Đồ án môn học Cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho phân xưởng cơ khí

Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC Cung Cấp Điện Họ tên : Đỗ Hữu Minh (mã sinh viên:1300117) Nguyễn Văn Lượng Nguyễn Xuân Minh Lớp: ĐH Điện K5, nghành học : Công nghệ kỹ thuật điện Tên đề tài : Thiết kế cấp điện cho phân xưởng khí Số liệu (các số liệu phụ lục kèm theo Động máy công tắc động pha ) Diện tích chiếm chỗ máy công tác 3x3=9 m2 Trạm biến áp 22/0,4 kV đặt nhà Nội dung nhiệm vụ : - - Xác định phụ tải tính toán (động lực chiếu sáng) cho phân xưởng Lập sơ đồ thiết kế mạng điện cung cấp cho toàn phân xưởng Thiết kế trạm biến áp phân phối 22/0,4 kV cấp điện cho phân xưởng Kiểm tra tổn thất điện áp lớn nhất, xác định tổn thất công suất chi phí điện cho phân xưởng, biết phân xưởng làm việc với Tmax = 4500h/năm Tính chiếu sáng cho phân xưởng, đảm bảo độ rọi E = 80lx Phụ tải phân xưởng sửa chữa khí TT Tên thiết bị Số lượng Pđm,kW máy Iđm ,A Ghi Tổng Nhóm Môn Đồ án Cung Cấp Điện Khoa Điện-Tự Động Hóa 9 10 11 4 Máy tiện ren Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện Phay vạn Phay đứng Cưa sắt Tổng Nhóm Phay ngang Phay đứng Bào ngang Xọc Xọc Doa ngang Khoan hướng tâm Mài phẳng Mài Mài tròn Cưa máy Cộng Nhóm III Phay vạn Mài Khoan vạn Mài dao cắt gọt Khoan bàn Ép trục khuỷu Mài thô Cưa tay Cộng Nhóm IV Lò kiểu buồng Lò điện kiểu đứng Lò điện kiểu bể Bể điện phân Cộng Nhóm V Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Phay ngang Phay vạn Môn Đồ án Cung Cấp Điện Lớp ĐH KTĐ–K5 2 16 4,5 5,1 14 5,6 2,2 1,7 3,4 14 1,35 4,5 15,3 28 11,2 2,2 5,1 3,4 28 1,35 99,05 11,4 38,73 70,9 28,36 5,57 12,9 8,61 70,9 3,42 250,79 1 1 1 15 1,8 8,4 2,8 4,5 1,7 2,8 5,6 1,7 1,8 18 25,2 2,8 4,5 1,7 18 2,8 1,7 92,5 4,56 17,73 45,58 63,81 7,09 11,4 4,3 45,58 7,09 14,18 4,3 235,79 1 1 1 3,4 2,2 4,5 2,8 0,65 1,7 1,7 3,4 2,2 4,5 2,8 0,65 1,7 1,7 20,6 8,61 5,57 11,4 7,09 3,3 4,3 7,6 4,3 52,17 1 1 30 25 30 10 30 25 30 10 95 47,98 39,98 47,98 15,99 151,93 1 10 4,5 2,8 2,8 20 4,5 2,8 8,4 50,64 17,73 11,4 7,09 21,27 Khoa Điện-Tự Động Hóa 10 11 12 13 14 Phay Xọc Bào ngang Mài tròn Búa khí nén Quạt Biến áp hàn Mài thô Khoan Cộng Nhóm VI Bàn nguội Máy quấn dây Bàn thí nghiệm Bể tẩm có đốt nóng Tủ sấy Khoan bàn Cộng Lớp ĐH KTĐ–K5 1 1 1 1 18 2,8 2,8 7,6 10 3,2 7,3 3,2 0,6 2,8 2,8 15,2 10 3,2 7,3 3,2 0,6 87,17 7,09 7,09 38,5 17,73 25,32 8,1 31,68 8,1 1,52 234,01 1 0,5 0,5 15 1,5 0,5 15 1,27 1,27 37,98 10,13 1 0,85 0,65 0,85 0,65 22,50 2,15 1,65 54,44 Sản phẩm: - Thuyết minh tính toán : 01 Bản vẽ: Các phương án cấp điện; Sơ đồ mạng điện động lực chiếu sáng; Sơ đồ nguyên lý sơ đồ kết cấu trạm biến áp phân xưởng Phụ lục Phụ lục hình ảnh: Chương I: II 3: Hình 1: Minh họa đại lượng Ptt,Ptb,Pđm Chương II: I 1: Hình 2: Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện từ MBA Chương II: I 3.12: Hình 3: Sơ đồ cấp điện hình tia Chương IV: V 4.12: Hình 4: Sơ đồ phân bố công suất xí nghiệp khí Hình 5: Sơ đồ nguyên lý lắp đặt tụ bù Hình 6: Sơ đồ cung cấp điện cho xí nghiệp với phương án 1: Mạng hình tia Chương V: V: Hình 7: Trạm biến áp kiểu kín (xây, nhà) máy biến áp máy phát dự phòng Môn Đồ án Cung Cấp Điện Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 Chương VII: III: Hình 8: Sơ đồ nguyên lý chiếu sáng phân xưởng khí Phụ lục bảng: Chương I: III: Bảng 1: Thống kê danh sách phụ tải phân xưởng khí Chương IV: II 1: Bảng 2: Bảng chọn mật độ dòng kinh tế Chương IV: III: Bảng 3: Số liệu tính toán tiết diện dây dẫn Chương IV: III 3: Bảng 4: Cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực Chương IV: V 4 4: Bảng 5: Bảng chọn thông số tụ bù Bảng 6: Lựa chọn dây dẫn Bảng 7: Bảng chọn áptômát đầu cho tủ động lực Bảng 8: Bảng tính chọn áptômát cho máy nhóm I Bảng 9: Bảng tính chọn áptômát cho máy nhóm II Bảng 10: Bảng tính chọn áptômát cho máy nhóm III Bảng 11: Bảng tính chọn áptômát cho máy nhóm IV Bảng 12: Bảng tính chọn áptômát cho máy nhóm V Bảng 13: Bảng tính chọn áptômát cho máy nhóm VI Chương V: III: Bảng 14: Bảng tra cứu máy phát điện Lời Mở Đầu Điện dạng lượng có nhiều ưu điểm như: Dễ dàng chuyển thành dạng lượng khác (nhiệt, cơ, hóa, …) dễ dàng truyền tải phân phối Chính điện sử dụng rộng rãi lĩnh vực hoạt động người Điện nguồn lượng nghành công nghiệp, điều kiện quan trọng phát triển đô thị khu vực dân cư Ngày kinh tế nước ta bước phát triển, đời sống nhân dân bước nâng cao, với nhu cầu nhu cầu điện lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ sinh hoạt bước phát triển không ngừng Đặc biệt với chủ trương kinh tế nhà nước, vốn nước tăng lên làm cho nhà máy, xí nghiệp mọc lên nhiều Do đòi hỏi phải có hệ thống cung cấp điện an toàn, tin cậy để sản xuất sinh hoạt Để làm điều nước ta cần phải có đội ngũ người đông đảo Môn Đồ án Cung Cấp Điện Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 tài để kế thừa, đưa ứng dụng công nghệ điện vào đời sống Sau học môn Cung Cấp điện, em giao đề tài đồ án: “ Thiết kế cấp điện cho phân xưởng khí” Tuy nhiên chúng em thực đồ án hướng dẫn thầy Nguyễn Khắc Tiến lượng kiến thức hạn chế, nên có đôi phần thiếu sót Chúng em mong đóng góp ý kiến, phê bình sửa chữa từ quý thầy cô bạn sinh viên để đồ án hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Chương I :Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng I Khái niệm phụ tải điện: Phụ tải điện số liệu quan trọng để tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện Xác định phụ tải điện lớn so với thực tế dẫn đến chọn thiết bị lớn làm tăng vốn đầu tư Xác định phụ tải điện nhỏ bị tải gây cháy nổ hư hại công trình làm điện Xác định xác phụ tải điện việc làm khó Công trình điện thường phải thiết kế lắp đặt trước có đối tượng sử dụng điện Ví dụ, cần thiết kế lắp đặt trạm biến áp trung gian để cấp điện cho khu chế xuất từ giai đoạn xây dựng sở hạ tầng(đường giao thông, điện nước) sau mời xí nghiệp vào mua đất xây dựng nhà máy Khi thiết kế lắp đặt đường dây cao áp trạm biến áp trung gian cấp điện cho khu chế xuất người thiết kế biết thông tin : Diện tích khu chế xuất tính chất xí nghiệp xây dựng (công nghiệp nặng,nhẹ) Phụ tải cần xác định giai đoạn tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện gọi phụ tải tính toán Cần lưu ý phân biệt phụ tải tính toán phụ tải thực tế Phụ tải Môn Đồ án Cung Cấp Điện Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 tính toán phụ tải gần dùng để tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện, phụ tải thực tế phụ tải xác xác định đồng hồ đo điện trình vận hành Có nhiều phương pháp xác định phụ tải điện Cần vào lượng thông tin thu nhận qua giai đoạn thiết kế để lựa chọn phương pháp phù hợp Càng nhiều thông tin đối tượng sử dụng lựa chọn phương án xác II.Phụ tải động lực: Cơ sở lý luận : a Đặc điểm hộ tiêu thụ: - Thiết bị hay gọi thiết bị tiêu thụ thiết bị tiêu thụ điện : động điện,lò điện, đèn điện… - Hộ tiêu thụ phận quan trọng hệ thống cung cấp điện, nơi biến đổi điện thành dạng lượng khác để sử dụng sản xuất dân dụng… - Phụ tải điện đại lượng đặc trưng cho công suất tiêu