưởng hịa tan Silicat

 Chiều dài :54 m

 Chiều rộng : 18 m

 Chiều cao: 7m

 Diện tích phân xưởng :972 m2

 Nhiệt độ mơi trường: 300C

Trang 8

Sơ đồ mặt bằng phân xưởng

10

10 10

5

2 2

1

1 4

4

3

3 3

3 6

Trang 9

II.CÁC THÔNG SỐ VỀ PHÂN XƯỞNG :

TÊN THIẾT BỊ Ký hiệu trên

mặt bằng

Sốlượng

Đ/cơ băng chuyền sản

Đ/cơ bơm Silicat lên tháp

III.PHÂN NHÓM PHỤ TẢI :

Phân nhóm phụ tải dựa trên các yếu tố:

 Các thiết bị trong cùng nhóm nên có cùng chức năng

 Phân nhóm theo khu vực

 Phân nhóm có chú ý phân đều công suất cho các nhóm

 Dòng tải của từng nhóm gần với dòng tải của CB chuẩn

 Số nhóm không nên quá nhiều (tuỳ thuộc quy mô của phânxưởng)

 CHIA LÀM 4 NHÓM :

Trang 10

Sốlượng

Trang 11

Tổng công suất nhóm 4 là : 82 KW

IV.XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG.

1 Hệ số cơng suất trung bình:

2.Hệ số sử dụng trung bình:

Trang 12

3 Xác định phụ tải tính tốn bằng phương pháp n hq

Hiện nay, có nhiều phương pháp tính toán phụ tải Những phương phápđơn giản tính toán thuận tiện thì kết quả không được chính xác Ngượclại,nếu độ chính xác được nâng cao thì phương pháp lại phức tạp Vì vậy,tuỳtheo giai đoạn thiết kế và yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp cho thíchhợp

Sau đây trình bày phương pháp xác định phụ tải tính toán cho từngnhóm máy i theo số thiết bị dùng điện có hiệu quả nhq

Số thiết bị hiệu quả nhq là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chếđộ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tảithực tế

Các bước tiến hành tính toán:

+ Bước 1: Xác định số thiết bị n trong nhóm

+ Bước 2: Xác định số thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm máy Pmax + Bước 3: Xác định tổng số thiết bị n1 trong nhóm có : Pđmi ¿

1

2 Pmax.

Trang 13

+ Böôc 4: Tính toơng cođng suaât P cụa n thieât bò trong nhoùm ∑i=1

Qtt = √S tt2−P tt2

Aùp dúng cho caùc nhoùm trong phađn xöôûng

 Nhoùm 1 :

-Soâ thieât bò nhoùm 1 laø : n = 13

-Toơng cođng suaât nhoùm 1 laø : P = ∑i=1

n

P ñmi=

76 KW -Thieât bò coù cođng suaât lôùn nhaât :Pmax = 16 KW

Pmax

2 = 8 KW -Soẫ thieât bò coù cođng suaât ¿

Pmax

2 laø :n1 = 3 -Toơng cođng suaât cụa n1 thieât bò P1 = ∑i=1

n1

P i=

48 KW -Laôp tyû soâ :

Trang 14

n¿ =

n= 0,23

P¿ =P1

P= 0,632 -Töø n¿ vaø P¿ tra bạng chón n hq∗¿ =¿ 0,51

=> n hq=n hq∗¿ n=¿ 7

-Töø Ksdtb1 vaø nhq tra bạng chón Kmax1 = 1,33

-Cođng suaât taùc dúng tính toaùn :

Qtt1 = √S2tt 1−P2tt 1=√87 2 −61 2 = 62(KVar)

 Nhoùm 2 :

