đồ án cung cấp điện

đồ án cung cấp điện nhà máy cơ khí số 5

LỜI MỞ ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa, phát triển đát nước Đảng vaNha nước ta đã đưa ra chủ trương thực hiện: “Điện, đường, trường, trạm" Điều naycho thấy sự quan trọng đặc biệt không thể thiếu của hệ thống cung cấp điện trong sựphát triển đất nước trong mọi mặt Khi xây dựng một nha máy, một khu kinh tế, khudân cư, thanh phố trước tiên người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cungcấp điện năng cho các máy móc va nhu cầu con người

Sự phát triển của đất nước nói chung va các nghanh công nghiệp nói riêng đãdẫn đến nhu cầu về lượng điện năng ngay cang lớn lam cho hệ thống cung cấp điệnphát triển cả về quy mô, số lượng va chất lượng cũng như đảm bảo yêu cầu về tiếtkiệm va bảo vệ môi trường Những yêu cầu trên đã đặt ra yêu cầu cho người lamchuyên môn nắm vững kiến thức thôi la chưa đủ ma cần liên tục nghiên cứu, phát triển

va cập nhật các thiết bị, hệ thống, phương pháp mới ma thế giới đã có để áp dụng vaohệ thống cung cấp điện trong nước để đảm bảo các yêu cầu về cung cấp điện

Với đề tai: “ Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng Cơ khí 2B va

toan bộ nha máy Cơ Khí Số 5” Trong thời gian lam đồ án em xin chân thanh cảm ơn

sự giúp đỡ va chỉ bảo tận tinh của cô Bùi thị Thanh Thủy Mặc dù em đã rất cố gắng

tim hiểu, học hỏi tuy nhiên do hạn chế về kiến thức nên không tránh khỏi những saixót Em rất mong được sự chỉ bảo của thầy

Em xin chân thành cảm ơn!

Phú Thọ, ngày… tháng… năm 2017

Sinh Viên Thực Hiện

Trần Hoang ĐạoNguyễn Đinh Cường

CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN Ở PHÂN XƯỞNG VÀ TOÀN

NHÀ MÁY.

1 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng.

1.1 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.

*Chia nhóm thiết bị.

- Các thiết bị đều lam việc ở chế độ dai hạn

- Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau

+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ lam việc

+ Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau, tránh trồng chéo dây dẫn

+ Công suất thiết bị trong nhóm cũng nên cân đối để khỏi chênh lệnh giữa cácnhóm

+ Số lượng các thiết bị trong nhóm nên có một giới hạn Thông thường sốlượng tùy thuộc vao chủ ý của người thiết kế

=> Căn cứ vao vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng phân xưởng

ta chia lam 4 nhóm thiết bị như sau

Với cách quy đổi thiết bị lam việc ở chế độ ngắn hạn về chế độ dai hạn:

Đối với máy han 3 pha 380/65 :

Phân Loại Và Phân Nhóm Phụ Tải Trong Phân Xưởng

Để xác định phụ tải tính toán cho nhóm thiết bị có nhiều phương pháp tính toán như:phương pháp xác định phụ tải theo tính toán công suất đặt, phương pháp xác định phụtải theo công suất trung binh va hệ số cực đại…

Dựa vao số liệu của phụ tải đã cho ta chọn phương pháp xác định phụ tải theo côngsuất trung binh va hệ số cực đại

Nhóm Tên thiết bị hiệu Kí lượng Sô P dm

Bảng Số Liệu Tính Toán Nhóm I

+ Tổng số thiết bị của nhóm la: n = 7

+ Thiết bị có công suất lớn nhất la máy tiện với công suất la:

Pmax=7KW => Pmax=7=3.5 (KW)

+ Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng : Pmax la: n1=7

Ta có:

n1* = = = 1+ Tổng công suất của n1 máy la: (P 1)

+ Tổng công suất của n máy la: (P)

Ta có:

Tra bảng với n * =1 và P * = 1 ta được nhq * = 0,95

=>nhq= nhq . n = 0,95.7 =6,65

+ Hệ số sử dụng trung binh của nhóm I la:

