Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp

NỜI NÓI ĐẦU Ngày xu hội nhập quà trình công nghiệp hóa đại hóa đ ất nước diễn cách mạnh mẽ Trong trình phát triển điện đóng vai trò quan trọng dạng lượng đặc biệt có nhiều ưu điểm : dễ chuyển hóa thành dạng lượng khác ( năng, hóa năng, nhiệt …) dễ dàng chuyển đổi phân phối … ngày sử dụng r ộng rãi h ầu hết lĩnh vực đời sống Cùng với phát triển mạnh mẽ kinh tế đời sống xã hội ngày nâng cao nhu cầu cầu sử dụng điện lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp , dịch vụ …tăng nên không ngừng Đ ề đảm bảo nhu cầu to lớn phải có hệ thống cung cấp điện an toàn tin cậy Với “ thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp”, sau thời gian làm đồ án hướng dẫn thầy Th.s PHẠM ANH TUÂN tài liệu tham khảo : [1].Bài tập cung cấp điện Tác giả TS Trần Quang Khánh, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [2] Giáo trình Cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC Tác giả TS Trần Quang Khánh, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội Đến em hoàn thành đồ án Do trình độ thời gian có hạn nên tránh thiếu sót em mong bảo châm tr ước giúp đỡ thầy cô để làm em hoàn thiện đồng thời giúp em nâng cao trình độ chuyên môn đáp úng trình độ công tác sau Em xin trân thành cám ơn ! HÀ NỘI, tháng năm 2014 Sinh viên thực ĐÀO VĂN HÀ D6DCN2 Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Bài 1A “Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công ” Sinh viên : ĐÀO VĂN HÀ Lớp D6DCN2 A Dữ liệu Thiết kế mạng điện cung cấp cho phân xưởng với số liệu cho bảng số liệu thiết kế cấp điện phân xưởng Tỉ lệ phụ tải điện loại I 70% Hao tổn điện áp mạng điên hạ áp ∆Ucp=3,5% Hệ số công xuất cần nâng lên cos 0,90 Hệ số chiết khấu i = 1,2% ; Công suất ngắn mạch điểm đấu điện S k, MVA; Thời gian tồn tạ dòng ngắn mạch t k = 2,5 Gía thành tổn thất điện c∆= 1500 đ/kWh; suất thiệt hại điện g th= 8000 đ/kWh Đơn giá tụ bù 110.103 đ/kVAr, chi phí vận hành tụ 2% vốn đầu tư, suất tổn thất tụ ∆Pb= 0,0025 kW/kVAr Giá điện trung bình g = 1250 đ/ kWh Điện áp l ưới phân phối 22 kV Thời gian sử dụng công suất cực đại T M = 4500(h) Chiều cao phân xưởng h= 4,7(m) Khoảng cách từ nguồn điện đén phân xưởng L= 150(m) Các tham số khác lấy phụ lục sổ tay thiết kế cung cấp điện Dữ liệu thiết kế cấp điện phân xưởng Số hiệu sơ đồ Tên thiết bị Hệ số Ksd 1;8 Máy mài nhẵn 0,35 tròn 2;9 Máymài nhẵn 0,32 phẳng 3;4;5 Máy tiện bu 03 lông 6;7 Máy phay 0,26 10;11;19;20;29;30 Máy khoan 0,27 12;13;14;15;16;24;25 Máy tiện bu 0,30 lông 17 Máy ép 0,41 18;21 Cần cẩu 0,25 22;23 Máy ép nguội 0,47 26;39 Máy mài 0,45 27;31 Lò gió 0,53 28;34 Máy ép quay 0,45 32;33 Máy xọc(đục) 0,4 35;36;37;38 Máy tiên bu 0,32 lông Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 0,67 Công suất đặt P, kW theo phương án A 3+10 0,68 1,5+4 0,65 0,6+2,2+4 0,56 0,66 0,58 1,5+2,8 0,6+0,8+0,8+0,8+1,2+1,2 1,2+2,8+2,8+3+7,5+1013 0,63 0,67 0,70 0,63 0,9 0,58 0,60 0,55 10 4+13 40+55 2+4,5 4+5,5 22+30 4+5,5 1,5+2,8+4,5+5,5 cos Đồ án môn học 40;43 41;42;45 44 Trường: Đại Học Điện Lực Máy hàn Máy quạt Máu cắt tôn 0,46 0,65 0,27 0,82 0,78 0,57 GVHD:Phạm Anh Tuân 28+28 5,5+7,5+7,5 2,8 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ – SỦA CHỮA N01 