-Toơng cođng suaât nhoùm2 laø : P = ∑i=1

n

P ñmi=

Pmax

2 laø :n1 =7 -Toơng cođng suaât cụa n1 thieât bò P1 = ∑i=1

n1

P i=

n¿ =n1

n = 1

P¿ =P1

P= 1 -Töø n¿ vaø P¿ tra bạng chón n hq∗¿ =¿ 0,95

=> n hq=n hq∗¿ n=¿ 7

Ptt2 = Kmax2 ¿ Ksdtb2 ¿ P =1,33.0,662.85=75 KW

Trang 15

-Cođng suaât bieơu kieân :

Qtt2 = √S2tt 2−P2tt 2

=√98 2 −75 2 = 63 Kvar

 Nhoùm 3 :

n

P ñmi=

Pmax

2 = 6 -Soẫ thieât bò coù cođng suaât ¿

Pmax

2 laø :n1 = 9 -Toơng cođng suaât cụa n1 thieât bò : P1 = ∑i=1

n1

P i=

92 KW

-Laôp tyû soâ :

n¿ =n1

n = 1

P¿ =P1

P= 1 -Töø n¿ vaø P¿ tra bạng chón n hq∗¿=¿ 0,95

Trang 16

P ñmi=

Pmax

2 laø :n1 = 8 -Toơng cođng suaât cụa n1 thieât bò P1 = ∑i=1

n1

P i=

n¿ =n1

n= 1

P¿ =P1

P= 1 -Töø n¿ vaø P¿ tra bạng chón n hq∗¿ =¿ 0,95

=> n hq=n hq∗¿ n=¿ 8

Qtt4 = √S2tt 4

−P2tt 4

=√86 2 −67 2 = 54 Kvar

Trang 17

V XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI CỦA CÁC NHÓM THIẾT BỊ VÀ PHÂN XƯỞNG.

5.1 Xác định tâm phụ tải của các nhóm.

Ynh1 =

388

76 =5,10

Trang 19

Nhóm 4:

Ký hiệu trên

-Công suất phản kháng phân xưởng

Qttpx = Kđt ∑i =1

n

Q tti=0,8 (62+63+63+54 )=193

Kvar-Công suất biểu kiến phân xưởng

Trang 20

Sttpx = √221 +193 =293 KVA

CHƯƠNG II LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY VÀ MÁY BIẾN ÁP

2.1 PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY TRONG PHÂN XƯỞNG.

2.1.1 Yêu cầu:

Sau khi xác định được nhu cầu điện của phân xưởng ta chọn phương án

đi dây cho phân xưởng Một phương án được xem là hợp lý nếu nó thoảcác điều kiện sau:

 Đảm bảo chất lượng điện năng

 Đảm bảo độ tin cậy, liên tục cung cấp điện cho phân xưởng

 Thuận tiện trong vận hành, lắp ráp và sửa chữa

 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật hợp lý

2.1.2 Phân tích các phương án đi dây:

Theo yêu cầu phụ tải, ta chọn 2 phương án đi trong phân xưởng là đitheo sơ đồ hình tia và sơ đồ phân nhánh

a Sơ đồ hình tia.

Làm tăng các thiết bị dự phòng, vốn đầu tư cao (tốn kim loại màu)

Vì vậy để đảm bảo điều kiện kinh tế kỹ thuật ta chỉ dùng sơ đồ hình tiacho các máy có công suất lớn

b Sơ đồ phân nhánh

 Ưu điểm :

Với một tuyến dây nhưng ta có thể cung cấp điện cho nhiều thiết bị, vìvậy vốn đầu tư sẽ giảm đáng kể

Trong trường hợp có nhiều phụ tải như phân xưởng này thì sơ đồ nối dây

ở thanh góp nguồn vẫn đơn giản

Ta có thể bố trí để phân bố đều công suất trên các nhánh, làm cho việclựa chọn thiết bị và dây dẫn tương đối đơn giản (cùng một chủng loại)

Giảm số lượng các thiết bị dự phòng

 Nhược điểm :

Trang 21

Độ tin cậy cung cấp điện không cao, khi có sự cố ở một thiết bị nào thìcác thiết bị khác cũng không hoạt động được Phức tạp trong vận hành vàbảo vệ(sơ đồ nối dây phức tạp).