Tra bảng với nhq = 6,65 , Ksdtb = 0.16 ta được: Kmax = 2,48

+ Hệ số trung binh của nhóm I la:

+ Phụ tải tính toán của nhóm I la:

Ptt = Ksdtb.Kmax. = 0.16*2.48*36,5=14,48

= = 16,47 (KVAR)+ Dòng điện tính toán của nhóm I la:

(A)

Trong đó: Udm là điện áp của mạng điện hạ áp.

b) Xác Định Phụ Tải Tính Toán Cho Nhóm Thiết Bị Thứ II.

Sô lượng

Bảng Số Liệu Tính Toán Nhóm II

+ Tổng số thiết bị của nhóm la: n=6

+ Thiết bị có công suất lớn nhất la Máy phay có công suất la 10 KW

+Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng : la: n1=6

Ta có : +Tổng công suất của n1 máy la P1:

+Tổng công suất của n máy la:

P = (KW)

Ta có:

Tra bảng với n*=1 và P * =1 ta được = 0,95

 nhq= n=0,95*6=5,7

+Hệ số sử dụng trung binh nhóm II la:

Tra bảng với nhq=5,7 , ksdtb = 0.16 ta được Kmax=2,48

+Hệ số nhóm II la :

+Phụ tải tính toán nhóm II la:

+Dòng điện tính toán của nhóm II la:

c) Xác định phụ tải tính toán nhóm III:

Bảng Số Liệu Tính Toán Nhóm III

+ Tổng số thiết bị trong nhóm la: n=8

+ Thiết bị có công suất lớn nhất la Máy cắt thép (Pmax=14)

+ Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng : la n1=6

Ta có :

+ Tổng công suất của n1 máy la P1:

+ Tổng công suất của n máy la:

Ta có :

Tra bảng với giá trị n*=0,75 và P * =0,85 ta được = 0,9

 nhq = n=0,9*8=7,2

+ Hệ số sử dụng trng binh nhóm III la:

Tra bảng với nhq=7,2 , ksdtb = 0.15 ta được Kmax=2,48

+ Hệ số nhóm II la :

+ Phụ tải tính toán nhóm III la:

+ Dòng điện tính toán của nhóm III la:

d) Xác định phụ tải tính toán nhóm IV.

Nhóm Tên thiết bị Kí hiệu lượng Sô P dm

Bảng Số Liệu Tính Toán Nhóm IV

+ Tổng số thiết bị của nhóm la: n=8

+ Thiết bị có công suất lớn nhất la Tủ sấy có công suất la 21 KW

=>

+ Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng : la: n1=4

Ta có :

+ Tổng công suất của n1 máy la P1:

+ Tổng công suất của n máy la:

Ta có:

Tra bảng với n*=0,5 và P * =0,7 ta được = 0,82

 nhq= n=0,82*8=6,56+ Hệ số sử dụng trng binh nhóm IV la:

= 0,16

Tra bảng với nhq=6,56 ; ksdtb = 0.16 ta được Kmax=2,48

+ Hệ số nhóm II la :

+ Phụ tải tính toán nhóm IV la:

+ Dòng điện tính toán của nhóm IV la:

Bảng Tính Toán Phụ Tải Động Lực Của Phân Xưởng.

1.2: Xác Định Phụ Tải Tính Toán Của Toàn Phân Xưởng

PTTT của phân xưởng có điện la tổng hợp của 2 thanh phần la phụ tải chiếu sáng vaphụ tải động lực

Ta có: P CS =P 0 F Trong đó: P 0 công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện

tích(W/m2).Chọn P0=15 (W)

F diện tích được chiếu sáng (m2)

F=(41*14*).30002=5166 (m2)Vậy phụ tải chiếu sáng của phân xưởng la:

PCS=15*5166 = 77490 W = 77,49KWĐối với các phụ tải chiếu sáng gia đinh ta thường lấy Kdt như sau:

n=1-2 => Kdt=1n=3-4 => Kdt=0,9-0,95n=5 -7 => Kdt=0,8-0,85n=8-12 => Kdt=0,7-0,75Ở đây la xưởng cơ khí nên ta chọn Kdt=0.85

