đồ án cung cấp điện cho một phân xưởng công nghiệp

KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN MỤC LỤC Nội dung: Trang Lời nói đầu: Chương I: Thiết kế chiếu sáng .2 Chương II: Tính toán phụ tải 2.1 Xác định phụ tải động lực 2.2 Xác định phụ tải chiếu sáng 10 2.3 Phụ tải thông thoáng .11 2.4 Tổng công suất tính toán toàn phân xưởng 12 Chương III: Chọn sơ đồ nối điện .13 3.1 Sơ phân bố vị trí thiết bị phân xưởng 13 3.2 Tính toán lựa chọn phương án tối ưu 14 Chương IV: Chọn thiết bị bảo vệ .41 4.1 Tính toán ngắn mạch .41 4.2 Chọn áptomát cho mạch chiếu sáng 43 4.3 Chọn áptomát bảo vệ động 43 4.4 Chọn áptomát tổng 46 4.5 Chọn 47 Chương V: Chọn tụ bù 49 Chương VI: Hạch toán công trình 49 Tài liệu tham khảo 50 SV: NGUYỄN THẾ ANH -1- LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG I THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG I TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG Trong lĩnh vực, ánh sáng điều quan trọng, ảnh hưởng tới sức khoẻ suất lao động người thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng phải quan tâm đáp ứng yêu cầu độ rọi hiệu chiếu sáng thị giác Ngoài độ rọi, hiệu chiếu sáng phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, lựa chọn hợp lý bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế mỹ quan hoàn cảnh Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau:       Không bị loá mắt Không loá phản xạ Không có bóng tối Phải có độ rọi đồng Phải đảm bảo độ sáng đủ ổn định Phải tạo ánh sáng giống ánh sáng ban ngày Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung, chiếu sáng cục chiếu sáng kết hợp ( kết hợp cục chung ) Do yêu cầu thị giác cần phải làm việc xác, nơi mà thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng không tạo bóng tối sâu thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp Kích thước vật nhìn làm việc khoảng cách tới mắt, hai yếu tố thể thông qua hệ số k Trong đó: a kích thước vật nhìn b khoảng cách từ vật nhìn tới mắt Nếu k nhỏ độ chiếu sáng phải lớn Mức độ tương phản vật nhìn nền: - Nếu độ tương phản nhỏ độ chiếu sáng đòi hỏi phải lớn SV: NGUYỄN THẾ ANH -2- LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN - Hệ số phản xạ vật nhìn nền.Nếu hệ số phản xạ lớn độ chiếu sáng nhỏ Khi thiết kế , việc thiết kế chiếu sáng đảm bảo làm việc phải thiết phương án dự phòng Đối với toán thiết kế chiếu sáng cho xưởng sữa chữa nên đòi hỏi phải có độ xác cao Vì ta phải chọn ánh sáng cho phù hợp Chọn đèn chiếu sáng : chọn hai loại đèn chiếu sáng thông thường là: - Bóng đèn sợi đốt - Bóng đèn huỳnh quang Do xưởng sản xuất dùng đèn đèn huỳnh quang đèn huỳnh quang có tần số 50Hz thường gây ảo giác không quay cho động không đồng bộ, nguy hiểm cho người vận hành máy, dễ gây tai nạn lao động Do người ta thường sử dụng đèn sợi đốt cho phân xưởng sửa chữa khí Bóng đèn chọn theo tiêu chí:  Nhiệt độ màu áp dụng biểu đồ Kruithof ( trang 327, sách BT_CCĐ – Ts Trần Quang Khánh )  Chỉ số hoàn màu IRC  Hiệu suất sáng tuổi thọ bóng đèn  Chọn kiểu sáng kiểu đèn ∗ Từ ta chọn đèn sợi đốt có công suất 200(w) quang thông F= 3000 (lumen) –tra bảng 45.pl.BT trang 488  Chọn độ cao treo đèn: Tức khoảng cách từ trần đến bóng đèn h1 = 0,5 0,7 (m) ⇒ chọn h1 = 0,5 (m) ∗ H : độ cao treo đèn với mặt thiết bị làm việc ∗ h2 : độ cao mặt làm việc h2 = 0,7 (m) ⇒ chọn h2 = 0,8 (m) Theo thi chiều cao phân xưởng H = 4,5 (m) SV: NGUYỄN THẾ ANH -3- LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN  Vậy chiều cao tính toán: h = H - h2 = 4,5 – 0,8 = 3,7 (m)  Tỷ số treo đèn : Điều kiện ≤ j ≤ J= Bố trí đèn xác định số lượng đèn tối thiểu để đảm bảo độ đồng chiếu sáng Sơ đồ bố trí đèn tỷ lệ bảng sau Dựa vào tỷ số ,( tra bảng 12.4 trang 329 Sách tập CCĐ - Ts Trần Quang Khánh ) Ta có:  L = 1,5 x h = 1,5 x 3,7 = 5,55 (m) SV: NGUYỄN THẾ ANH -4- LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN Căn vào kích thước nhà xưởng ta chọn khoảng cách đèn theo điều kiện sau: ; - Với : khoảng cách đèn theo chiều dọc : khoảng cách đèn theo chiều ngang Căn vào kích thước phân xưởng (22m ,20m) ta có sơ đồ bố trí bóng đèn sau: SV: NGUYỄN THẾ ANH -5- LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN SƠ ĐỒ BỐ TRÍ BÓNG ĐÈN GIẢ THIẾT CỦA PHÂN XƯỞNG Từ sơ đồ bố trí ta tính chọn: ; Ta kiểm tra điều kiện ta có: Và thỏa mãn điều kiện Như việc bố trí đèn hợp lý Số lượng đèn tối thiểu độ đồng cảu chiếu sáng Nmin = 30 bóng Xác định hệ số không gian: SV: NGUYỄN THẾ ANH -6- LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN Căn đặc điểm nội thất chiếu sáng coi hệ số phản xạ trần là: 0,5.tường : 0,3 Tra bảng 47.pl.BT, trang 330, ứng với hệ số phản xạ nêu hệ số không gian kkg = 2,831 ta tìm hệ số lợi dụng k ld = 0,57; Hệ số dự trữ lấy dt =1,2; hệ số hiệu dụng đèn Xác định quang thông tổng: (lumen) Số lượng đèn tối thiểu là: (bóng) > Nmin= 30 (bóng) Như tổng số đèn cần lắp đặt 48 bóng Ta tính toán chọn : ; Kiểm tra điều kiện sau: Và thỏa mãn điều kiện Vậy sơ đồ bố trí lắp đặt cuối hình vẽ sau: SV: NGUYỄN THẾ ANH -7- LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN SƠ ĐỒ BỐ TRÍ BÓNG ĐÈN CHO PHÂN XƯỞNG Kiểm tra độ rọi thực tế: (lux) > Eyc=100 (lux) Vậy độ rọi thõa mãn yêu cầu Ngoài chiếu sáng chung trang bị thêm :  Cho máy (trừ tủ sấy) đèn công suất 100 W để chiếu sáng cục bộ, cho phòng thay đồ phòng vệ sinh phòng bóng 100 W SV: NGUYỄN THẾ ANH -8- LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG II TÍNH TOÁN PHỤ TẢI XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC  Trước hết ta xác định : Hệ số sử dụng tổng hợp (*) Trong : Pi công suất định mức thiết bị thứ i Kisd hệ số sử dụng thiết bị thứ i Ta có : 3+4+4+3+1,2+1+0,65+0,85+7+2,8+3+4,5+2,8+7+2,8 = 47,6 (Kw) (1) = 3.0,35+4.0,32+4.0,3+3.0,36+1,2.0,57+1.0,60+0,65.0,51+0,85.0,55 +7.0,62+2,8.0,45+3.0,53+4.5.0,45+2,8.0,4+7.0,32+2,8.0,46 = 20,556 (Kw) (2) Với tra bảng đề Thay (1) (2) vào (*) ta SV: NGUYỄN THẾ ANH -9- LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN  BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN Xác định hiệu số hiệu dụng : Trong : = 47,6 ( Kw); = 32+42+42+32+(1,2)2+12+(0,65)2+(0,85)2+72+(2,8)2+32+(4,5)2+2,82+72+2,82 = 204,335 (Kw) Suy :  Hệ số nhu cầu : Vậy tổng công suất phụ tải động lực : Hệ số công suất phụ tải động lực : Trong đó: = 47,6 SV: NGUYỄN THẾ ANH ( Kw) ; - 10 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN SV: NGUYỄN THẾ ANH BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN - 44 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN Hao tổn điện áp cực đại : Hao tổn điện áp cho phép : Như : Mạng đảm bảo yêu cầu chất lượng  Suy : Thực tế tổn thất chấp nhận So sánh kết tính toán hai phương án ta thấy phương án có vốn đầu tư nhỏ Hai phương án có tổng chi phí gần tương đương - Sự chênh lệch chi phí xác định: - Sự chênh lệch với vốn đầu tư: Như ta chọn phương án để tính toán tiếp ∗ Tính toán mạng điện chiếu sáng Do tủ phân phối đặt trung tâm nên mạng điện chiếu sáng xây dựng với hai mạch rẽ hai phía : Mạch thứ gồm 24 bóng công suất 24×200 = 4800 (w) = 4,8(kw) SV: NGUYỄN THẾ ANH - 45 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN Mạch thứ gồm 24 bóng công suất 24 × 200 = 4800 (w) = 4,8(kw) Sơ đồ bố trí hình vẽ sau: Mô menphụ tải M0 = P0 L0 = 9,6 x 18,5 = 177,6 (kwm) M1 = P1 L1 = 4,8×20 = 96 (kwm) M2 = P2 L2 = 4,8×20 = 96 (kwm) Mô men quy đổi: Mqd = M0 + α ( M1 + M2 ) = 177,6 + 1,33 ( 96+96 ) = 432,96 (kwm) giả Hệ số (α) xác định bảng Pl bt trang 455 sách tập cung cấp điện Tác TS Trần Quang Khánh Trong