Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp

Trường ĐH Công nghiệ p Hà Nộ i Đồ án mơn : CUNG CẤP ĐIỆN BỘ CƠNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI -KHOA ĐIỆN - ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN ĐỀ TÀI : Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp Sinh viên thực : Đào Xuân Hƣng Lớp : CĐ KT Điện - k11 Giáo viên hƣớng dẫn : Phạm Trung Hiếu Ngày giao đề tài : 22/11/2011 Ngày hoàn thành:07/12/2011 HÀ NỘI 2011 - GVHD : PHẠM TRUNG HIẾU | SV : ĐÀO XUÂN HƯNG Trường ĐH Công nghiệ p Hà Nộ i Đồ án môn : CUNG CẤP ĐIỆN LỜI MỞ ĐẦU Trong nghiệp Cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nước cơng nghiệp điện giữ vai trò quan trọng điện nguồn lượng sử dụng rộng rãi kinh tế quốc dân Cùng với phát triển mạnh mẽ kinh tế nhu cầu sử dụng điện tất ngành công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ tăng lên không ngừng Do điện nguồn lượng vô hạn nên để cơng trình điện sử dụng điện cách có hiệu (cả độ tin cậy cấp điện kinh tế) Thiết kế hệ thống cung cấp điện việc làm khó Một cơng trình điện dù nhỏ yêu cầu kiến thức tổng hợp từ nhiều chuyên ngành hẹp (cung cấp điện, thiết bị điện, kỹ thuật cao áp, an tồn…) Cơng trình thiết kế dư thừa gây lãng phí đất đai, nguyên vật liệu, làm ứ đọng vốn, đầu tư Công trình thiết kế sai gây nên hậu nghiêm trọng (gây cố điện-thiệt hại cho sản xuất, gây cháy nổ làm thiệt hại đến tính mạng tài sản nhân dân) Trong chương trình đào tạo dành cho sinh viên khoa Điện mơn học Cung Cấp Điện môn học quan trọng Việc làm đồ án môn học giúp sinh viên hiểu rõ mơn học, bước tập dượt ban đầu cơng việc sinh viên sau Đề tài thiết kế môn học em là: Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp Trong q trình thực đồ án em hướng dẫn tận tình thầy giáo: Phạm Trung Hiếu Mặc dù cố gắng để làm đồ án cách tốt khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp thầy để nhận thức đắn vấn đề hoàn thành đồ án cách hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! GVHD : PHẠM TRUNG HIẾU | SV : ĐÀO XUÂN HƯNG Trường ĐH Công nghiệ p Hà Nộ i Đồ án môn : CUNG CẤP ĐIỆN Chƣơng I : Giới thiệu chung 1.1 Đề tài : Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp 1.2 Các số liệu ban đầu - Bao gồm 11 phân xưởng ứng với tên gọi : Đ,A,O,X,U,Â,N,H,Ư,V,G ,các số liệu cho bảng - Nguồn điện lấy từ điểm đấu điện lưới 110kV có tọa độ công suất ngắn mạch điểm đấu điện ứng với dòng chữ họ - Thời gian sử dụng công suất cực đại: Tmax= 2500h phụ tải loại I II chiếm 75% - Giá thành tỏn thất điện C∆= 1000đ/kWh - Suất thiệt hại điện : gth= 4500đ/kWh - Hao tổn điện áp cho phép mạch hạ áp: ∆Ucp =5% - Các số liệu khác lấy phụ lục sổ tay thiết kế điện - Số liệu nguồn điện lấy teo hàng Đ - Số liệu thiết kế chiếu sáng lấy theo hàng G - Số liệu Cos𝜑2 lấy theo hàng X 1.3 Nhiệm vụ thiết kế Giới thiệu chung Xác định phụ tải tính tốn nhà máy Xác định sơ đồ nối dây mạng điện Lựa chon thiết bị điện: máy biến áp, tiế diện dây dẫn, thiết bị phân phối, thiết bị bảo vệ, đo lường… Xác định tham số chế độ mạng điện: ∆U,∆P,∆A Tính tốn nối đất cho trạm biến áp theo chữ N Tính tốn dung lượng bù để cải thện