* Phụ tải động lực của toan phân xưởng

* Phụ tải phản kháng của toan phân xưởng

* Phụ tải toan phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng

Chọn P0 =10(w) => Pbv = 10*42*24= 10080 (W) = 10,08 (KW)

Qbv = Pbv x tan = 10,08.0,75= 7,56( KVAR)

1.3 Tính Toán Bù Công Suất Cho Phân Xưởng cơ khí 2B

Ta thấy hệ số công suất của phân xưởng la: < 0,85

Nên ta phải tính toán bù công suất cho phân xưởng:

Ta có: cosϕpx = → tanϕpx = 0,67

Ta chọn: cosϕch = 0,99→ tanϕch = 0,14

Dung lượng bù được xác định theo công thức:

*.Chọn thiết bị bù

Với Qbù = 81,53 (Kvar)

Chọn loại thiết bị bù la tụ bù có công suất bù =80 KVA

Sau khi bù công suất phân xưởng được bù vao la: 80(Kvar)

Công suất của phân xưởng trên thực tế bây giờ la:

2 Xác Định PTTT Của Toàn Nhà Máy

PTTT toan nha máy được phân chia thanh 2 phần:

+ Phụ tải tính toán trong phân xưởng

+ Phụ tải tính toán ngoai phân xưởng: chủ yếu tải chiếu sáng cho

phần diện tích mặt bằng bên ngoai các phân xưởng, có thể coi

la diện tích đường đi bãi trống

Ta chọn hệ số đồng thời của nha máy: kđt = 0,85

Hệ số phát triển của nha máy: kpt = 1,05

2.1 Xác Định Phụ Tải Tính Toán Trong Phân Xưởng

= 0,85.1,05.3363,98 = 3002,35( KW)

= 0,85.1,05.2439,02 = 2176,83( KVAr)

2.2 Xác định phụ tải tính toán ngoài phân xưởng

Từ sơ đồ mặt bằng nha máy ta có

FNM = F=(239*162*).30002=348462 (m2)Tổng diện tích của các phân xưởng được cho bởi bảng sau:

Tổng Diện Tích Của Các Phân Xưởng

+ Tổng diện tích các phân xưởng la:

+ Diện tích đường đi bãi trống:

+ Vậy phụ tải tính toán ngoai phân xưởng (lấy p0 = 0,22 W/m2)

Ptt(ngoai px) = PCS(ngoai px) = p0.FBT = 2,2.10-4 264545 = 58,2(KW)

2.3 Xác Định PTTT Của Toàn Nhà Máy

- Phụ tải tính toán tác dụng của toan nha máy

- Hệ số công suất của toan nha máy

- Dòng điện tính toán của toan nha máy

Ta thấy hệ số công suất của nha máy la: < 0,85

Nên ta phải tính toán bù công suất cho nha máy :

Ta có: cosϕnm = → tanϕnm = 0,68

Ta chọn: cosϕch = 0,85→ tanϕch = 0,62

Dung lượng bù được xác định theo công thức:

*.Chọn thiết bị bù

Với Qbù = 220 (Kvar)

Chọn loại thiết bị bù la tụ bù có công suất bù =220KVA

Sau khi bù công suất nha máy được bù vao la: 220(Kvar)

Công suất của nha máy trên thực tế bây giờ la:

PttNM = 3060,55 (KW)

QttNM = 1956,83 (KVAr)

SttNM = 3632,65 KVA

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG

I Sơ Đồ Mạng Điện Phân Xưởng

- Việc thiết kế sơ đồ đi dây trong phân xưởng cần đảm bảo một số yêu cầu quan trọngnhư:

+ Đảm bảo chỉ tiêu kỹ thuật

+ Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế

+ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

+ Thuận tiện va linh hoạt trong vận hanh

+ An toan cho người va thiết bị

+ Dễ dang phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải

+ Tiết kiệm kim loại mau, đồng thời sơ đồ đi dây phải rõ rang mạch lạc, thuận lợi cho thi công lắp đặt va sửa chữa hỏng hóc xảy ra trong quá trinh vận hanh