α = 1,33 ứng với mạng điện áp pha có trung tính, nhánh rẽ pha Ta có: SV: NGUYỄN THẾ ANH - 46 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN Giá trị  Tiết diện dây dẫn đoạn (0A) Với hệ số C = 83 tra bảng 4plbt trang 455 ứng với dây đồng pha  Ta chọn tiết diện dây F = (mm2 ) Hao tổn điện áp thực tế đoạn (OA)  Tiết diện dây dẫn nhánh rẽ:   Hệ số CAB=37 tra bảng trang 455  Ta chọn tiết diện dây dẫn có F = 2,5 (mm2) Tiết diện dây dẫn nhánh rẽ AC: Hao tổn điện áp cho phép nhánh AC  Ta chọn tiết diện F = 2,5 (mm2) SV: NGUYỄN THẾ ANH - 47 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG IV CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ 4.1 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH: Ta tiến hành xác định dòng điện ngắn mạch hai vị trí đặc trưng tủ phân phối tạ điểm xa mạch ( N2) SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH Xác định điện trở phần tử mạch điện Điện kháng đoạn ( D-0) SV: NGUYỄN THẾ ANH - 48 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN Điện trở đoạn (D-0) Điện kháng đoạn (0-13) Điện trở đoạn ( 0-13) Trổng trở ngắn mạch( N1 ) Trổng trở ngắn mạch (N2) Dòng ngắn mạch pha (N1) Với tỷ số  hệ số xung kích Kxk = 1,27 ( tra bảng 6.3.1) SV: NGUYỄN THẾ ANH - 49 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN Dòng ngắn mạch xung kích Dòng ngắn mạch pha ( N2) Dòng ngắn mạch xung kích 4.2 CHỌN APTOMAT CHO MẠCH CHIẾU SÁNG: Dòng làm việc mạch chiếu sáng Vậy ta chọn atomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm=20(A); Tra bảng 20.e bl.BT trang 462 4.3 CHỌN APTOMAT BẢO VỆ CHO ĐỘNG CƠ:  Tính toán tiêu biểu cho động bể ngâm dung dịch kiềm Chọn Kmm = 3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat SV: NGUYỄN THẾ ANH - 50 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN Vậy ta chọn aptomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 10 (A)  Tính toán tiêu biểu cho động bể ngâm nước nóng Chọn Kmm =3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat: Vậy ta chọn atomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 10 (A)  Tính toán tiêu biểu cho động bể ngâm tăng nhiệt Chọn Kmm =3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat: Vậy ta chọn atomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 10 (A)  Tính toán tiêu biểu cho động tủ sấy Chọn Kmm =3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat: Vậy ta chọn aptomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 10 (A)  Tính toán tiêu biểu cho động máy quấn dây Chọn Kmm =3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat: SV: NGUYỄN THẾ ANH - 51 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN  Vậy ta chọn aptomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 10 (A)  Tính toán tiêu biểu cho động máy dây Chọn Kmm =3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat: Vậy ta chọn aptomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 10 (A)  Tính toán tiêu biểu cho động máy khoan bàn Chọn Kmm =3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat: Vậy ta chọn aptomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 10(A)  Tính toán tiêu biểu cho động máy khoan đứng Chọn Kmm =3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat: Vậy ta chọn aptomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 10 (A)  Tính toán tiêu biểu cho động bàn thử nghiệm Chọn Kmm =3,5 α=2,5 SV: NGUYỄN THẾ ANH - 52 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN Dòng khởi động aptomat: Vậy ta chọn aptomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 20 (A)  Tính toán tiêu biểu cho động máy mài Chọn Kmm =3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat: Vậy ta chọn aptomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 10 (A)  Tính toán tiêu biểu