B Nội dung thuyết minh gồm phần sau : I Thuyết minh Chương I : Tính toán thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân Trong thiết kế chiếu sáng vấn đề quan trọng phải quan tâm đáp ứng yêu cầu độ rọi hiệu chiếu sáng thị giác 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 Chọn loại bóng đèn chiếu sáng gồm loại: bóng đèn sợi đốt bóng đèn huỳnh quang Các phân xưởng thường dùng đèn huỳnh quang đèn huỳnh quang có tần số 50Hz thường gây ảo giác không quay cho động nguy hiểm cho người vận hành Do người ta thường sử dụng đèn sợi đốt Bố trí đèn: thường bố trí theo góc hình vuông hình chữ nhật Tính toán chọn đèn Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất công nghiệp có kích thước HxDxW 36x24x4,7m, Coi trần nhà màu trắng, tường màu vàng, sàn nhà màu sám,với độ rọi yêu cầu Eyc = 50(lux) Theo biểu đồ Kruithof ứng với độ rọi 50(lux) nhiệt độ màu cần thiết cho môi trường ánh sáng tiện nghi Mặt khác xưởng sản xuất có nhiều máy điện quay nên ta dùng đèn sợi đốt với công suất 200(W) với quang thông F= 3000 (lm) ( bảng 45.pl.BT) Chọn độ cao treo đèn là: h’ = 0,6 (m); Chiều cao mặt làm việc là: hlv = 0,9 (m); Chiều cao tính toán : h = H – h” = 4,7– 0,9 = 3,8(m); h h' H h'' Hình 1.1 Sơ đồ tính toán chiếu sáng Tỉ số treo đèn: j= ==> thỏa mãn yêu cầu Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất nên chọn khoảng cách đèn xác định L/h =1,5 (bảng 12.4[TK2]) tức là: L = 1,5 h = 1,5.3,8= 5,7 (m) Hệ số không gian: k= Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân Căn đặc điểm nội thất chiếu sáng coi hệ số phản xạ trần:tường là:50:30 (bảng 2.12) Tra bảng 47.pl.[TK2] phụ lục ứng với hệ số phản xạ nêu hệ số không gian kkg =3,789 ta tìm hệ số lợi dụng kld = 0,58; Hệ số dự trữ lấy kdt=1,2; hệ số hiệu dụng đèn Xác định quang thông tổng: Trong đó: E: độ rọi yêu cầu S: diện tích phân xưởng : hệ số dự trữ (thường lấy 1,2-1,3) : hiệu suất đèn k: hệ số lợi dụng quang thông đèn Thay số ta có: (lm ) Số lượng đèn tối thiểu là: Trong dó: F: quang thông tổng F: quang thông đèn Thay số có: Căn vào kích thước phân xưởng ta chọn khoảng cách đèn Ld = 4,1 (m) Ln = 4,1 (m), từ tính q=1,6 ; p=1,75 ; Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân 24m 4.1m 36m 1.6m 4,1m 1.75m Hình 1.2 Sơ đồ bố trí bóng đèn phân xưởng Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ đồng ánh sáng điểm hay => thỏa mãn Như bố trí đèn hợp lý Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân Vậy tổng số đèn cần lắp đặt 54 bóng Ta bố trí dãy đèn dãy gồm bóng, khoảng cách đèn 4,1m theo chiều rộng 4,1m theo chiều dài phân xưởng Khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần 1,75m theo chiều rộng 1,6 m theo chiều dài Kiểm tra độ rọi thực tế: E= Trong đó: F:quang thông đèn N :số lượng đèn :hiệu suất đèn k:hệ số lợi dụng quang thông đèn HxDxW H,D:chiều dài chiều sâu phân xưởng :hệ số dự trữ,thường lấy 1,2-1,3 Thay số ta có (lux) > Eyc=50 (lux) Ngoài chiếu sáng chung trang bị thêm cho thiết bị đèn công suất 100(W) để chiếu sáng cục bộ, cho phòng thay đồ phòng vệ sinh phòng bóng huỳnh quang 40(W) Như cần tất 36 bóng dùng cho chiếu sáng cục Chương : Tính toán phụ tải điện Tính toán phụ tải điện công việc bắt buộc công trình cung cấp điện , giúp cho