thụ thiết bị hộ tiêu thị điện - Xác định phụ tải công việc công tác thiết kế hệ thống điện nhằm mục lựa chọn kiểm tra phần tử mang điện máy biến áp theo điều kiện phát nóng, lựa chọn thiết bị bảo vệ … - Khi thiết kế vận hành hệ thống điện cung cấp cho xí nghiệp ý thông số sau : Công suất tác dụng P Cống suất phản kháng Q Dòng điện I - Tùy theo tầm quan trọng ngành kinh tế xã hội, hộ tiêu thụ cung cấp điện với mức độ tin cậy khác phân thành loại : + Hộ tiêu thụ loại : Là hộ tiêu thụ ngừng cung cấp điện gây nên hậu nguy hiểm đến tính mạng người, làm thiệt hại lớn kinh tế dẫn đến hư hỏng thiết bị, gây rối loạn công nghệ phức tạp, làm hư hỏng hàng loạt sản phẩm có ảnh hưởng không tốt nhiều phương diện VD : Xí nghiệp luyện kim, xí nghiệp hóa chất, quan nhà nước… Đối với loại phải có nguồn độc lập có nguồn dự phòng + Hộ tiêu thụ loại : Là hộ ngừng cung cấp điện dẫn đến thiệt hại kinh tế ngừng sản xuất, hư hỏng sản phẩm, lãng phí lao động VD : Nhà máy khí, nhà máy thực phẩm công nghệ nhẹ… Đối với loại thêm nguồn dự phòng thuộc vào so sánh vốn đầu tư hiệu kinh tế ngừng cung cấp điện Cho phép điện đến Môn Đồ án Cung Cấp Điện Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 + Hộ tiêu thụ loại : Là tất hộ tiêu thụ lại, hộ loại 2, cho phép cung cấp điện tin cậy cho phép thấp nghĩa cho phép điện thời gian sửa chữa khắc phục cố, cho phép từ đến b Những yêu cầu cần thiết cung cấp điện: - Độ tin cậy cung cấp điện: tùy thuộc vào loại hộ tiêu thụ điều kiện cho phép ta cố gắng chọn phương án độ tin cậy cao - Chất lượng điện: Đánh giá tần số điện áp Tần số quan hệ thống điện điều chỉnh Do người thiết kế quan tâm đến chất lượng điện áp Nói chung điện áp cao trung giao động quanh giá trị ± 5% điện áp định mức - An toàn cung cấp điện : Hệ thống cung cấp điện phải vận hành với người thiết bị Do phải chọn hồ sơ hợp lý, mạch lạc, rõ ràng - Kinh tế : So sánh đánh giá thông qua tính toán từ chọn phương án hợp lý tốn Xác định phụ tải tính toán: Hiện có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán Thông thường phương pháp đơn giản cho kết không xác, ngược lại muốn độ xác cao phương pháp tính toán lại phức tạp Do vậy, phải biết cân nhắc để lựa chọn phương pháp tính cho phù hợp Nguyên tắc chung để tính toán phụ tải tính thiết bị dùng điện trở ngược phía nguồn Mục đích việc tính toán phụ tải: - Chọn tiết diện dây dẫn lưới điện cung cấp cách kinh tế - Chọn số lượng công suất máy biến áp hợp lý - Chọn tiết diện dẫn thiết bị phân phối có tính kinh tế - Chọn thiết bị chuyển mạch bảo vệ hợp lý Sau số phương án tính toán : 2.1 Xác định phụ tải theo công suất tiêu hao điện đơn vị sản phẩm: Đối với hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải không thay đổi thay đổi, phụ tải tính toán lấy giá trị trung bình phụ tải lớn nhất, hệ số đóng điện hộ tiêu thụ 1, hệ số phụ tải thay đổi Phụ tải tính toán tính theo công suất tiêu hao điện đơn vị sản phẩm, cho trước tổng sản phẩm sản xuất khoảng thời gian Ptt  Ptb  Trong đó: M ca W0 Tca Mca: Số sản phẩm sản xuất ca Tca: Thời gian ca phụ tải lớn W0 : Suất tiêu hao điện đơn vị sản phẩm (kwh/1đvsp) Môn Đồ án Cung Cấp Điện Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 Khi biết W0 tổng sản phẩm sản xuất năm M phân xưởng hay xí nghiệp, phụ tải tính toán : Ptt  M Tmax Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn Được sử dụng tính toán thiết bị có đồ thị phụ tải biến đổi quạt gió, bơm nước … Khi = kết tương đối xác 2.2 Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải đơn vị diện tích sản phẩm: Ptt  P0 F F: Diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ P0 : Suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất m2, kw/m2 Phương pháp cho kết gần Nó dùng để tính phụ tải phân xưởng Có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối 2.3 Xác định phụ tải theo công suất đặt: n Ptt  K nc  Pdi i 1 Qtt  Ptt tan  Stt  Ptt2  Qtt2  Ptt cos Xác định đồ thị phụ tải theo hệ số Kmax công suất trung bình Ptb: Phụ tải tính toán cho nhóm n máy xác định theo công thức vào công suất trung bình Ptt hệ số cực đại Kmax n Ptt  K max Ptb  K max K sd  Pdmi Qtt  Ptt tan  n Trong đó: Với Ptt  K sd  Pdmi công suất trung bình nhóm thời gian khảo sát, thường lấy ca hay ngày đêm Ptt – Công suất định mức máy, nhà chế tạo cho Ksd – Hệ số sử dụng, tra bảng 1.1 trang 225 Giáo trình Cung cấp điện, ví dụ với nhóm máy gia công kim loại ( tiện, cưa, khoan, bào ) phân xưởng khí tra Ksd = 0,2 – 0,4 Cosφ – Hệ số suất nhóm máy gia công Cosφ = 0,6 – 0,7 Môn Đồ án Cung Cấp Điện Khoa Điện-Tự Động Hóa - Lớp ĐH KTĐ–K5 Hình Minh họa đại lượng Ptt,Ptb,Pdm Kmax hệ số cực đại, tra bảng 1.4 trang 227 Giáo trình Cung cấp điện ( theo nhq ksd ) , nhq số thiết bị dùng hiệu quả, số thiết bị giả thuyết có công suất nhau, có chế độ làm việc gây phụ tải tính toán gần phụ tải tính toán nhóm thiết bị thực tế gây Ý nghĩa thực tế nhq chỗ : nhóm máy bao gồm nhiều máy có công suất khác nhau, đặc tính kỹ thuật khác nhau, chế độ làm việc, trình công nghệ khác khó tính toán phụ tải điện Người ta đưa vào đại lượng trung gian nhq nhằm giúp cho việc xác định phụ tải điện nhóm máy dễ dàng tiện lợi mà sai số phạm phải cho phép Các bước xác định sau : Xác định n1 – Số động có công suất lớn nửa công suất động lớn Xác định P1- Công suất n1 động n1 Pn1   Pdmi i 1 - Xác định tỷ số : n1 n P N *  , P*   n Pdm P dmi n P dmi Tra bảng 1.5 trang 228 Giáo trình Cung cấp điện ( theo n* P* ) tìm nhq* - Xác định nhq theo biểu thức: nhq = n nhq* Môn Đồ án Cung Cấp Điện Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 Tính toán đỉnh nhọn : Phụ tải đỉnh nhọn kéo dài từ đến giây họi phụ tải đỉnh nhọn Phụ tải đỉnh nhọn thường tính dòng đỉnh nhọn Iđn Dòng điện dùng để kiểm tra độ lệch điện áp, chọn thiết bị bảo vệ tính toán khởi động động Đối với máy : Iđn = Imax = Kmin.Iđm Kmin: Hệ số máy động Đối với động điện không đồng roto lồng sóc Kmin = ÷ Đối với động điện chiều roto dây quấn Kmin= 2,5 Đối với lò điện Kmin=1 Lò điện hồ quang máy biến áp hàn Kmin = Đối với nhóm máy lò điện đỉnh nhọn xuất có dòng mở máy lớn nhóm máy: I dn  I mmmax  (Itt  K ad Idm max ) Phụ tải tính toán: Với tủ động lực: Stt  Pn2  Qn2 Với tủ phân phối: Stt  K d ( Ptt  Pcs )  ( Qtt  Pcs ) I tt  Stt Với kd hệ số đóng điện 3.U dm III Xác định phụ tải tính toán phân xưởng Căn vào số liệu phụ tải cho nhóm sơ đồ ta lập bảng phụ tải phân xưởng sau: Bảng 1: Thống kê danh sách phụ tải phân xưởng khí TT Tên thiết bị Nhóm I Máy tiện ren Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện Phay vạn Phay đứng Cưa sắt Tổng Môn Đồ án Cung Cấp Điện Số lượng Pđm,Kw Iđm ,A máy Tổng 2 16 4,5 5,1 14 5,6 2,2 1,7 3,4 14 1,35 4,5 15,3 28 11,2 2,2 5,1 3,4 28 1,35 99,05 Ghi 11,4 38,73 70,9 28,36 5,57 12,9 8,61 70,9 3,42 250,79 10 Khoa Điện-Tự Động Hóa X = (0,08.10+0,08.20).10-3 = 2,4.10-3 ( ) U  Lớp ĐH KTĐ–K5 PR  QX 55, 79.6, 474.103  95,52.2, 4.103   1, 48 (V) U dm 0,  ΔU ≤ 5%.Uđm thỏa mãn điều kiện  Kiểm tra tổn thất đến tủ động lực nhóm VI: R = (0,0754.10+1,15.20).10-3 = 23,754.10-3 ( ) X = (0,08.10+0,08.20).10-3 = 2,4.10-3 ( ) U  PR  QX 14, 45.23, 754.103  21,96.2, 4.103   0,99 (V) U dm 0,  ΔU ≤ 5%.Uđm thỏa mãn điều kiện  Kiểm tra tổn thất đến tủ động lực chiếu sáng: R = (0,0754.10+1,83.20).10-3 = 37,354.10-3 ( ) X = (0,08.10+0,08.20).10-3 = 2,4.10-3 ( ) U  PR  QX 16,35.37,354.103   1,53(V) U dm 0,  ΔU ≤ 5%.Uđm thỏa mãn điều kiện  Tổng tổn thất điện áp lớn nhất: ΔUΣ = 1,44 + 1,28 + 1,19 + 2,07 + 1,48 + 0,99 + 1,53 = 9,98 (V)  ΔUmạng% = 2,495% < 5% Vậy mạng điện sau thiết kế đảm bảo chất lượng điện II Tính toán tổn thất công suất MBA: ΔP0 = 840 W, ΔPN = 5,75 (kW), UN% = 4, I0% = Ta có phụ tải nhà máy: Sttpx = 334,62 (kVA), cosφ = 0,62 Theo tính toán tổn thất chương II.2 ta chọn dùng máy biến áp có công suất 400 kVA có: - Tổn thất công suất tác dụng lúc ngắn mạch: PN'  6,55 kW - Tổn thất công suất không tải: P0'  1, 64 kW - Tổn thất điện là: ΔA = 22951,85 kWh III Tính toán cho phân xưởng: Tổn thất công suất tác dụng công suất phản kháng ta áp dụng công thức sau: P  Môn Đồ án Cung Cấp Điện P2  Q2 R0 L U2 80 Khoa Điện-Tự Động Hóa P2  Q2 Q  X L U2  Lớp ĐH KTĐ–K5 ĐL_I: 47,542  72, 262 P1  8, 494.106  0,397 (kW) 0, Q1    47,542  72, 262 2, 4.106  0,112 (kVAr) 0, 42 ĐL_II: P2  42,182  64,112 8, 494.106  0,31 (kW) 0, Q2  42,182  64,112 2, 4.106  0, 088 (kVAr) 0, ĐL_III: 11, 622  17, 662 P3  37,354.106  0,104 (kW) 0, Q3   11, 622  17, 662 2, 4.106  0, 01 (kVAr) 0, 42 ĐL_IV: 85, 792  41,182 P4  0, 754.106  0, 043 (kW) 0, Q4   85, 792  41,182 2, 4.106  0,14 (kVAr) 0, 42 ĐL_V: 55, 792  95,522 P5  6, 474.106  0,504 (kW) 0, Q5   55, 792  95,522 2, 4.106  0,19 (kVAr) 0, 42 ĐL_VI: 14, 452  21,962 P6  23, 754.106  0,103 (kW) 0, Q6   14, 452  21,962 2, 4.106  0, 0103 (kVAr) 0, 42 ĐL_CS: Môn Đồ án Cung Cấp Điện 81 Khoa Điện-Tự Động Hóa 16,352 Pcs  37,354.106  0, 06 (kW) 0, Qcs  Lớp ĐH KTĐ–K5 16,352 2, 4.106  0, 004 (kVAr) 0, 42 IV Tính toán tổn thất điện năng: Khái niệm điện tổn thất điện Điện lượng công suất tác dụng sản xuất ( không tải tiêu thụ) khoảng thời gian khảo sát đó, tính toán thiết kế thường lấy năm Tương tự, tổn thất điện lượng công suất tác dụng bị tổn hao trình truyền tải điện lưới dạng nhiệt đường dây máy biến áp Nếu công suất tác dụng không thay đổi thời gian khảo sát T, lượng điện tương ứng là: A = P.T Nếu công suất tác dụng thay đổi khoảng thời gian khảo sát theo hình bậc thang lượng điện là: n A   Pi Ti Trong đó: Pi : trị số công suất khoảng thời gian Ti n: số bậc thang thay đổi công suất Trong thực tế, thường xác định điện tổn thất điện theo công thức định Vì vậy, điện tổn thất điện xác định phương pháp gần Để xác định gần điện tiêu thụ tổn thất điện người ta đưa vào đại lượng trung gian - Thời gian sử dụng công suất lớn Tmax : Tmax thời gian hệ thống cung cấp điện truyền tải công suất lớn truyền tải lượng điện lượng điện truyền tải thực tế năm Trong thực tế, ta đồ thị phụ tải không xác định Tmax Vì vậy, thiết kế tính toán lưới cung cấp điện thường phải lấy gần Tmax Ta tham khảo giá trị Tmax bảng tra Tmax theo loại nhà máy sổ tay cung cấp điện - Thời gian tổn thất lớn  :  thời gian hệ thống cung cấp điện truyền tải công suất lớn gây lượng tổn thất điện lượng điện tổn thất thực tế năm ΔPmax  = ΔA  A Pmax Môn Đồ án Cung Cấp Điện 82 Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 Vì chưa biết ΔA nên xác định  theo công thức trên, trị số  tra theo đồ thị Tmax cosφ xác định theo công thức gần đúng:   (0,124  104.Tmax ) 8760 h Xác định tổn thất điện đường dây: Tổn thất điện tổn thất công suất tác