hệ số công suất lên giá trị Cosᵠ2 Tính tốn chiếu sáng cho phân xưởng ứng với chữ G(xem bảng 2) Dự toán cơng trình GVHD : PHẠM TRUNG HIẾU | SV : ĐÀO XUÂN HƯNG Trường ĐH Công nghiệ p Hà Nộ i Đồ án môn : CUNG CẤP ĐIỆN Bảng 1: số liệu cung cấp điện cho phân xƣởng STT 10 11 ĐÀO XUÂN HƯNG = Đ A O X U Â N H Ư V G Tọa độ Máy số Phân Xưởng T.số X Y P(kW) 31,15 64,49 62,59 Đ (Cơ điện) 24 176 ksd 0,6 0,6 0,6 cosᵩ 0,79 0,76 0,67 P(kW) 143,2 62,59 62,17 A (Nhiệt luyện) 200 24 ksd 0,6 0,6 0,6 cosᵩ 0,78 0,67 0,78 P(kW) 85,44 62,59 62,17 O (Cơ khí) 138 134 ksd 0,6 0,6 0,6 cosᵩ 0,77 0,67 0,78 P(kW) 57,79 66,74 143,2 X (Cắt gọt kim 186 39 ksd 0,6 0,6 0,6 loại) cosᵩ 0,77 0,79 0,78 P(kW) 63,05 66,74 57,06 U (Đúc thép) 63 73 ksd 0,6 0,6 0,6 cosᵩ 0,82 0,79 0,78 P(kW) 62,17 68,06 84,03 Â (Đúc gang) 148 28 ksd 0,6 0,6 0,6 cosᵩ 0,78 0,69 0,82 P(kW) 70,15 85,44 62,59 N (Khuôn mẫu) 29 157 ksd 0,6 0,6 0,6 cosᵩ 0,74 0,77 0,67 P(kW) 65,18 62,17 82,33 H (Lắp ráp) 108 ksd 0,6 0,6 0,6 cosᵩ 0,82 0,78 0,75 P(kW) 66,74 57,06 Ư (Gò hàn) 212 48 ksd 0,6 0,6 cosᵩ 0,79 0,78 P(kW) 57,06 57,79 66,74 V (Cán thép) 48 106 ksd 0,6 0,6 0,6 cosᵩ 0,78 0,77 0,79 P(kW) 56,21 65,18 62,17 G (Nhà kho) 69 ksd 0,6 0,6 0,6 GVHD : PHẠM TRUNG HIẾU | SV : ĐÀO XUÂN HƯNG 62,59 0,6 0,67 77,82 0,6 0,8 62,17 0,6 0,78 46,78 0,6 0,68 Trường ĐH Công nghiệ p Hà Nộ i Đồ án môn : CUNG CẤP ĐIỆN cosᵩ 0,8 0,82 0,78 Bảng 2: Số liệu tính toán phụ tải STT 10 11 PX Đ A O X U Â N H Ư V G Tọa độ, công suất cắt độ lệch điện áp nguồn điện X(m) 316 327 78 89 473 437 24 541 65 57 59 Y(m) 58 210 417 421 321 69 501 318 431 457 287 Scắt(MVA) 210 165 150 200 160 160 165 240 250 180 150 V% 5 6 5 Kích thước Hệ số độ rọi yêu cầu công phân xưởng suất a×b(m) Eyc(lux) Cosᵠ 14×22 50 0,9 12×20 45 0,9 16×28 45 0,92 16×28 45 0,92 10×34 50 0,92 12×20 45 0,9 14×22 50 0,9 13×26 45 0,89 14×28 50 0,91 14×22 45 0,9 14×28 50 0,91 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG NHÀ MÁY GVHD : PHẠM TRUNG HIẾU | SV : ĐÀO XUÂN HƯNG Trường ĐH Công nghiệ p Hà Nộ i Đồ án môn : CUNG CẤP ĐIỆN N U V H Ư X O TBA A G Đ Â Chƣơng II: Tính tốn phụ tải 2.1 Xác định phụ tải cho nhóm 2.1.1: Phân nhóm phụ tải - Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau : + Các thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc + Các thiết bị nhóm nên gần tránh chồng chéo giảm chiều dài dây dẫn hạ áp + Cơng suất nhóm nên khơng q chênh lệch nhóm nhằm giảm chủng loại tủ động lực - Căn vào vị trí, cơng suất máy cơng cụ bố trí mặt phân xưởng ta chia làm nhóm thiết bị phụ tải sau : Bảng -1: Phân nhóm thiết bị Phân xưởng khí GVHD : PHẠM TRUNG HIẾU | SV : ĐÀO XUÂN HƯNG Trường ĐH Công nghiệ p Hà Nộ i TT Tên thiết bị Máy bào Máy phay Máy chuốt Máy nén Máy tiện Máy cưa thép Cần trục Ký hiệu Đồ án môn : CUNG CẤP ĐIỆN Số lượng 10 1 2 18 Tổng nhóm Cơng suất Pdm(kW) Nhóm 8,5 7,5 12 cos Ksd 0,7 0,6 0,6 0,7 0,6 0,8 0,16 0,2 0,23 0,22 0,16 0,16 36kVA (  đm  40 %) 0,7 0,16 0,6 0,24 0,8 0,16 0,7 0,24 5,5 18 15 25 0,7 0,8 0,6 0,7 0,22 0,18 0,15 0,25 n = 10 Nhóm 10 Tủ sấy pha Máy hàn 13 14 Máy tiện Tổng nhóm 15 n=6 18 25kVA (  đm  35 %) Nhóm 11 12 13 14 Máy khoan Máy doa