Vì vậy ta chỉ sử dụng sơ đồ phân nhánh cho các thiết bị có công suấtnhỏ, được bố trí gần nhau và yêu cầu cung cấp điện không cao, đặc biệt làcác phụ tải công suất nhỏ và có cùng chức năng

c Vạch phương án đi dây:

Ta chọn phương án đi dây từ tủ phân phối đến các tủ động lực theo sơ đồhình tia Các thiết bị trong phân xưởng có công suất vừa, nhiều thiết bị cócùng chức năng và các thiết bị được bố trí gần nhau nên ta chọn phương án

đi dây từ tủ động lực đến các thiết bị theo sơ đồ hình tia và sơ đồ phânnhánh

Trang 22

VNI-T

2.2 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP

Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất của hệ thống cungcấp điện Trạm biến áp dùng để biến đổi điện áp từ cấp này sang cấp khác.Các trạm biến áp, trạm phân phối, đường dây tải điện cùng với các nhà máyđiện làm thành một hệ thống phát và truyền tải điện năng thống nhất

Dung lượng của các máy biến áp, vị trí, số lượng và phương thức vận hànhcủa các trạm biến áp có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuậtcủa hệ thống cung cấp điện Vì vậy, việc lựa chọn các trạm biến áp bao giờcũng gắn liền với việc lựa chọn phương án cung cấp điện Dung lượng vàcác thông số khác của trạm biến áp phụ thuộc vào phụ tải của nó, vào cấpđiện áp, vào phương thức vận hành của máy biến áp v.V

2.2.1 CHỌN VỊ TRÍ, SỐ LƯỢNG VÀ DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP.

Trang 23

2.2.1.1 Chọn vị trí trạm biến áp.

Để xác định vị trí hợp lý của trạm biến áp DT ( Distribution Transformer )

cần xem xét các yêu cầu sau :+An toàn và liên tục cung cấp điện

+Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới

+Thao tác vận hành quản lý dễ dàng và phòng cháy nổ, bụi và khí ănmòn

+Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ nhất

Căn cứ vào các yêu cầu trên và dựa vào sơ đồ vị trí phân xưởnghịa tanSilicat Ta chọn vị trí lắp đặt trạm biến áp như sau: Trạm biến áp đặt cáchphân xưởng 20 m, gần lưới điện quốc gia và gần tủ phân phối chính

2.2.1.2 Lựa chọn máy biến áp.

-Lựa chọn máy biến áp bao gồm lựa chọn số lượng, công suất, chủngloại, kiểu cách và các tính năng khác của máy biến áp

-Với phụ tải loại 2: như xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, phânxưởng gia công sửa chữa, khách sạn, siêu thị v.V thì phải so sánh giữaphương án cấp điện bằng một đường dây – 1 máy biến áp Với phương áncấp điện bằng đường dây lộ kép – 2 máy biến áp Trong thực tế, những hộloại này thường dùng phương án lộ đơn – 1 máy biến áp

-Với phụ tải loại 3: như phụ tải chiếu sáng sinh hoạt, thôn xóm, khuchung cư, trường học, hộ này thường dùng lộ đơn

 Chủng loại máy biến áp

-Chủng loại máy biến áp trong một trạm nên chọn đồng nhất, việc đónhằm giảm số lượng máy dự phòng trong kho và thuận tiện cho lắp đặt, vậnhành

-Dựa vào các yêu cầu đã nêu và đặc điểm của phụ tải phân xưởngchúng ta là hộ tiêu thụ loại 2, nên yêu cầu cung cấp điện không cao lắm Dođó, ta chọn phương án cấp điện cho phân xưởng hịa tan Silicat là lộ đơn – 1máy biến áp

2.2.1.3 Xác định công suất máy biến áp

-Có nhiều phương pháp để xác định công suất của máy biến áp :