dụng khoảng thời gian khảo sát, không liên quan đến tổn thất công suất phản kháng sơ đồ thay đường dây sơ đồ điện trở  Tổn thất điện đường dây phụ tải: Trình tự tính toán: - Xác định trị số  theo Tmax qua công thức:   (0,124  104.Tmax ) 8760 - Xác định tổn thất công suất ΔPN1 - Xác định tổn thất điện theo công thức: ΔPmax  = ΔA - Xác định chi phí điện năm theo công thức: YΔA = ΔAΣ.C  Tổn thất điện đường dây n phụ tải: Trình tự tính toán: - Xác định thời gian tổn thất công suất lớn  , xác định chung cho tất đường dây đoan - Xác định tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây ΔPΣ = ΣΔPi kW - Xác định tổng tổn thất điện đường dây: ΔAΣ = ΔPΣ  - Xác định chi phí điện năm: YΔA = ΔAΣ.C Tính toán chi phí tổn thất điện cho phân xưởng khí: Để tính toán giá tiền tổn thất điện cho phân xưởng cần xác định tổn thất điện đường dây tổn thất trạm biến áp a Xác định tổng tổn thất điện đường dây: - Trị số thời gian tổn thất lớn  :   (0,124  104.Tmax ) 8760  (0,124  10 4.4500) 8760  2886, 21 - Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây: ΔPD = 0,397 + 0,31 + 0,104 + 0,043 + 0,504 + 0,103 + 0,06 = 1,521 (kW) - Tổn thất điện đường dây: ΔAD = ΔPD  = 1,521.2886,21 = 4389,92(kWh) b Tổng chi phí tổn thất điện phân xưởng khí: Môn Đồ án Cung Cấp Điện 83 Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 ΔAΣ = ΔPΣ  =4389,92 + 22951,85 = 27341,77 (kWh) Với giá thành C = 1325 vnđ/1 kWh chi phí tổn thất năm phân xưởng là: YΔAΣ = ΔAΣ.C = 27341,77.1325 = 36227845,25 vnđ Chương VII: Tính chiếu sáng cho phân xưởng I Đặt vấn đề: Trong nhà máy, xi nghiệp công nghiệp hệ thống chiếu sáng có vai trò quan trọng việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, nâng cao suất lao động, an toàn sản xuất sức khỏe người lao động Nếu ánh sáng không đủ cho người lao động phải làm việc trạng thái căng thẳng, hại mắt ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe, kết hàng loạt sản phẩm không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật suất lao động thấp, chí gây tai nạn lao động Cuũng iì ậy hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau: - Không bị lóa mắt - Không bị lóa phản xạ - Không tạo khoảng tối vật che khuất - Phải có độ rọi đồng - Phải tạo ánh sáng gần ánh sáng tự nhiên tốt II Lựa chọn số lượng công suất hệ thống đèn chiếu sáng chung: Các hình thức chiếu sáng: Các hệ thống chiếu sáng dùng phân xưởng như: a Chiếu sáng chung: Là hình thức chiếu sáng tạo nên độ rọi đồng toàn diện tích sản xuất phân xưởng, với hình thức chiếu sáng đèn treo độ cao quy định để có lợi Chiếu sáng chung dùng phân xưởng có yêu cầu độ rọi chỗ gần sử dụng nơi mà không đòi hỏi mắt phải làm việc căng thẳng b Chiếu sáng cục bộ: Là hình thức chiếu sáng nơi cần quan sát xác tỉ mỷ phân biệt rõ chi tiết, với hình thức đèn chiếu sáng phải đặt gần nơi cần quan sát Chiếu sáng cục dùng để chiếu sáng chi tiết gia công máy công cụ, phận kiểm tra, lắp máy c Chiếu sáng hỗn hợp: Môn Đồ án Cung Cấp Điện 84 Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 Là hình thức chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung chiếu sáng cục Chiếu sáng chung hỗn hợp dùng nơi có công việc thuộc cấp I, II, III dùng cần phân biệt màu sắc, độ lồi lõm, hướng xếp chi tiết … Chọn hệ thống chiếu sáng: Qua phân tích hình thức chiếu sáng mục ta thấy phân xưởng khí có đặc điểm thích hợp với hình thức chiếu sáng hỗn hợp ta chọn chiếu sáng phân xưởng khí hệ thống chiếu sáng hỗn hợp Chọn loại đèn chiếu sáng: Hiện có loại đèn phổ biến đèn dây tóc