Máy tiện Tủ sấy pha Tổng nhóm 3 12 2 n=8 Nhóm 15 16 17 18 Máy doa Máy tiện Máy phay Máy mài tròn 19 Máy bào 20 Tủ sấy pha 21 Máy bào 1 18 15 7,5 13 0,8 0,6 0,6 0,7 0,18 0,15 0,20 0,25 11 12 16 1 10 25 16 0,6 0,7 0,6 0,18 0,25 0,22 GVHD : PHẠM TRUNG HIẾU | SV : ĐÀO XUÂN HƯNG Trường ĐH Công nghiệ p Hà Nộ i 22 23 Máy phay Cần trục 17 18 Đồ án môn : CUNG CẤP ĐIỆN 1 Tổng nhóm4 36kVA (  đm  40 %) n = 12 0,8 0,7 0,18 0,16 0,7 0,16 Tính tốn cho nhóm : Bảng 2-1: Bảng tính tốn cho nhóm III P.X khí Tên thiết bị Ký Số Công cos Ksd hiệu lượng suất Pdm(kW) Máy khoan 16,5 0,7 0,22 Máy doa 18 0,8 0,18 34,2 Máy tiện 30 0,6 0,15 37,9 Tủ sấy pha 12 50 0,7 0,25 54,3 114,5 0,69 0,24 138,3 TT Tổng nhóm III n=8 Iđm (A) 11,9 Số thiết bị nhóm n = Số thiết bị làm việc hữu ích n1= ta có n*=5/8 = 0,625 Tổng cơng suất nhóm P = 114,5 kW Cơng suất thiết bị hữu ích P1 = 98 kW suy P*= 98/114.5=0,856 Tra bảng 3-1 sách CCĐ trang 36 ta n*hq= 0,85 Số thiết bị làm việc có hiệu nhq= 0,85 8= 6,8 lấy Vì hệ số cơng suất cos thiết bị nhóm khơng giống nên ta phải tính hệ số cơng suất trung bình theo công thức: cos  TB   3P1 cos 1  P2 cos   P3 cos   P4 cos  3P1  P2  P3  P4 3.5,5.0,7  18.0,8  15.2.0,6  25.2.0,7  0,69 114.5  tag = 1,05 GVHD : PHẠM TRUNG HIẾU | SV : ĐÀO XUÂN HƯNG Trường ĐH Công nghiệ p Hà Nộ i Đồ án môn : CUNG CẤP ĐIỆN K sdTB   (P dmi K sdi ) P  16,5.0,22  18.0,18  30.0,15  50.0,25  0,24 98 dmi Tra bảng 3-2 sách “ HTCCĐ tác giả - Nguyễn Công Hiền.Nguyễn Mạch Hoạch trang 30 ” Ta Kmax= Phụ tải tính tốn nhóm xác định: Ptt= Kmax.Ksd.P = 2.0,24.114.5 = 55 (kW) Qtt=Ptt.tg = 55.1,05 = 57,7 (kW) Stt  Ptt2  Qtt2  552  57,7  79,7 (kVA) Suy dòng điện tính tốn nhóm là: Stt 79,7 I tt    121 (A) 3.U đm 3.0,38 Dòng định mức thiết bị I dmi  Pdmi 3.U dmi Cos Suy ta chọn Iđmmax=54,3(A) Đối với nhóm máy, dòng điện đỉnh nhọn xuất máy có dòng điện mở máy lớn nhóm mở máy, máy khác làm việc bình thường Do cơng thức tính sau: Iđn = Imm(max) + (Itt - Ksd Iđmmax ) =4.54,3 +( 121 – 0,24.54,3) = 325,2 (A) Với Imm(max)= Kmm Iđmmax Truyền động cho máy phân xưởng nhóm với máy hàn lò hồ quang kmm > nên ta chọn Kmm = 4.Vì khơng có số liệu xác nên ta chọn bội số mở máy Tính tốn tương tự với nhóm lại ta có bảng tính tốn thơng số sau: Bảng 2-2: Bảng tính tốn cho nhóm máy P.X khí GVHD : PHẠM TRUNG HIẾU | SV : ĐÀO XUÂN HƯNG Trường ĐH Công nghiệ p Hà Nộ i Nhóm Pđmnh cosTBnh Đồ án mơn : CUNG CẤP ĐIỆN Ksdnh kmaxnh Pttnh Qttnh Sttnh Itt Iđn.n 85,5 0,66 0,26 1,9 42 48 63,8 97 296 77,6 0,68 0,22 2,05 35 37,7 51,4 78 341,5 114,5 0,69 0,24 55 57,7 79,7 121 325,2 170,5 0,7 0,26 1,75 77,6 79 110,7 168,2 339,5 Riêng Nhóm 1, nhóm 2, nhóm phân xưởng có thiết bị làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại với hệ số tiếp điểm  dm Nên trước hết ta cần quy đổi thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức Pn  Sdm Cos  dm Ta có : Cơng suất máy hàn pha 380/60V Pn  Sdm Cos  dm  25.0,8 0,35  11,8 (kW) Công suất cầu trục Pn  Pdm  dm S dm Cos  dm  36.0,7 0,4  16 (kW) 2.1 Xác định phụ tải cho phân xƣởng 2.1.1 Phụ tải phân xƣởng Đ:  Phụ tải động lực Hệ số phụ tải sử dụng : ksd= 0,6 Do lượng thiết bị n= 3