- Để thiết kế mạng điện phân xưởng có thể ứng dụng từ những kiểu sơ đồ nguyên

lý cơ bản như: hinh tia, phân nhánh, hỗn hợp

- Sơ đồ mạng điện động lực căn cứ vao đặc điểm, yêu cầu cung cấp điện cho phânxưởng dụng cụ, các thiết bị động lực chủ yếu la các máy gia công kim loại cỡ trungbinh va nhỏ, cung cấp điện theo độ tin cậy, an toan tương đối cao, mặt khác chúngđược bố trí tương đối đồng đều trên mặt phẳng phân xưởng

-Đối với phân xưởng cơ khí ta có thể mô tả cấu trúc của sơ đồ mạng điện như sau:Xuất phát từ nguồn la một tủ phân phối trung gian của phân xưởng từ đó có thểdùng đường dây hinh tia cung cấp cho các tủ động lực, mỗi tủ động lực cung cấp chomỗi nhóm máy Trong mỗi nhóm máy tủ động lực có các đường dây cấp điện chiếusang đến từng máy gia công

1.Sơ Đồ Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí:

2.Sơ Đồ Đi Dây Cung Cấp Điện Phân Xưởng Cơ Khi

- Cang gần tung tâm cang tốt

- Thuận tiện cho hướng đi

- Thuận tiện cho các thao tác vận hanh sửa chữa

Ii Tính Chọn Các Thiết Bị Bảo Vệ Trong Mạng Điện Phân Xưởng

1 Tính Chọn Áp-Tô-Mát Bảo Vệ

Đường dây cáp từ tủ động lực đến từng máy:

2 Tính Chọn Áp-Tô –Mát Cho Từng Máy Trong Phân Xưởng

Ở đây ta sẽ chọ áp-tô-mát đóng cắt bằng điện từ

* Máy khoan:

+ Ta có :

(A)+ Dòng điện định mức của phần tử tháo móc

(A)+ Để đảm bảo áp-tô-mát không cắt điện khi mở máy động cơ thi dòng cắt tức

thời của phần tử tháo móc điện từ phải thỏa mãn điều kiện

va (A)(Kmm=5 khi thiết bị làm việc ở chế độ không tải)

Từ 2 điều kiện trên ta chọn áp-tô-mát loại : ABN53c -15A-18KVA

Tính toán tương tự đối với thiết bị còn lại ta có bảng sau:

III

IV

Máy BA han

Tính Chọn Áp-Tô-Mát Cho Từng Tủ Động Lực

* Với Nhóm I

Ta có :

Trong đó:

+ Immmax la dòng mở máy lớn nhất

+ la dòng phụ tải khi không có động cơ có dòng mở máy lớn nhất

=>Áp-tô-mát cần chọn la: NF800-SEW-3P (400-800A (điều chỉnh được)/50KA)

Chọn Áp-Tô-Mát Cho Tủ Phân Phôi.

Ta có :

Chọn MCCB: NF800-SEW-3P (400-800 A(điều chỉnh được)/50KA)

Nhóm I tt (A) I dmmc (A) I dA (A) Kiểu ATM

3.Chọn Dây Dẫn Cho Các Thiết Bị Trong Phân Xưởng

Dây dẫn hạ áp được lựa chọn theo dòng điện cho phép, điều đó đảm bảo nhiệt độcủa dây dẫn không đạt tới nhiệt độ nguy hiểm cho cách điện của dây

- Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng căn cứ vao điều kiện

Trong đó: + K1 hệ số điều chỉnh nhiệt độ môi trường xung quanh khác với nhiệt độtiêu chuẩn (nhiệt độ trung binh nước ta la 250C nên lấy K1=0,95)

+ K2 la hệ số hiệu chỉnh kể tới số lượng cáp hoặc dây dẫn đặt trong cùngmột hầm hoặc một rãnh cáp với dây trên không ta chọn K2=1

+ K3 hệ số kể tới chế độ lam việc của thiết bị điện Nếu đường dây cungcấp điện cho thiết bị lam việc ở chế độ dai hạn K3=1 Thiết bị lam việc ở chế độ ngắn

hạn lặp lại thi

+ Icp la dòng điện cho phép ứng với dây dẫn va cáp đã chọn.