đèn huỳnh quang a Đèn dây tóc: đèn dây tóc làm việc dựa sở xạ nhiệt Khi dòng điện qua sợi dây tóc làm phát nóng phát quang - Ưu điểm đèn dây tóc chế tạo đơn giản, rẻ tiền dễ lắp đặt vạn hành - Nhược điểm quang thông nhạy cảm với điện áp Nếu điện áp bị dao động thường xuyên tuổi thọ bóng giảm b Đèn huỳnh quang: loại đèn ứng dụng tượng phóng điện chất khí áp suất thấp - Ưu điểm hiệu suất quang lớn, điện áp thay đổi phạm vi cho phép quang thông giảm (1%), tuổi thọ cao - Nhược điểm chế tạo phức tạp, giá thành cao, cosφ thấp làm tăng tổn hao công suất tác dụng làm giảm hiệu suất phát quang đèn, quang thông đèn phụ thuộc vào nhiệt độ, phạm vi phát quang phụ thuộc vào nhiệt độ, đóng điện đèn sáng được, quang thông thay đổi nên hay làm cho mắt mỏi mệt khó chịu c Chọn đèn chiếu sáng cho phân xưởng khí: - Qua phân tích ưu nhược điểm loại bóng đèn ta thấy xưởng khí ta dùng loại bóng đèn sợi đốt thích hợp - Phân xưởng khí gồm: Tổng diện tích là: 630m2 Nguồn điện áp sử dụng là: U = 220V lấy từ tủ chiếu sáng tủ phân phối Chọn độ rọi cho phận: - Độ rọi mật độ quang thông mà mặt phẳng chiếu nhận từ nguồn sáng ký hiệu E - Tùy theo tính chất công việc, yêu cầu đảm bảo sức khỏe cho người làm việc, khả cấp điện mà nhà nước có tiêu chuẩn độ rọi cho công việc khác - Theo đề độ rọi cho phân xưởng khí có trị số: E = 80 lux III Tính toán chiếu sáng: - Ta có hệ số dự trữ: k = 1,3 Môn Đồ án Cung Cấp Điện 85 Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 - Độ cao trần trung bình là: 5m, độ cao làm việc: 1,2m Vậy độ cao đèn là: H = h – hlv = – 1,2 = 3,8 m - Trong đó: h- chiều cao phân xưởng (tính từ đến trần phân xưởng) h = 5m hlv – chiều cao từ phân xưởng đến mặt công tác,hlv = 1,2m - Giả sử hệ số phản xạ tường: Ptg = 30% - Giả sử hệ số phản xạ trần: Ptr = 50 % - Sơ đồ tính toán chiếu sáng: Để tính toán chiếu sáng phân xưởng khí ta áp dụng phương pháp hệ số sử dụng: Công thức tính toán: F E.S Z k n.k sd Trong đó: F- quang thông đèn (lumen) E- độ rọi yêu cầu (lux) S-diện tích cần chiếu sáng(m2) k-hệ số dự trữ k = 1,3 n-số bóng đèn có hệ thống chiếu sáng chung ksd-hệ số sử dụng Z-hệ số phụ thuộc vào loại đèn tỷ số L/H Chỉ số phòng: Môn Đồ án Cung Cấp Điện 86 Khoa Điện-Tự Động Hóa  a.b 30.21   3, 25 H (a  b) 3,8.(30  21) Lớp ĐH KTĐ–K5 Trong đó: a,b chiều dài, chiều rộng phân xưởng Giả sử phân xưởng có dạng hình chữ nhật với a = 30m, b = 21m Tra bảng PL VIII.1 sách thiết kế cấp điện-Vũ Văn Tẩm trang 324 ta tìm Ksd = 0,57 - Xác định số bóng đèn n; - Xác định khoảng cách bóng đèn L; Ta có: L  1,8 (Tra bảng chiếu sáng phân xưởng dùng chao vạn năng): H L = 1,8.H = 1,8.3,25 = 5,85 m Ta chọn L = m Vậy bố trí khoảng cách đèn 5m khoảng cách từ bờ tường đến bờ đèn 2,5m - Số đèn bố trí hàng chiều dài là: n1  30  bóng - Số đèn bố trí hàng chiều rộng là: n1  21  4, bóng chọn bóng bố trí theo chiều rộng phân xưởng n = n1.n2 = 5.4 = 24 bóng Phân xưởng có độ rọi E = 80 lux Hệ số dự trữ k = 1,5 Hệ số tính toán Z = 1,9 Vậy quang thông bóng đèn xác định: F E.S k Z 80.630.1,5.1,9   10500 (lm) n.k sd 24.0,57 Tra bảng PL VIII.2 sách thiết kế cấp điện Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm trang 325 chọn bóng đèn halogen có công suất Pđ = 600W điện áp U = 220/230 V có quang thông F = 10500 lm Tổng số bóng đèn phân xưởng 24 bóng Tổng công suất sử dụng để chiếu sáng phân xưởng khí là: Pcs = 24.Pđ = 24.600 = 14400 (W) = 14,4 (kW) IV Thiết kế chiếu sáng: Để cung cấp điệnh cho hệ thống chiếu sáng chung phân xưởng khí ta đặt tủ chiếu sáng phân xưởng