công việc thiết kế lưới điện sau người kĩ sư Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tải thực tế mặt hiệu ứng nhiệt vi ệc l ựa chọn dây dẫn hay thiết bị bảo vệ cho thuận lợi 2.1 Phụ tải chiếu sáng Từ thiết kế chiếu sáng ta tính phụ tải chiếu sáng tính toán phân xưởng : Tổng công suất chiếu sáng chung (coi hệ số đồng thời kđt =1) Pcs chung = kđt N Pd = 1.54.200 = 10800 (W) Pd: công suất bóng đèn lựa chọn N : số bóng đèn cần thiết Chiếu sáng cục : Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân Pcb = 32.100+4.40 = 3360 (W) Vậy tổng công suất chiếu sáng là: Pcs = Pcs chung + Pcb = 10800 + 3360 = 14.160 W = 14,16 (kW) Vì đèn dùng sợi đốt halogen nên hệ số cos nhóm chiếu sáng 2.2 Phụ tải thông thoáng làm mát Thể tích gian máy: V = 24 36 4,7 = 4.060,8 (m3) Bội số tuần hoàn K xác định dựa vào bảng sau: Phòng Bội số tuần hoàn Phòng kỹ thuật sản xuất 20-30 Phòng máy phát điện 20-30 Trạm biến 20-30 Phòng bơm 20-30 Kho chứa bình thường 1-2 Toilet công cộng 11-20 Từ bảng số liệu bội số tuần hoàn ta chọn K = 20 (lần/giờ) Từ suy lưu lượng gió cấp vào phân xưởng là: L = K V = 20 4060,8 = 81.216 (m3/h) Trong : L: lưu lượng không khí cấp vào phân xưởng (m3/h) K: bội số tuần hoàn (lần/giờ) V: thể tích gian máy (m3) Chọn quạt DLHCV40-PG4SF có lưu lượng gió 4500 (m3/h) Từ suy số quạt cần dùng cho phân xưởng là: N= Chọn Nq = 20 quạt Bảng thông số quạt hút Thiết bị Công suất(W) Lượng gió(m3/h) Số lượng ksd cos Quạt hút 300 4500 20 0,7 0,8 Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân Hệ số nhu cầu: Nq: số quạt sử dụng (Nq = 20 quạt) Công suất tính toán nhóm phụ tải thông thoáng P=k.=0,77.300.20=4,62 ( kW) Pđmq : công suất định mức quạt hút (W) Ngoài phân xưởng cần trang bị thêm quạt trần quạt có công suất 120(w) để làm mát với cos=0,8 Tổng công suất thông thoáng làm mát là:Plm = 4,62 +5.0,12 = 5,22(kW) Slm = = 6,53 (kVA) 2.3 Phụ tải động lực Vì phân xưởng có nhiều thiết bị nằm rải rác nhiều khu vực mặt phân xưởng nên việc tính toán dựa vào nguyên tắc : Các thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc (điều thuận tiện cho việc tính toán CCĐ sau ví dụ nhóm thiết bị có chế độ làm việc, tức có đồ thị phụ tải ta tra chung ksd, knc; cosϕ; ) Các thiết bị nhóm nên phân bổ để tổng công suất nhóm chênh lệch (điều thực tạo tính đồng loạt cho trang thiết bị CCĐ) Ngoài số thiết bị nhóm không nên nhiều số lộ tủ động lực bị khống chế (thông thường số lộ lớn tủ động lực chế tạo sẵn không 8) Tất nhiên điều nghĩa số thiết bị nhóm không nên thiết bị Vì lộ từ tủ động lực đến thiết bị, kéo móc xích đến vài thiết bị, (nhất thiết bị có công suất nhỏ không yêu cầu cao độ tin cậy CCĐ ) Tuy nhiên số thiét bị nhóm nhiều làm phức tạp hoá vận hành làm giảm độ tin cậy CCĐ cho thiết bị Ngoài thiết bị nhóm lại theo yêu cầu riêng việc quản lý hành quản lý hoạch toán riêng biệt phận phân xưởng Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện nêu vào vị trí, công suất thiết bị bố trí mặt phân xưởng chia thiết bị phân xưởng sửa chữa khí N01 thành nhóm (I ,II ,II ,IV) sau: Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân Nhóm Bảng 2.1 Bảng phụ tải nhóm TT Tên thiết bị Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Số hiệu Page 10 ksd cos φ P (kW)