Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo bơm nông nghiệp

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Trờng đại học bách khoa hà nội cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc ********* Bộ môn hệ thống điện ******* nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp Họ tên sinh viên : Lớp : Ngành : Hệ thống điện I Đề tài thiết kế Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo bơm nông nghiệp II Các số liệu ban đầu Mặt nhà máy chế tạo bơm nông nghiệp Danh sách sơ đồ mặt bố trí thiết bị phân xởng SCCK nhà máy Nguồn điện cung cấp cho nhà máy TBATT 110/35 /22/10kV cách nhà máy km III Nội dung phần thuyết minh tính toán Xác định phụ tải tính toán Thiết kế mạng cao áp nhà máy Thiết kế mạng hạ áp phân xởng SCCK (kể chiếu sáng phân xởng) Thiết kế chiếu sáng cho PX - SCCK 5.Tính toán bù cos Thiết kế trạm biến áp phân xởng Thiết kế đờng dây trung áp cấp điện cho nhà máy IV Các vẽ giấy khổ A0 Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy Các phơng án thiết kế mạng điện cao áp Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp nhà máy Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp phân xởng SCCK Mặt dây phân xởng SCCK Sơ đồ nguyên lý , mặt tổng thể trạm biến áp Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện V/ Cán hớng dẫn TS: Ngô Hồng Quang VI/ Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày tháng năm VII/ Ngày hoàn thành thiết kế: Ngày tháng năm Thông qua môn Ngày tháng năm Cán hớng dẫn Ngày tháng năm Chủ nhiệm môn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) TS Ngô Hồng Quang Kết điểm đánh giá: Sinh viên hoàn thành nộp + Quá trình thiết kế: toàn Thiết kế cho Bộ môn Ngày tháng năm + Bảo vệ thiết kế: + Tổng hợp: Ngày tháng năm Chủ tịch hội đồng (Ký ghi rõ họ tên) Mục lục Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Lời nói đầu Chơng I: Xác định phụ tải tính toán 01 I Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán 01 II Chọn phơng pháp xác định phụ tải tính toán 02 III Xác định phụ tải tính toán phân xởng toàn nhà máy 03 Xác định phủ tải tính toán phân xởng SCCK 03 Xác định phủ tải tính toán phân xởng lại toàn nhà máy .12 Xác định biểu đồ phụ tải nhàmáy 20 ChơngII: Thiết kế mạng cao áp nhà máy 23 I Đặt vấn đề 23 II Xác định vị trí đặt trạm PPTT( BATT) 23 III Xác định dung lợng, số lợng TBA 25 IV Vạch phơng án dây mạng cao áp 32 V Tính toán chi tiết cho phơng án 36 VI So sánh phơng án, lựa chọn phơng án tối u .66 VII Thiết kế chi tiết cho phơng án đợc chọn 67 Chơng III: Thiết kế mạng điện hạ áp cho phơng án 79 I Sơ đồ cung cấp mạng điện phân xởng 79 II Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối 80 III Tính toán ngắn mạch phía hạ áp PX SCCK để kiểm tra thiết bị chọn 82 IV Lựa chọn thiết bị tủ động lực dây dẫn đến thiết bị phân xởng 87 Chơng IV: Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho PX SCCK .97 I Chọn hệ thống chiếu sáng 98 II Tính toán chiếu sáng cho PX SCCK .99 III Bố trí đèn mặt xác định công suất đèn 100 IV Thiết kế mạng điện chiếu sáng 102 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Chơng V: Tính toán bù công suất phản kháng cao hệ số công suất toàn nhà máy 106 I Xác định dung lợng bù cần thiết .107 II Xác định vị trí bù phân phối công suất bù nội nhà máy 108 III Chọn loại tụ bù .113 Chơng VI: Thiết kế trạm biến áp phân xởng 115 I Tính toán thiết kế chi tiết trạm BAPX 115 II Lựa chọn kết cấu trạm 124 III Tính toán thiết kế nối đất cho trạm 126 Chơng VII: Thiết kế đờng dây trung áp 35kv 128 I Phân cấp đờng dây vùng khí hậu số liệu đờng dây dùng cho tính toán 128 II Tính toán lựa chọn phần tử đờng dây .130 III Kiểm tra phần tử chọn 132 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Lời nói đầu Cùng với phát triển chung đất nớc, điện trớc trình phát triển kinh tế xã hội nớc ta công công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc, thấy điện có tầm quan trọng chiến lợc trình phát triển kinh tế đất nớc, hệ thống điện nớc ta ngày hoàn thiện đảm bảo an toàn hiệu trình phân phối cung cấp điện Điện đợc sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp, nông lâm nghiệp, thông tin liên lạc dịch vụ Điện có u điểm nguồn lợng khác sản xuất điện tập trung với nguồn cung cấp lớn, truyền tải điện xa đến nơi tiêu thụ với tổn hao tơng đối nhỏ, tơng đối dễ dàng biến đổi thành dạng lợng khác Để giải vấn đề cụ thể thực tế, em đợc giao nhiệm vụ thực đề tài tốt nghiệp với nội dung Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo bơm nông nghiệp Trong năm học tập trờng nh thời gian thực đề tài tốt nghiệp em đợc dậy bảo, giúp đỡ tận tình Thầy Cô môn Hệ thống điện, Khoa Điện, Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đặc biệt dới hớng dẫn thầy: TS Ngô Hồng Quang, nhờ giúp đỡ tận tình Thầy giúp đỡ em hoàn thành đồ án Mặc dù có nhiều cố gắng song hạn chế kiến thức nên chắn đồ án tốt nghiệp em không tránh khỏi thiếu sót, em mong đợc bảo, góp ý Thầy, Cô Em xin chân thành cảm ơn dìu dắt, bảo Thầy, Cô! Tài liệu tham khảo Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện TS Ngô Hồng Quang Vũ Văn Tầm, Thiết kế cấp điện TS Trịnh Hùng Thám Nguyễn Hữu Khánh, Nhà máy điện trạm biến áp Khoa ĐHTC - ĐHBKHN, Hớng dẫn thiết kế mạng hệ thống điện TS Nguyễn Văn Đạm, Mạng lới điện I.II Nguyễn Công Hiếu Nguyễn Mạnh Hoạch, Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp, đô thị nhà cao tầng Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện chơng I Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện xác định phụ tải tính toán Khi thiết kế cung cấp điện cho công trình nhiệm vụ xác định nhu cầu dùng điện công trình đó.Tuỳ theo quy mô công trình, nhu cầu dùng điện cần xác định theo phụ tải thực tế có xét đến khả phát triển tơng lai Nh phụ tải tính toán phụ tải dùng để thiết kế tính toán tơng đơng với phụ tải thực hiệu phát nhiệt tốc độ hao mòn cách điện trình làm việc Vì để xác định đợc xác phụ tải tính toán gặp nhiều khó khăn Nếu phụ tải tính toán đợc xác định nhỏ phụ tải thực tế giảm tuổi thọ thiết bị điện, dẫn đến hỏng hóc, cháy nổ nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn phụ tải thực tế nhiều thiết bị điện đợc chọn lớn yêu cầu dẫn đến vi phạm toán kinh tế Do tính quan trọng nh nên việc xác định phụ tải tính toán cho ta số liệu cần thiết, lựa chọn thiết bị điện đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo an toàn mặt phát nóng không lãng phí kinh tế Sau số phơng pháp xác định phụ tải tính toán thờng dùng: I Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán: PTT Phơng pháp xác định PTT theo công suất đặt hệ số nhu cầu PTT = Knc Pđm Trong đó: Pđm : Công