cho động máy hàn Chọn Kmm =3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat: Vậy ta chọn aptomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 10 (A)  Tính toán tiêu biểu cho động máy tiện Chọn Kmm =3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat: Vậy ta chọn aptomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 15 (A)  Tính toán tiêu biểu cho động máy mài tròn SV: NGUYỄN THẾ ANH - 53 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN Chọn Kmm =3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat: Vậy ta chọn aptomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 10 (A)  Tính toán tiêu biểu cho động máy cần cẩu điện Chọn Kmm =3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat: Vậy ta chọn aptomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 20 (A)  Tính toán tiêu biểu cho động máy bơm nước Chọn Kmm =3,5 α=2,5 Dòng khởi động aptomat: Vậy ta chọn aptomat loại AII50-3T có dòng định mức Iđm = 10 (A) 4.4 CHỌN APTOMAT TỔNG: Dòng khởi động xác định theo biểu thức sau Ta chọn Aptomat loại A3134 bảng (20e pl.BT) trang 462 có dòng định mức 150(A) SV: NGUYỄN THẾ ANH - 54 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN  Kểm tra ổn định nhiệt cáp chọn > Fch = 25 (mm2) Coi thời gian tồn ngắn mạch tk =2,5 (s) với cáp đồng Ct = 159 (bảng 8.pl.BT) Vậy cáp chọn đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt , ta cần chọn loại cáp có tiết diện lớn XLPE.35 TA CÓ BẢNG TỔNG KẾT NHƯ SAU: T Ikd (A) Aptomat InAT(A) TT Ikd (A) Aptomat InAT(A) 163,156 A3134 150 2,231 AII50-3T 10 6,37 AII50-3T 10 17,51 AII50-3T 20 8,498 AII50-3T 10 10 8,54 AII50-3T 10 8,512 AII50-3T 10 11 7,77 AII50-3T 10 6,37 AII50-3T 10 12 12,586 AII50-3T 15 3,178 AII50-3T 10 13 3,57 AII50-3T 10 2,646 AII50-3T 10 14 18,606 AII50-3T 20 1,764 AII50-3T 10 15 7,252 AII50-3T 10 T 4.5 CHỌN THANH CÁI: Thanh dẹp đồng tiết diện Vậy ta chọn 50x5 : 25 mm2  Kiểm tra ổn định nhiệt chọn SV: NGUYỄN THẾ ANH - 55 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN > Fch =25mm2 Vậy chọn không đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt, ta cần chọn lại có F= 35mm2 CHƯƠNG V CHỌN TỤ BÙ SV: NGUYỄN THẾ ANH - 56 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN Yêu cầu hệ số công suất cần nâng lên giá trị Cosφ = 0,93 ta tính tgφ2 = 0,395 Qb = P( tgφ1 – tgφ2 ) = 36,35× ( 0,515 – 0,395) = 4,362(KVAr) Trong : Vậy ta chọn tụ bù loại KM1- 0,38 có công suất Q = (KVAr) bảng 40.pl CHƯƠNG VI HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH  Tổng giá thành công trình là: ( triệu đồng )  Tổng giá thành có tính đến công lắp đặt: ( triệu đồng )  Giá thành đơn vị công suất đặt: ( đ/kVA )  Tổng chi phí quy đổi: ( đ/kVA )  Tổng điện tiêu thụ: ( kWh ) SV: NGUYỄN THẾ ANH - 57 - LỚP: C7LT_H2 KHOA: ĐIỆN BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN  Tổng chi phí đơn vi điện năng: ( đ/kWh ) BẢNG TỔNG KẾT NHƯ SAU Tên thiết bị Cáp hạ áp XLPE-25 m Cáp hạ áp XLPE-4 Cáp hạ áp XLPE-2,5 Vỏ tủ điện Aptomat tổng Quy cách Đơn Số vị lượng TT Đơn giá, V 61 99,2 6,051 m 30 45,72 1,371 m 188 30,88 5,805 Cái 600 0,60 A3134 Cái 3200 3,20 AII50-3T Cái 15 350 5,25 TKM-0,5 Bộ 1000 0,30 Aptomat nhánh Biến dòng Ampeke 0-200A Cái 250 0,75 Vôn kế 0-500V Cái 200 0,2 10 Công tơ 3pha Cái 1500 1,5 11 Tụ bù KM1-0,38 Bộ 2600 2,6 12 Tổng ∑  27,627 TÀI LIỆU THAM KHẢO: TS TRẦN QUANG KHÁNH - BÀI TẬP : CUNG CẤP ĐIỆN – NXB: KHOA HỌC KỸ THUẬT HÀ NỘI TS TRẦN QUANG KHÁNH - GIÁO TRÌNH : CUNG CẤP ĐIỆN – NXB: KHOA HỌC KỸ THUẬT Ngô Hồng Quang - Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV – NXBKHKT Hà Nội TRẦN BÁCH – LƯỚI ĐIỆN - NXB: KHOA HỌC KỸ THUẬT HÀ NỘI PGS - TS Phạm Văn Hòa - Ngắn mạch đứt dây hệ thống điện -NXBKHKT Hà Nội SV: NGUYỄN THẾ ANH - 58 - LỚP: C7LT_H2