+IdmA dòng định mức của Aptomat

+ Kdt hệ số dự trữ

Kết hợp với điều kiện dòng điện phát nóng theo điều kiện:

* Máy khoan:

Ta có : k1=0,95; k2=1; k3=1

Vậy:

=> Ta chọn cáp loại Cadivi CVV- 4x10- (Icp= 24A/3,3mV) (Cu/xlpe/PVC)

Tương Tự Ta Chọn Dây Dẫn Cho Các Thiết Bị Khác Cho Trong Bảng Sau:

11 Máy mai tròn 18,65 31,09 Cadivi CVV- 4x10- (Icp=

28 Máy phay 31,98 53,3 Cadivi CVV- 4x10- (Icp=

4.Chọn Dây Cho Từng Nhóm Máy:

Ta chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng đã chọn

Bảng Chọn Dây Dẫn Cho Từng Nhóm Máy

CXV-3x16+1x10(3x7/1.7+1x7/1.35) CAVIDI-Cu-XLPE-PVC (Icp=94A)

CXV-3x16+1x10(3x7/1.7+1x7/1.35) CAVIDI-Cu-XLPE-PVC (Icp=94A)

CAVIDI-Cu-PVC (Icp=54A)

CXV-3x16+1x10(3x7/1.7+1x7/1.35) CAVIDI-Cu-XLPE-PVC (Icp=94A)

CXV-3x16+1x10(3x7/1.7+1x7/1.35) CAVIDI-Cu-XLPE-PVC (Icp=94A)

5 Chọn Tủ Dộng Lực Va Tủ Phân Phối Cho Phân Xưởng

Idm(đầu vao tủ)≥ Ittpx =227,36(A)

Idm(đầu ra tủ) ≥IdmA = 690,5(A)

=> Vậy ta chọn tủ phân phối loại: SINO CKE7 (kích thước: 760x600x230).

Bảng Chọn Tủ Động Lực Va Tủ Phân Phối

Tủ động lực I Schneider MIP 1212T(số modul 18mm-12; kích thước 468x428x202;nhiệt chịu được tới 6500C; tính cách ly cấp 2)

Tủ động lực II Schneider MIP 1212T(số modul 18mm-12; kích thước 468x428x202;nhiệt chịu được tới 6500C; tính cách ly cấp 2)

Tủ động lực III Schneider MIP 1212T(số modul 18mm-12; kích thước 468x428x202;

nhiệt chịu được tới 6500C; tính cách ly cấp 2)Tủ động lực IV Schneider MIP 1212T(số modul 18mm-12; kích thước 468x428x202;nhiệt chịu được tới 6500C; tính cách ly cấp 2)

6.Chọn Thiết Bị Bù Cosφ

+ Sử dụng tụ bù Samwha 40KVAR (280x345mm)

+ Tần số 50Hz

+ Điện áp 415 V

+ Hãng Samwha sản xuất

 Mục đích:

Nâng cao hệ số COSφ từ đó đưa đến những hiệu quả sau:

- Giảm được tổn thất công suất trong mạng điện

- Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện

- Tăng khả năng truyền tải của đường dây va máy biến áp

 Sơ đồ nguyên lí:

 Điều kiện vận hanh:

- Tụ điện phải đặt nơi khô ráo, ít bụi bặm, không dễ nổ, dễ cháy va không cókhí ăn mòn

- Điều kiện nhiệt: Phải giữ nhiệt độ xung quanh tụ điện không vượt quá 350C

- Điều kiện điện áp: Phải giữ điện áp trên các cực của tụ không vượt quá110% diện áp định mức Khi điện áp vượt quá giới hạn trên thi ta cần cắt tụ