suất định mức Knc: Hệ số nhu cầu thiết bị (tra sổ tay kỹ thuật) Phơng pháp xác định PTT theo công suất trung bình hệ số hình dáng PTT = Khd PTB Trong đó: PTB: Công suất trung bình Khd: Hệ số hình dáng (tra sổ tay kỹ thuật) Phơng pháp xác định PTT theo công suất trung bình hệ số cực đại PTT = Kmax PTB Trong đó: PTB : Công suất trung bình Kmax : Hệ số cực đại (tra sổ tay kỹ thuật theo hai đại lợng Ksd NHA) Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Ksd: Hệ số sử dụng NHA: Số thiết bị dùng điện hiệu Phơng pháp xác định PTT theo công suất trung bình độ chênh lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình PTT = PTB Trong đó: : Hệ số tản xạ : Độ chênh lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình Phơng pháp xác định PTT theo suất cho phí điện cho đơn vị sản phẩm Trong đó: PTT = a0 M Tmax a0: suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm, kWh/1đv M: tổng số sản phẩm sản xuất thời gian khảo sát Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn Phơng pháp xác định Ptt theo suất trang bị điện cho 1đơn vị diện tích : PTT = P0 F Trong đó: P0: Suất trang bị điện cho đơn vị diện tích, W/m2 F: diện tích bố trí thiết bị II Chọn phơng pháp xác định phụ tải tính toán: PTT Trong thực tế tuỳ theo quy mô đặc điểm phân xởng phụ tải mà ngời ta chọn phơng pháp thích hợp phơng pháp nêu Phân xởng sửa chữa khí : Tại phân xởng sửa chữa khí ta chọn phơng pháp số 3, xác định phụ tải tính toán PTT theo công suất trung bình PTB hệ số cực đại KMAX PTT = Kmax PTB Vì ta biết xác thông tin phụ tải điện nh số thiết bị dùng điện, vị trí lắp đặt công suất thiết bị điện Phơng pháp cho ta kết tính toán đủ xác khối lợng tính toán không lớn Các phân xởng lại Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Do thiếu nhiều thông tin phụ tải điện, cụ thể cho biết côngsuất đặt diện tích nên ta chọn phơng pháp tính phụ tải tính toán P TT theo công suất đặt hệ số nhu cầu (phơng pháp số 1) PTT = Knc Pđm Phụ tải chiếu sáng Chọn phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo suất trang bị điện cho đơn vị diện tích (phơng pháp số 6) PTT = P0 F III Xác định phụ tải tính toán phân xởng toàn nhà máy Xác định phụ tải tính toán phân xởng sửa chữa khí : a) Giới thiệu phân xởng sửa chữa khí số 1: - Diện tích phân xởng: 1200 m2 bao gồm tất 39 thiết bị dùng điện Trong có công suất lớn 30 kW b) Trình tự xác định phụ tải tính toán phân xởng sữa chữa khí: + Phân nhóm phụ tải + Xác định phụ tải tính toán nhóm + xác định phụ tải chiếu sáng phân xởng + xác định phụ tải tính toán toàn phân xởng + xác định diện tích định mức Iđm diện tích tính toán ITT c) Phân nhóm phụ tải điện phân xởng sửa chữa khí: Việc phân nhóm phụ tải điện định hớng cho ta sơ đồ cung cấp điện, xác định phụ tải tính toán xác hơn, chọn thiết bị xác Mỗi nhóm phụ tải điện nhận điện tủ động lực tơng ứng Phân nhóm phụ tải điện theo nguyên tắc sau: - Các thiết bị nhóm nên gần để giảm dây dẫn, giảm giá thành, giảm tổn hao - Các thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc gần giống để xác định NHQ giống dẫn đến việc tính toán phụ tải PTT có sai số nhỏ - Tổng công suất nhóm nên xấp xỉ để hạn chế tối đa loại tủ động lực khác Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Trên sở danh sách thiết bị phân xởng sửa chữa khí kèm theo vẽ số ta