+Chọn theo điều kiện làm việc bình thường, có xét đến quá tải cho phép.Mức độ quá tải phải được tính sao cho hao mòn cách điện trong thời gianđang xét là cho phép

Trang 24

+Kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố với thời gian hạn chế không giánđoạn cung cấp điện

+Phương pháp công suất đẳng trị (theo điều kiện làm việc bình thường).Dựa vào đồ thị phụ tải của phân xưởng ta tính toán theo các bước sau :

Bước1 : Xác định công suất đẳng trị theo công thức sau:

(0,9 Smax)2 là thời gian được hiệu chỉnh

Bước 2 : Hiệu chỉnh theo nhiệt độ trung bình cực đại thực tế:

+Nếu K2  K2cp  Máy biến áp đã chọn đạt yêu cầu

+Nếu K2 > K2cp  Chọn lại máy biến áp có công suất lớn hơn để đạtyêu cầu

Sau đây ta dùng phương pháp công suất đẳng trị để chọn dung lượng MBA cho phân xưởng :

Đồ thị phụ tải phân xưởng :

Trang 25

T1

4 6 10 12 16 20 24 T ( h)

Dây dẫn – cáp có thể chọn theo nhiều cách khác nhau: theo điều kiệnphát nóng, tổn thất điện áp, mật dộdòng điện, … Trong mạng điện xí nghiệp,dây dẫn cáp thường được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép hoặc tổnthất điện áp Tuy nhiên, người ta không chọn cùng lúc hai điều kiện màchọn theo một điều kiện và kiểm tra điều kiện còn lại

Chọn theo điều kiện phát nóng:

Ứng với từng cỡ dây sẽ có một dòng điện phát nóng cho phép (Icp) donhà sản xuất quy định Dòng điện lớn nhất cho phép đi qua dây dẫn trong

Trang 26

thời gian không hạn chế mà không làm cho nhiệt độ của nó vượt quá trị sốcho phép gọi là dòng điện phát nóng cho phép, nếu nhiệt độ dây dẫn cáp đặttại nơi nào đó khác nhiệt độ qui định thì phải hiệu chỉnh theo hệ số hiệuchỉnh tra ở bảng kỹ thuật

Các bước lựa chọn dây dẫn và CB :

-Tính Ilvmax ( dòng làm việc cực đại trên cáp , dây)

-Chọn CB có dòng định mức thoả điều kiện IđmCB ¿ Ilvmax

-Tính Icp = Kr IđmCB ( dòng phát nóng cho phép đi trong dây , cáp )

Với Kr : hệ số hiệu chỉnh dòng định mức của CB

Kr = 0,8 ¿ 1 : với cơ cấu cắt từ nhiệt

= 0,4 ¿ 1 : Với cơ cấu cắt điện tử

Trong đó :K1: hệ số điều chỉnh theo cách lắp đặt dây

K2: hệ số điều chỉnh theo số mạch cáp trên một hàng đơn

K3: hệ số điều chỉnh theo nhiệt độ môi trường

b Đối với phương pháp đi dây trong hào cáp hay chôn trong ống, thì:

K = K4K5K6K7

Trong đó:

K4: hệ số điều chỉnh theo cách lắp đặt

K5: hệ số điều chỉnh theo số dây trong hàng

K6: hệ số điều chỉnh theo tính chất của đất

K7: hệ số điều chỉnh theo nhiệt độ của đất

 Chọn dây dẫn , cáp có Icpđm ¿ Icptt

3.1 CHỌN DÂY DẪN TỪ TỦ ĐỘNG LỰC ĐẾN CÁC THIẾT BỊ.

3.1.1 Chọn dây cho các thiết bị nhóm 1.

a Tuyến 1: Gồm 2 máy có Pđm =5KW và 1 máy có Pđm= 14KW

Định dạng
Số trang	46
Dung lượng	803,3 KB