gồm aptomat tổng loại pha cực aptomat nhánh pha cực, cấp cho dãy đèn dãy bóng - Chọn áptômát tổng theo điều kiện: Môn Đồ án Cung Cấp Điện 87 Khoa Điện-Tự Động Hóa Điện áp định mức: UđmA ≥ Uđmm = 0,4 kV Dòng điện định mức: I dmA  I tt  Lớp ĐH KTĐ–K5 Pcs 14,  6,9   30, 74 (A) 3.U dm cos  3.0, 4.1 Tra bảng PL IV.1 sách thiết kế cấp điện-Ngô Hồng Quang-Vũ Văn Tẩm trang 282 chọn áptômát loại C60a hãng Merlin Gerlin chế tạo có thông số sau: Iđm = 40A, IN = kA Uđm = 440 V, cực - Ta chọn lại cáp từ tủ phân phối phân xưởng đến tủ chiếu sáng: chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép khc.Icp ≥ Itt = 30,74 (A) Trong đó: Itt – dòng điện tính toán hệ thống chiếu sáng chung Icp – Dòng điện cho phép tương ứng với loại dây, tiết diện Khc- hệ số hiệu chỉnh, lấy khc = Kiểm tra điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ áptômát: I cp  1, 25.I dmA 1, 25.30, 74   25, 62 (A) 1,5 1,5 Tra bảng PL V.13 sách thiết kế cấp điện-Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm trang 302 chọn cáp loại 4G1,5 cách điện PVC LENS có Icp = 31 A - Chọn áptômát nhánh: Điện áp định mức: Uđm ≥ Uđmm = 0,4kV Dòng điện định mức: I cp  n Pd 6.0,   (A) U dm 0, Chọn loại áptômát loại NC60a Merlin Gerlin chế tạo có thông số sau: IđmA = 10A IN = 3kA Uđm = 440V loại cực - Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến bóng đèn Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép: Khc.Icp ≥ Itt Kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ áptômát I cp  I kddt 1, 25.I dmA 1, 25.10    8,33 A 1,5 1,5 1,5 Chọn cáp lõi tiết diện 2x1,5mm2 có Icp = 26 A cách điện PVC hãng LENS chế tạo Môn Đồ án Cung Cấp Điện 88 Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 Hình 8: Sơ đồ nguyên lý chiếu sáng phân xưởng khí Môn Đồ án Cung Cấp Điện 89 Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 KẾT LUẬN Ngành điện nói chung hệ thống cung cấp điện nói riêng yếu tố cho phát triển công nghiệp kinh tế đất nước, sinh hoạt nhân dân, phương pháp thiết kế công trình nhỏ hay lớn góp phần quan trọng vào phát triển chung đất nước Sau đồ án thiết kế cung cấp điện em hiểu tầm quan trọng yêu cầu cụ thể xác để có công trình thiết kế kinh tế, đảm bảo yêu cầu mà đối tượng cấp điện yêu cầu, công trình thiết kế phù hợp với phát triển nghành công nghiệp phát triển xu xã hội Với giúp đỡ thầy giáo Nguyễn Khắc Tiến, thầy cô giáo môn Em thực tốt yêu cầu kỹ thuật đồ án Tuy nhiên thiếu tài liệu lượng kiến thức tổng hợp hạn chế nên chúng em nhiều sai sót cần bổ sung để hiểu thêm hoàn thiện Chúng em mong nhận góp ý, bổ sung quý thầy cô bạn TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình cung cấp điện-Ninh Văn Nam Thiết kế cấp điện-Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm Bảng chọn contactor: Contactor – type Easypact TVS + Contactor schneider (Techmecanique) loại Easypact TVS (khởi động từ Easypact TVS) dùng điều khiển động + Công suất từ 1.1…375kW + Cuộn coil có điện áp điều khiển AC 24, 48, 110, 220, 380, 415, 440V 50/60Hz + Tích hợp tiếp điểm phụ loại NO NC hay + Lắp đặt dil rail bắt vít + Đầu nối dây kiểu bắt vít Môn Đồ án Cung Cấp Điện 90 Khoa Điện-Tự Động Hóa Lớp ĐH KTĐ–K5 contactor-easypact-tvs Môn Đồ án Cung Cấp Điện 91 Khoa Điện-Tự Động Hóa Môn Đồ án Cung Cấp Điện Lớp ĐH KTĐ–K5 92 Khoa Điện-Tự Động Hóa chọn contactor-easypact-tvs Lớp ĐH KTĐ–K5 Bảng chọn rơle nhiệt RLD: Môn Đồ án Cung Cấp Điện 93 Khoa Điện-Tự Động Hóa Trang web: http://tailieu.vn http://google.com.vn Môn Đồ án Cung Cấp Điện Lớp ĐH KTĐ–K5 94