có số lợng, công suất vị trí lắp đặt thiết bị mặt phân xởng, ta phân thành nhóm Cụ thể tính toán nhóm nh sau: - Nhóm 1: gồm 10 thiết bị TT Tên thiết bị Máy khoan bàn Máy mài hai phía Máy màI tròn vạn Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy khoan đứng Tủ sấy điện Tổng Số lợng Ký hiệu 1 1 10 20 19 22 18 PĐM (kW) máy Toàn 0,65 2,8 2,8 7 2.8 3x0,65 2,8 2,8 7 2.8 2x7 35,55 IĐM (A) 3x1,64 7,09 7,09 17,72 17,72 7.09 2x17.72 97,07 Tổng thiết bị nhóm: n = 10 Tổng công suất nhóm: Pđmi = 35,5 (kW) Thiết bị có công suất lớn nhóm: Pđmmax = (kW) Thiết bị có công suất bé nhóm: Pđmmin = 0,65 (kW) Ta có: m= Pđm max = = 10,76 > Pđm 0,65 Tra bảng phụ lục I.1 - trang 253 - thiết kế cấp điện (TKCĐ) với phân xởng sữa chữa khí ta đợc : Ksd = 0,15; cos = 0,6 tg = 1,33 Xác định số thiết bị sử dụng điện hiệu nhq theo trình tự sau: - Xác định n1: Số thiết bị có công suất lớn hay 1/2 công suất thiết bị có công suất lớn nhóm Với nhóm có n1 = - Xác định Pđm1: Tổng công suất định mức n1 thiết bị Pđm1 = n1 Pđm = 28 (kW) - Xác định tỷ số n*:n* = - Xác định tỷ số p*: n1 = = 0,4 10 n p* = Pđm1 28 = =0,79 Pđm 35,55 10 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Bảng trị số hệ số an toàn Tính chất khu vực đặc tính dây dẫn n - Nơi không dân c Dây nhiều sợi Dây sợi - Nơi đông dân khoảng vợt quan trọng Dây nhôm nhiều sợi tiết diện tới 120 mm2 Dây đồng nhiều sợi tiết diện tới 70 mm2 Dây thép tiết diện tới 25 mm2 Các dây không nhng tiết diện lớn Dây AC với tiết diện 2.5 2.5 2.5 2.5 2 Với tính toán phần trớc ta chọn dây AC- 50, chọn n= - Quy định số liệu khí hậu dùng thiết kế Ta có bảng số liệu phân vùng nh sau: Điều kiện tính toán Vùng khí hậu I II III IV 5 0 40 40 40 0 25 25 25 30 35 40 Lúc nhiệt độ không khí thấp Nhiệt độ ( 0C ) Tốc độ gió V (m/s) Lúc nhiệt độ không khí cao Nhiệt độ ( 0C ) 40 Tốc độ gió V (m/s) Lúc bão 25 Nhiệt độ ( C ) 25 Tốc độ gió V (m/s) Ta chọn vùng khí hậu vùng III - Các số liệu dây AC-50 phục vụ cho tính toán (Các số liệu dây AC - 50 đợc tính toán chơng II) Bảng số liệu tỉ tải dây AC-50 Mã dây FA FFe g1 g2 g3 134 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện (mm2) (mm2) AC-50 Trong : 48,3 (10-3 N/m.mm2) (10-3 N/m.mm2) (10-3 N/m.mm2) 32,9 109 114 g1: Tỉ tải trọng lợng thân dây dẫn g2: Tỉ tải áp lực gió lên dây dẫn g12 + g 22 g3: Tỉ tải tổng hợp : g3 = Bảng số liệu lý dây AC- 50 Vật liệu A FC gh (N/mm2) 157 1175 E (N/mm2) 61,6.10 196.103 (1/ 0C) 23.10-6 12.10-6 = 1/E 10,23.10-6 5,1.10-6 II Tính toán lựa chọn phần tử đờng dây - Tính toán lựa chọn cột a/ Lựa chọn khoảng cột Theo đề yêu cầu ta thiết kế đờng dây không 35 kV có chiều dài 7km Ta chọn khoảng cột L = 100 ( m ) b/ Chọn cột Dự định cho hai lộ dây cột, dây dẫn pha đặt xà cách m, cột chôn sâu 2m Vì chọn cột ly tâm cao 12m Tại vị trí trung gian đặt cột LT12B Tại vị trí đầu cuối tuyến đờng dây đặt cột LT12C Đờng dây cấp điện có chiều dài 7km, ta đặt khoảng cách cột 100m Vậy tìm số cột : Tổng số cột LT12B 69 cột Tổng số cột LT12C 04 cột Các cột đợc chọn mua nhà máy bê tông Chèm Hà nội Bảng thông số kỹ thuật cột Quy cách D1/D2-H Loại (mm) Mác bê tông V (m3) M (kg) Lực đầu cột Pcp (kg) 135 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện LT12B LT12C 190/3-10000 190/300-10000 400 400 0,44 0,44 1200 1200 720 900 2- Chọn xà , sứ a/ Chọn xà Các cột trung gian dùng xà đơn X1 Cột đầu cuối dùng xà kép X2 Xà làm thép góc L75.75.7 , dài 2m Kèm xà chống xà dùng thép góc L63.63.6 1900 1000 X2- Xà lắp cột néo 400 1000 20 20 X1- Xà lắp cột trung gian b/ Chọn sứ Hướng tuyến Chọn sứ theo điiêù kiện : Uđms Uđmm Chọn sứ đỡ Liên Xô chế tạo1,3OHC m - 353 - 2000 Hướng tuyến 1m Cột đầu cột cuối chọn sứ treo kiểu chuỗi 35 kV Liên Xô 3- Chọn móng cột 1,3m 1,5m Chọn dùng móng không cấp đúc chỗ , bê tông mác M100: -Với cột trung gian móng có kích thớc 1.1,2.2 m -Với cột đầu, cuối móng cố kích thớc 1,2.1,4.2 m -Bản vẽ móng cột LT12B LT12C : 2m 2m 136 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện - Các thiết bị phụ khác Dây néo cột loại thép 14 , cột có dây néo nghiêng so với mặt đất 450 đợc nối với móng néo Để đảm bảo an toàn cột lắp tiếp địa xà, dây tiếp địa đợc đặt phía cột ly tâm có đờng kính 10, cọc tiếp địa sắt góc L63.63.6 dài 3m đợc đóng sâu dới mặt đất 1m Tại đầu cuối đờng dây đặt chống sét ống để đảm bảo an toàn có sét đánh vào đờng dây III Kiểm tra phần tử chọn 1- Tính toán ứng suất độ võng a/ Tính khoảng vợt tới hạn - Khoảng vợt tới hạn dây AC-50 đợc tính công thức : Lth = 24. A ( bao ) g g ( bao ) ( ) ACbao AC Trong : AC = Fe E Fe + a. A E A ; hệ số giãn nở dài dây phức hợp AC E Fe + a.E A 12.10 6.196.103 + 6.23.10 6.61,6.10 = 19,2.10 (1 / C) AC = 3 196.10 + 6.61,6.10 137 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Ta có : F 48,3 A a= F = Fe Hệ số giãn nở thép : Fe= 12.10-6 (1/ 0C ) Hệ số giãn nở dài nhôm : A= 23.10-6 (1/ 0C ) Mô đun đàn hồi vật liệu nhôm : EA = 61,6.103 (N/ mm2) Mô đun đàn hồi vật liệu thép : EFe = 196.103 (N/ mm2) Mô đun đàn hồi vật liệu dây phức hợp : a.E A + E Fe 6.61,6.103 + 196.103 EAC = = = 80,8.103 (N/ mm2) 1+ a 1+ Hệ số kéo dài đàn hồi dây AC : AC = Với ACP = = 12,38.10 ( mm2/N ) E AC gh = 157 = 78,5 ( mm2/N ) xác định dợc ứng suất dây AC lúc bão lúc ACmin = [ Acp - ( A-AC ).( o - ) EA ] E AC EA 80,8.103 = [78,5 - (23-19,2).10 (15-5) 61,6.10 ] 61,6.103 -6 = 99,89 ( N/mm2 ) ACbão = [ Acp - ( A-AC ).( o - bão ) EA ] E AC EA 80,8.103 = [78,5 - (23-19,2).10 (15-25) 61,6.10 ] 61,6.103 -6 = 102,94 (N/mm2) Khoảng vợt tới hạn dây AC-50 : Lth = 24.23.10 6.(25 5) 84,5.10 36,5.10 = 142,98 (m) ( ) - ( ) 102,94 99,89 138 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện L=100(m) < Lth ứng suất lớn dây xuất b/ Phơng trình trạng thái Với dây phức hợp ta có phơng trình trạng thái : L2 g 2n L2 g 2m AC ( n m ) ACn = ACn 2 24. AC ACn 24. AC ACm AC Trạng thái m : gm = g1= 36,5.10-3 ( N/mm2 ) ; m= 5oC ACm =ACmin= 99,89 (N/mm2) Trạng thái n : gn= g1=36,5.10-3 (N/mm2) ; n= 40oC ACn =ACmin Thay số vào phơng trình trạng thái : 100 2.(36,5.10 ) ACmax24.12,38.10 6. 2AC max = 99,89 1002 (32,9.10 ) 19,2.10 6.(40 5) 24.12,38.10 6.99,89 12,38.10 3A Cmax- 42,115 2A Cmax- 5,484.104 = Giải ta đợc: ACmax = 51,4 N/mm2 Độ võng đờng dây : L2 g1 1002.32,9.103 = = 0,8(m) F= 8. AC max 8.51,4 - Trình tự kiểm tra 100m a/ Kiểm tra khoảng cách an toàn 0,8 2m 7,2m 139 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Xác định khoảng cách an toàn Điều kiện kiểm tra ho = h- F - h1- h2 hcp Trong : h chiều cao cột : h = 12m F độ võng dây : f = 0,8 h1là điểm treo dây xà dới tới đỉnh cột : h1=2 m h2là độ chôn sâu cột : h2= m ho= 12-0,8-2-2 = 7,2 (m) > (m) Vậy đảm bảo điều kiện an toàn b/ Kiểm tra uốn cột trung gian 1m 1m P2 P cột 5m Cột trung gian làm việc chịu tác động lực gió, bão lên thân cột lên dây dẫn khoảng cột - Tải trọng gió lên cột : 140 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện pC = 9,81 .C.V F 16 Trong : hệ số biểu thị không đồng gió lên khoảng cột (=0,7) C hệ số động lựccủa không khí phụ thuộc vào bề mặt chịu gió (C=0,7) V vận tốc gió lúc bão ( V= 35 m/s ) F diện tích mặt cột chịu gió : F= Ta có : pC = d1 + d 193 + 330 (h h ) = (12 2) = 2,6(m ) 2 9,81 0,7.0,7.35 2.2,6 = 956,87 (N) 16 - Tải trọng gió lên dây dẫn : P1d= g2.F.L = 109.10-3.50.100 = 545 (N) - Lực gió lên dây vào cột độ cao 10m , 9m, 8m - Lực gió đặt vào cột độ cao : H=( 2d1 + d h 2.0,19 + 0,33 10 ) = ( ) = 4,55 (m) d1 + d 0,19 + 0,33 - Tổng mô men tác động lên tiết diện cột sát đất : Mtt = n.( Mi+ 10 0/oMi ) Trong đó: n hệ số tải (n=1,2) Mi = Mpd+Mpc Với: Mpd mô men lực gió tác dụng lên dây gây Mpc mô men lực gió tác dụng lên cột gây Mi= 2.545.(10+9+8)+956,87.4,55 = 33783,75 (Nm) Ta có: Mtt=1,2.(33783,75+0,1.33783,75) =44594,55 (Nm) - Quy đổi mô men tính toán lực đầu cột : Ptt = M tt 44594,55 = = 4459,455 (N) = 454,58 (kG) h 10 Ptt= 454,58 (kG) < Pcp=720 (kG) Vậy cột làm việc an toàn 141 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện c/ Kiểm tra uốn cột đầu, cột cuối 1m T A1 10m 9m 8m Các cột đầu, cột cuối bị kéo phía sức kéo dây dẫn - Lực kéo dây là: T = ACmin.FAC = 99,89.(48,3+8) = 5623,8 (N) - Mô men tính toán tổng đặt lên tiết diện cột sát mặt đất : Mtt = n (2T.h1+2T.h2+2T.h3) = 1,3.2.5623,8.(10+9+8) = 394791,25 (Nm) - Lực tính toán quy đầu cột : Ptt = M tt 394791,25 = = 39479,1 (N) =4024,3 (kG) h 10 Cột cuối dùng cột LT12C có lực đầu cột cho phép 900 (kG) Vậy Ptt= 4024,3 (kG) > Pcp = 1800 (kG) Cột làm việc không an toàn ta đặt thêm hai dây néo tăng cờng cho cột S H=4,55m d/ Kiểm tra móng cột trung gian h=2m b=1m d=1,2m 142 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Công thức kiểm tra : ( F2.En+F3.Qo ) F1 (1) H H + ( + ).tg2 ]+0,5 h h (2) K.S Trong đó: F1= 1,5 [ d F2 = (1+ tg2).(1+1,5 tg ) h (3) d F3= (1+ tg2) + tg h (4) En= b.h.ko [0,5.h.+C (1+2)] .( + tg) (5) S tổng lực ngang đặt lên cột Qo tổng trọng lợng đặt lên kể trọng lợng móng C lực kết dính tính toán (tra bảng C=4,12N/cm2) trọng lợng riêng đất ( = 17,6 kN/m3 ) , trị số hàm số đất sét tra bảng ta có: = 0,467; 2= 0,128 ko hệ số an toàn phụ thuộc vào cột chế độ làm việc tra bảng ko= 1,26 góc ma sát đất sét = 40o; tg =0,839 Thay số vào công thức (1);(2);(3);(4);(5) ta có: F1 = 1,5[ 4,55 4,55 +( + 1).0,839 ]+0,5 =11,9 2 143 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện F2 = (1+0.8392).(1+1,5 F3 ( 1+0,8392 ) En = 1,2 0,839) =1,29 1,2 +0,839 =1,86 1.2.1,26 [0,5.2.17,6+4,12.(1+0,128)] = 91,92 0,467.(0,467 + 0,839) Qo = Qc+Qm+Qd+Qx Trong đó: Trọng lợng cột Qc = 0,44.24,5 =10,78 (kN) Trọng lợng móng Qm= 1.1,2.24,5.2 =58,8 (kN) Trọng lợng dây Qd = 32,9.10-3.100.6.59 = 1,164 (kN) Trọng lợng xà sứ Qx= 0,5 (kN) Qo = 10,78+58,8+1,164+0,5 =71,244 (kN) S = 6.718,2+956,87 = 5266,07 (N) =5,27(kN) Thay số liệu tính toán vào công thức kiểm tra : 1,5.5,27 (1,29.91,92+1,86.71,244 ) 11,9 7,905 (kN) 21,1 (kN) Vậy móng cột trung gian thoả mãn yêu cầu - Thiết kế móng néo, dây néo cột Tại vị trí quan trọng ta phải néo cột đề phòng cố gãy cột, đổ cột Móng dây néo đợc làm bê tông cốt thép mác 200 và45có kích thớc Ttt Ttt N (1.1,5.0,3) m chôn sâu 2m Dây néo đợc làm thép bện có gh= 685 (N/mm2), cỡ 14 T2 Cột đợc giữ dây néo, dây néo đợc làm với mặt đất góc 45o tạo với góc 600 60 T C Ttt Bố trí dây néo chon cột nh hình vẽ : T1 N 450 2m 144 1m Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Bố trí móng néo cho cột nh hình vẽ: Td 1,2 m 1,5 m 45 h1 h Cột điện Dây néo Móng cột a Móng néo Móc buộc dây néo a/ Phân bố lực dây néo Phần trớc tính đợc lực đầu cột Ptt = 39479,125 (N) Khả chống uốn cột kép Pcp =18000 (N) Vậy 2dây néo phải chịu lực: Ttt= Ptt-Pcp = 21479,1 (N) Chiếu xuống mặt phẳng dây néo (góc 450) có Tn= 21479,1 = 30376,03 (N) 145 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Mỗi dây néo chịu lực kéo : T1=T2= Tn = L = 15188 (N) a b/ Kiểm tra khả chống nhổ móng k.T .h2.b. (*) Trong đó: k hệ số an toàn (k=2) Ttt= 49,028 (kN) Tra bảng với đất sét pha cát ẩm tự nhiên ta đợc : = 450; = 400; =0,504 ; A =1,704; B =0,587; =14,7 Từ d = = 0,5 tra bảng ta đợc =0,62 h sức bền thụ động đất : =' (1-2 2) + 2h A.(1- 2.B) 3b cos ( + ) cos 85 = = 2,17 Với: = cos .(cos sin ) cos 45.(cos 45 sin 40) ' =2,17.(1-0,622.0,5042)+ Thay vào (*) ta có : 2.15,188 2.2 1,704.(1-0,622.0,587) = 3,1 3.1,5 14,7.22.1,5.3,1 30,376 < 136,71 Do móng néo làm việc an toàn c/ Kiểm tra khả chịu kéo dây néo 14 Công thức kiểm tra : Tgh= F.gh Ttt Trong đó: F tiết diện phẳng dây thép néo gh ứng suất giới hạn Tgh = ( 14 ) 0,685 = 105,4 (kN) Vậy : 105,4 (kN)> 15,188 (kN) dây néo chọn thoả mãn 146 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện 4/ Tính điện trở tiếp địa đờng dây áp dụng công thức R1c = 0,00298 Kc với điện trở suất đất = 0,2 104 /cm Tra bảng hệ số hiệu chỉnh theo hệ số mùa ta có: Kc = 1,4 Điện trở nối đất cọc là: R1c = 0,00298 Kc = 0,00298 1,4 0,2.104 = 8,3 < 10 Đạt tiêu chuẩn kỹ thuật 147 12 M2 Sứ đứng ML 35 kV(quả) Loại móng Tiếp địa L70x70x7 cọc 2X1 Loại xà Néo 2LT12C Từ trạm BATG Loại cột Khoảng cột, m Mặt cắt dọc tuyến Mặt tuyến 100 cọc M1 1X1 1LT12B 100 cọc M1 1X1 1LT12B 100 cọc M1 1X1 1LT12B 100 mặt mặt cắt dọc tuyến dây trung áp 35 kv cọc 14 M2 12 2X1 2LT12C Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện 148 [...]... giả thiết phụ tải trong các phân xởng phân bố đều trên diện tích mặt bằng Vì vậy tâm phụ tải lấy trùng với tâm hình học của phân xởng Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy vẽ một hệ toạ độ XOY có vị trí toạ độ trọng tâm của phân xởng là (xi, yi); ta có biểu đồ phụ tải của nhà máy: 27 Biểu đồ phụ tải nhà máy Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện CHơng ii 28 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện thiết kế mạng... + 17,08 2 = 21,37 (kVA) - Dòng điện tính toán của nhóm 2: Itt2 = Stt 21,37 = = 32,47 (A) 3.0,38 3.U đm 3- Nhóm 3: gồm 11 thiết bị TT 1 2 Tên thiết bị Máy tiện ren Máy tiện ren Số lợng Ký hiệu 2 1 1 4 PĐM (kW) 1 máy Toàn bộ 7 10 14 10 IĐM (A) 2x17,7 25,32 12 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện 3 Máy khoan bàn 4 5 6 7 Máy doa tọa độ Máy giũa Máy mài sắc dao cắt gọt Máy mài sắc Tổng 1 1 1 1 1 8 13... cấp điện thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy I Đặt vấn đề: Việc thiết kế mạng cao áp cho nhà máy có ảnh hởng lớn về mặt kinh tế, vận hành, quản lý cũng nh sửa chữa sự cố Mục đích việc thiết kế mạng cao áp là vạch ra các phơng án và lựa chọn phơng án hợp lý nhất để đa điện năng từ mạng lới quốc gia về nhà máy sao cho đảm bảo các chỉ tiêu sau : Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ... - Dòng điện tính toán của nhóm 4: Itt1 = Stt 30,64 = = 46,55 (A) 3.0,38 3.U đm 5 - Nhóm 5: gồm 6 thiết bị TT Tên thiết bị 1 2 3 4 5 Máy bào gỗ Máy ép gia nhiệt gỗ Máy ca tròn Máy nén khí Máy ca đai Tổng Số lợng 1 2 1 1 1 6 Ký hiệu 23 31 29 35 26 PĐM (kW) IĐM A 1 máy Toàn bộ 2 2 5,06 10 10 2x25,322 7 7 17,72 30 30 75,94 4,5 4,5 11,39 63,5 160,75 15 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Tổng thiết bị... 7634,6 * Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy Sau khi có công suất tính toán của các phân xởng ta tính đợc phụ tải tính toán toàn nhà máy - Công suất tính toán tác dụng của nhà máy: Nhà máy có tất cả n = 10 phân xởng Kđt = 0,8 - hệ số đồng thời xét tới khả năng phụ tải lớn nhất của các phân xởng không xuất hiện đồng thời 25 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện PttNM = Kđt n P ttpx = 0,8.2071,58... toàn cho ngời và thiết bị Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành Dễ dàng phát triển phụ tải Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm các bớc sau: 1 Vạch các phơng án cung cấp điện 2 Lựa chọn vị trí, số lợng, dung lợng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại, tiết diện các đờng đây dẫn điện 3 Tính toán kinh tế kỹ thuật để lựa chọn phơng án hợp lý 4 Thiết kế chi tiết cho. .. phản kháng của nhà máy: QttNM = Kđt n Q ttpx = 0,8.2287,4 = 1829,92(kW ) 1 - Công suất tính toán toàn nhà máy: 2 2 + QttNM = 1657,262 + 1829,922 = 2468,8(kVA) SttNM = PttNM - Hệ số công suất của nhà máy: P 1657,26 ttNM = = 0,67 cosNM = S 2468,8 ttNM 3 Xác định biểu đồ phụ tải nhà máy Việc phân bố các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy là 1 vấn đền quan trọng để xây dựng sơ đồ cung cấp điện có các chỉ... B3 : Trạm biến áp B3 cấp điện cho Phân xởng đúc và khu nhà xe Trạm đặt hai máy làm việc song song Công thức xác định công suất MBA nh sau : 32 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện n.khc.SđmB Stt ( kVA) Trong đó : n : số MBA làm việc song song khc : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ nếu dùng các máy biến áp do nớc ngoài sản xuất ở đây ta chọn sử dụng MBA sản xuất tại Việt Nam nên hệ số hiệu chỉnh khc=1... 458,2 +336 2 = 568,19 (kVA) - Dòng điện tính toán là: I tt = S tt 3.U = 568,19 3.0,38 = 863,3( A) 7- Phân xởng gia công gỗ Công suất đặt: 400 kW Diện tích là: 35 x 22,5 = 1137,5 m2 22 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện Tra bảng PL1-3( TL1 )với khu hành chính và xởng thiết kế ta tìm đợc knc = 0,45 , cos = 0,65: tg = 1,16 Tra bảng ( PL 1-2 trang 253 sách thiết kế cấp điện ) ta tìm đợc suất chiếu sáng... toàn nhà máy là tơng đối lớn, vì vậy ta quyết định chọn phơng án cấp điện sau : Điện áp cấp trung áp từ trạm BATG sẽ qua đờng dây trên không về trạm phân phối trung tâm (hoặc trạm biến áp trung tâm), từ trạm PPTT(hoặc BATT) sẽ qua các đờng cáp ngầm đến các trạm biến áp phân xởng (BAPX) để hạ xuống 0,4 kV cung cấp cho các thiết bị làm việc II Xác định vị trí đặt trạm PPTT ( hoặc BATT) Nhà máy lấy điện